CN110656527A - 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置 - Google Patents

一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110656527A
CN110656527A CN201910866892.6A CN201910866892A CN110656527A CN 110656527 A CN110656527 A CN 110656527A CN 201910866892 A CN201910866892 A CN 201910866892A CN 110656527 A CN110656527 A CN 110656527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ozone
chlorine dioxide
bleaching
pulp
steam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910866892.6A
Other languages
English (en)
Inventor
李军
张希
莫立焕
徐峻
龚杰
匡奕山
廖建明
刘凯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
South China University of Technology SCUT
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201910866892.6A priority Critical patent/CN110656527A/zh
Publication of CN110656527A publication Critical patent/CN110656527A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
    • D21C9/153—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications with ozone
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/12—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
    • D21C9/14—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites
    • D21C9/144—Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites with ClO2/Cl2 and other bleaching agents in a multistage process

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开了一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置，装置包括DCS控制系统，以及依次连接的中浓立管、混合单元、漂白塔；采用本发明的方法和设备，臭氧可大部分取代二氧化氯的使用，大大减少漂白废水中的AOX，减少废水处理的污染负荷，减少漂白浆中残留的有机氯化物；臭氧的强氧化性和二氧化氯的高选择性，可灵活协同配合对不同特点的待漂浆进行针对性地脱除木素和发色基团，从而得到高白度、高强度、低卡伯值的纸浆；臭氧作为气态漂剂，在现有的二氧化氯漂段加入位置灵活可调；相比于低浓或高浓纸浆漂白，臭氧和二氧化氯协同与湍流态的中浓纸浆混合更为均匀，传质更为高效迅速，漂后浆料白度均匀稳定，节水节能。

Description

一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其涉及一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置。
背景技术
随着我国环保政策的日益严格，制浆造纸漂白技术不断发展。近年，我国明确提出了推广清洁生产技术，防治污染，加快推进ECF无元素氯漂白及TCF全无氯漂白等技术的广泛应用，大大降低了传统含氯漂白工艺产生的漂白废水中含有二噁英等强烈致癌物和有机卤化物AOX等难降解污染物。
目前，ECF无元素氯漂白技术已广泛应用于各大型制浆企业，TCF全无氯漂白技术的发展也取得长足进步。
ECF漂白工艺已拥有较成熟的氧脱木素，二氧化氯漂白以及过氧化氢漂白等工艺技术和装备，其中绝大部分为中浓漂白技术流程。
二氧化氯是ECF漂白工艺的基本漂剂，有很强的氧化能力，漂白高效，能选择性地氧化木素，而对纤维素没有或很少有损伤，漂后浆白度高，强度好。
生产实践中为了提高白度，往往使用和过量加入二氧化氯，产生的漂白废水中仍含有AOX等难降解污染物，增加企业废水处理负荷，带来环境水污染，为了进一步降低生产成本，达到漂白目标和满足日益严格的要求，迫切需要升级改造较为容易实现的新型清洁漂白技术。
