化工设计-全无氯方法漂白蔗渣浆-主要设备(氧漂白塔设计计算说明书)
氧气强化碱抽提工艺在蔗渣浆漂白中的应用
力对质量 的影 响相对较小 ， 但要确保足够 的压力才能
１ ４
工艺 与技 术
２０ １ ３年 第 ３ 期
结构 ，羟基 醌结 构 在 随后 的漂 白工 序 中被 氧化 除 去 。
表２ Ｅ 、 Ｅ ｏ工 艺 的 中段 废 水 对 比
Ｂ ｒ ｏ ｇ ｄ ｏ ｎ 等翻 研究指 出 ， 同 Ｅ段相 比 ， Ｅ ｏ 段Ｏ ： 的加 入 并没有使木素去除量增加 ， 因为纸浆 中的克拉森木素 含量没有减少 ， 但Ｅ ｏ 浆 的卡伯值比 Ｅ浆要低一些 。 蔗 渣 浆 的多 酚 结构 在 Ｅ ｏ段 即被 Ｏ 氧化 为 羟基 醌 结构 ， 因而 在后 续漂 白效 率相 对有 所 提高 ， 可漂 性增 加 了［ ４ １ 。
从 图 ２来 看 ，我 们 认 为 氧气 用 量 控 制 在 ０ ． ７ ％一
氧气强化碱抽提（ Ｅ ｏ ） 是通过在碱抽提段加入 的
氧气 ， 影响 Ｅ ｏ的 因素 有 氧 气压 力 、 反应时间 、 反 应 温
（ ５ ） 加碱量影响碱化后浆的粘度 ， 影响后工序的漂
液或 二氧化 氯 用量 。对粘 度影 响如 图 ３ 所示 ：
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２ 主 要 工艺 参数
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图 ２ 不 同 氧气 用量 对 蔗 渣 浆 Ｋ值 的影 响 图 １ 工 艺 流 程 图
度、 氧气用量 、 加碱量等。 如： 氧气压力越高、 反应时间 越长 ， 脱木素率越大 ， 但碳水化合物的降解也越多圆 。
年产2万吨漂白竹浆制浆厂设计书
年产2万吨漂白竹浆制浆厂设计书第一章绪论1.1设计范围设计年产2万吨的全竹浆，用于高档卫生纸的抄造。
该产品主要以毛竹为原料，制浆采用硫酸盐蒸煮工艺，抄造过程中未添加任何有害化辅料，产品卫生、环保，产品质量优异，强度、吸水性、吸附性极佳。
是真正的“环保生活用纸”，具有广阔的市场前景。
1.2厂址选择和论证年产2万吨全竹浆厂址建于广西省临桂县，临桂县位于“山水甲天下”的桂林西郊，县城为桂林市西城工业开发区，距离桂林市区六公里。
临桂地理位置，陆空交通十分便利。
距离县城15公里的两江国际机场是我国西南最大的国际航空港，柳贵高速公路、321国道、322国道、20217省道、湘桂铁路等陆上交通动脉交汇县城。
全县由广西主电网供电，现有2000千伏安变电站两座，用水大有保障，有33个大、中、小、型水库，排污管网纵横畅通。
同时县城地处亚热带季风区北纬25°以南，属南亚热带和热带北缘季风气候区，纬度低、日照时间长、气温高、热量丰富、雨量充沛、雨热同季、夏长冬短，年平均气温17.9～22.6℃，≥10℃的活动积温5657.7～8159.1℃，降雨量1300～2800mm。
年平均无霜期在320d 以上，非常适合于竹子的生长，尤其是丛生竹林。
竹子一旦造林成功，在几十年内可年年择伐，永续利用，青山常在；竹子形态端直挺拔，茎秆秀丽，枝叶婆娑，四季常绿；地下根系发达，相互交织，在山坡、台地、河堤、江滩、湖岸有很好的固结土壤和防止水土流失的作用。
临桂现有竹林面积10万亩，竹材总蓄积量100多万吨，加上周边地区的竹材量，每年可供造纸用竹材 50万吨以上。
竹材的砍伐和储存工作有季节性，一般从先年的10月至第2年的5月，伐龄为2～3年。
第二章工厂总平面设计2.1 总平面设计依据（1）工厂的组成资料是指工厂生产的性质及其规模大小，企业管理体制和对外协作关系等资料以及在设计的技术经济部分规定的本厂所以生产组成部分（基本生产、辅助生产、附属或副产品生产的各个车间）、运输供应机构、工厂行政管理部门等。
化工设计-全无氯方法漂白蔗渣浆-用户手册
全无氯（TCF）方法漂白蔗渣浆目录第一章引言 (2)1.1背景 (2)1.2项目意义 (7)1.3经济社会作用 (10)第二章企业简介 (12)2.1行业环境分析 (12)2.2企业介绍 (13)2.3技术简介 (16)2.4质量控制 (19)2.5服务营销 (23)第三章产品介绍 (25)3.1产品性能用途 (25)3.2工艺流程简介 (27)3.3产品质量指标 (30)第四章附则 (31)第一章引言1.1背景1.1.1 市场背景纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业。
在经济发达国家纸及纸板消费量增长速度与国内生产总值增长速度同步。
在现代经济中发挥的作用已越来越多地引起世人瞩目，被国际上公认为"永不衰竭"的工业，在美国、加拿大、日本、芬兰、瑞典等经济发达国家，造纸工业已成为其国民经济十大支柱制造业之一。
现代造纸工业的特点不同于一般日用消费品工业，而是技术、资金、资源、能源密集型，规模效益显著，连续、高效生产的基础原料工业。
在产品总量中80％以上作为生产资料用于新闻、出版、印刷、商品包装和其他工业领域，不足20％用于人们直接消费。
造纸产业关联度大，关联到林业、农业、机械制造、化工、热电、交通运输、环保等产业，纸业需求不断增长，对上下游产业的经济有一定拉动作用，世界各国已将纸及纸板的生产和消费水平，作为衡量一个国家现代化水平和文明程度的重要标志之一。
我国是世界最大的发展中国家，人口众多，国民经济长期稳定健康发展，我国的人均浆、纸及纸板消费水平很低，因此，我国纸张市场发展潜力巨大。
据联合国粮农组织预测，21世纪初期世界对纸和纸板的需求年增长率仍将为3.1%，保持较旺的增长势头。
2010年需求将增长到41000万吨，2020年需求将增长到55300万吨。
