CN102251427B

CN102251427B - 一种杨木化机浆两段高效漂白方法

Info

Publication number: CN102251427B
Application number: CN 201110214362
Authority: CN
Inventors: 曾劲松; 陈克复; 李军; 杨仁党; 徐峻; 冯郁成; 杨飞; 莫立焕
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2011-07-28
Filing date: 2011-07-28
Publication date: 2012-12-05
Anticipated expiration: 2031-07-28
Also published as: CN102251427A

Abstract

本发明公开了一种杨木化机浆两段高效漂白方法，包括杨木化机浆的高浓漂白和杨木化机浆的中浓漂白：杨木化机浆经过双网挤浆机进行挤浆后进入高浓混合器进行疏解，与过氧化氢漂白剂以及漂白助剂混合；高浓纸浆在高浓漂白塔的下部被从中浓漂白工段的洗涤机返回的洗涤液稀释，成为质量浓度为10-11％的中浓纸浆；中浓纸浆进入中浓混合器，与来自漂白剂输送管道的漂白剂又进行一次混合，混合后的中浓纸浆被中浓浆泵泵入升流式中浓漂白塔进行漂白反应，反应时间为60-90分钟，反应温度为85-95℃，漂白塔塔顶压力为3-3.5kgf/cm²；该发明漂白工艺流程是一种清洁漂白技术，化学品耗量小，漂白后的白度比较高。

Description

一种杨木化机浆两段高效漂白方法

技术领域

本发明涉及化机浆两段高效漂白方法，具体涉及杨木化机浆经过高浓和中浓两段高效H₂O₂(过氧化氢)漂白的方法。

技术背景

目前，杨木化机浆两段高效漂白技术是一种用于木浆的高效漂白技术，将中浓和高浓漂白技术有效地结合在一起。H₂O₂(过氧化氢)是纸浆清洁漂白(ECF无元素氯漂白、TCF全无氯漂白)中使用最广泛的漂白剂之一，具有漂白得率高，工艺适应性强，漂后浆稳定性好，返黄轻等特点。过氧化氢漂白主要采用中高浓漂白的方法，而单段中浓过氧化氢漂白技术主要应用于化学浆的漂白，而且相对于高浓过氧化氢漂白，漂后浆白度要低一些。随着高浓工艺与设备的发展和完善，由高浓(30％～40％)漂白取代传统中浓(10％～15％)漂白已成为一种趋势。因此对于国内化机浆的过氧化氢漂白主要采用单段高浓漂白。

H₂O₂是一种弱氧化剂，为了实现高白度，所以需要采用更高的温度和一定的压力下进行漂白，可以增加漂白作用。对于目前的单段高浓H₂O₂漂白来说，高浓漂白塔是常压塔，无法在带压下操作，只能通过提高温度来增加漂白作用，但是H₂O₂在高温下容易分解，使其漂白效果降低。现在的化机浆H₂O₂漂白流程主要存在以下问题：1、H₂O₂漂白不能在较高温度或者较高压力下进行，没有发挥其较好的漂白作用。2、单段过氧化氢消耗化学药品多，而且漂白化学药品没有回用，会造成较大的污染；3、漂白后的纸浆达不到高白度。

发明内容

为克服现有技术的不足和缺陷，本发明的目的在于提供一种杨木化机浆两段高效漂白方法，更好地发挥H₂O₂漂白作用，杨木浆能够得到高白度的效果，同时回用漂白化学品，可以减少化学品的消耗量。

本发明在单段高浓H₂O₂漂白工艺后面增加中浓H₂O₂漂白工段，将中浓漂白工段中洗涤机产生的洗涤液返回到高浓漂白塔的下部对高浓纸浆进行稀释，洗涤液中含有较多的化学品，包括漂白剂和漂白助剂，从而减少后面中浓混合器的漂白化学品使用量；增加的中浓漂白工段采用带压的升流漂白塔，可以让H₂O₂漂白剂在一定压力下使杨木化机浆进行漂白反应，更好地发挥H₂O₂漂白剂的漂白作用，增加最终的漂白效果。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)杨木化机浆的高浓漂白：杨木化机浆经过双网挤浆机进行挤浆后进入高浓混合器进行疏解，与过氧化氢漂白剂以及漂白助剂混合，以生产过程中绝干纸浆的重量计，加入的漂白剂和漂白助剂分别为：H₂O₂ 4-4.5％，NaOH0.4-0.6％，NaSiO₃2-3％，DTPA 0.04-0.06％；与漂白剂和漂白助剂混合后的纸浆通过输送输送机输送到高浓漂白塔进行漂白反应，反应时间为1.5-2个小时，反应温度为85-95℃，反应压力为常压；

