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灵武PBT0中浓泵进料立管(技术参数)
纸浆经提取黑液、筛选、除砂后,浓缩至12%左右的浓度,经螺旋输送机破碎,加入稀释液及Ca(C1O)2,进入次氯酸盐漂白塔漂白,漂后纸浆经真空洗浆机洗涤浓缩后添加NaOH、螯合剂、保护剂、稳定剂等进行螯合、活化处理,然后纸浆进入中浓浆泵立管,经中浓泵输送进入1#、2#中浓混合器,在1#浓混合器通入蒸汽,提高纸浆温度使之达到80~100℃,过氧化氢在2#中浓混合器加入,然后进入升降流式过氧化氢漂白塔进行过氧化氢漂白,漂后纸浆送真空洗浆机洗涤,洗后纸浆送入漂后贮浆塔。
华南理工大学 制浆造纸工程新技术与装备研发中心
6万吨/年 H-P清洁漂白方案 (以芦苇浆为例)
漂白工段说明
1.工艺流程的确定
传统氯化(C)-碱处理(E)-次氯酸盐(H)三段漂白中,C段和E段产生的污染物(可吸附有机污染物AOX)含量最高,毒性最大,其中的四氯二苯二恶英及呋喃,简称二恶英呋喃,是毒性最大的致癌物质,废水的色度也最深。并且,产生污染物大部分随废水排出,严重污染生态环境;也有少量残留在纸浆中,影响纸品的卫生质量和用途。因此,淘汰C段和E段是当前提高我国漂白草浆质量、降低漂白污染、保护生态环境的直接有效措施;同时富集的氯离子对设备具有很强的腐蚀性,因而漂白废水除自循环的外,其余无法直接回用,只能排放掉,造成环境污染和资源浪费。
过氧化氯作为一种环境保护型的纸浆漂白助剂,广泛用于化学浆、机械浆、脱墨浆等浆种的漂白,具有使用方便、白度增值高、白度稳定性好(返黄低)、漂白得率高的优点,且在漂白过程中不产生有害的副产物;相比二氧化氯漂白等,还具有漂白成本低的特点。因此,采用过氧化氢漂白(P)是新上漂白项目的首选漂白方法之一,也是采用CEH(氯化-碱处理-次氯酸盐漂白)及H(次氯酸盐漂白)漂白方法的工厂进行技术改造的较好的漂白技术。
碱性过氧化氢漂白主要是消除浆中的发色基团,直接提高漂浆白度,因为漂浆得率高,有人称为保留木素的漂白剂,漂白过程中由于金属离子等的催化,也存在HO.、OOH.等自由基,HO.及O2-.与木素的酚结构反应,增加木素分子的亲水性及溶解性,从而提高脱木素效果,进一步提高漂浆白度和白度稳定性。
H2O2在碱性条件达到分解平衡:
H2O2 +OH -<=>HOO-+H2O
H2O2+HOO -<=>HO•+O2-•+H2O
H2O2+HOO -<=>OH-+O2+H2O
碱性条件有利于过滤氧化氢产生分解,使其与木素产生相应的漂白反应,但通常在纸浆中含有金属离子,在金属离子存在下,尤其是Fe、Mn、Cu等,过氧化氢产生分解,而且其分解的速度要比过氧化氢的碱性分解快得多,因此,在这一类金属离子存在的条件下,过氧化氢因来不及与木素产生反应,便会无效分解而消耗殆尽。
如何消除纸浆中金属离子的影响并增加纸浆过氧化氢的漂白活性,使过氧化氢与木素达到最佳的反应条件,是本项目组多年来致力研究的方向,并取得了较好的研究成果,应用于生产实践也取得了良好的经济效益。
本方案流程采用H-P的清洁漂白流程,整个漂白流程中基本上消除了氯化所产生的有机氯污染(有机氯即使经中段废水生化处理也不能完全消除其污染),只保留次氯酸盐漂白段,以保证白度及较低的成本。
2.工艺流程说明
纸浆经提取黑液、筛选、除砂后,浓缩至12%左右的浓度,经螺旋输送机破碎,加入稀释液及Ca(C1O)2,进入次氯酸盐漂白塔漂白,漂后纸浆经真空洗浆机洗涤浓缩后添加NaOH、螯合剂、保护剂、稳定剂等进行螯合、活化处理,然后纸浆进入中浓浆泵立管,经中浓泵输送进入1#、2#中浓混合器,在1#浓混合器通入蒸汽,提高纸浆温度使之达到80~100℃,过氧化氢在2#中浓混合器加入,然后进入升降流式过氧化氢漂白塔进行过氧化氢漂白,漂后纸浆送真空洗浆机洗涤,洗后纸浆送入漂后贮浆塔。
3.漂白工艺条件
(1)次氯酸盐漂白段(H段)
浆浓 7~10%
温度 35-40℃
时间 50-60分钟
Ca(C1O)2用量 3-5%
(2)过氧化氢漂白段(P段)
浆浓 10-12%
温度 80-100℃
时间 120-150分钟
NaOH 0.1~0.3%
H2O2用量 3-4%
螯合剂 0.05%
保护剂 0.5%
稳定剂 2~2.5%
4.主要设备及工艺管线、自控仪表的要求
(1)中浓纸浆过氧化氢漂白升降流式漂白塔
升、降流反应时间比: 1∶5
塔体尺寸根据实际项目情况确定
(2)中浓混合器(ZH12)
配用电机:15Kw(Y160L-4)
设备总量:约350Kg
进出口直径:DN150/DN125(进/出),提供连接法兰
机械密封水压力:0.25~0.3MPa
机械密封水流量:≤101/min
动荷系数:1.2
(3)工艺管线
H-P漂白段漂白助剂管道材质除H2O2外,其余均为工程塑料,H2O2管道应为不锈钢304,P段所有与纸浆接触的管道材料均为不锈钢304。所有助剂的加入点如工艺流程图所示,加入方式应采取多点加入,以增加后续的混合效果;所有助剂的加入应选用计量泵,力求工艺条件准确。 P段泵后蒸汽管道入口与中浓浆出口的距离应在2米以上,以防蒸汽反窜;蒸汽管入口后的第一个法兰连接处应添加一波纹管,避免管道连接因热膨胀而损坏。
P段中浓浆泵与过氧化氢漂白塔的距离越短越好,尽量减少管线弯头的数量,并采用较大曲率半径的弯头。
(4)自控仪表
中浓混合器机械密封水应设流量低限报警及停机,其余参照工艺流程图上的控制点,根据工厂实际,尽可能提高自控水平。
5.漂白芦苇浆化学品消耗
序号 项 目 单位 单价(元) 消耗 金额(元)> 1 H段漂白化学品 Ca(CIO) 2 Kg 30~50 NaOH Kg 1~3 3 P段漂白化学品 NaOH Kg 1~3 H2O2 Kg 30-40 螯合剂 Kg 0.5 保护剂 Kg 5 稳定剂 Kg 20~25 化学品消耗平均成本:240.00元/吨浆 | ||
注:本资料同样适用于PBT0过氧化氢漂白塔 | ||
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