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華(hua)南理工大(da)學 制(zhi)漿造紙(zhi)工程新技術與裝備研發中心

6萬噸(dun)/年 H-P清潔漂白方案 （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）－堿處理（E）－次氯(lv)酸(suan)鹽(yan)（H）三段漂(piao)白中(zhong)，C段和E段產生(sheng)(sheng)的(de)(de)污染物(wu)（可吸附(fu)有機污染物(wu)AOX）含量(liang)(liang)最高(gao)，毒(du)性最大(da)，其中(zhong)的(de)(de)四氯(lv)二(er)(er)苯(ben)二(er)(er)惡英(ying)及(ji)呋(fu)喃(nan)，簡稱二(er)(er)惡英(ying)呋(fu)喃(nan)，是毒(du)性最大(da)的(de)(de)致癌(ai)物(wu)質(zhi)，廢(fei)水的(de)(de)色度也最深(shen)。并且(qie)，產生(sheng)(sheng)污染物(wu)大(da)部分隨廢(fei)水排(pai)出，嚴重污染生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境；也有少量(liang)(liang)殘留在(zai)紙漿(jiang)中(zhong)，影響紙品的(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質(zhi)量(liang)(liang)和用(yong)途。因此，淘(tao)汰C段和E段是當前提高(gao)我國漂(piao)白草漿(jiang)質(zhi)量(liang)(liang)、降低漂(piao)白污染、保護生(sheng)(sheng)態(tai)環(huan)境的(de)(de)直接(jie)有效措施(shi)；同時富集的(de)(de)氯(lv)離子對設(she)備(bei)具(ju)有很強的(de)(de)腐蝕性，因而漂(piao)白廢(fei)水除自循環(huan)的(de)(de)外，其余無(wu)法直接(jie)回用(yong)，只能排(pai)放掉(diao)，造成環(huan)境污染和資源浪(lang)費。 

　　 過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯(lv)作為(wei)一種環境保護(hu)型的(de)(de)紙(zhi)漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)助(zhu)劑，廣泛(fan)用(yong)于化(hua)(hua)學(xue)漿(jiang)(jiang)、機械漿(jiang)(jiang)、脫墨漿(jiang)(jiang)等漿(jiang)(jiang)種的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)，具有(you)使用(yong)方(fang)便、白(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)度穩定性好（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在(zai)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過(guo)程中不產(chan)生有(you)害(hai)的(de)(de)副產(chan)物(wu)；相比二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具有(you)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因此，采用(yong)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)之一，也是采用(yong)CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿(jian)處(chu)理－次(ci)氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）及H（次(ci)氯(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方(fang)法(fa)的(de)(de)工(gong)廠進行技術(shu)改(gai)造(zao)的(de)(de)較好的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿(jian)性(xing)過氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)白主要(yao)是消除(chu)漿中的(de)(de)發色基團，直接提高漂(piao)漿白度(du)，因為漂(piao)漿得率高，有人稱為保留(liu)木素的(de)(de)漂(piao)白劑(ji)，漂(piao)白過程(cheng)中由于金(jin)屬離(li)子等的(de)(de)催化(hua)，也存在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木素的(de)(de)酚(fen)結構反應，增(zeng)加木素分子的(de)(de)親水(shui)性(xing)及溶解性(xing)，從而提高脫木素效果，進一步(bu)提高漂(piao)漿白度(du)和白度(du)穩定(ding)性(xing)。

H2O2在堿性條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性(xing)條件有利于過濾(lv)氧(yang)(yang)化(hua)氫(qing)產生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解(jie)，使其與木素產生(sheng)(sheng)相(xiang)應的(de)漂白反應，但通常在紙(zhi)漿中(zhong)含有金屬離(li)子(zi)，在金屬離(li)子(zi)存在下(xia)，尤其是Fe、Mn、Cu等(deng)，過氧(yang)(yang)化(hua)氫(qing)產生(sheng)(sheng)分(fen)(fen)解(jie)，而且其分(fen)(fen)解(jie)的(de)速度要比過氧(yang)(yang)化(hua)氫(qing)的(de)堿(jian)性(xing)分(fen)(fen)解(jie)快得(de)多，因此，在這(zhe)一(yi)類金屬離(li)子(zi)存在的(de)條件下(xia)，過氧(yang)(yang)化(hua)氫(qing)因來不及(ji)與木素產生(sheng)(sheng)反應，便會(hui)無效分(fen)(fen)解(jie)而消耗殆盡。 

