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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程新技術與(yu)裝備研(yan)發中心

6萬(wan)噸/年(nian) H-P清潔(jie)漂白(bai)方案 （以蘆葦漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿(jian)處理（E）－次氯酸鹽（H）三段(duan)漂(piao)白中，C段(duan)和E段(duan)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)物（可吸附有(you)機污(wu)染(ran)(ran)物AOX）含量(liang)最高，毒性(xing)(xing)最大，其中的(de)(de)(de)四氯二苯二惡(e)英(ying)(ying)及呋喃，簡稱二惡(e)英(ying)(ying)呋喃，是(shi)毒性(xing)(xing)最大的(de)(de)(de)致癌物質，廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)色度也最深(shen)。并且(qie)，產生(sheng)(sheng)污(wu)染(ran)(ran)物大部分隨廢(fei)水(shui)排出(chu)，嚴重(zhong)污(wu)染(ran)(ran)生(sheng)(sheng)態環境(jing)；也有(you)少量(liang)殘(can)留(liu)在紙漿(jiang)中，影響紙品的(de)(de)(de)衛生(sheng)(sheng)質量(liang)和用途(tu)。因(yin)此(ci)，淘汰C段(duan)和E段(duan)是(shi)當(dang)前提高我國漂(piao)白草漿(jiang)質量(liang)、降低漂(piao)白污(wu)染(ran)(ran)、保護生(sheng)(sheng)態環境(jing)的(de)(de)(de)直接(jie)有(you)效措(cuo)施(shi)；同(tong)時富(fu)集的(de)(de)(de)氯離子對設備(bei)具有(you)很(hen)強的(de)(de)(de)腐蝕性(xing)(xing)，因(yin)而漂(piao)白廢(fei)水(shui)除自循環的(de)(de)(de)外，其余無(wu)法(fa)直接(jie)回(hui)用，只能(neng)排放掉，造成環境(jing)污(wu)染(ran)(ran)和資源浪費。 

　　 過(guo)氧化(hua)氯(lv)(lv)作為一種(zhong)環境保(bao)護型的(de)(de)(de)紙漿(jiang)漂白(bai)助劑，廣泛用(yong)于化(hua)學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)(de)漂白(bai)，具(ju)有使用(yong)方便、白(bai)度增值高、白(bai)度穩定性好(hao)（返(fan)黃低）、漂白(bai)得率(lv)高的(de)(de)(de)優點(dian)，且(qie)在漂白(bai)過(guo)程中不產生有害的(de)(de)(de)副產物；相比二(er)氧化(hua)氯(lv)(lv)漂白(bai)等，還具(ju)有漂白(bai)成本低的(de)(de)(de)特點(dian)。因此，采用(yong)過(guo)氧化(hua)氫漂白(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂白(bai)項目的(de)(de)(de)首(shou)選(xuan)漂白(bai)方法之一，也是(shi)采用(yong)CEH（氯(lv)(lv)化(hua)－堿處理－次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂白(bai)）及H（次(ci)氯(lv)(lv)酸(suan)鹽漂白(bai)）漂白(bai)方法的(de)(de)(de)工廠進行技術改造(zao)的(de)(de)(de)較好(hao)的(de)(de)(de)漂白(bai)技術。 

      堿性(xing)過氧化(hua)(hua)氫漂白(bai)(bai)(bai)主要是消除漿中的發色(se)基團(tuan)，直接提(ti)高(gao)漂漿白(bai)(bai)(bai)度，因為漂漿得率(lv)高(gao)，有(you)人(ren)稱為保留木素的漂白(bai)(bai)(bai)劑，漂白(bai)(bai)(bai)過程中由(you)于金屬(shu)離子等(deng)的催(cui)化(hua)(hua)，也存在HO.、OOH.等(deng)自由(you)基，HO.及O2-.與木素的酚(fen)結構反(fan)應，增加木素分子的親水性(xing)及溶(rong)解性(xing)，從而(er)提(ti)高(gao)脫木素效(xiao)果(guo)，進(jin)一步提(ti)高(gao)漂漿白(bai)(bai)(bai)度和白(bai)(bai)(bai)度穩(wen)定性(xing)。

H2O2在(zai)堿性條(tiao)件達到分(fen)解平(ping)衡(heng)：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性條件有(you)利于過(guo)(guo)濾氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產生(sheng)(sheng)(sheng)分(fen)解，使(shi)其(qi)與木素產生(sheng)(sheng)(sheng)相(xiang)應的(de)漂白反(fan)應，但(dan)通常在紙漿中含有(you)金屬離子，在金屬離子存(cun)在下(xia)，尤(you)其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)產生(sheng)(sheng)(sheng)分(fen)解，而且其(qi)分(fen)解的(de)速度要比過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)的(de)堿性分(fen)解快得多，因此，在這一類金屬離子存(cun)在的(de)條件下(xia)，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)因來(lai)不及與木素產生(sheng)(sheng)(sheng)反(fan)應，便會無效分(fen)解而消耗殆盡。 ;