TCF漂白工艺可避免AOX等的产生，但目前成本较高，漂白浆性能有待进一步的提高，在现有ECF漂白工艺流程设备中完全改造，完全代替，难度较大，成本高昂，不能满足连续生产的需要。
臭氧是工业上常应用的强氧化剂，可以与大多数有机物反应，能与木素和发色基团反应，是高效的纸浆漂白剂，在化学漂白中通常作为TCF漂白工艺中的一段。
臭氧会和碳水化合物反应，相比二氧化氯选择性较差，但是氧化能力较强，反应迅速，能有效提高纸浆白度，不会产生有毒的有机氯化物，能有效减少其他漂段的化学品消耗。
目前，随着臭氧制备技术与装备的发展，臭氧在本领域中已大量使用，主要使用中浓和高浓漂白技术和装备。
将臭氧应用于ECF漂白，完全取代二氧化氯的使用，作为单独的一段，仍然存在相关改造困难，仅依靠臭氧成本昂贵的问题。
此前，有相关二氧化氯和臭氧漂白的工艺方法，是将臭氧漂白应用于ECF漂白流程，作为单独专门的酸化臭氧漂白处理段，作为补充漂白的工段，需要额外设计增加臭氧漂白工段，另外添加相关的漂白塔等设备。
也有将臭氧与二氧化氯结合漂白的方法，依次用臭氧和二氧化氯处理约5％的低浓纸浆，或是以相反的次序进行处理，仍然是将臭氧漂白作为单独的工段，并且其使用低浓漂白技术，明显不利于节水减排，快速高效的漂白生产要求。
但是上述方法，难以同时做到臭氧应用于ECF漂白流程、升级改造简便易行、臭氧与二氧化氯协同漂白以及高效均匀等要求。因此，亟需开发一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的工艺改造。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置。
本发明解决了现有漂白工艺难以满足减少取代二氧化氯的使用、减少AOX等产生、降低污染负荷的环保需求，以及使用臭氧漂白后浆料强度较低，完全依赖臭氧，成本高昂等问题；本发明克服了臭氧应用于ECF漂白需要额外增加工段的缺点。本发明可发挥臭氧强氧化性和二氧化氯高选择性的优点，实现协同高效漂白，现有工段升级改造简单易行。
本发明通过下述技术方案实现：
一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，包括DCS控制系统15，以及依次连接的中浓立管1、混合单元、漂白塔7；
所述混合单元包括管路依次连接的前置混合器3、蒸汽混合器4、中置混合器5、后置混合器6；
所述前置混合器3、中置混合器5和后置混合器6的入口管路上，分别连通有一臭氧进气支管；每根臭氧进气支管上分别对应设有第一进气阀10、第二进气阀11和第三进气阀12；其中，在第二进气阀11下游的臭氧进气支管上，还连接有二氧化氯进液支管，该二氧化氯进液支管上设有二氧化氯进液阀13；
所述蒸汽混合器4上连接有一蒸汽进气管，在蒸汽进气管上设有蒸汽进气阀14。
所述中浓立管1上部为圆柱形，下部为锥形，管底出浆口安装用于输送浆料的中浓浆泵2；出浆口通过中浓浆泵2连接前置混合器3的入口管路。
所述漂白塔7为升流塔，上部为圆柱形，下部为锥形，底部有进浆口，塔顶安装有卸料器8；进浆口通过管路连接后置混合器6的出口。卸料器8使漂白浆料流体化卸出，使漂白塔7中反应后和未反应的气体排出。
所述卸料器8出口还连接有气体洗涤器9。
所述气体洗涤器9包括洗气和加热装置。排出的尾气可回用制备臭氧和无害排放。
所述臭氧进气支管内的臭氧来自臭氧发生器和臭氧压缩机，臭氧浓度为10％，压力为1.0MPa；二氧化氯进液支管内的二氧化氯，来自二氧化氯制备车间。
所述蒸汽混合器4内加入的蒸汽压力为0.8MPa。该蒸汽与浆料均匀混合，使其迅速升温。
所述中浓立管设置有稀释水装置(用于调节纸浆浓度和液位)和酸液装置(调节纸浆pH)。
所述DCS控制系统15用于实时显示中浓立管1的液位和pH、混合单元和漂白塔7的温度和压力，并控制中浓浆泵2、混合单元、第一进气阀10、第二进气阀11、第三进气阀12、二氧化氯进液阀13和蒸汽进气阀14的流量。
一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法，其包括如下步骤：
根据待漂浆的特点、漂白浆性能的需要，以及在漂白工段中的使用位置，进行单段的臭氧和二氧化氯协同高效漂白，具体如下：
臭氧和二氧化氯漂白步骤：
纸浆进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵2输送纸浆；
臭氧加入：开启第一进气阀10压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，开启前置混合器3，使臭氧与浆料混合反应；
开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃；
二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应；
补充反应：臭氧和二氧化氯混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9后可回用制备臭氧或无害排放；
二氧化氯和臭氧漂白步骤：