　　 如(ru)何消除紙漿(jiang)(jiang)中(zhong)金屬離子的(de)(de)影響并增加紙漿(jiang)(jiang)過(guo)氧化氫的(de)(de)漂白(bai)活性，使過(guo)氧化氫與木素達到最佳(jia)的(de)(de)反應(ying)條件，是(shi)本項目組(zu)多年來致力(li)研(yan)究的(de)(de)方(fang)向，并取得了(le)較好(hao)的(de)(de)研(yan)究成(cheng)果，應(ying)用于(yu)生(sheng)產實踐也取得了(le)良好(hao)的(de)(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案流程采(cai)用H－P的清潔漂白流程，整(zheng)個(ge)漂白流程中(zhong)基本(ben)上(shang)消(xiao)除(chu)了氯(lv)(lv)(lv)化所產生(sheng)的有機(ji)氯(lv)(lv)(lv)污(wu)染(ran)（有機(ji)氯(lv)(lv)(lv)即使經中(zhong)段廢水生(sheng)化處理也不能完全消(xiao)除(chu)其污(wu)染(ran)），只保留次氯(lv)(lv)(lv)酸鹽漂白段，以(yi)保證白度及較(jiao)低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)提取黑液(ye)、篩選(xuan)、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)至12％左(zuo)右(you)的(de)濃(nong)(nong)度，經(jing)(jing)螺旋輸送機破碎，加入稀(xi)釋液(ye)及Ca（C1O）2，進(jin)入次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)塔漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)經(jing)(jing)真空(kong)洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)(di)濃(nong)(nong)縮(suo)(suo)后(hou)(hou)添加NaOH、螯(ao)(ao)合劑、保護劑、穩定劑等(deng)進(jin)行螯(ao)(ao)合、活化(hua)處理，然后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)進(jin)入中濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)(jing)中濃(nong)(nong)泵輸送進(jin)入1＃、2＃中濃(nong)(nong)混合器，在1＃濃(nong)(nong)混合器通入蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)溫度使之達到(dao)80～100℃，過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)在2＃中濃(nong)(nong)混合器加入，然后(hou)(hou)進(jin)入升降(jiang)流式過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)塔進(jin)行過(guo)氧(yang)化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白(bai)，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送真空(kong)洗(xi)(xi)漿(jiang)(jiang)機洗(xi)(xi)滌(di)(di)，洗(xi)(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)送入漂(piao)(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸(suan)鹽漂白段(duan)（H段(duan)）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫(wen)度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白(bai)段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合(he)劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工藝管線、自控儀表的(de)要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂(piao)白升降流式(shi)漂(piao)白塔

　　　 升、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺(chi)寸(cun)根據實(shi)際項目(mu)情況(kuang)確定 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總(zong)量：約(yue)350Kg 

　　 進出口直徑：DN150/DN125（進/出），提供(gong)連接(jie)法(fa)蘭 

　　 機(ji)械密(mi)封(feng)水壓(ya)力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封(feng)水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助(zhu)劑管(guan)(guan)(guan)道材質除(chu)H2O2外，其(qi)余均(jun)為(wei)工程塑(su)料(liao)，H2O2管(guan)(guan)(guan)道應(ying)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304，P段所有(you)與(yu)紙(zhi)漿接觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道材料(liao)均(jun)為(wei)不銹(xiu)鋼(gang)304。所有(you)助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)入點(dian)如工藝流(liu)程圖所示，加(jia)入方式應(ying)采取多(duo)點(dian)加(jia)入，以增加(jia)后(hou)續的(de)(de)混合效果；所有(you)助(zhu)劑的(de)(de)加(jia)入應(ying)選(xuan)用(yong)計量泵(beng)，力求工藝條(tiao)件準確。 P段泵(beng)后(hou)蒸(zheng)汽管(guan)(guan)(guan)道入口(kou)與(yu)中濃漿出口(kou)的(de)(de)距離應(ying)在2米(mi)以上(shang)，以防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)(guan)入口(kou)后(hou)的(de)(de)第一個法蘭連接處應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道連接因(yin)熱膨脹而損(sun)壞。 

P段中濃漿泵與過氧(yang)化氫(qing)漂白塔(ta)的距離越短越好，盡量減少管(guan)線(xian)彎(wan)頭的數量，并采用較大曲(qu)率半徑的彎(wan)頭。

（4）自控儀表

　　 中濃(nong)混合(he)器(qi)機械密(mi)封水應設流(liu)量低限報警及停機，其余參照工藝流(liu)程圖上(shang)的控(kong)制點，根據工廠(chang)實(shi)際(ji)，盡可能提高自控(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿(jiang)化學品消(xiao)耗