　　 如何消除紙(zhi)漿中金屬離子的(de)影響并增加(jia)紙(zhi)漿過(guo)氧化(hua)氫(qing)的(de)漂白活性，使過(guo)氧化(hua)氫(qing)與(yu)木素達到最佳的(de)反(fan)應條件，是(shi)本項目(mu)組多(duo)年來(lai)致力研究的(de)方(fang)向，并取(qu)得(de)了較(jiao)好的(de)研究成果(guo)，應用于(yu)生(sheng)產實踐(jian)也取(qu)得(de)了良好的(de)經濟效益。 

　　 本方案流(liu)(liu)(liu)程采用H－P的(de)清潔(jie)漂白流(liu)(liu)(liu)程，整個漂白流(liu)(liu)(liu)程中(zhong)基本上消(xiao)除了(le)氯(lv)化所產(chan)生的(de)有(you)機氯(lv)污(wu)染（有(you)機氯(lv)即使經(jing)中(zhong)段廢水生化處理也不(bu)能完全消(xiao)除其污(wu)染），只保(bao)留次(ci)氯(lv)酸鹽漂白段，以保(bao)證白度及較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)漿(jiang)經(jing)(jing)提(ti)取黑液(ye)、篩(shai)選、除(chu)砂后(hou)(hou)(hou)，濃(nong)縮至12％左(zuo)右的濃(nong)度，經(jing)(jing)螺(luo)旋輸(shu)送(song)機破碎(sui)，加(jia)(jia)入稀釋液(ye)及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)(jin)(jin)入次氯酸鹽漂白(bai)塔漂白(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)經(jing)(jing)真空(kong)洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌濃(nong)縮后(hou)(hou)(hou)添加(jia)(jia)NaOH、螯合(he)(he)劑、保護劑、穩定(ding)劑等進(jin)(jin)(jin)行螯合(he)(he)、活化處理，然后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)進(jin)(jin)(jin)入中濃(nong)漿(jiang)泵立管，經(jing)(jing)中濃(nong)泵輸(shu)送(song)進(jin)(jin)(jin)入1＃、2＃中濃(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)，在1＃濃(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)通(tong)入蒸汽(qi)，提(ti)高(gao)紙(zhi)漿(jiang)溫度使之達到80～100℃，過氧化氫在2＃中濃(nong)混(hun)合(he)(he)器(qi)加(jia)(jia)入，然后(hou)(hou)(hou)進(jin)(jin)(jin)入升降流式過氧化氫漂白(bai)塔進(jin)(jin)(jin)行過氧化氫漂白(bai)，漂后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送(song)真空(kong)洗(xi)漿(jiang)機洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)(hou)紙(zhi)漿(jiang)送(song)入漂后(hou)(hou)(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次(ci)氯酸鹽漂白段（H段）

　　 漿(jiang)濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂(piao)白(bai)段(duan)（P段(duan)）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要設(she)備(bei)及工(gong)藝(yi)管(guan)線、自控儀表的(de)要求

（1）中濃紙漿過氧化氫漂白升降(jiang)流式漂白塔

　　　 升(sheng)、降流反應時(shi)間比(bi)： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際項目情況(kuang)確定 

（2）中濃混合(he)器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總(zong)量：約350Kg 

　　 進(jin)出口直徑：DN150/DN125（進(jin)/出），提供(gong)連接(jie)法蘭(lan) 

　　 機械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械密封水流量(liang)：≤101/min 

　　 動(dong)荷系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段漂(piao)白助劑管(guan)(guan)道(dao)材(cai)質(zhi)除H2O2外(wai)，其余均(jun)為工(gong)程(cheng)塑料，H2O2管(guan)(guan)道(dao)應為不銹鋼(gang)304，P段所(suo)有與(yu)紙漿接(jie)觸的管(guan)(guan)道(dao)材(cai)料均(jun)為不銹鋼(gang)304。所(suo)有助劑的加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)點(dian)如工(gong)藝流程(cheng)圖所(suo)示(shi)，加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)方式應采(cai)取多點(dian)加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)，以(yi)增(zeng)加(jia)(jia)(jia)后(hou)續的混合效果；所(suo)有助劑的加(jia)(jia)(jia)入(ru)(ru)(ru)應選用計量泵(beng)，力求工(gong)藝條件準確(que)。 P段泵(beng)后(hou)蒸(zheng)汽管(guan)(guan)道(dao)入(ru)(ru)(ru)口(kou)與(yu)中濃漿出口(kou)的距離應在(zai)2米以(yi)上(shang)，以(yi)防蒸(zheng)汽反竄；蒸(zheng)汽管(guan)(guan)入(ru)(ru)(ru)口(kou)后(hou)的第一(yi)(yi)個(ge)法蘭連(lian)接(jie)處應添加(jia)(jia)(jia)一(yi)(yi)波紋(wen)管(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)道(dao)連(lian)接(jie)因熱膨脹而損(sun)壞。 

P段中濃(nong)漿泵與過氧化氫漂白塔的距(ju)離越短越好，盡(jin)量(liang)減(jian)少管線彎頭(tou)的數量(liang)，并采用(yong)較大曲率半徑的彎頭(tou)。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封水應(ying)設流(liu)量低(di)限報警及停機(ji)，其余參照(zhao)工(gong)(gong)藝流(liu)程圖上的控(kong)制點，根據(ju)工(gong)(gong)廠實際，盡可能提高自控(kong)水平。 

5.漂白蘆葦漿化學品消耗