纸浆清洁漂白技术的新进展
纸浆清洁漂白技术的新进展
李国栋 1 张立丽 2 (1 天津科技大学天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457;2 山东省平原第一中学,山东,253100 )
摘要
众所周知,造纸工业是环境污染大户。 许多国家在纸浆的漂白方面进行了大量的研究。 利用非 氯漂剂和新型漂白工艺替代传统污染较重的含氯漂白技术,减少漂白化学品的使用,实行无污染 漂白已成为纸浆漂白技术发展的大势所趋。 本文主要对纸浆漂白过程中新的漂白方法进行了介 绍,重点论述了近年来清洁漂白技术的新进展。
氧漂可减少污水处理的费用, 但其脱木素选择 性不够好,易引起碳水化合物的降解,导致纸浆得率 和强度下降。 因此, 提高氧脱木素率和改善脱木素 选择性,是氧漂技术得以顺利发展和推广的关键。
国内外报导的对氧漂改进的途径和方法很 多, 其中研究较多的是添加助剂对氧漂过程进行 强 化 。 [13,14] 研究表明,在氧漂前选择适当助剂对未漂 浆进行预处理,可提高残留木素的反应能力,保护碳 水化合物, 从而改善了氧漂的选择性。 如经二氧化 氮预处理的纸浆, 其氧脱木素的选择性大大提高。 此外,浓硝酸、硝酸钠、四氧化二氮、亚硝基硫酸及氨 磺酸等含氮化合物也可起到类似的强化作用。 有报 道称过氧酸及过氧酸盐具有良好的脱木素和漂白作 用,可作为氧漂前的强化剂,提高氧气漂白段的脱木 素程度。 还有研究添加多硫化合物、含醌化合物等, 提高了漂浆得率,因此也促进了脱木素反应,从而起 到强化作用。 邱玉桂[15]等用 NaBO5 预处理强化氧漂 处理烧碱-蒽醌麦草浆及亚硫酸镁盐混合浆, 取得 了较好的效果。
采用助剂活化的过氧化氢漂白是一种简便易行 的方法, 可在不增加生产设备和废水毒性的基础上 提高过氧化氢的漂白效率。 传统的过氧化氢活化助 剂主要是无机氯化物、高锰酸钾、硫酸等低分子化合 物[21]。 近年来又开发了一些清洁高效的过氧化氢/活 化、催化漂白/脱木素新体系[22]。 如利用四乙酰乙二 胺 活 化 过 氧 化 氢 漂 白 、TAML(三 价 铁 络 合 物 )活 化 过氧化氢漂白、醋酸(酐)类化合物活化过氧化氢漂 白、双核锰配合物催化过氧化氢脱木素、氨基氰和双 氰胺活化过氧化氢漂白、 钒过氧配合物活化过氧化 氢漂白、 含二亚胺基的杂环芳香化合物活化过氧化
为了改善臭氧漂白的选择性, 可通过漂前的酸 化预处理、添加助剂、控制漂白过程温度等工艺技术 来抑制碳水化合物的降解, 提高漂浆的质量。 有研 究利用无机酸(如盐酸、硫酸等)或低级有机酸(如甲 酸、乙酸等)及螯合剂(如 EDTA、DTPA 等)进行漂前 预处理,可有效地除去浆料中的过渡金属离子,减少 臭氧的无效分解,从而减少漂浆黏度损失,提高漂白 效果。 余莉娜等[24]利用硫酸和 EDTA 对竹浆进行臭 氧漂前预处理, 得到了较好的效果。 此外研究还发 现,在漂白时加入甲醇、乙醇、乙二醇、二甲基甲酰 胺、草酸、甲酸、乙酸等助剂作为碳水化合物的保护 剂可有效保护漂浆的黏度, 减少漂剂的用量。 温演 停等[25]利用臭氧 对 蔗 渣 硫 酸 盐 浆 进 行 漂 白 时 发 现 , 当利用酸类做保护剂时,臭氧的消耗减少,且漂白效 率提高,而醇类对臭氧消耗量、漂白效率没有多大的 改善。
