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華南理工大學 制(zhi)漿造(zao)紙工程新技術(shu)與裝(zhuang)備(bei)研發中心

6萬(wan)噸/年 H-P清潔漂(piao)白方案 （以蘆葦(wei)漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)化（C）－堿處(chu)理（E）－次氯(lv)酸(suan)鹽（H）三段(duan)漂白(bai)中，C段(duan)和(he)E段(duan)產(chan)生(sheng)的(de)污染(ran)物(wu)(wu)（可吸附有機(ji)污染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性(xing)(xing)最(zui)大(da)，其中的(de)四(si)氯(lv)二(er)苯(ben)二(er)惡英(ying)及呋喃(nan)，簡稱二(er)惡英(ying)呋喃(nan)，是毒性(xing)(xing)最(zui)大(da)的(de)致癌物(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)色(se)度也最(zui)深(shen)。并且，產(chan)生(sheng)污染(ran)物(wu)(wu)大(da)部分隨廢水排(pai)出，嚴重污染(ran)生(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境；也有少量(liang)殘留在紙(zhi)漿中，影響紙(zhi)品的(de)衛生(sheng)質(zhi)量(liang)和(he)用途(tu)。因此，淘(tao)汰(tai)C段(duan)和(he)E段(duan)是當前(qian)提高我國漂白(bai)草漿質(zhi)量(liang)、降(jiang)低漂白(bai)污染(ran)、保護生(sheng)態(tai)環(huan)(huan)境的(de)直(zhi)接有效措施；同時富集的(de)氯(lv)離子對設備具有很強的(de)腐(fu)蝕性(xing)(xing)，因而(er)漂白(bai)廢水除自循環(huan)(huan)的(de)外，其余(yu)無法直(zhi)接回用，只能排(pai)放掉，造成環(huan)(huan)境污染(ran)和(he)資(zi)源浪費。 

　　 過(guo)氧(yang)化(hua)氯(lv)作為一(yi)種環境保護型的(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)助劑，廣泛用于化(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等(deng)(deng)漿(jiang)種的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)，具有使用方(fang)便(bian)、白(bai)度增值(zhi)高、白(bai)度穩定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)得(de)率高的(de)優(you)點(dian)，且在漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)過(guo)程(cheng)中不產(chan)生(sheng)有害的(de)副產(chan)物；相比二氧(yang)化(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)等(deng)(deng)，還具有漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)成本(ben)低的(de)特點(dian)。因此，采(cai)用過(guo)氧(yang)化(hua)氫漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)項目的(de)首選漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方(fang)法之一(yi)，也(ye)是采(cai)用CEH（氯(lv)化(hua)－堿處理－次(ci)氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)方(fang)法的(de)工廠進行技術改造的(de)較好的(de)漂(piao)(piao)(piao)(piao)白(bai)技術。 

      堿性(xing)(xing)過氧化氫(qing)漂白(bai)主要是消除漿中(zhong)的(de)(de)發色(se)基(ji)團，直接提(ti)高(gao)漂漿白(bai)度(du)，因為(wei)漂漿得率(lv)高(gao)，有(you)人稱為(wei)保(bao)留(liu)木素(su)的(de)(de)漂白(bai)劑(ji)，漂白(bai)過程(cheng)中(zhong)由于(yu)金(jin)屬(shu)離子(zi)等的(de)(de)催化，也存在HO.、OOH.等自(zi)由基(ji)，HO.及(ji)O2-.與木素(su)的(de)(de)酚結(jie)構反應，增加木素(su)分子(zi)的(de)(de)親(qin)水性(xing)(xing)及(ji)溶解性(xing)(xing)，從(cong)而提(ti)高(gao)脫木素(su)效果，進一步提(ti)高(gao)漂漿白(bai)度(du)和白(bai)度(du)穩定性(xing)(xing)。

H2O2在堿性條件達(da)到分解平(ping)衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件有利于過(guo)濾氧(yang)化氫(qing)(qing)產(chan)生分(fen)解，使其與木(mu)素產(chan)生相應的(de)漂白(bai)反應，但通常在(zai)紙(zhi)漿中含有金屬離子(zi)，在(zai)金屬離子(zi)存在(zai)下(xia)，尤其是Fe、Mn、Cu等，過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)產(chan)生分(fen)解，而且其分(fen)解的(de)速(su)度要比(bi)過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)的(de)堿(jian)性分(fen)解快得多，因此，在(zai)這(zhe)一類(lei)金屬離子(zi)存在(zai)的(de)條件下(xia)，過(guo)氧(yang)化氫(qing)(qing)因來不及與木(mu)素產(chan)生反應，便會無效分(fen)解而消(xiao)耗殆盡。&nbsp;