我国国民经济的发展对纸和纸板的需求十分旺盛，据预测2010年我国纸和纸板的需求量将达到7000～8000万吨，2020年纸和纸板消费量预测达到10000万吨，年增长率为6.6%。
蔗渣浆的全无氯漂白工艺
蔗渣浆的全无氯漂白工艺刘艳兰;陈克复;李军;徐峻;王兆江;李伟伟【摘要】对蔗渣浆采用过氧化氢强化的氧脱木素(O_P)-螯合预处理(Q)-压力过氧化氢漂白(P_O)的短序漂白,探讨了将蔗渣浆漂至82%ISO和用非硅过氧化氢漂白稳定剂代替硅酸钠用于过氧化氢漂白的可行性.研究表明,非硅过氧化氢稳定剂PP-1与PP-2耐高温、耐高压,可用于压力过氧化氢漂白.O_P段氢氧化钠用量为2.0%(相对于绝干浆质量,下同)、过氧化氢用量为0.5%,P_O段过氧化氢用量为3.0%、PP-1用量为0.1%、PP-2用量为0.5%时,蔗渣浆采用O_PQP_O流程漂白后,浆的白度可达到85%ISO.而且O_PQP_O从根本上消除了可吸附有机卤化物的产生;经测定,漂白废水属于可生物降解废水.【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2010(038)002【总页数】5页(P28-31,66)【关键词】蔗渣浆;过氧化氢漂白;稳定剂【作者】刘艳兰;陈克复;李军;徐峻;王兆江;李伟伟【作者单位】华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,制浆造纸工程国家重点实验室,广东,广州,510640;华南理工大学,广东省造纸技术与装备公共实验室,广东,广州,510640【正文语种】中文【中图分类】TS745我国目前正在进行造纸原料结构调整,确定了从“十五”期间起,在我国逐步形成以木材纤维为主、扩大废纸回收利用和科学合理使用非木材纤维的多元化原料结构的总目标.这意味着在今后较长的时间内,非木材纤维仍是我国较重要的造纸原料,而关键问题是如何科学合理地使用.蔗渣是常用的造纸非木材纤维原料,其制浆性能良好,易煮易漂,化学品用量比木材少得多,且蔗渣的硅含量低于其它草类原料,因此蔗渣浆黑液的碱回收生产困难也比其它非木材纤维少[1].蔗渣漂白化学浆在掺配一定数量的长纤维浆后可抄造各种高档文化与生活用纸,如复印纸、胶版印刷纸、高级卫生纸、餐巾纸、面巾纸等,因此蔗渣浆具有不亚于阔叶木浆的优良性能.但目前我国绝大多数的蔗渣浆厂均采用传统的氯化(C)-碱处理(E)-次硫酸盐漂白(H)3段漂,漂白浆的强度损失大,白度稳定性差,漂白废水中含有大量的有机氯化物,对环境产生了很大的危害.因此,研究开发适合蔗渣浆的无/少污染漂白新技术非常必要[2].全无氯漂白(TCF)是利用氧气、过氧化氢、臭氧等对环境友好的漂白剂进行漂白,从根本上消除可吸附有机卤化物(AOX)的产生,其废水可并入蒸煮废液进入碱回收系统,将纸浆漂白的废水污染降至最低限度,从而满足最严格的环保要求,这也是纸浆漂白技术发展的方向[3].长期以来,硅酸钠(Na2 SiO3)被视为价廉物美的稳定剂用于过氧化氢漂白过程,加入适量的Na2 SiO3能够缓冲漂白时的 pH值,并能减少过渡金属离子引起的不利影响,从而提高漂白效率,增加浆料的漂后白度.但是Na2 SiO3易引起管道及碱回收设备结垢,致使清洗困难.目前,我国制浆车间普遍采用的硅酸钠过氧化氢漂白生产线均存在不同程度的硅酸盐垢问题[4].由于蔗渣原料的含硅量比木材原料高,所以蔗渣比木材原料更易在碱回收设备中结垢.因此,寻找可替代硅酸钠的非硅过氧化氢漂白稳定剂成为解决非木材纸浆实现清洁生产的问题之一.文中以蔗渣浆为研究对象,以氧气和过氧化氢为漂剂组成过氧化氢强化的氧脱木素(OP)-螯合预处理(Q)-压力过氧化氢漂白(PO)的全无氯短序漂白OPQPO,探讨将蔗渣浆漂至82%ISO及用非硅过氧化氢漂白稳定剂代替硅酸钠的可行性.1 实验1.1 实验原料未漂的烧碱 -蒽醌蔗渣浆由广西某浆厂提供,原浆的卡伯值为 15.8,黏度(用特性黏度表示)为995.3m L/g,白度为41.4%ISO,灰分为1.52%,筛分特性如表1所示.表1 蔗渣原浆的筛分特性Table 1 Sieving characteristic of unbleached bagasse pu lp %?1.2 实验方法过氧化氢强化氧脱木素和压力过氧化氢漂白实验在带有搅拌器的FYX-75型电热高压釜中进行.将已预热到所需温度(见表2)的浆料与化学药液混合均匀,加入到提前预热的釜体中,盖好釜盖后开动搅拌,并通入所需气体,保温至规定时间.预处理和常压过氧化氢漂白反应在聚乙烯密封袋中进行,浆料与化学药液混合均匀后放入已升至所需温度(见表2)的水浴锅中,保温至规定时间.反应期间,每15min揉搓一次.表2 各漂段的工艺参数Tab le 2 Technological parameters ofeach bleaching segment1)PN表示氮气加压的过氧化氢漂白;2)P表示过氧化氢漂白.?1.3 分析测定方法纸浆的卡伯值、黏度、白度、灰分、残余过氧化氢含量均按《制浆造纸分析与检测》[5]中规定的方法进行测定.2 结果与讨论2.1 OP段用碱量的优化氧脱木素是当前TCF漂白工艺中不可缺少的部分,经过氧脱木素的纸浆卡伯值可以降到 10以下,而低卡伯值的纸浆有利于实现后续的清洁漂白生产.近年来的研究表明[6]:在氧脱木素过程中加入过氧化氢可产生协同效应,进一步降低卡伯值、提高纸浆白度,降低纸浆的黏度损失.在过氧化氢强化氧脱木素过程中,过氧化氢用量、用碱量、氧气压力、温度和反应时间是影响氧脱木素效率的关键因素,在参考以往氧脱木素的较佳条件的基础上,主要讨论用碱量(相对于绝干浆质量,下同)对氧脱木素效果的影响,结果如表 3所示.