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華南理工(gong)(gong)大學 制(zhi)漿造紙工(gong)(gong)程新技術與裝備研發中心(xin)

6萬噸/年 H-P清潔漂白方案 （以(yi)蘆葦(wei)漿為例） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯化（C）－堿處理（E）－次(ci)氯酸(suan)鹽(yan)（H）三段(duan)漂白中，C段(duan)和(he)E段(duan)產(chan)生(sheng)的(de)(de)污染(ran)物(wu)(wu)（可(ke)吸附有(you)機污染(ran)物(wu)(wu)AOX）含量(liang)最(zui)(zui)高，毒(du)性(xing)最(zui)(zui)大(da)，其中的(de)(de)四氯二苯二惡英(ying)及呋(fu)喃，簡稱(cheng)二惡英(ying)呋(fu)喃，是毒(du)性(xing)最(zui)(zui)大(da)的(de)(de)致(zhi)癌(ai)物(wu)(wu)質(zhi)，廢水的(de)(de)色度(du)也最(zui)(zui)深(shen)。并(bing)且，產(chan)生(sheng)污染(ran)物(wu)(wu)大(da)部分隨廢水排(pai)(pai)出，嚴重污染(ran)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)；也有(you)少(shao)量(liang)殘(can)留在紙漿中，影響紙品的(de)(de)衛(wei)生(sheng)質(zhi)量(liang)和(he)用途。因(yin)此，淘汰C段(duan)和(he)E段(duan)是當前提高我國漂白草漿質(zhi)量(liang)、降低漂白污染(ran)、保護生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)的(de)(de)直接有(you)效措施；同時(shi)富集的(de)(de)氯離子對設備具有(you)很強(qiang)的(de)(de)腐蝕性(xing)，因(yin)而漂白廢水除自循環(huan)的(de)(de)外，其余無法直接回(hui)用，只能排(pai)(pai)放掉，造成環(huan)境(jing)污染(ran)和(he)資源浪費。 

　　 過氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)作為一種環境保護型的(de)(de)紙漿(jiang)(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)助劑(ji)，廣泛用于化(hua)(hua)學漿(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(ju)有(you)使用方便、白(bai)(bai)度增(zeng)值高、白(bai)(bai)度穩定性好（返黃(huang)低(di)）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)得(de)率高的(de)(de)優點，且(qie)在漂(piao)(piao)白(bai)(bai)過程(cheng)中不產生有(you)害的(de)(de)副產物(wu)；相比(bi)二氧(yang)化(hua)(hua)氯(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)等，還具(ju)有(you)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)成本低(di)的(de)(de)特點。因此，采(cai)用過氧(yang)化(hua)(hua)氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)（P）是(shi)新(xin)上漂(piao)(piao)白(bai)(bai)項目的(de)(de)首選(xuan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法之一，也是(shi)采(cai)用CEH（氯(lv)化(hua)(hua)－堿處理－次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）及(ji)H（次氯(lv)酸鹽漂(piao)(piao)白(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)方法的(de)(de)工(gong)廠進行技(ji)術改造(zao)的(de)(de)較好的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)技(ji)術。 

      堿性(xing)過氧化氫漂(piao)(piao)白主要是消除漿中的發色基團，直(zhi)接提高(gao)漂(piao)(piao)漿白度，因為漂(piao)(piao)漿得率(lv)高(gao)，有(you)人稱(cheng)為保留木素(su)的漂(piao)(piao)白劑，漂(piao)(piao)白過程中由(you)于金屬離(li)子等的催化，也存(cun)在HO.、OOH.等自(zi)由(you)基，HO.及O2-.與(yu)木素(su)的酚結(jie)構反應，增(zeng)加木素(su)分子的親水(shui)性(xing)及溶解性(xing)，從而提高(gao)脫木素(su)效果，進一步(bu)提高(gao)漂(piao)(piao)漿白度和白度穩定性(xing)。

H2O2在堿(jian)性(xing)條件達到分解平衡：

　　 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)氫(qing)產生(sheng)(sheng)(sheng)分解，使(shi)其(qi)與木素(su)(su)產生(sheng)(sheng)(sheng)相應(ying)的(de)漂白反應(ying)，但通常在(zai)紙漿中含有(you)金屬離(li)子，在(zai)金屬離(li)子存(cun)(cun)在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)產生(sheng)(sheng)(sheng)分解，而(er)(er)且其(qi)分解的(de)速度(du)要比過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)的(de)堿性分解快得多，因此，在(zai)這一類金屬離(li)子存(cun)(cun)在(zai)的(de)條件下，過(guo)(guo)氧(yang)化(hua)(hua)氫(qing)因來不及與木素(su)(su)產生(sheng)(sheng)(sheng)反應(ying)，便會無效分解而(er)(er)消耗殆盡。 

　　 如何消(xiao)除紙(zhi)漿中金屬離子的(de)影響并增加紙(zhi)漿過氧化氫的(de)漂白活性，使過氧化氫與木(mu)素(su)達到最佳的(de)反應條(tiao)件(jian)，是(shi)本項目(mu)組多年來致力研(yan)究(jiu)的(de)方(fang)向，并取得了較(jiao)好(hao)的(de)研(yan)究(jiu)成果，應用(yong)于(yu)生產實踐也取得了良(liang)好(hao)的(de)經(jing)濟效益(yi)。 

