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華南理工(gong)大學 制漿造紙工(gong)程(cheng)新技術與裝備研發中心

6萬噸/年 H-P清潔漂(piao)白方案 （以蘆葦漿為例(li)） 

漂白工段說明 

1.工藝流程的確定

　　 傳統氯(lv)(lv)化(hua)（C）－堿處理（E）－次氯(lv)(lv)酸鹽（H）三段(duan)漂白中(zhong)，C段(duan)和(he)E段(duan)產生(sheng)的(de)(de)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物（可吸附有機污(wu)(wu)染(ran)(ran)物AOX）含量最(zui)高(gao)，毒性最(zui)大(da)，其中(zhong)的(de)(de)四氯(lv)(lv)二苯二惡英(ying)及呋喃，簡稱二惡英(ying)呋喃，是毒性最(zui)大(da)的(de)(de)致癌物質(zhi)，廢(fei)(fei)水的(de)(de)色度(du)也(ye)最(zui)深(shen)。并且(qie)，產生(sheng)污(wu)(wu)染(ran)(ran)物大(da)部(bu)分(fen)隨廢(fei)(fei)水排(pai)出，嚴重污(wu)(wu)染(ran)(ran)生(sheng)態環(huan)境；也(ye)有少(shao)量殘(can)留在紙漿(jiang)中(zhong)，影響紙品的(de)(de)衛生(sheng)質(zhi)量和(he)用(yong)(yong)途。因此(ci)，淘汰(tai)C段(duan)和(he)E段(duan)是當前提高(gao)我國漂白草(cao)漿(jiang)質(zhi)量、降低漂白污(wu)(wu)染(ran)(ran)、保護生(sheng)態環(huan)境的(de)(de)直接有效措施；同時(shi)富集的(de)(de)氯(lv)(lv)離子對設備(bei)具有很強(qiang)的(de)(de)腐蝕性，因而漂白廢(fei)(fei)水除自循環(huan)的(de)(de)外，其余(yu)無(wu)法直接回用(yong)(yong)，只能排(pai)放掉，造成環(huan)境污(wu)(wu)染(ran)(ran)和(he)資(zi)源浪費。 

　　 過(guo)氧化氯(lv)(lv)作(zuo)為一種(zhong)環境保護型的(de)(de)紙漿(jiang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)助劑，廣泛用(yong)于(yu)化學漿(jiang)、機械漿(jiang)、脫墨(mo)漿(jiang)等漿(jiang)種(zhong)的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)，具(ju)有使用(yong)方便、白(bai)(bai)(bai)度增值高、白(bai)(bai)(bai)度穩定(ding)性好(hao)（返(fan)黃低）、漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)得率高的(de)(de)優點，且在(zai)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)過(guo)程中不產生有害的(de)(de)副產物(wu)；相比(bi)二氧化氯(lv)(lv)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)等，還(huan)具(ju)有漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)成本低的(de)(de)特點。因此(ci)，采用(yong)過(guo)氧化氫漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)（P）是(shi)新上(shang)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)項目的(de)(de)首選漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法(fa)之一，也是(shi)采用(yong)CEH（氯(lv)(lv)化－堿處理－次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）及H（次氯(lv)(lv)酸鹽(yan)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)）漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)方法(fa)的(de)(de)工廠進(jin)行技術(shu)改(gai)造(zao)的(de)(de)較好(hao)的(de)(de)漂(piao)(piao)白(bai)(bai)(bai)技術(shu)。 

      堿性過(guo)氧化氫漂(piao)白(bai)主要是消(xiao)除漿中(zhong)的(de)發色(se)基團，直接提高(gao)漂(piao)漿白(bai)度，因為(wei)漂(piao)漿得率高(gao)，有人稱為(wei)保留(liu)木(mu)素的(de)漂(piao)白(bai)劑(ji)，漂(piao)白(bai)過(guo)程中(zhong)由于金(jin)屬離子等的(de)催化，也存(cun)在HO.、OOH.等自由基，HO.及O2-.與木(mu)素的(de)酚結構反應，增加木(mu)素分(fen)子的(de)親水性及溶解性，從(cong)而提高(gao)脫木(mu)素效(xiao)果，進一步提高(gao)漂(piao)漿白(bai)度和白(bai)度穩定性。