表3 氢氧化钠用量对蔗渣浆氧脱木素效果的影响Table 3 Effects of NaOH dosage on oxygen delignification of bagasse pulp?在单段氧脱木素工艺中,脱木素程度一般不超过50%,否则会引起碳水化合物的严重降解.从表3中可以看出,此蔗渣浆可漂性好,氢氧化钠用量为2.0%时即可取得良好的脱木素效果.碱的作用是与木素中的酚羟基生成酚盐,酚盐阴离子再与O2发生反应[7],使木素大分子降解溶出,纸浆白度提高.在氢氧化钠用量为2.0%和3.0%时,过氧化氢强化的氧脱木素后纸浆的卡伯值变化不大,分别为8.3和8.2,脱木素率相差也不大,均在48.00%左右.而当氢氧化钠用量为 3.0%时,氧脱木素的黏度为884.2m L/g,大大低于氢氧化钠用量为2.0%时的黏度(914.6m L/g).因此,综合脱木素效果及成本考虑,氧脱木素段的氢氧化钠的最佳用量为2.0%.2.2 P段漂白工艺的优化2.2.1 稳定剂对过氧化氢漂白效果的影响采用实验室自行研制的非硅过氧化氢漂白稳定剂PP-1和PP-2,研究其对蔗渣浆过氧化氢的漂白效果,并与Na2 SiO3进行了比较.PP-1是具有良好缓冲作用的表面活性剂,PP-2是一种无毒、易溶于水的表面活性剂,可在碱性条件下运行而不结垢,具有良好的螯合能力和再分散性,且有一定的缓冲能力,与漂白剂的相容性也很好.稳定剂对过氧化氢漂白效果的影响见表 4.从表 4中可以看出,蔗渣浆过氧化氢漂白过程中,添加PP-1和PP-2(两者混合后称为PP)代替硅酸钠是可行的.添加0.1%的PP-1和0.5%的PP-2后,过氧化氢漂后蔗渣浆的白度达到85.0%ISO,略低于用量为3.0%的Na2 SiO3的白度(86.7%ISO),同时漂后得率(95.0%)略高于用量为3.0%的Na2 SiO3的漂后得率(93.0%),其残余过氧化氢量(0.40g/L)也高于用量为3.0%的Na2 SiO3的残余过氧化氢量(0.19g/L).表4 稳定剂对蔗渣浆过氧化氢漂白效果的影响1)Table 4 Effects of stabilizer on hydrogen peroxide bleaching of baggase pulp1)其它工艺条件:氧气压力0.5MPa;NaOH用量1.0%;EDTA用量0.1%;MgSO4用量0.5%;过氧化氢用量3.0%.?2.2.2 稳定剂用量的优化稳定剂用量对漂后浆白度和过氧化氢消耗率的影响如图1所示.其中,氧气压力为0.5MPa,NaOH、EDTA、MgSO4、过氧化氢和PP-1的用量分别为1.0%、0.1%、0.5%、3.0%和0.1%.研究指出[8]:在碱性条件下,最有可能导致过氧化氢分解的是由胶体状态的过渡金属氧化物或氢氧化物引起的多相表面催化反应.PP-2对胶体悬浮液有很好的凝聚(螯合)作用,这来源于它的表面电荷的中和特性,即它与带正电荷的胶体过渡金属悬浮物形成准离子键,这时,静电斥力使对过渡金属氧化物或氢氧化物的吸附(凝聚)容易进行,因此,PP-2是一种高效的稳定剂.从图 1中可以看出,PP-2对蔗渣浆压力过氧化氢漂白的稳定效果显著,PP-2耐高温、高压.其添加量为0.2%时,漂后浆白度为81.9%ISO,过氧化氢消耗率为91.0%;其添加量从0.2%增至0.5%时,漂后浆白度从81.9%ISO上升至85.0%ISO,过氧化氢消耗率从91.0%降至87.0%.因此,随着PP-2添加量的增加,过氧化氢的消耗得到改善,其无效分解减少,漂后蔗渣浆的白度逐渐升高.当其添加量为0.6%时,漂后浆白度为84.6%ISO,这说明PP-2用量增至一定程度时,纸浆中的过渡金属离子得到了充分吸附,过氧化氢的漂白作用得到稳定.因此, PP-2的最佳添加量为0.5%.图1 稳定剂用量对浆白度和过氧化氢消耗率的影响Fig.1 Effects of stabilizer dosage on brightness and H2O2 consump tion rate2.2.3 过氧化氢用量的优化过氧化氢用量对漂后浆白度和过氧化氢消耗率的影响见图2.其中,氧气压力为0.5MPa,NaOH、EDTA、MgSO4、过氧化氢、PP-1和PP-2的用量分别为1.0%、0.1%、0.5%、3.0%、0.1%和0.5%.从图2中可知,过氧化氢用量对漂后浆白度的影响很大.漂后浆白度随过氧化氢用量的增加上升很快,到达一定程度后变得缓慢.当过氧化氢用量从1.0%增至3.0%时,漂后浆白度从75.0%ISO升至85.0%ISO;当过氧化氢用量为 4.0%时,漂后浆白度仅升至87.2%ISO.这可能是因为随着过氧化氢用量的逐步增加,纸浆中的残余木素被逐步氧化,发色基团被逐步改变,纸浆白度上升;但当纸浆中的残余木素被氧化到一定程度后,白度虽然继续上升,但上升幅度却不大.当过氧化氢用量为 3.0%时,漂后浆白度即已达到85.0%ISO,并可达到与CEH相当的纸浆白度,满足抄造各种高档文化与生活用纸的需要.因此,从成本及浆白度上考虑,过氧化氢用量应控制在3.0%左右.图2 过氧化氢用量对浆白度和过氧化氢消耗率的影响Fig.2 Effects of hydrogen peroxide dosage on brightness and H2 O2 consumption rate2.2.4 不同过氧化氢漂段的全无氯漂白不同过氧化氢漂白方式对浆白度及得率的影响如表5所示.其中,过氧化氢、EDTA、MgSO4、NaOH、PP-1、PP-2的用量分别为2.5%、0.1%、0.5%、1.5%、0.1%、0.5%.从表5中可以看出,在相同的工艺条件下,压力过氧化氢(OP QPO和OP QPN)漂后浆的白度比常规过氧化氢(OP QP)漂后浆的白度分别高2.1%和1.6%.