(2)杨木化机浆的中浓漂白：高浓纸浆在高浓漂白塔的下部被从中浓漂白工段的洗涤机返回的洗涤液稀释，成为质量浓度为10-11％的中浓纸浆；中浓纸浆进入中浓混合器，与来自漂白剂输送管道的漂白剂又进行一次混合，在混合器中加入的漂白剂为H₂O₂，以生产过程中绝干纸浆的重量计，用量为2-2.5％，混合后的中浓纸浆被中浓浆泵泵入升流式中浓漂白塔进行漂白反应，反应时间为60-90分钟，反应温度为85-95℃，漂白塔塔顶压力为3-3.5kgf/cm²；

两段高效漂白后纸浆的白度达到80％ISO以上。

为进一步实现本发明的目的，以生产过程中绝干纸浆的重量计，所述NaOH用量为0.5％，NaSiO₃用量为2.5％，DTPA用量为0.05％。

杨木化机浆经过双网挤浆机进行挤浆后的纸浆的质量浓度为35-40％。

所述过氧化氢漂白剂以及漂白助剂来自漂白剂输送管道。

漂白反应后的中浓杨木化机浆进入贮桨罐，被从洗涤机返回的洗涤液继续进行稀释，成为稀纸浆通过离心泵打入洗涤机进行清洗。

本发明杨木化机浆两段高效漂白，进行的是两段H₂O₂漂白。两段H₂O₂漂白是先进行高浓漂白过程，然后进行中浓漂白过程。中浓漂白过程中，其升流中浓漂白塔的塔顶带有一定的压力。两段H₂O₂漂白是将中浓漂白过程中洗涤机产生的洗涤液返回到经过高浓漂白反应后的高浓杨木化机浆中，不仅能够稀释高浓杨木化机浆，还能替代中浓漂白过程中添加的部分漂白化学品，从而能够减少该过程的漂白化学品添加量。

与已有的技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用的是两段漂白，两段高效漂白后纸浆的白度达到80％ISO以上，比起单段高浓漂白具有高白度。

2、本发明采用先高浓漂白后中浓漂白的过程，可以将中浓漂白的化学品返回到高浓工段稀释高浓纸浆，从而可以使中浓漂白工段减少化学品添加量。

3、本发明采用的后段中浓漂白过程，使用的是塔顶带压的升流漂白塔，可以使H₂O₂漂白剂具有更好的漂白功效。

附图说明

图1为本发明一种杨木化机浆两段高效漂白装置结构示意图；

图中示出：双网挤浆机1、高浓混合器2、螺旋输送机3、高浓漂白塔4、中浓泵5、中浓混合器6、升流中浓漂白塔7、贮浆罐8、离心泵9；洗浆机10、离心泵11。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要求的保护的范围并不局限于实施方式中所描述的范围。

如图1所示，一种杨木化机浆两段高效漂白装置包括依次连接的双网挤浆机1、高浓混合器2、螺旋输送机3、高浓漂白塔4、中浓泵5、中浓混合器6、升流中浓漂白塔7、贮浆罐8、离心泵9；洗浆机10和离心泵11；离心泵11通过管道分别与高浓漂白塔4下部和贮浆罐8连接，过漂白剂输送管道分别与高浓混合器2和连接中浓泵5。

应用时，杨木化机浆经过双网挤浆机1进行挤浆，去掉水份，使纸浆的浓度达到高浓状态，质量浓度为35-40％，然后进入高浓混合器2受到疏解和高速剪切的作用，变得非常松散，与来自漂白剂输送管道的过氧化氢漂白剂以及漂白助剂充分混合，以一吨纸浆重量计算，加入的漂白剂和漂白助剂分别为：H₂O₂ 4-4.5％，NaOH 0.4-0.6％，NaSiO₃ 2-3％，DTPA 0.04-0.06％(即加入的漂白剂或漂白助剂中某一成分的重量与纸浆重量一吨的比值)。与漂白剂和漂白助剂混合后的纸浆通过输送输送机3输送到高浓漂白塔4进行漂白反应，反应时间为1.5-2个小时，反应温度为85-95℃，反应压力为常压。漂白反应结束后，高浓纸浆在高浓漂白塔4的下部被从中浓漂白工段的洗涤机10返回的洗涤液稀释，成为浓度为10-11％的中浓纸浆；中浓纸浆进入中浓混合器5，与来自漂白剂输送管道的漂白剂又进行一次混合，在混合器5中加入的漂白剂为H₂O₂，以一吨纸浆重量计算，用量为2-2.5％，漂白用的漂白助剂不再加入，而主要靠从洗涤机返回的洗涤液补充，因为洗涤液中已经含有在高浓工段中加入的漂白化学品。混合后的中浓纸浆被中浓浆泵6泵入升流式中浓漂白塔7继续进行漂白反应，反应时间为60分钟到90分钟，反应温度为85-95℃，漂白塔塔顶压力为3-3.5kgf/cm²。漂白反应后的中浓杨木化机浆进入贮桨罐8，被从洗涤机10返回的洗涤液继续进行稀释，成为稀纸浆通过离心泵9打入洗涤机10进行清洗，然后进入下一工段。在这两段漂白过程中，中浓漂白工段中的洗涤液通过离心泵11分别输送到高浓漂白塔4和贮浆罐8；另外双网挤浆机1的滤液返回到前一工段。

