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華南理工大學 制漿造紙工程新技術與裝備研(yan)發中心

6萬噸(dun)/年 H-P清(qing)潔漂白方(fang)案(an) （以蘆葦(wei)漿為(wei)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)酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)污(wu)(wu)染物(wu)（可(ke)吸附有機污(wu)(wu)染物(wu)AOX）含量(liang)最(zui)高，毒性最(zui)大(da)，其中的(de)四氯(lv)二苯二惡(e)英及(ji)呋(fu)喃，簡稱二惡(e)英呋(fu)喃，是(shi)毒性最(zui)大(da)的(de)致癌物(wu)質(zhi)，廢水的(de)色度(du)也最(zui)深。并且，產生(sheng)污(wu)(wu)染物(wu)大(da)部分隨廢水排(pai)出，嚴重污(wu)(wu)染生(sheng)態環(huan)境(jing)；也有少(shao)量(liang)殘(can)留在紙漿(jiang)中，影(ying)響紙品的(de)衛生(sheng)質(zhi)量(liang)和(he)用途。因此(ci)，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是(shi)當前提高我國漂(piao)白草漿(jiang)質(zhi)量(liang)、降低漂(piao)白污(wu)(wu)染、保護生(sheng)態環(huan)境(jing)的(de)直接有效措施；同時富集的(de)氯(lv)離(li)子對設(she)備具有很強的(de)腐(fu)蝕性，因而漂(piao)白廢水除自(zi)循環(huan)的(de)外，其余無法直接回(hui)用，只能排(pai)放掉(diao)，造成環(huan)境(jing)污(wu)(wu)染和(he)資源(yuan)浪(lang)費(fei)。 

　　 過(guo)氧化(hua)氯作為一(yi)種環境保護型的紙漿漂(piao)(piao)白(bai)助劑，廣泛用于(yu)化(hua)學(xue)漿、機械(xie)漿、脫(tuo)墨漿等漿種的漂(piao)(piao)白(bai)，具(ju)(ju)有使(shi)用方(fang)便、白(bai)度增值(zhi)高、白(bai)度穩定性好(hao)（返黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)得(de)率高的優(you)點，且在漂(piao)(piao)白(bai)過(guo)程中不產生有害的副產物；相比二(er)氧化(hua)氯漂(piao)(piao)白(bai)等，還(huan)具(ju)(ju)有漂(piao)(piao)白(bai)成(cheng)本低的特點。因(yin)此，采用過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)（P）是新上漂(piao)(piao)白(bai)項(xiang)目(mu)的首(shou)選漂(piao)(piao)白(bai)方(fang)法之一(yi)，也是采用CEH（氯化(hua)－堿處理－次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)）及H（次氯酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)方(fang)法的工廠進行技術改造(zao)的較(jiao)好(hao)的漂(piao)(piao)白(bai)技術。 

      堿性(xing)過氧化氫(qing)漂(piao)白(bai)主要是(shi)消除漿(jiang)中的(de)(de)發色基團，直接提(ti)高(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度，因為(wei)漂(piao)漿(jiang)得率高(gao)，有人(ren)稱為(wei)保留木素(su)(su)的(de)(de)漂(piao)白(bai)劑，漂(piao)白(bai)過程中由于金屬離子等(deng)的(de)(de)催化，也(ye)存在HO.、OOH.等(deng)自由基，HO.及(ji)O2-.與木素(su)(su)的(de)(de)酚結構(gou)反應(ying)，增(zeng)加木素(su)(su)分子的(de)(de)親水(shui)性(xing)及(ji)溶解性(xing)，從而提(ti)高(gao)脫木素(su)(su)效(xiao)果，進一步提(ti)高(gao)漂(piao)漿(jiang)白(bai)度和白(bai)度穩定性(xing)。

H2O2在堿性條件達到分解(jie)平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿(jian)性條件(jian)有(you)利于過濾(lv)氧化(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)分(fen)解，使其(qi)與木(mu)素產(chan)生(sheng)相應的漂白反(fan)應，但(dan)通(tong)常在(zai)(zai)紙(zhi)漿(jiang)中含有(you)金(jin)屬(shu)離(li)(li)子，在(zai)(zai)金(jin)屬(shu)離(li)(li)子存在(zai)(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)氫(qing)產(chan)生(sheng)分(fen)解，而且其(qi)分(fen)解的速度要比過氧化(hua)氫(qing)的堿(jian)性分(fen)解快得多(duo)，因此(ci)，在(zai)(zai)這一類金(jin)屬(shu)離(li)(li)子存在(zai)(zai)的條件(jian)下，過氧化(hua)氫(qing)因來不(bu)及與木(mu)素產(chan)生(sheng)反(fan)應，便會無效分(fen)解而消(xiao)耗殆盡。 