过氧化氢是一种氧化剂,为了增强其漂白效率, 许 多 制 浆 厂 采 用 高 温 氧 强 化 的 过 氧 化 氢 (PO) 漂 白 。 在高温高压下, 未漂浆和生产用水中含有的过渡金 属离子(如锰离子、铁离子和铜离子等)更易引起过 氧化氢的催化分解, 并导致碳水化合物的降解。 通 常采用螯合剂或稀酸对纸浆进行预处理, 以除去浆 料中的过渡金属离子, 防止过氧化氢无效分解。 钱 学仁 等 [18,19] 开发了一些纸浆过氧化氢漂 白 的 新 型 稳 定剂,如层状结晶二硅酸钠、柠檬酸钠、沸石、蛋白石 以及柠檬酸钠与沸石或蛋白石共用,改性蛋白石,亚 甲基膦酸等都可作为过氧化氢的稳定剂。 此外,有 研究利用有机聚合物螯合剂作为过氧化氢的稳定 剂。Nunn 等对水溶性接枝聚合物单独用作稳定剂或 与 EDTA、DTPA、葡萄糖酸钠、柠檬酸或季铵盐相结 合用作过氧化氢稳定剂的方法申请了专利[20]。 3.2 过氧化氢活化剂的开发
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3 过氧化氢漂白的发展
过氧化氢既可作为脱木素剂,也可作为漂白剂, 已成为 ECF 和 TCF 漂白过程所必需的漂白剂[16]。 除 了用于漂白过程中一段和二段碱抽提 和 PO 段 ,进 行脱除木素作用外,还可用于最后一段的漂白,以进 一步提高漂浆的白度和白度稳定性, 并可有效减少 其他漂白药剂的消耗, 降低漂白污水的色度。 上世 纪 90 年 代 后 期 开 发 出 的 漂 白 化 学 热 磨 机 械 桨 (BCTMP) 和 P -RC APMP (P -RC, Preconditioning followed by Refiner Chemical treatment) 新型漂白技 术,也都使用过氧化氢作为主要漂剂。 近年来,机械 浆和废纸脱墨浆漂白使用连二亚硫酸钠逐渐减少, 而更多地用过氧化氢来替代[17]。 3.1 过氧化氢稳定剂的发展
1 二氧化氯漂白技术的改进
二氧化氯能够选择性地氧化木素和色素,而对 纸浆纤维损伤较小, 漂白后的纸浆白度高、 返黄 轻、强度高,是一种高效的漂白剂。 研究表明,在同 样的有效氯用量下, 二氧化氯漂白 产 生 的 AOX含
·收 稿 日 期 :2011-2-13
量 比 常 规 漂 白 法 降 低 90%。 在 许 多 浆 厂 中 , 作 为 ECF 漂白工艺的主要漂剂,被广泛应用于化学浆的 多 段 漂 中 [5,6]。
目前,高温二氧化氯(DHT)漂白技术已经成为阔 叶木硫酸盐浆第一段漂白的首选 。 [9,10] 采用 DHT 漂 白可以把脱木素和酸处理过程有机地结合起来,在 实现漂白的同时, 可选择性水解纸浆中的己烯糖醛 酸。 从而避免了己烯糖醛酸对漂白过程中二氧化氯 的无效消耗,提高了漂白效率,降低了后续漂段中漂 剂的用量, 减少了环境污染。 由于针叶木硫酸盐浆 中己烯糖醛酸含量较少, 所以高温二氧化氯漂白的 效果反而没有阔叶木硫酸盐浆那么好。
5 其他新型漂白方法与工艺
在现代制浆工业中使用氧气、 臭氧和过氧化氢 等清洁漂白工艺的已经非常普遍。 但氧脱木素和臭 氧漂白的选择性较差,易引起碳水化合物的降解,造 成漂浆的得率和质量下降, 过氧化氢由于氧化性较 弱,不能作为有效的脱木素试剂[27]。 所以开发新型无 污染漂白技术,是科研工作者一直追求的目标。 5.1 二甲基二环氧乙烷(DMD)漂白
近年来, 对二环氧乙烷这一类氧化剂在造纸漂 白工业中的应用研究已经逐渐开展起来。 利用过乙 烷(DMD),是 一 种 较 强 的 亲 电 氧 化 剂 , 有 报 道 称 其 脱 木素效率优于氧气[28]。 DMD 在纸浆漂白中通过芳香 环的羟基化和氧化断裂来降解木素, 具有极好的选 择性和反应性,纸浆得率损失较少,漂白浆的强度与 常规漂白浆相当,卡伯值降低 80%以上。
Kvaerner 公司研发的两段(DHTQ)(PO)短流程漂
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纸 天津造 2012 年第 2 期