纸浆进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵2输送纸浆；
开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃；
二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应；
臭氧加入：开启第三进气阀12压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，开启后置混合器6，使臭氧与浆料混合反应；
补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9后可回用制备臭氧或无害排放；
臭氧和二氧化氯同时漂白步骤：
纸浆进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵2输送纸浆；
开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃；
臭氧和二氧化氯同时加入：开启第二进气阀11压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，同时开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使臭氧和二氧化氯同时与浆料混合反应；
补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9后可回用制备臭氧或无害排放。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明所述方法，可广泛适用于任意原料的化学浆的中浓漂白，根据待漂浆的特点可采用臭氧部分取代及全部取代二氧化氯漂白，很好地满足漂白的要求，大大降低漂白废水中AOX等有害物质的产生，符合纸浆清洁漂白生产的发展趋势和国家相关环境保护的政策法规。
本发明所述方法，是将臭氧漂白和二氧化氯漂白组合在同一漂白段，二氧化氯用在臭氧前作为(DZ)段，臭氧用在二氧化氯前作为(ZD)段，臭氧和二氧化氯同时加入作为(Z+D)段，区别于传统的臭氧漂白段再二氧化氯漂白段的两段漂白。传统的臭氧漂白和二氧化氯漂白前，纸浆都需酸化处理，本发明的协同漂白，可省去段间洗涤和酸液加入。二氧化氯漂白一般需要在高温下进行，而相关研究和工程实践表明，臭氧漂白的温度可增加至60℃甚至更高，不影响漂白效果，故本发明的协同漂白可结合臭氧的强氧化性和二氧化氯的高选择性，可获得较高的脱木素效果和较好选择性。
本发明所述方法，可利用臭氧和二氧化氯能降解脱除不同结构类型的木素的能力，灵活地布置于ECF漂白工艺中不同位置，处理不同的浆料适应性好。二氧化氯主要降解酚型木素，选择性好，可用于初始漂白脱木素和补充漂白脱木素，臭氧除了酚型木素，也可降解非酚型木素、其他不易活化的木素，以及其他漂剂降解木素生成的发色基团，二者协同漂白，可大大提高木素脱除效果和漂白选择性，减少后段漂白的化学品用量，提高漂白效果，减少纤维素的降解，保持纸浆的强度。
本发明所述装置，臭氧不再作为额外增加的单独的一段，可以直接在现有的中浓漂白ECF浆线的二氧化氯漂白工段基础上技术升级，只需改造加入臭氧(发生器)、混合单元、卸料器、相关气管和阀门，不用再单独添加其他大型如臭氧漂白塔和洗浆机等专门设备，工艺布置简单，占地面积小，投资少，升级改造实施容易，可操作性强，对目前的连续生产影响较少。
本发明所述装置，可替代传统单一的二氧化氯漂白段，对计划投产建设的ECF漂白流程也极具参考价值，在新工艺布置上，灵活使用，可作为前段漂白主要降解脱除木素，中段漂白补充选择性脱木素，以及末段漂白进一步提高白度。
另外，采用本发明所述装置，可逐步增加臭氧的使用，减少二氧化氯的使用，分步骤地向TCF技术发展，可为企业后续进一步的清洁生产升级打下设备基础和积累生产经验。
相比现有技术，本发明采用管路分配臭氧和开启不同位置混合单元的方式，进行臭氧与二氧化氯加入顺序的调节，结构紧凑，设计合理。利用臭氧与纸浆反应迅速高效的特点，采用中浓混合器作为臭氧与中浓纸浆快速混合和反应的装置，再与二氧化氯漂白协同作用，进入漂白塔进行补充反应漂白，进一步降解脱除木素，解决了需另外单独设置漂白塔的问题。另外，中浓混合器强烈的微湍动和高速脉动，可加速臭氧和二氧化氯与中浓纸浆的混合和反应，传质速率快，混合更为均一，漂白效果均匀性好。
此外，本发明通过控制臭氧和二氧化氯加入的顺序、时间和位置，可灵活利用臭氧和二氧化氯彼此间的强化和补充作用，药液和气体加入量精确可控，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1所示。本发明公开了一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，包括DCS控制系统15，以及依次连接的中浓立管1、混合单元、漂白塔7；
所述混合单元包括管路依次连接的前置混合器3、蒸汽混合器4、中置混合器5、后置混合器6；