这主要是因为在一定范围内增加反应压力可以使漂白在高温条件下维持液、浆相间较高的的传递系数,从而增加在木素结构附近发生过氧化氢分解反应的几率,因为过氧化氢分解产生的自由基存在时间非常短,若其存在的瞬间未能与木素结构反应,就会发生双基结合而被消耗[9];另一方面,增加反应压力可以抑制过氧化氢在高温条件下的副反应,从而降低过氧化氢的分解.从表 5中还可以看出,对于该蔗渣浆,氧气加压和氮气加压过氧化氢漂后浆的白度相差不大,OP QPO漂后最终白度为83.6%ISO,OP QPN漂后最终白度为为83.1%ISO.表5 不同过氧化氢漂白方式对浆白度及得率的影响Table 5 Effects of hydrogen peroxide bleaching methods on brightness and yield?2.2.5 蔗渣浆OP QPO漂白废水的污染负荷OPQPO漂白废水的污染负荷见表 6.从表 6中可看出,OP QPO的漂白废水中65%的CODCr和63%的BOD5主要来自氧脱木素段,Q和 PO段产生的CODCr和BOD5分别占OP QPO产生废水总量的6.07%和9.73%.而具有氧脱木素段的浆厂一般都通过将氧脱木素段产生的废水送至碱回收车间进行处理,PO段的部分废水又回用至OP段.因此,只有Q段和 PO段的部分废水进入废水处理系统,产生的污染负荷较低,而且OP QPO流程从根本上消除了可吸附有机卤化物的产生.由表6中还可知,Q段和PO段废水的生化比BOD5/CODCr大于0.3,其属于可生物降解废水.表6 OPQPO漂白废水的污染负荷Table 6 Pollutional load of OPQPO bleaching effluent?3 结论(1)在氧脱木素段,当氢氧化钠用量为 2.0%时,蔗渣浆采用单段过氧化氢强化氧脱木素即可达到良好的脱木素效果,氧脱木素后的卡伯值为 8.3,脱木素率约为48.00%.(2)非硅过氧化氢漂白稳定剂PP-1与PP-2代替硅酸钠用于压力过氧化氢漂白,在用量较少的情况下即可达到与硅酸钠用量为3.0%时相近的漂后浆白度.OP段NaOH 用量为2.0%、过氧化氢用量为0.5%,PO段过氧化氢用量为3.0%、PP-1用量为0.1%、PP-2用量为0.5%时,蔗渣浆的漂后浆白度可达到85%ISO.(3)蔗渣浆OP QPO漂白废水从根本上消除了可吸附有机卤化物的产生,只有 Q和PO段的部分废水进入废水处理系统,产生的污染负荷较低.经测定,其漂白废水属于可生物降解废水.参考文献:[1] 曹邦威.积极开发蔗渣原料制浆造纸 [J].中华纸业, 2003,24(3):14-16,21Cao Bang-wei.On active development of bagasse as raw material in pulping and paper-making[J].China Pu lp＆Paper Industry,2003,24(3):14-16,21.[2] Khristova P,Kordsachia O,Patt R,et al.Environmently and friend ly pu lping and bleaching of bagasse[J].Industrial Crops andProducts,2006(23):131.[3] 陈克复,李军.中浓纸浆清洁漂白技术的理论与实践[J].华南理工大学学报:自然科学版,2007,35(10): 1-6.Chen Ke-fu,Li Jun.Fundamentals and p ractice of clean bleaching technology for medium consistency pulp[J]. Journalof South China University of Technology:Natural Science Edition,2007,35(10):1-6.[4] 郑飞.脱墨浆过氧化氢漂白硅酸盐垢的控制 [J].纸和造纸,2006,25(3):14-17. Zheng Fei.Control of silicate deposition in DIP peroxide bleaching[J].Paper and Paper Making,2006,25(3): 14-17.[5] 石淑兰,何福望.制浆造纸分析与检测 [M].北京:中国轻工业出版社,2003.[6] 吉兴香.三倍体毛白杨低硬度化学浆全无氯漂白的研究[J].中国造纸学报,2006,21(2):22-25.Ji Xing-xiang.TCF bleaching of the low-Kappa number chemical pulp from the triploid of populus tomentosa[J]. Transactions of China Pulp and Paper,2006,21(2):22-25. [7] Yang Rallm ing,Lucian Lucia,Arthur JRagauskas,etal. 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蔗渣浆板技术要求
漂白蔗渣浆板技术要求
1 原料要求：
以蔗渣为原料，经物理或化学方法制浆处理后，制得的漂白蔗渣浆板。
2 质量要求：
2.1 浆板使用的原料、外加辅助添加剂应符合国家和烟草行业的相关规定要求。
2.2 浆板的外观质量应与蔗渣浆板的标准样品一致，且无霉变、无虫害、无污染、无异味。
2.3 浆板有等级分类的，必须为一等品或优等品。
2.4 浆板的理化指标就符合表1规定。
备注：