　　 如何消除紙(zhi)漿(jiang)中金(jin)屬離子的(de)影響(xiang)并增加紙(zhi)漿(jiang)過氧化(hua)氫(qing)的(de)漂白(bai)活性(xing)，使(shi)過氧化(hua)氫(qing)與木素達到最佳的(de)反(fan)應條件，是本項目組多年來(lai)致力研究的(de)方向，并取(qu)得(de)了較(jiao)好的(de)研究成(cheng)果，應用于生(sheng)產實踐也取(qu)得(de)了良好的(de)經濟效益(yi)。 

　　 本(ben)(ben)方案(an)流(liu)程(cheng)采用H－P的清潔漂白流(liu)程(cheng)，整(zheng)個漂白流(liu)程(cheng)中基本(ben)(ben)上(shang)消除(chu)了(le)氯(lv)化(hua)所產生的有機(ji)氯(lv)污染（有機(ji)氯(lv)即使經中段廢水生化(hua)處理也不能完全消除(chu)其污染），只保留次氯(lv)酸鹽漂白段，以保證(zheng)白度及(ji)較低的成本(ben)(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)提取黑(hei)液、篩選、除砂后，濃(nong)縮至12％左右的濃(nong)度(du)，經(jing)螺旋輸(shu)送(song)機(ji)破碎，加入(ru)(ru)(ru)稀(xi)釋液及Ca（C1O）2，進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)次氯酸鹽漂(piao)白(bai)塔(ta)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機(ji)洗滌濃(nong)縮后添加NaOH、螯合劑、保護(hu)劑、穩定劑等(deng)進(jin)(jin)(jin)行螯合、活(huo)化(hua)處(chu)理(li)，然后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)中濃(nong)漿(jiang)(jiang)泵(beng)立管，經(jing)中濃(nong)泵(beng)輸(shu)送(song)進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)1＃、2＃中濃(nong)混(hun)(hun)合器，在(zai)1＃濃(nong)混(hun)(hun)合器通入(ru)(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)溫(wen)度(du)使之達到80～100℃，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)在(zai)2＃中濃(nong)混(hun)(hun)合器加入(ru)(ru)(ru)，然后進(jin)(jin)(jin)入(ru)(ru)(ru)升降流式(shi)過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)塔(ta)進(jin)(jin)(jin)行過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白(bai)，漂(piao)后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)真(zhen)空(kong)洗漿(jiang)(jiang)機(ji)洗滌，洗后紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送(song)入(ru)(ru)(ru)漂(piao)后貯漿(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過(guo)氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫(wen)度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑(ji) 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工(gong)藝管(guan)線、自控儀表(biao)的要求

（1）中濃紙(zhi)漿過氧(yang)化氫漂白升降流式漂白塔

　　　 升(sheng)、降流反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項(xiang)目情(qing)況確(que)定(ding) 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進出口直(zhi)徑：DN150/DN125（進/出），提供連接法(fa)蘭 

　　 機械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)(duan)(duan)漂白助劑管(guan)道(dao)材質除H2O2外(wai)，其余均為工(gong)(gong)程塑料，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為不(bu)銹鋼304，P段(duan)(duan)(duan)所(suo)(suo)(suo)有與紙漿接觸的(de)管(guan)道(dao)材料均為不(bu)銹鋼304。所(suo)(suo)(suo)有助劑的(de)加入(ru)點(dian)如(ru)工(gong)(gong)藝流程圖所(suo)(suo)(suo)示(shi)，加入(ru)方式應(ying)采(cai)取多點(dian)加入(ru)，以增(zeng)加后續的(de)混合效(xiao)果(guo)；所(suo)(suo)(suo)有助劑的(de)加入(ru)應(ying)選用計量泵，力(li)求工(gong)(gong)藝條(tiao)件準確。 P段(duan)(duan)(duan)泵后蒸汽管(guan)道(dao)入(ru)口與中濃漿出(chu)口的(de)距離(li)應(ying)在(zai)2米以上，以防蒸汽反竄；蒸汽管(guan)入(ru)口后的(de)第(di)一(yi)個法蘭連接處應(ying)添加一(yi)波(bo)紋管(guan)，避免管(guan)道(dao)連接因(yin)熱膨脹(zhang)而損壞。 

P段(duan)中濃漿泵與(yu)過氧(yang)化氫漂白塔(ta)的(de)距離越(yue)短越(yue)好，盡量(liang)減少管線彎(wan)頭的(de)數量(liang)，并(bing)采(cai)用(yong)較大曲率半(ban)徑(jing)的(de)彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機械密(mi)封水(shui)應設流(liu)量低(di)限(xian)報警及(ji)停機，其余參照工藝流(liu)程圖(tu)上的控(kong)(kong)制點，根據工廠實際，盡可能提高(gao)自控(kong)(kong)水(shui)平。 ;

5.漂白蘆(lu)葦漿化(hua)學品消(xiao)耗