白技术已经获得了专利[11],见图 1。 该流程中第一段 (DHTQ) 是 含 螯 合 剂 处 理 的 高 温 二 氧 化 氯 漂 白 段 , 第 二段 (PO) 是在较高的压力下进行过氧化氢漂白过 程。 此专利有效地解决了纸浆的返黄问题, 降低了 环境污染,简化了漂白工艺流程,减少了设备占地面 积,节约了企业生产成本。
Ragauskas 等[29]首先将 DMD 应用于硫酸盐浆的 漂白中,得到了较好的结果。 Lee 等[30]对 DMD 脱木 素(T)的研究也证实了 DMD 是一种选择性强的含氧 漂剂。 秦文娟等[31]研究认为从提高漂浆白度方面来 说,则将 DMD 置于漂序后段为佳。 韩克涛等[32]采用 OTQP、OTEQP 和 OTEPQP 漂 序 将 巨 尾 桉 深 度 脱 木 素 浆 分 别 漂 白 到 90.0% 、89.7% 和 90.2% ISO 的 白 度,而浆的强度仍能维持较高的水平,并指出 DMD 脱木素作用优于其漂白作用,经 T 处理后的浆料更 有利于后续过氧化氢的漂白。 5.2 多金属氧酸盐漂白
但在漂白过程中, 由于二氧化氯会不可避免地 形成亚氯酸盐和氯酸盐, 而降低了其使用效率。 为 此, 可通过加速漂白反应或者防止副产品的形成等 方法,来提高二氧化氯的漂白效率。 有研究证明:利 用五氧化二钒的催化活化作用可减少氯酸盐的生 成,提高二氧化氯漂白时的增白效率,在 70 ℃、较低 pH 值下漂白效果较好[7]。此外发现在漂白过程中,使 用某些醛类(如甲醛、乙二醛等)可使二氧化氯首先 形成亚氯酸盐, 然后再促进后者转化为有效的二氧 化氯,从而降低了漂浆的卡伯值,无需额外投资便可 节省漂白化学品的用量[8]。
图 1 Kvaerner 公司研发的 阔叶木硫酸盐浆两段漂白流程
2 氧漂的强化
北欧的氧漂系统于 20 世纪 70 年代就已经开始 商业化运行, 现在氧漂已经成为一种工业化成熟的 漂白技术。 由于漂浆洁净度高、白度稳定性好,废液 中不含氯,可直接回收利用,降低了化学和生物需氧 量,减轻了水质污染,是现代漂白过程中实现清洁生 产 的 首 选 [12]。
到目前为止,欧美等造纸工业发达的国家,约有 90%以 上 漂 白 化 学 浆 使 用 ECF 或 TCF 漂 白 工 艺[3]。 中国 ECF 或 TCF 漂白纸浆比例远低于欧美等国,因 而, 许多食品用纸和高档纸的生产基本上依靠进口 ECF 和 TCF 浆板。 近几年来,我国 ECF 漂白技术发 展迅速, 部分浆厂将原有的传统漂白工艺改造为 ECF 漂白,新建的制浆生产线大都采用 ECF 漂白工 艺。 国内目前使用 TCF 漂白技术的造纸厂较少,随 着 2008 年颁布的 《制浆造纸工业水污染物排放标 准》的执行,TCF 纸浆的需求将进一步扩大[4]。
关键词: 纸浆 清洁 漂白 新进展
21 世纪以来,随着科技的高速发展和公众环保 意识的不断增强,各国政府纷纷立法,对造纸工业的 污染和废物排放提出了越来越严格的标准。 在这种 情 况 下 ,无 元 素 氯(ECF)和 全 无 氯(TCF)等 新 型 漂 白 工艺应运而生, 这在很大程度上减少或消除了二噁 英等毒性有机物的产生[1,2]。
2023年漂白化学木浆行业市场前景分析
2023年漂白化学木浆行业市场前景分析一、市场概述漂白化学木浆是林浆纸工业中的一个重要分支,它是用木材为原料经过一系列化学过程加工而成的浆料,是制造纸张,纸板,纸浆制品等的主要原料。
漂白化学木浆如果不能精细加工和处理,可能会导致环境问题,因此环境保护是其生产过程中必须注意的问题之一。
二、市场需求随着全球经济的发展,漂白化学木浆市场需求不断增长。
世界各地的建筑业,包装、出版、文化艺术、科技电子、卫生医疗、精细化学品等工业不断扩大其需求,在全球范围内建筑业增长相当显著。
三、市场竞争漂白化学木浆市场竞争性很强。
全球的漂白化学木浆生产商大多采用竞争性价格力争市场份额。