1、交货水份≤15%，水份超过10%时，交货重量按10%水份折算成风干重量，重量误差不超过±1%，水份低于10%时，按实际重量计算交货重量。
2、标准样品指我公司工艺配方中使用的蔗渣浆板，并经质量管理部检验合格留存的标准样品。
2.5 每批产品随货附质量指标检测报告。
3 产品安全性能要求：
生产过程中不允许使用对人体有害的助剂，提供具有资级的第三方出具的产品安全检测报告。
4 产品标志、包装、运输要求：
浆板的包装为平板包装，每包重量应不大于250Kg，每件浆板应用同类浆板包装，并用不小于12号的铁丝按井字形捆紧，每件浆板的外包装应明显标出产品的名称、商标、批号、风干重、等级、检验员、生产日期及生产企业名称等，以示识别，运输时用洁净的运输工具，盖好苫布防止雨雪淋湿。
编制：审核
质量管理部
二〇一八年一月十日。
蔗渣浆ECF短序漂白流程的对比
蔗渣浆ECF短序漂白流程的对比李军;何水淋;李智;徐峻;莫立焕【摘要】对典型的蔗渣浆无元素氯（ECF）短序漂白流程D0 EpD、OpDEp及OpD进行了对比，探讨了二氧化氯脱木素（D0）与过氧化氢强化氧脱木素（Op ）的脱木素效率差异及对后续漂白的影响，并分析了漂白过程中可吸附有机卤化物（AOX）的产生量和各漂白流程的直接化学品成本．结果表明：D0段脱木素选择性好，ClO2用量为0．8％时脱木素率即达40％以上，且用量越高脱木素作用越强；Op段在脱出纸浆中残余木素的同时能大幅提升纸浆白度，纸浆白度明显高于D0浆；相同后续漂白化学品用量下，OpDEp漂后浆白度高于D0EpD漂后浆白度，且比OpD漂后浆白度约高12个百分点；相同纸浆白度下，OpDEp漂白过程中产生的可吸附有机卤化物总量约为D0 EpD的50％，其直接化学品成本比后者低约40.00元/t，具有更好的环境、经济效益．%In this paper,first,three typical element chlorine-free (ECF)short-sequence bleaching processes, namely D0 EpD,OpDEp and OpD,were comparatively investigated.Then,the difference in delignification rate be-tween the chlorine dioxide delignification (D0 )and the peroxide-reinforced oxygen delignification (Op )was re-vealed,and the effect of pre-delignification on the subsequent bleaching was analyzed.Finally,the AOX (Absor-bable OrganicHalides)emission and the direct chemical cost during the bleaching were discussed.The results in-dicate that (1 )D0 possesses high delignification selectivity;for instance,the delignification rate reaches 40%at a ClO2 dosage of only 0.8%and continuously increases with ClO2 dosage;(2)Op can not only delignify the residual lignin in pulp but also remarkablyimprove the pulp brightness to a value much higher than that of D0 pulp;(3 ) OpDEp bleaching is more effective than D0 EpD bleaching at the same chemical dosage in the subsequent bleaching because it may result in higher pulp brightness;(4)the final brightness of OpDEp bleached pulp is about 12 per-centage points higher than that of OpD bleached pulp;and (5 )at the same pulp brightness,the AOX emitted du-ring the OpDEp bleaching is only about half of that emitted during the D0 EpD bleaching,and the direct chemical cost of OpDEp bleached pulp is 40.00 Yuan/t lower than that of D0 EpD bleached pulp,which means that OpDEp bleaching is of higher environmental and economic benefits.【期刊名称】《华南理工大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】7页(P14-20)【关键词】蔗渣浆;ECF短序漂白;二氧化氯脱木素;过氧化氢强化氧脱木素;可吸附有机卤化物;直接化学品成本【作者】李军;何水淋;李智;徐峻;莫立焕【作者单位】华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640;华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TS745蔗渣的灰分含量低于稻草、麦草等其他非木材原料，其蒸煮黑液碱回收的硅干扰也低于其他非木材纤维原料［1］，是我国制浆造纸行业中十分重要的非木材原料.