实施例1

山东某纸业公司生产能力为5万吨/年，采用杨木化机浆进行生产，漂白过程采用单段高浓漂白。按照图1介绍的工艺流程进行二段漂白改进，具体是在高浓漂白塔4后依次增设中浓泵5、中浓混合器6、升流中浓漂白塔7、贮浆罐8、离心泵9；洗浆机10和离心泵11，目的是在高浓漂白后增加了一个中浓漂白工段；在漂白过程中：在高浓混合器2中加入的漂白剂和漂白助剂，以生产过程中绝干纸浆的重量计算，漂白剂和漂白助剂加入量为H₂O₂4.5％，NaOH 0.5％，NaSiO₃ 2.5％，DTPA 0.05％；高浓漂白塔4中进行漂白反应时，反应时间为2个小时，反应温度为85℃，反应压力为常压；经过高浓漂白后的纸浆，在中浓混合器中加入H₂O₂ 2.5％(即加入的H₂O₂的重量与生产过程中绝干纸浆重量的比值百分数，在该工艺过程中的绝干纸浆是保持不变的)，然后在升流中浓漂白塔7继续进行漂白反应，反应时间为60分钟，反应温度为85℃，漂白塔塔顶压力为3.1kgf/cm²。在贮浆罐8的取样口，对其漂白后的纸浆采用杭州大吉光电仪器有限公司提供的WSB-VI智能白度测光仪进行白度检测，白度为80％ISO。

本实施例高浓和中浓两段结合在一起的过氧化氢漂白过程，其中高浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂ 4.5％，而在中浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂2.5％，一共加入过氧化氢7％；在单段高浓过氧化氢漂白中，只需在高浓混合器中加入过氧化氢的用量为7.5％(均以生产过程中绝干纸浆的重量计)左右即可，在高浓漂白塔下部的取样口采用与高浓和中浓两段漂白过程中一样的智能白度测光仪进行白度检测，其白度为72％ISO。很显然，高、中浓两段漂白中化学品的用量比单段高浓漂白减少了1％左右，而且漂白后的纸浆白度增加了8％ISO。

实施例2

山东某纸业公司生产能力为5万吨/年，采用杨木化机浆进行生产，漂白过程采用单段高浓漂白。按照图1介绍的工艺流程进行二段漂白改进，具体是在高浓漂白塔4后依次增设中浓泵5、中浓混合器6、升流中浓漂白塔7、贮浆罐8、离心泵9；洗浆机10和离心泵11，目的是在高浓漂白后增加了一个中浓漂白工段；在漂白过程中：在高浓混合器2中加入的漂白剂和漂白助剂，以一吨纸浆重量计算，漂白剂和漂白助剂加入量为H₂O₂ 4％，NaOH 0.6％，NaSiO₃ 3％，DTPA 0.06％；在高浓漂白塔4中进行漂白反应时，反应时间为2个小时，反应温度为90℃，反应压力为常压；经过高浓漂白后的纸浆，在中浓混合器中加入H₂O₂ 2％(即加入的H₂O₂的重量与生产过程中绝干纸浆重量的比值百分数，在该工艺过程中的绝干纸浆是保持不变的。)，然后在升流中浓漂白塔7继续进行漂白反应，反应时间为75分钟，漂白塔塔顶压力为3.3kgf/cm²。在贮浆罐8的取样口，对其漂白后的纸浆采用杭州大吉光电仪器有限公司提供的WSB-VI智能白度测光仪进行白度检测，白度为82％ISO。

本实施例高浓和中浓两段结合在一起的过氧化氢漂白过程，其中高浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂4-4.5％，而在中浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂ 2％，一共加入过氧化氢6％；在单段高浓过氧化氢漂白中，只需在高浓混合器中加入过氧化氢的用量为7.5％(均以生产过程中绝干纸浆的重量计)左右即可，在高浓漂白塔下部的取样口采用与高浓和中浓两段漂白过程中一样的智能白度测光仪进行白度检测，其白度为74％ISO。很显然，高、中浓两段漂白中化学品的用量比单段高浓漂白减少了1％左右，而且漂白后的纸浆白度增加了8％ISO。