在全球的市场上,北美和北欧是主要生产区域,中国产品价位偏高由于中国的生产成本相对较高,因此其市场份额相对较小。
不同产区树种、季节和年份的变化会影响到漂白木浆质量的变化,生产商在控制质量及工艺优化方面会议很有竞争力。
四、市场趋势漂白化学木浆市场的发展趋势清晰可见。
在环保及安全生产的重要性逐渐凸显的大背景下,漂白化学木浆工业趋向精细化、绿色化、低成本化、高品质和高效率化。
漂白化学木浆生产商通过技术创新、熟悉生产流程、优化管理和控制项目成本,提高能源利用和环境保护水平,扩大供应链的竞争力,也有助于市场发展趋势的加速。
五、市场前景由于漂白化学木浆生产工艺的复杂性、生产成本的高昂和生产成本的不断增加,预计漂白化学木浆的市场趋势将继续朝向精细化、绿色化、低成本化和高品质化的方向发展。
对于有技术优势和成本优势的生产商来说,市场前景是非常广阔的。
同时,漂白化学木浆市场与其他市场的细密连接使得市场的成长具备较好的时间性、趋势性和市场协同性。
随着全球经济的发展,漂白化学木浆市场需求将不断增长,市场的前景将不可限量。
漂白的现状与发展趋势
漂白的现状与发展趋势随着人类的文明的发展,进步人们需求的物质越来越多、好。
在这里我只讲述在造纸中的漂白的现状与发展趋势,是造纸的一个渺小部分,国家的发展、繁荣富裕、人们生活越来越好,人们用纸量越多,要求越好。
所以在造纸中要求,纸的白度要求更高,为了提高纸的白度人类在这一方面从不止步的寻找的物质,为什么人类为纸的白度而不断努力呢?纸的白度要求真的这么重要吗?纸浆为什么要进行漂白呢?道理很简单纸浆是用机械方法或化学方法分离植物纤维制成的。
而植物纤维的原料是由纤维素、半纤维素、木素、淀粉、果胶以及树脂、丹宁等组成。
这些组分中除纤维素、半纤维素是白色外,其余均带有颜色。
所以,无论用哪种方法生产,大多带有一定的颜色,呈淡黄色以至褐色,这种浆叫做本色浆。
本色浆主要用于生产各种本色纸,如包装纸,水泥袋纸瓦楞原纸等。
但是生产白纸的纸浆需要一定的白度,这是因为白色的纸,会给人一种舒适的感觉,在印制和书写时会给人的好感、清晰。
有些生产颜色纸的纸浆,为了使纸的色泽鲜艳,对纸浆也要求有一定的白度外至于制造硝化纤维、粘胶纤维等溶解浆,除要求一定的白度外,还要求纯化纸浆,以获得a-纤维素含量高和半纤维、木素、树脂、灰分等含量低的纸浆。
因此,多数纸浆都需要漂白。
漂白的目的是提高纸浆的白度和白度的稳定性。
改善纸浆的物理化学性质,纯化纸浆,提高纸浆洁净度。
纸浆漂白在纸浆造纸生产过程中占有重要地位,与纸浆和成纸的质量、物料、能量消耗及对环境的影响有密切关系。
除去纸浆中的有色物质,或改变其化学组成使之脱色,或进一步除去木素和其它不钝物,以满足高纯度精制浆的要求。
(纸浆技术问答摘要292页)漂白的历史及发展趋势,18世纪中叶以前,采用借用与日光的自然漂白。
1784年瑞典的Scheele发现了氯及其对植物纤维的脱色作用,从人们开始利用了绿的漂白,到了1798年Charles用石灰乳液吸收氯制来制备次氯酸钙,到了1800年漂白粉用于纸浆的漂白。
纸浆漂白技术及其进展
摘 要:近年来, 国内外的漂白技 术有 了很 大发展和进步。特别是在减轻环境 污染的强大压力下 , 多国均在 许 努力寻找 无( ) 染的漂 白方法和药品。作者介绍 了对环境 友好 性漂白方 法的种类 、 点、 少 污 特 原理及工艺, 论述 了其
在工业上 的应用现状与发展趋 势, 并对其在应 用过程 中可 能出现 的问题进行 了讨论 。
[ 2 1
,
漂剂进行无污 染漂 白是漂 白技术发展 的必然趋 势。为