目前我国大部分的蔗渣浆厂用的漂白方法仍为传统的氯化(C)-碱抽提(E)-次氯酸盐(H)三段漂白，不仅漂后浆的强度损失大，而且漂白废水污染负荷重，含有大量难以处理的、有毒有害的可吸附有机卤化物(AOX)［2］，在危害坏境的同时制约了蔗渣浆的发展，因此研究无/少污染的清洁漂白技术非常关键［3-5］.氧脱木素(O)作为蒸煮的继续，可以用较低的成本脱出纸浆中的残余木素，降低后续漂白过程中的化学品用量，而且其废水的CODcr及BOD5含量高、色度深［6-7］，可并入蒸煮黑液的碱回收系统一起处理，从而降低进入废水处理系统的废水总量及废水的污染负荷，因此应用越来越广泛［8-9］.在“环境倒逼机制推动产业转型升级”的大背景下，广西蔗渣浆生产企业加快了传统CEH的升级改造.目前形成了两种具有代表性的漂白流程:一种是以二氧化氯漂白(D)为主的D0-E-D短序漂白流程［10-11］;另外一种是有氧脱木素的O-D-Ep(Ep 为过氧化氢强化碱抽提)短序漂白流程［12］.文中对比研究了D0EpD和OpDEp、OpD3种ECF短序漂白流程的特点，分析了蔗渣浆ClO2脱木素与Op脱木素的效果，以及不同漂白流程产生的可吸附有机卤化物(AOX)的情况，并分析比较了漂白用化学品的直接成本，以期为蔗渣浆清洁漂白工程设计和项目改造提供一定的参考.1 实验1.1 原料与试剂蔗渣浆由广西某浆厂提供，未漂浆的卡伯值为9.9，黏度1083.5mL/g，白度52.2%ISO.O2，工业氧，不做任何处理;ClO2漂液，实验室自制，质量浓度10～15g/L;NaOH，分析纯，广州化学试剂厂生产;H2O2，分析纯，广州市东红化工厂生产;所有试剂均在使用前进行配制和浓度标定.1.2 漂白实验Op处理在大连通产高压釜容器制造有限公司生产的带有搅拌器的FYXD型高压釜中进行;ClO2漂白、Ep处理均在聚乙烯密封袋中进行，采用上海一恒科学仪器有限公司生产的HWS26型恒温水浴锅调节温度，每隔15min揉搓浆料，使化学品与浆混合均匀，待到规定的时间后取出洗净.各段漂白工艺条件如表1所示.表1 不同ECF漂白流程的工艺条件Table1 Process conditions of different ECF bleaching sequences1)化学品用量以质量分数计，以纸浆的绝干质量为基准.漂白流程漂白段温度/℃ 时间/min 化学品用量1) D0 65 60 ClO2:0.6%，0.8%，1.0%，D0EpD 1.2% Ep 70 90 NaOH:2.0%;H2O2:0.5% D 85 120 ClO2:0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2% OpDEp Op(氧气压力0.5MPa) 90～100 60 NaOH:1.5%，2.0%，2.5%，3.0%;H2O2:0.5%，MgSO4:0.5% D 65 60ClO2:0.4%，0.6%，0.8%，1.0%，1.2% Ep 90～100 150NaOH:2.0%;H2O2:0.5% OpD 1.0%～3.0% Op 90～100 60 同OpDEp流程的Op段D 65 60 ClO2:1.3 检测与分析卡伯值按GB/T 1546—2004进行测定;白度按GB/T 8940.2—2002进行测定;黏度按 GB/T 1548—2004进行测定;纸浆的抗张强度、耐破度、撕裂度等物理性能分别按GB/T 12914—2008、GB/T 454—2002、GB/T 455—2002进行分析测定;废水中AOX的含量按GB/T 15959—1995，采用微库仑法，利用德国耶拿公司生产的Multi X2500型总有机卤素分析仪进行测定.2 结果与讨论2.1 蔗渣浆D0段与Op段脱木素效率的比较ECF漂白所用的主要化学品是ClO2，其用于第一段漂白和氧脱木素的作用类似［13-14］，主要是为脱除浆中的残余木素，而用于漂白段主要是为了提高纸浆的白度，以满足生产需要.不同ClO2用量下的D0浆及不同NaOH用量下的Op脱木素浆的白度、黏度、卡伯值及脱木素率如图1所示.由图1可见，ClO2的用量对ClO2脱木素率的影响较大，而对白度的提升作用较小;当ClO2用量从0.6%增加至0.8%时，D0浆的脱木素率从30.64%上升至40.24%，继续提高ClO2用量至1.2%，脱木素率提高至46.51%;随着脱木素率的提高，漂后纸浆的白度也呈逐渐上升趋势，但增幅不大，ClO2用量为1.2%时，漂后浆白度为58.3%ISO，相比空白样52.2%ISO的白度提高了6.1个百分点，说明蔗渣浆D0段的主要作用是进一步脱除浆中的残余木素，对提高纸浆白度的作用较小，这与麦草浆ClO2脱木素的主要作用相似［14］.综合图1(b)、1(d)，从脱木素率来看，Op脱木素和D0脱木素相似，随着化学品用量的增加脱木素率逐渐提高，NaOH用量从1.5%增加到3.0%，Op脱木素的脱木素率从32.86%提高到37.61%，提高了4.75个百分点.而从白度变化来看，Op脱木素与D0脱木素有显著差异，Op脱木素在脱出纸浆中残余木素的同时可显著提高纸浆的白度，与空白样相比，白度增值在10个百分点左右，这是由于H2O2在碱性条件下转变成氢过氧阴离子(HOO-)，这是一种强亲核剂，能进攻木素不饱和结构及环氧乙烷结构，从而使纸浆白度提高，白度的提高有助于进一步提高后续漂白流程的白度［15］.