所述前置混合器3、中置混合器5和后置混合器6的入口管路上，分别连通有一臭氧进气支管；每根臭氧进气支管上分别对应设有第一进气阀10、第二进气阀11和第三进气阀12；其中，在第二进气阀11下游的臭氧进气支管上，还连接有二氧化氯进液支管，该二氧化氯进液支管上设有二氧化氯进液阀13；
所述蒸汽混合器4上连接有一蒸汽进气管，在蒸汽进气管上设有蒸汽进气阀14。
前置混合器3、中置混合器5和后置混合器6为中浓纸浆与臭氧混合的高剪切压力混合器，可使中浓纸浆流体化，形成微湍动使臭氧和二氧化氯均匀分布于整个混合区域。
所述中浓立管1上部为圆柱形，下部为锥形，管底出浆口安装用于输送浆料的中浓浆泵2；出浆口通过中浓浆泵2连接前置混合器3的入口管路。
所述漂白塔7为升流塔，上部为圆柱形，下部为锥形，底部有进浆口，塔顶安装有卸料器8；进浆口通过管路连接后置混合器6的出口。卸料器8使漂白浆料流体化卸出，使漂白塔7中反应后和未反应的气体排出。
所述卸料器8出口还连接有气体洗涤器9。
所述气体洗涤器9包括洗气和加热装置。排出的尾气可回用制备臭氧和无害排放。
所述臭氧进气支管内的臭氧来自臭氧发生器和臭氧压缩机，臭氧浓度为10％，压力为1.0MPa；二氧化氯进液支管内的二氧化氯，来自二氧化氯制备车间。
所述蒸汽混合器4内加入的蒸汽压力为0.8MPa。该蒸汽与浆料均匀混合，使其迅速升温。
所述中浓立管设置有稀释水装置(用于调节纸浆浓度和液位)和酸液装置(调节纸浆pH)。
所述DCS控制系统15用于实时显示中浓立管1的液位和pH、混合单元和漂白塔7的温度和压力，并控制中浓浆泵2、混合单元、第一进气阀10、第二进气阀11、第三进气阀12、二氧化氯进液阀13和蒸汽进气阀14的流量。
以下通过两个实施例，对本发明臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的工艺流程，作进一步说明：
根据待漂浆的特点、漂白浆性能的需要，以及在漂白工段中的使用位置，进行单段的臭氧和二氧化氯协同高效漂白，具体如下：
实施例1
臭氧和二氧化氯漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为3，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)臭氧加入：开启第一进气阀10压入用量为0.6％的臭氧，开启前置混合器3，使臭氧与浆料混合反应。
(3)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(4)二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应。
(5)补充反应：臭氧和二氧化氯混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(6)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
二氧化氯和臭氧漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为4，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(3)二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应。
(4)臭氧加入：开启第三进气阀12压入用量为0.4％的臭氧，开启后置混合器6，使臭氧与浆料混合反应。
(5)补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(6)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
臭氧和二氧化氯同时漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为3，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(3)臭氧和二氧化氯同时加入：开启第二进气阀11压入用量为0.6％的臭氧，同时开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％的二氧化氯，开启中置混合器5，使臭氧和二氧化氯同时与浆料混合反应。
(4)补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(5)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
采用上述方法协同漂白中浓纸浆，中浓纸浆的脱木素率可提高约50％，白度值增加约60％，漂白废水的COD和AOX显著下降，COD可降低40％，AOX可减低65％，色度可减少65％。
实施例2
臭氧和二氧化氯漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为2，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)臭氧加入：开启第一进气阀10压入用量为0.4％的臭氧，开启前置混合器3，使臭氧与浆料混合反应。