此 , 多 国家 在 纸 浆 的漂 白方 面进 行 了大 量 的研 究 。 许 纸 浆 的漂 白方法 主 要 有氧 化 性漂 白和 还 原 性 漂 白。 氧 化 性漂 白即溶 出 木素 式 漂 白,对 应 的漂 剂 主 要 有 氯 、 次 氯酸 盐 、 氧 化 氯 、 、 二 氧 过氧 化 氢 、 氧 酸 、 氧 、 甲 过 臭 二
其原因为 , 这种添加剂可将二氧化氯漂 白过程 中形成
的 亚氯 酸 盐 转化 为 有 效 的 二氧 化 氯 。值 得注 意 的是 , 在
ห้องสมุดไป่ตู้
二氧化氯漂 白中产 生 A X的主要根源是次氯酸 ,因此 O
控制 p H值 曲线 能最 大 限度 地 降低 A X 发 生 量 , 同时 O 可提 高二 氧 化氯 脱 木 素 率和 漂 白效率 。 典 型 的针 叶木 在 K P浆 o E O D o(P ) D漂 白 中 , 进 第 一 段 二氧 化 氯 漂 白 改
行 业对 清 洁 漂 白生产 工 艺 的 了解 和 重 视 。
趋势 ,并可 获得更高 白度 同时达到 己烯糖 醛酸水解 目
的 。 缺 点 是 , 白浆粘 度 会 下 降 。 对 这 一缺 点 , 但 漂 针 最近 有人 提 出 高温 二氧 化 氯 漂 白 的改 良方 法 [ 首 先在 较 低 3 1 , 温度 下 ( ℃) 二 氧 化 氯 和纸 浆 反应 , 后 在 较 高 温度 6 0 让 然 下 (0 水 解 己烯 糖 醛 酸 。 9 ℃) 在 二氧 化 氯 漂 白前 对 纸 浆 进 行氧 脱木 素 , 可在 较低 二氧 化 氯 用 量 下 达 到 目标 白度 。 另 外在 D段 加 入 H0 2
纸浆漂白的最新研究动态
个 重 要 部 门 , 投 资额 占全 厂 其
投 资 的 1 % 左 右 , 白化 学 品 成 0 漂 本 占 总 成 本 的 5 一1 % 。 现 代 % 0 化 制浆 厂漂 白2段 的废水排放 1 2 量 已 占 到 全 厂 废 水 排 放 量 的 6 % 一7 % 。 其 他 工 段 废 水 都 0 0 在
厂 采 用 T F漂 白 。 C
逐 年 增 加 ,无 氯 漂 白 已是 不 可 扭 转 的 历 史 趋 势 。 表 “是 世 界 右
被 迫 情 况 下 ,逐 渐 取 消 元 素 氯
漂 白剂 以 减 少 有 机 氯 化 物 的 排 放 量。
漂 白硫 酸 盐 浆 产 量 按 年 份 和 地
中 图 分 类 号 :S 4 T 75
文 献 标 识 码 : A
文章 编 号 :0 1 6 0 (0 2 0 10 — 3 9 2 0 )6—0 0 0 0 5— 3
漂 白2 段 是 化 学 制 浆 厂 的 1 2
一
EC 无 元 素 氯 ) T ( 无 氯 ) F( 和 cF 全
漂 白2艺 , 是漂 白领域 的 一场 1 2 这 世 界 漂 白硫 酸 盐 浆产 量 ( 位 :0 单 1 0万 t )
区 分 类 的 一 些 统 计 数 据 。 从 表 中 可 以看 出 , ECF漂 白 浆 已 占 世 界 总 漂 白 浆 产 量 的 6 % ,TC 2 F
1 E CF与 T CF的 推 展
在 环 保 的 压 力 下 ,2 0世 纪 整个 9 0年 代 ,国 外 制 浆 2 业 的 1 2 研 究 都 集 中在 漂 白 ( 在 制 浆部 或
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摘 要 : 文介 绍 了纸 浆 漂 白 工 艺技 术研 究 的 最 新 进 展 。 本 关 键 词 : 浆 漂 白 ; 染 ;C ;C ; 流 程 漂 白技 术 ; 氧 化 氢 强 化 漂 白技 术 ; 氧 漂 白 ; 氧 漂 白 ; 纸 污 E FT F短 过 臭 微 生物 技 术
浅谈纸浆漂白技术的发展
和有 机结 合氯 的产 生回 。
22 二 氯化 氯 漂 白技术 的 发展 .