　　 如何消除紙漿中金屬離子的(de)(de)(de)影響并增(zeng)加紙漿過(guo)氧化氫的(de)(de)(de)漂白活(huo)性，使過(guo)氧化氫與木(mu)素達(da)到最佳的(de)(de)(de)反應條件(jian)，是本(ben)項目組多(duo)年(nian)來(lai)致力研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)方(fang)向，并取得了較好的(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)成果，應用于(yu)生產實踐也(ye)取得了良(liang)好的(de)(de)(de)經(jing)濟效(xiao)益。 

　　 本(ben)方案(an)流程(cheng)采(cai)用H－P的清潔漂白流程(cheng)，整個漂白流程(cheng)中(zhong)基(ji)本(ben)上消除了氯化所(suo)產(chan)生的有(you)機(ji)氯污染(ran)（有(you)機(ji)氯即使(shi)經中(zhong)段廢(fei)水生化處理也不能完全消除其污染(ran)），只(zhi)保留次氯酸鹽漂白段，以保證白度及(ji)較低的成本(ben)。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取黑液、篩選、除砂(sha)后(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左(zuo)右的濃(nong)(nong)度，經(jing)螺(luo)旋(xuan)輸送機破碎，加入(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進入(ru)(ru)次氯(lv)酸鹽漂(piao)白(bai)塔漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)濃(nong)(nong)縮后(hou)添加NaOH、螯(ao)合(he)劑、保護劑、穩定(ding)劑等(deng)進行螯(ao)合(he)、活化處理(li)，然后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)進入(ru)(ru)中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵立管，經(jing)中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)泵輸送進入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器，在1＃濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器通(tong)入(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度使之(zhi)達到(dao)80～100℃，過氧化氫在2＃中(zhong)(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)合(he)器加入(ru)(ru)，然后(hou)進入(ru)(ru)升(sheng)降流式過氧化氫漂(piao)白(bai)塔進行過氧化氫漂(piao)白(bai)，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機洗(xi)滌(di)，洗(xi)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送入(ru)(ru)漂(piao)后(hou)貯(zhu)漿(jiang)(jiang)(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白段(duan)(duan)（H段(duan)(duan)）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用(yong)量(liang) 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間(jian) 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用(yong)量(liang) 3－4％ 

　　 螯合(he)劑(ji) 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩(wen)定(ding)劑 2～2.5％ 

4.主要設備及工(gong)藝(yi)管線、自控儀表的要求

（1）中濃紙漿過氧(yang)化氫漂白(bai)升降(jiang)流式漂白(bai)塔

　　　 升(sheng)、降流反應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情況(kuang)確定 

（2）中濃(nong)混合器（ZH12）

　　 配用(yong)電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供(gong)連(lian)接法蘭(lan) 

　　 機械密封水(shui)壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封(feng)水流量(liang)：≤101/min 

　　 動荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段(duan)漂白助(zhu)劑管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)材(cai)(cai)質除H2O2外，其余(yu)均(jun)為工(gong)程(cheng)塑料(liao)，H2O2管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)應為不銹鋼304，P段(duan)所(suo)(suo)有(you)與(yu)紙漿接觸(chu)的(de)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)材(cai)(cai)料(liao)均(jun)為不銹鋼304。所(suo)(suo)有(you)助(zhu)劑的(de)加入(ru)(ru)(ru)點如工(gong)藝(yi)流程(cheng)圖所(suo)(suo)示，加入(ru)(ru)(ru)方式應采(cai)取多點加入(ru)(ru)(ru)，以增加后(hou)續的(de)混合效(xiao)果(guo)；所(suo)(suo)有(you)助(zhu)劑的(de)加入(ru)(ru)(ru)應選用計(ji)量泵，力(li)求工(gong)藝(yi)條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)入(ru)(ru)(ru)口(kou)與(yu)中濃漿出(chu)口(kou)的(de)距(ju)離應在2米以上，以防蒸汽(qi)反竄；蒸汽(qi)管(guan)(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)口(kou)后(hou)的(de)第一個法蘭連接處應添加一波紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)連接因(yin)熱膨脹而損壞(huai)。 

P段(duan)中濃漿泵與過(guo)氧化(hua)氫漂(piao)白(bai)塔的(de)距離越(yue)短(duan)越(yue)好(hao)，盡(jin)量減少管線(xian)彎頭的(de)數量，并采(cai)用較大曲率(lv)半徑的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封(feng)水應(ying)設流(liu)量低限報(bao)警及停機(ji)，其余參照工(gong)(gong)藝流(liu)程圖上的控制點，根據工(gong)(gong)廠實際，盡(jin)可能提(ti)高自控水平。 

5.漂白(bai)蘆葦漿化學品消耗