H2O2在堿(jian)性條件達到分解平衡：

　　 H2O2 +OH －<=>HOO－+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>HO?+O2－?+H2O

　　 H2O2＋HOO －<=>OH－+O2+H2O

　　 堿性(xing)條件有利于過濾氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，使(shi)其(qi)與木素(su)產(chan)(chan)生(sheng)相應(ying)的(de)漂白反(fan)應(ying)，但(dan)通常在(zai)紙(zhi)漿中含有金屬(shu)離(li)(li)子，在(zai)金屬(shu)離(li)(li)子存(cun)(cun)在(zai)下，尤其(qi)是Fe、Mn、Cu等，過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫產(chan)(chan)生(sheng)分(fen)解(jie)，而(er)且其(qi)分(fen)解(jie)的(de)速度要(yao)比過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫的(de)堿性(xing)分(fen)解(jie)快(kuai)得多，因(yin)此，在(zai)這(zhe)一類(lei)金屬(shu)離(li)(li)子存(cun)(cun)在(zai)的(de)條件下，過氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氫因(yin)來(lai)不及(ji)與木素(su)產(chan)(chan)生(sheng)反(fan)應(ying)，便會無(wu)效分(fen)解(jie)而(er)消耗殆盡(jin)。 

　　 如何消除紙(zhi)(zhi)漿中金屬離(li)子的(de)影響并(bing)增加紙(zhi)(zhi)漿過(guo)氧化氫(qing)的(de)漂白活性，使過(guo)氧化氫(qing)與木素達到最佳的(de)反應條件，是(shi)本項(xiang)目組多年來致(zhi)力研(yan)究(jiu)(jiu)的(de)方向，并(bing)取得了較好的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)成果(guo)，應用于生產實踐也取得了良好的(de)經濟效益。 

　　 本(ben)方案(an)流(liu)程采用H－P的清(qing)潔漂(piao)白(bai)流(liu)程，整個漂(piao)白(bai)流(liu)程中基本(ben)上消(xiao)除了氯(lv)(lv)(lv)化(hua)所產生的有(you)機氯(lv)(lv)(lv)污染（有(you)機氯(lv)(lv)(lv)即(ji)使經中段廢水生化(hua)處理(li)也(ye)不能完全消(xiao)除其(qi)污染），只保(bao)(bao)留次氯(lv)(lv)(lv)酸(suan)鹽漂(piao)白(bai)段，以保(bao)(bao)證白(bai)度及(ji)較(jiao)低的成本(ben)。&nbsp;

2.工藝流程說明

　　 紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)提取黑(hei)液、篩選、除(chu)砂(sha)后(hou)，濃(nong)(nong)縮(suo)至12％左右的(de)濃(nong)(nong)度，經(jing)螺旋輸送機(ji)破碎，加(jia)入(ru)稀釋液及(ji)Ca（C1O）2，進(jin)入(ru)次(ci)氯(lv)酸鹽漂(piao)白塔漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)經(jing)真空(kong)洗漿(jiang)機(ji)洗滌(di)濃(nong)(nong)縮(suo)后(hou)添加(jia)NaOH、螯(ao)(ao)合劑、保護劑、穩定劑等進(jin)行螯(ao)(ao)合、活化處理(li)，然(ran)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)進(jin)入(ru)中濃(nong)(nong)漿(jiang)泵立管，經(jing)中濃(nong)(nong)泵輸送進(jin)入(ru)1＃、2＃中濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合器(qi)，在(zai)1＃濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合器(qi)通入(ru)蒸汽(qi)，提高紙(zhi)(zhi)漿(jiang)溫度使之達到80～100℃，過(guo)氧化氫在(zai)2＃中濃(nong)(nong)混(hun)(hun)合器(qi)加(jia)入(ru)，然(ran)后(hou)進(jin)入(ru)升降流式過(guo)氧化氫漂(piao)白塔進(jin)行過(guo)氧化氫漂(piao)白，漂(piao)后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送真空(kong)洗漿(jiang)機(ji)洗滌(di)，洗后(hou)紙(zhi)(zhi)漿(jiang)送入(ru)漂(piao)后(hou)貯漿(jiang)塔。 