初 氧化 能力 的 1%. 4 最 近 发 现使 用 醛 类 也可 以提 高
21 氯化 工艺 和设 备的 改进 .
二 氧 化氯fI: CO) 为选 择性 漂 白 CO 脱 木 素 的速 率 和效 率 ,这 种 添 I2
1 前 信
括 蒸 煮 过程 深 化脱 木 素 。提 供 低 硬 可 以减 少 氯 酸盐 的 生成 及 提 高 CO I2 纸 浆 漂 白是 制浆 造 纸 工 业 的 一 度 的未漂 浆 。从 而减 少 氯 化 的 用 氯 漂 白时 的增 白效 应 。很多 研究 者 的 道 重要 工 序 , 目的 是 提高 纸 浆 的 白 量 ; 或在 氯化 段 之 前 引入 氧漂 , 浆 研 究 结果 证 明 :用 V0 的催 化 活化 使 2 度 和 白度 稳定 性 。 主要 是 通 过化 学 料 的硬度 降 低 一半 .减 少 了氯 化段 作用 来利 用 残余 的氯 酸 盐 ,在 7 c Oc 品的作 用 除 去浆 中 的 木素 或 者改 变 用 氯 量 ,可 降低 氯 酚 类 T D C D的 产 温度 和低 p H值 下效 果很好 。 木 素 发 色基 团 的结 构 来 实 现 的 . 传 生 源 5 %; 强 浆料 洗 涤 , 少 黑 液 O 加 减 对 浆 加 00 8 :s 最 终 p .0 %VO , H 统 的 漂 白剂 主要 是 氯 与 次氯 酸 盐 等 中 的溶解 木 素 等 进入 漂 白过 程 的数 值低 于 3时 , 浆 白度 大 大增 加 , 纸 在 含 氯漂 白剂 。 自 1 8 但 9 0年 以来 发 现 量 , 低氯 耗 。此 外 , 强 C和 E段 最后 p 降 加 H为 2时 ,纸 浆 白度 达 6 %. 2 氯 与 次氯 酸 盐等 含 氯 漂 白剂 漂 白废 间 的洗 涤 .氯 化 时 分 多次 加 入 氯 气 而不 用 V 0 催化 剂 的 ,漂后浆 白度 2 水 中含有 可 能具 有 强 烈致 癌 性 的 二 和 提 高氯 化 时 的 p 值 等 均有 利 于 只 有 5 % , 白条 件 相 同(0C,h H 6 漂 7 ̄ 3 , 嗯 瑛 等 有 毒 的有 机 氯 化 物 之 后 . 引 减 少 氯 化 与 碱 处 理 废 水 中 的 毒 性 。 起 了广泛 的 关注 。促 进 了传 统 含 氯 特 别 是在 氯 化 过 程 中施 J 氧 化 氯 m- 漂 白工 艺技 术的改 进 和含 氧 ( 氧气 、 则 是 普 遍用 于 减 少 漂 白废 水 毒 性 的 过 氧化 氢 和臭氧等1 污染 漂剂 及 生 无 方 法 。f1 2积极 推 广 采 用无 氯 漂 白或 物 漂 白技术 的开 发和应 用 。 含 氧 漂 白 , 氧漂 、 氧化 氢漂 白和 如 过 近 年 来 随着 人们 环保 意 识 的 增 臭 氧 漂 白 ,是 消 除产 生 二 嗯膜 最 基
纸浆漂白技术及其发展趋势2013
(二)碱处理(E)
1、主要反应 (1)氯化木素的溶解 (2)树脂酸和脂肪酸的皂化 (3)碱精制时,半纤维素去除,α-纤维素含量上升,碱处理后要洗 涤,以除去溶出的木素和碳水化合物。 2、工艺参数 (1)用碱量 (2)pH值 终点pH 9.5-11 (3)温度 温度上升,扩散增加。 (4)浆浓 一般8-15%,浆浓上升,化学品浓度增加,反应加快,药 耗降低,能耗下降,生成能力上升。 (5)时间 60-90min,温度上升,时间下降 (6)Eo,Ep,Eop 漂剂来源丰富,设备、操作简单,使用方便 缺点,漂浆质量差(白度低、粘度低、易返黄)、漂白废水负荷重、 AOX超标;
一、前言