　　 本方案流(liu)程采(cai)用H－P的(de)清(qing)潔漂(piao)白(bai)流(liu)程，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程中基本上(shang)消除(chu)了氯化所(suo)產生的(de)有機(ji)氯污(wu)(wu)染(ran)（有機(ji)氯即(ji)使經中段(duan)廢水(shui)生化處理也不能完全消除(chu)其污(wu)(wu)染(ran)），只(zhi)保留次(ci)氯酸鹽漂(piao)白(bai)段(duan)，以保證白(bai)度及較低的(de)成本。 

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)提取(qu)黑(hei)液、篩(shai)選、除砂后(hou)(hou)，濃(nong)(nong)縮至12％左右的濃(nong)(nong)度(du)，經(jing)螺(luo)旋輸送(song)(song)機(ji)(ji)破碎，加入(ru)(ru)稀釋液及Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)(ru)次氯酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白塔(ta)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)經(jing)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌濃(nong)(nong)縮后(hou)(hou)添加NaOH、螯合劑(ji)、保護劑(ji)、穩(wen)定(ding)劑(ji)等(deng)進(jin)行螯合、活化(hua)處理(li)，然(ran)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)進(jin)入(ru)(ru)中(zhong)濃(nong)(nong)漿(jiang)(jiang)(jiang)泵(beng)立管(guan)，經(jing)中(zhong)濃(nong)(nong)泵(beng)輸送(song)(song)進(jin)入(ru)(ru)1＃、2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)合器(qi)，在1＃濃(nong)(nong)混(hun)合器(qi)通入(ru)(ru)蒸汽，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)溫度(du)使之(zhi)達到80～100℃，過氧化(hua)氫(qing)在2＃中(zhong)濃(nong)(nong)混(hun)合器(qi)加入(ru)(ru)，然(ran)后(hou)(hou)進(jin)入(ru)(ru)升降流式(shi)過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白塔(ta)進(jin)行過氧化(hua)氫(qing)漂(piao)(piao)白，漂(piao)(piao)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)真(zhen)空洗(xi)漿(jiang)(jiang)(jiang)機(ji)(ji)洗(xi)滌，洗(xi)后(hou)(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)(jiang)(jiang)送(song)(song)入(ru)(ru)漂(piao)(piao)后(hou)(hou)貯漿(jiang)(jiang)(jiang)塔(ta)。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂(piao)白段（H段）

　　 漿濃(nong) 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間 50－60分鐘(zhong) 

　　 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(fen)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.主要設備及工藝管線、自控儀表的要求(qiu)

（1）中(zhong)濃紙漿過(guo)氧化氫漂(piao)白升(sheng)降流式漂(piao)白塔(ta)

　　　 升、降流(liu)反(fan)應時間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據(ju)實際項目(mu)情況確定 

（2）中濃混合器（ZH12）

　　 配用電機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設(she)備總(zong)量：約350Kg 

　　 進出口直徑：DN150/DN125（進/出），提供連接法蘭 

　　 機(ji)械密封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機械(xie)密封水流量：≤101/min 

　　 動荷(he)系數：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂白段漂白助劑(ji)管(guan)道(dao)材質除H2O2外，其余均(jun)為工程塑料(liao)，H2O2管(guan)道(dao)應(ying)為不(bu)銹鋼(gang)304，P段所(suo)有(you)與(yu)紙(zhi)漿接觸的管(guan)道(dao)材料(liao)均(jun)為不(bu)銹鋼(gang)304。所(suo)有(you)助劑(ji)的加(jia)入(ru)點(dian)如工藝流程圖所(suo)示(shi)，加(jia)入(ru)方(fang)式應(ying)采取多點(dian)加(jia)入(ru)，以增加(jia)后續的混(hun)合效果；所(suo)有(you)助劑(ji)的加(jia)入(ru)應(ying)選用計量泵，力(li)求工藝條件準確。 P段泵后蒸(zheng)汽(qi)管(guan)道(dao)入(ru)口與(yu)中濃漿出口的距離應(ying)在2米(mi)以上，以防(fang)蒸(zheng)汽(qi)反(fan)竄；蒸(zheng)汽(qi)管(guan)入(ru)口后的第一個法蘭連(lian)接處應(ying)添加(jia)一波紋(wen)管(guan)，避(bi)免管(guan)道(dao)連(lian)接因熱膨脹而(er)損壞。 

P段中濃漿(jiang)泵與過氧(yang)化(hua)氫漂白塔的(de)距離越短越好，盡量減(jian)少管線彎頭的(de)數量，并采用較大曲(qu)率半徑的(de)彎頭。

（4）自控儀表

　　 中濃混合器機(ji)械密封水應設流量低限報警及停(ting)機(ji)，其余(yu)參照工藝流程圖上(shang)的控(kong)制點，根據工廠(chang)實(shi)際，盡(jin)可能提高自控(kong)水平。 

5.漂(piao)白蘆葦(wei)漿(jiang)化學品消耗