总的来看，Op脱木素对白度的提升作用优于ClO2脱木素.从纸浆的黏度变化情况来看，D0浆的黏度均比原浆黏度高(图1(c))，这主要与ClO2良好的选择性脱木素能力有关.ClO2脱木素过程中，对碳水化合物的破坏作用较小，并且漂白过程中产生的黏糠酸单甲脂及其内脂会进一步降解成二元酸的碎片，这些降解反应增加了残余木素的水溶性和碱溶性木素碎片的溶出［16］，使纤维素分子链的平均长度增大，因此纸浆的黏度会有所增大［17］.Op浆的黏度则随NaOH用量的增加而逐渐下降(图1(d))，这是因为Op脱木素的选择性较差，其脱木素过程中生成的自由基不仅能降解木素分子，也能使纤维素发生分解，羟基自由基则是引起碳水化合物降解的主要原因［18］.脱木素的选择性在工业上通常以黏度随卡伯值的变化来表示，如果随着卡伯值的降低黏度下降趋于缓和，说明选择性较好，反之较差.由图1(c)和图1(d)可以明显看出，ClO2脱木素的选择性优于Op脱木素.2.2 D0段与Op段主要化学品用量对纸浆特性的影响图1 ClO2脱木素浆及Op脱木素浆的比较Fig.1 Comparison ofClO2delignified pulp and peroxidereinforced oxygen delignified pulp为进一步探讨D0段ClO2用量及Op段NaOH用量对后续漂白的影响，对上述D0浆与Op浆分别按照表1所对应的漂白流程进行后续漂白，其中D段ClO2用量均为1.0%，结果如表2所示.由表2可见:就白度而言，在后续漂白化学品用量相同的条件下，对于D0EpD漂白流程，当D0段ClO2用量为 0.8%时，漂后浆的白度便可达到85.8%ISO;而对于OpDEp漂白流程，Op段NaOH用量为1.5%时，漂后浆的白度为86.9%ISO;因此，两种漂白流程均能实现高白度纸浆的要求.另外，在后续漂白化学品用量相同的条件下，OpDEp漂后浆白度均高于D0EpD漂后浆，白度差值在2.3～4.5个百分点之间，说明采用Op脱木素的ECF漂白流程有助于提高纸浆白度.与OpDEp相比，不经后续Ep处理的OpD漂后浆白度仅在75%ISO左右，相比前者低了约12个百分点，表明Ep处理也具有显著的白度提升作用，这是因为ClO2漂白时会产生大量的低相对分子质量的氧化降解木素，但只有部分降解木素能在酸性环境中溶解并通过洗涤而被清除，还有一部分降解木素虽不溶于酸性溶液但能溶于碱性溶液中，如苯酚和羧酸在碱性溶液中以钠盐形式溶出;同时，在碱性条件下，H2O2还能与木素反应，使氧化降解产物更为亲水、易溶解，因此Ep处理强化了木素的溶出，从而使纸浆变得更白［19］.表2 不同漂白流程的浆料特性1)Table 2 Pulp characteristics of different bleaching sequences1)D01、D02、D03、D04分别对应ClO2用量为0.6%、0.8%、1.0%、1.2%;Op1、Op2、Op3、Op4分别对应NaOH用量为1.5%、2.0%、2.5%、3.0%.漂白流程白度/%ISO 黏度/(mL·g-1) 抗张指数/(N·m·g-1) 耐破指数/(kPa·m2·g-1) 撕裂指数/(mN·m2·g-1) D01EpD1 76.3 933.64 64.23 4.58 4.98 82.4 961.20 64.68 4.21 4.26 D02EpD1 85.8 940.90 62.66 4.55 4.45D03EpD1 86.2 923.30 66.41 4.43 4.34 D04EpD1 87.9 880.70 64.43 4.43 4.28 Op1DEp 86.9 875.60 62.62 4.11 4.30 Op2DEp 88.4 853.10 66.58 4.53 3.91 Op3DEp 88.8 824.90 58.46 4.45 4.15 Op4DEp 89.2 807.30 63.34 4.23 4.36 Op1D 74.9 998.50 63.67 4.79 4.14 Op2D 75.2 986.30 66.77 4.19 4.63 Op3D 75.6 968.00 63.16 4.46 4.52 Op4D从黏度变化来看，漂后浆的黏度均呈下降趋势，但D0EpD浆的黏度较OpDEp浆高，这与ClO2在漂白过程中具有较高的脱木素选择性有关;对于OpD浆，由于没有后续Ep处理，因此其黏度下降较少.而从纸浆的抗张指数、耐破指数以及撕裂指数来看，各漂白流程所得漂白浆的强度指标相差不大.但对于D0EpD流程而言，D0段ClO2用量为1.0%时纸浆的抗张指数最高，相对较优;对于OpDEp流程，Op段较优的NaOH用量为2.0%，此时纸浆的抗张指数最高;至于OpD流程，也是当NaOH用量为2.0%时纸浆的抗张指数最高.2.3 D段ClO2用量对终漂白度的影响将上述优化的D0浆与Op浆分别按照表1中的流程进行后续漂白，结果如图2所示.由图2可见:随着D段ClO2用量的增加，各流程的漂后浆白度均呈上升趋势;ClO2用量从0.4%增加到1.2%时，D0EpD浆的白度从84.3%ISO提高到87.6%ISO，增加了3.3个百分点，OpDEp浆的白度从79.4%ISO提高到88.9%ISO，增加了9.5个百分点;ClO2用量同为1.2%时，后者比前者的白度高1.3个百分点.由此可知，先对浆料进行氧脱木素处理，有助于快速提高后续ClO2漂白的效率，可在降低ClO2消耗量的同时获得更高的纸浆白度.从图2还可看出，OpD浆的白度远低于D0EpD和OpDEp浆.D段ClO2用量为1.0%时，OpD浆的白度仅为75.2%ISO，当ClO2用量提高到3.0%时，漂后浆白度也只有82.5%ISO;而对于D0EpD和OpDEp漂白，当ClO2用量为0.6%时，两种流程的漂白浆白度都达到了85.4%ISO.