国内传统纸浆漂白技术,CEH三段漂、次氯酸盐单段
漂等典型技术;
国内漂白技术新发展,无元素氯漂白(ECF)、全无
氯漂白(TCF)技术;
国家政策引导,淘汰CEH、重点发展ECF、TCF技术。
二、CEH漂白技术
(一)氯化(C)
从经济上来说,氯化除木素最经济、方便,但近年来在氯化废
(三)次氯酸盐补充漂白(H)
(四)CEH已不符合当前国家相关政策
传统非木材原料纸浆,主要采取C E H三段漂白工艺进
行生产,但CEH三段漂白工艺存在漂白白度和得率低、 纸浆黏度损失大、废水负荷重和废水AOX严重超标的 缺点。 国家发改委于2007年11月颁布的《造纸产业发展政策》 第四章明文规定“鼓励发展应用高得率制浆技术,生物 技术,低污染制浆技术,中浓技术,无元素氯或全无氯漂 白技术”,第二十三条规定“禁止新上项目采用元素氯 (即液氯)漂白工艺(现有企业应逐步淘汰)”[1]。 2008年8月开始实施的《制浆造纸工业水污染物排放 标准》(GB3544-2008)中规定:对现有制浆造纸企业,在 车间废水排放口AOX排放标准为15m g/L(排水量 60m3/t);对新建企业,在车间废水排放口AOX排放标准 为12mg/L(排水量60m3/t)[2]。
纸浆漂白技术的新发展
在 多段漂 白中作为首 漂段 的氯化 段是非 常
重要的, 氯化 段 能够 选 择性 地脱 除浆 中残 留 的
浆 中的木 素 有强 烈 溶解 作 用 的 同时 , 很少 损 却
保 证 漂浆 质 量 的 同时 , 大大 减少 了漂 白废 水 的
污染 , 而能 节 约 能耗 和 减轻 污染 。本 文 概 述 从 了近 年来 纸 浆漂 白技 术 方 面 的新 发展 , 指 出 亦 了我 国纸 浆漂 白的发 展趋 势 。
2 传统 含氯漂 白工 艺技术 的 改进
结 合氯 的产生 L 。 2 ]
后 , 速 了对 现行 氯 化 工 艺设备 的 改造 。如 何 加
序, 目的是 提 高纸 浆 的 白度 和 白度稳 定 性 。主
要 是通过 化学 品的作用 除去 浆 中的木素 或者 改 变木 素 发色 基 团 的结 构来 实 现 的 , 统 的 漂 白 传
减少 氯 化废 水 的毒 性 , 高氯 化 的 浆浓 等 已成 提
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江苏造纸
20 07年第 1 期
论
文
伤碳 水化合 物 , 响纸 浆 的 强 度口 。二 氧 化 氯 影 ]
又是 高效 的漂 白剂 , 量很少便 可 获得 高 白度 。 用 二 氧化 氯漂 白技 术 的新 发展 主要 在 两个 方 面 ,
近年来 已广泛用 于硫酸 盐浆 的漂 白中。但 增加 C 0 用 量使 纸 浆 白度 增 高 的效应 因 生成 不 活 1。 泼 的氯 酸盐( 表示 失去 了漂剂 的氧 化能力 ) 而受
磨浆机在纸浆漂白工艺中的应用和效果
磨浆机在纸浆漂白工艺中的应用和效果在纸浆生产过程中,漂白工艺是至关重要的环节,它旨在去除木质素、色素和其他杂质,使纸浆获得所需的亮度和白度。
磨浆机作为其中的一项关键设备,广泛应用于纸浆漂白工艺中,具有显著的效果和多样化的应用。
首先,磨浆机在纸浆漂白工艺中的应用可以分为磨浆前处理和漂白后处理两个主要方面。
在磨浆前处理中,磨浆机主要用于去除纸浆中的杂质和有机物,并实现纸浆的均质化。
磨浆机通过高速旋转的刀齿和筛网之间的相互作用,使纸浆中的大颗粒杂质经过剪切、撕裂和摩擦的作用被细化和分散,从而提高漂白效果。
此外,磨浆机还可以去除纸浆中的氧化层、降低纸浆的粘度,提高纸浆的可操作性和成纸性能。
在漂白后处理中,磨浆机主要用于纸浆的精磨和再混合。