3.漂白工藝條件

（1）次氯酸鹽漂白(bai)段（H段）

　　 漿濃 7～10％ 

　　 溫度 35－40℃ 

　　 時間(jian) 50－60分鐘 

　　 Ca（C1O）2用量 3－5％ 

（2）過氧化氫漂白段（P段）

　　 漿濃 10－12％ 

　　 溫度 80－100℃ 

　　 時間 120－150分鐘 

　　 NaOH 0.1～0.3% 

　　 H2O2用量(liang) 3－4％ 

　　 螯合劑 0.05％ 

　　 保(bao)護劑 0.5％ 

　　 穩定劑 2～2.5％ 

4.主要(yao)設備及工(gong)藝管線、自控(kong)儀表的(de)要(yao)求

（1）中濃(nong)紙(zhi)漿(jiang)過(guo)氧化氫(qing)漂白(bai)升降流式漂白(bai)塔

　　　 升、降流反(fan)應時(shi)間比： 1∶5 

　　　 塔體尺寸根據實際(ji)項目情況確定 

（2）中(zhong)濃混合器（ZH12）

　　 配用電(dian)機：15Kw(Y160L-4) 

　　 設備總量：約350Kg 

　　 進(jin)(jin)出(chu)口直徑：DN150/DN125（進(jin)(jin)/出(chu)），提(ti)供連接(jie)法蘭 

　　 機械密(mi)封水壓力：0.25～0.3MPa 

　　 機(ji)械密封水流(liu)量：≤101/min 

　　 動荷系數(shu)：1.2 

（3）工藝管線

　　 H-P漂(piao)白段(duan)漂(piao)白助劑(ji)管(guan)(guan)(guan)道材質除H2O2外(wai)，其余(yu)均為工(gong)程塑料，H2O2管(guan)(guan)(guan)道應(ying)為不銹鋼(gang)(gang)304，P段(duan)所有與紙漿接(jie)觸的(de)(de)管(guan)(guan)(guan)道材料均為不銹鋼(gang)(gang)304。所有助劑(ji)的(de)(de)加(jia)入點如工(gong)藝流(liu)程圖所示，加(jia)入方式應(ying)采取多點加(jia)入，以(yi)增加(jia)后(hou)續(xu)的(de)(de)混合效果(guo)；所有助劑(ji)的(de)(de)加(jia)入應(ying)選(xuan)用計量泵，力求工(gong)藝條件準確。 P段(duan)泵后(hou)蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)道入口(kou)與中濃漿出口(kou)的(de)(de)距離應(ying)在2米(mi)以(yi)上，以(yi)防蒸(zheng)汽(qi)反竄；蒸(zheng)汽(qi)管(guan)(guan)(guan)入口(kou)后(hou)的(de)(de)第一個(ge)法(fa)蘭連(lian)接(jie)處應(ying)添加(jia)一波紋管(guan)(guan)(guan)，避免管(guan)(guan)(guan)道連(lian)接(jie)因(yin)熱膨(peng)脹而(er)損(sun)壞。 

P段中濃漿泵與過氧化(hua)氫(qing)漂白塔的距(ju)離(li)越短越好(hao)，盡量減少管線彎頭的數量，并采用較大曲率半徑的彎頭。

（4）自控儀表

　　 中(zhong)濃混(hun)合器機(ji)械密封水(shui)應(ying)設流量(liang)低(di)限報警及停機(ji)，其余參照工藝(yi)流程(cheng)圖(tu)上(shang)的控(kong)制點，根(gen)據工廠實際，盡可能提高(gao)自控(kong)水(shui)平。 

5.漂白(bai)蘆葦漿(jiang)化學(xue)品(pin)消耗