这也充分表明，没有Ep处理，纸浆仅通过OpD漂白很难获得高的白度.图2 D段ClO2用量对漂后浆白度的影响Fig.2 Effect of ClO2dosage in D stage on final pulp brightness2.4 漂白废水AOX的生成情况ClO2具有很强的氧化能力，作为漂白剂其最大的特点是能够选择性地氧化木素和色素［20］，在相同有效氯用量下，AOX的生成量仅为Cl2漂白的1/5.经图2中对应的各漂白流程漂白时不同白度下的AOX的产生量如图3所示.图3 不同漂白流程下漂白浆白度与AOX生成量的关系Fig.3 Relationship between bleached pulp brightness and AOX content in different bleaching sequences由图3见，各流程AOX的生成量均随白度的提高而增加，但各自的含量相差较大。
化工设计-全无氯方法漂白蔗渣浆-物料平衡
60
29
Q段漂白塔温度
oC
60.0
30
Q段漂白塔温度pH
5~6
以硫酸液调节
31
Q段漂白塔EDTA用量
%
0.3
以未漂浆纤维量为准
32
3#双辊洗浆机进浆含量
%
3.5
33
3#双辊洗浆机出浆含量
%
15.0
34
3#双辊洗浆机喷水量
L
10000
35
3#双辊洗浆机纤维流失
%
0.0
以未漂浆纤维量为准
36
P段漂白塔浆料含量
%
3.5
44
4#双辊洗浆机出浆含量
%
30.0
4物料平衡计算
4.1所用化学药品浓度
4.2计算工具
本设计采用Excel 2003作为浆水物料平衡的计算工具，计算过程见下图。
4.3物料计算式及图例说明
以1吨风干浆（10%水分）为计算基础。单位：纤维为kg；液体为L。
物料计算式说明：
图例说明：
4.4注意事项
以未漂浆纤维量为准
21
贮浆塔出口浓度
%
4.0
22
2#双辊洗浆机进浆含量
%
35
23
2#双辊洗浆机出浆含量
%
15.0
24
2#双辊洗浆机喷水量
L
10000
25
2#双辊洗浆机纤维流失
%
0.0
以未漂浆纤维量为准
26
Q段漂白塔浆料含量
%
10.0
27
Q段漂白塔浆料损失
%
0.0
以未漂浆纤维量为准
28
Q段漂白塔漂白时间
蔗渣浆TCF漂白中段废水处理的工程实践
山ｅ ｅｍｕｅｎｔ ｗａｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ“ｔ１１ ＧＣ—ＭＳ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔ１１ａｔ ｂａｇ鹕ｓｅ ｐｕｌｐ ＴＣＦ ｂｌｅａｃｈｉｎｇ ｗａｓ 山ｅ ｔｒｅａｔｅｄ ｅｍｕｅｎｔ ｃｏｕｌｄ ｍｅｅｔ ｔ１１ｅ ｎａｔｉｏｎａｌ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｏｆ
ｋｉｎｄ ｏｆ ｃｌｅ觚ｅｒ ｂｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｅｃｈｏＩｌｌｏｇ）ｒ，ａｒＩｄ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ａｎｄ山ｅ ｅｍｕｅｎｔ仃ｅａｔｍｅｎｔ
表１设计进出水水质指标
（１）水样经滤纸过滤后，进行色度、ＣＯＤＤ等常 规分析。 （２）取经０．４５斗ｍ微孔滤膜过滤的水样３份， 各１００ ｍＬ。一份保持原水ｐＨ值，另外两份分别调节 水样的ｐＨ值为２和１２，搅拌２０ ｍｉｎ，再经０．４５斗ｍ 微孔滤膜过滤，然后对这３份滤液分别进行有机物萃 取。有机萃取的步骤：取上述微孑Ｌ滤膜滤液８０
要求。与采用Ｆｅｎｔｏｎ处理相比，该处理方法节约了
成本和处理时间，提高了收益，这也是这一灵活设计
被应用的重要原因。
运行时ｌ司／ｄ
图４厌氧流程废水ｃＯＤ。，去除效果
２．４．２氧化沟一二沉池．Ｆｅｎｔｏｎ系统处理
图５一图７是废水的好氧处理及深度处理系统的
处理情况。由图５可以看出，在系统运行调试过程 中，水质的波动比较大（特别是初期），但氧化沟． 二沉池系统仍然能够达到很好的去除效果。氧化沟一
加入４０ ｍＬ二氯甲烷，振荡１５ ｍｉｎ后静置２０
ｍＬ， ｍｉｎ，
２．３废水处理流程
２．３．１厌氧处理 图１是废水处理系统的厌氧处理流程。由图１可 以看出，蔗渣浆洗涤水经过简单的格栅处理就流进 １。初沉池进行沉淀处理，然后溢流进酸化池，经酸或 碱及营养盐等简单的处理经循环池泵入厌氧反应塔，
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全无氯（TCF）方法漂白蔗渣浆
2
目录
一、概诉 (2)
1.1氧漂白塔概述 (2)
1.2漂白工艺条件 (3)
二、塔体设计 (3)
2.1塔体直径与高度 (3)
2.2材料 (4)
2.3壁厚 (4)
三、上封头与下封头的设计 (4)
3.1下封头的设计 (5)
3.2上封头的设计 (5)
四、强度校核 (7)
1
总装配图设计计算说明书
一、概述
氧漂白塔是氧气同纸浆反应的主要设备，不仅要符合氧脱木素工艺条件的要求,同时还要综合考虑纸浆的流动特性、纸浆与氧气的反应动力学、通用压力容器的设计标准与要求, 才能确定氧脱木素塔的结构与相应的设计参数。
1.1氧漂白塔概述
我国采用氧脱木素工艺的制浆厂为节省制浆和运行成本，均未采用布浆器和卸料器。
氧塔可采用如图1所示的结构。
1—球形封头2—筒体3—裙座4—地脚螺栓
5—锥形下封头6—出浆口7—进浆口
图1 氧漂白塔示意图
2。