实施例3

山东某纸业公司生产能力为5万吨/年，采用杨木化机浆进行生产，漂白过程采用单段高浓漂白。按照图1介绍的工艺流程进行二段漂白改进，具体是在高浓漂白塔4后依次增设中浓泵5、中浓混合器6、升流中浓漂白塔7、贮浆罐8、离心泵9；洗浆机10和离心泵11，目的是在高浓漂白后增加了一个中浓漂白工段；在漂白过程中：在高浓混合器2中加入的漂白剂和漂白助剂，以生产过程中绝干纸浆的重量计，漂白剂和漂白助剂加入量为H₂O₂ 4.3％，NaOH 0.5％，NaSiO₃ 2％，DTPA 0.04％；在高浓漂白塔4中进行漂白反应时，反应时间为2个小时，反应温度为95℃，反应压力为常压；经过高浓漂白后的纸浆，在中浓混合器中加入H₂O₂ 2.2％(即加入的H₂O₂的重量与生产过程中绝干纸浆重量的比值百分数，在该工艺过程中的绝干纸浆是保持不变的。)，然后在升流中浓漂白塔7继续进行漂白反应，反应时间为90分钟，反应温度为95℃，漂白塔塔顶压力为3.5kgf/cm²。在贮浆罐8的取样口，对其漂白后的纸浆采用杭州大吉光电仪器有限公司提供的WSB-VI智能白度测光仪进行白度检测，白度为84％ISO。

本实施例高浓和中浓两段结合在一起的过氧化氢漂白过程，其中高浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂ 4.3％，而在中浓漂白过程中加入过氧化氢H₂O₂2.5％，一共加入过氧化氢6.5％；在单段高浓过氧化氢漂白中，只需在高浓混合器中加入过氧化氢的用量为7.5％(均以生产过程中绝干纸浆的重量计)左右即可，在高浓漂白塔下部的取样口采用与高浓和中浓两段漂白过程中一样的智能白度测光仪进行白度检测，其白度为76％ISO。很显然，高、中浓两段漂白中化学品的用量比单段高浓漂白减少了1％左右，而且漂白后的纸浆白度增加了8％ISO。

经过比较后发现，高浓和中浓两段结合在一起的过氧化氢漂白过程，比单段高浓过氧化氢漂白中化学品的用量减少了1％左右；漂白后的漂白效果来看，高、中浓两段漂白比单段高浓过氧化氢漂白，白度明显增加了8％ISO，这是因为增加了一个漂白过程，对经过高浓漂白的纸浆进行了又一次中浓漂白。

Claims

1.一种杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）杨木化机浆的高浓漂白：杨木化机浆经过双网挤浆机进行挤浆后进入高浓混合器进行疏解，与过氧化氢漂白剂以及漂白助剂混合，以生产过程中绝干纸浆的重量计，加入的漂白剂和漂白助剂分别为：H₂O₂ 4-4.5%，NaOH0.4-0.6%,Na₂SiO₃ 2-3%,DTPA 0.04-0.06%；与漂白剂和漂白助剂混合后的纸浆通过输送机输送到高浓漂白塔进行漂白反应，反应时间为1.5-2个小时，反应温度为85-95℃，反应压力为常压；

（2）杨木化机浆的中浓漂白：高浓纸浆在高浓漂白塔的下部被从中浓漂白工段的洗涤机返回的洗涤液稀释，成为质量浓度为10-11%的中浓纸浆；中浓纸浆进入中浓混合器，与来自漂白剂输送管道的漂白剂又进行一次混合，在混合器中加入的漂白剂为H₂O₂，以生产过程中绝干纸浆的重量计，用量为2-2.5%，混合后的中浓纸浆被中浓浆泵泵入升流式中浓漂白塔进行漂白反应，反应时间为60-90分钟，反应温度为85-95℃，漂白塔塔顶压力为3-3.5kgf/cm²；

两段高效漂白后纸浆的白度达到80%ISO以上。

2.根据权利要求1所述的杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：以生产过程中绝干纸浆的重量计，所述NaOH用量为0.5%，Na₂SiO₃用量为2.5%，DTPA用量为0.05%。

3.根据权利要求1所述的杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：杨木化机浆经过双网挤浆机进行挤浆后的纸浆的质量浓度为35-40%。

4.根据权利要求1所述的杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：所述过氧化氢漂白剂以及漂白助剂来自漂白剂输送管道。

5.根据权利要求1所述的杨木化机浆两段高效漂白方法，其特征在于：漂白反应后的中浓杨木化机浆进入贮桨罐，被从洗涤机返回的洗涤液继续进行稀释，成为稀纸浆通过离心泵打入洗涤机进行清洗。