漂白过程中产生的少量残留物和不溶性物质会附着在纸浆纤维上,影响纸浆品质。
磨浆机可以将这些附着物和纸浆纤维进行混合,经过再次破碎和撕裂,使其更加均匀地分散在纸浆中,从而提高纸张的质量和光泽。
此外,磨浆机在纸浆漂白工艺中的应用还可以降低能耗和提高生产效率。
相对于传统的漂白方法,使用磨浆机进行纸浆处理可以减少化学品的使用量,降低对环境的污染。
磨浆机既能达到较高的漂白效果,又能节约能源和原材料的消耗,提高纸浆生产的经济效益。
此外,磨浆机在纸浆漂白工艺中的使用效果也是十分显著的。
磨浆机具有均质效果好、操作简单、维护方便等特点,能够有效去除纸浆中的杂质、降低黏度、提高纸张质量。
研究表明,使用磨浆机进行预处理可以有效提高纸张的强度、光泽和平滑度,从而提高纸张的成品率和质量。
另外,磨浆机的应用也受到了一定程度的挑战和限制。
首先,磨浆机在操作过程中需要耗费较大的能量,因此,在考虑磨浆机应用的同时,也要兼顾能源消耗和环境保护。
其次,磨浆机需要进行定期维护和保养,以保证其正常运转和长期使用。
最后,磨浆机的投资和维护成本较高,对于一些小型纸浆生产企业而言,可能面临经济压力。
总而言之,磨浆机在纸浆漂白工艺中的应用和效果十分明显。
第五章 纸浆的漂白
❖ (2)漂率或有效氯用量(chlorine demand)
❖ 指纸浆漂到指定的白度时,所需要的有效 氯重量对绝干纸浆重量的百分率。
❖ (3)残氯(residual chlorine) ❖ 指漂白的终点时,残留的有效氯。
❖ 图6-1表示几种浆的光谱情况,在可见光区内 随着 波长增加纸浆的反射性能增加。
❖ 在兰色光区内,即450nm附近所测得白度上升最 快,故取450nm波长反射检查漂白的效果特别灵敏, 而且和人的视力主观感觉更为接近(视差小)。
五.K—M方程(kubelka—Munk 方 程)
❖ K—M方程最早引入散射系数s 和吸收系数k,且以数学方程 表示两者关系:
❖ [高温次氯酸盐漂白必要的条件:
1、反应时间短(十分钟左右),混合要好;
2、用氯量要准确,残氯为零;
3、自始至终PH值在11—12。]
❖ 3.浓度
❖ 提高漂白浆料的浓度,实际上是提高漂白时 的有效氯浓度,例如漂率4%,浆浓6%时, 漂白有效氯浓度为:
❖ 4*6/100/(100—6)==0.255%
❖ 氧化降解反应产生的有机酸导致漂白过程中PH值不 断下降。
❖ 2.次氯酸盐与碳水化合物 的反应。
❖ (1)氧化反应:在中性和酸 性介质中主要氧化生成醛 基和酮基,在碱性介质中, 主要生成羧基。
❖ (2)氧化降解:主要由 于氧化而引起的水解作用 和分解作用.
❖
❖ 纤维素氧化后,其分子中有醛基和羧基,由于它们 都是亲电取代基,这对聚糖甙键有一定的影响,特 别醛基影响最大。因为它能活化与之相近的甙键, 使之容易水解而发生甙键的断裂,在碱性介质中, 甙键的断裂则是按--分裂原理进行的。
纸浆清洁漂白技术的新进展
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2 l世纪 以来 . 随着 科技 的高速 发展 和公 众 环保 意识 的不 断增强 . 国政府 纷纷立 法 . 造纸 工业 的 各 对 污染 和废物 排放 提 出了越来 越严 格 的标 准 在这 种 情 况 下 . 元 素 氯 (C ) I 无 E F  ̄ 全无 氯fE ) i F 等新 型 漂 白 工艺应 运而 生 .这在很 大程 度上 减少或 消 除 了二 嗯
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