(3)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(4)二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应。
(5)补充反应：臭氧和二氧化氯混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(6)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
二氧化氯和臭氧漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为4，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(3)二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀13泵入用量为0.3％的二氧化氯，开启中置混合器5，使二氧化氯与浆料混合反应。
(4)臭氧加入：开启第三进气阀12压入用量为0.6％的臭氧，开启后置混合器6，使臭氧与浆料混合反应。
(5)补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(6)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
臭氧和二氧化氯同时漂白工艺：
(1)前一工段的浆料进入中浓立管1，加入稀释水调节质量浆浓为12％，加入一定量的酸液调节pH为3，开启中浓浆泵2输送纸浆。
(2)开启蒸汽进气阀14加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器4中，混合升温至60℃。
(3)臭氧和二氧化氯同时加入：开启第二进气阀11压入用量为0.4％的臭氧，同时开启进液阀(13)泵入用量为0.5％的二氧化氯，开启中置混合器5，使臭氧和二氧化氯同时与浆料混合反应。
(4)补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔7中进行补充反应，反应时间为60min。
(5)卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器8卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器9，尾气可回用制备臭氧和无害排放。
采用上述方法协同漂白中浓纸浆，中浓纸浆的脱木素率可提高约45％，白度值增加约55％，漂白废水的COD和AOX显著下降，COD可降低30％，AOX可减低50％，色度可减少55％。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明臭氧和二氧化氯协同漂白合并为单段漂白工段，应用于传统的中浓纸浆无元素氯漂白工艺流程中。前段来浆进入中浓立管，加入一定量的酸液，使用中浓浆泵输送纸浆，根据待漂浆的特点和漂白浆的要求，可进行臭氧先与中浓纸浆在混合器中混合反应，再补充二氧化氯漂剂混合反应；二氧化氯先与中浓纸浆在混合器中混合反应，再补充臭氧混合反应；臭氧与二氧化氯同时加入与中浓纸浆混合反应。混合后的浆料进入漂白塔进行补充反应后，通过塔顶卸料器，纸浆去下一段，废气经过气体洗涤器后，尾气回用制备臭氧。
采用本发明的方法和设备，臭氧可大部分取代二氧化氯的使用，大大减少漂白废水中的AOX，减少废水处理的污染负荷，节约化学品的投入开支，减少漂白浆中残留的有机氯化物；臭氧的强氧化性和二氧化氯的高选择性，可灵活协同配合对不同特点的待漂浆进行针对性地脱除木素和发色基团，从而得到高白度、高强度、低卡伯值的纸浆；臭氧作为气态漂剂，在现有的二氧化氯漂段加入位置灵活可调，不用再增设酸处理、臭氧单段漂白和段间洗涤，漂白工艺升级改造较为容易实现；相比于低浓或高浓纸浆漂白，臭氧和二氧化氯协同与湍流态的中浓纸浆混合更为均匀，传质更为高效迅速，漂后浆料白度均匀稳定，节水节能。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，包括DCS控制系统(15)，以及依次连接的中浓立管(1)、混合单元、漂白塔(7)；其特征在于：
所述混合单元包括管路依次连接的前置混合器(3)、蒸汽混合器(4)、中置混合器(5)、后置混合器(6)；
所述前置混合器(3)、中置混合器(5)和后置混合器(6)的入口管路上，分别连通有一臭氧进气支管；每根臭氧进气支管上分别对应设有第一进气阀(10)、第二进气阀(11)和第三进气阀(12)；其中，在第二进气阀(11)下游的臭氧进气支管上，还连接有二氧化氯进液支管，该二氧化氯进液支管上设有二氧化氯进液阀(13)；
所述蒸汽混合器(4)上连接有一蒸汽进气管，在蒸汽进气管上设有蒸汽进气阀(14)。
2.根据权利要求1所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述中浓立管(1)上部为圆柱形，下部为锥形，管底出浆口安装用于输送浆料的中浓浆泵(2)；出浆口通过中浓浆泵(2)连接前置混合器(3)的入口管路。
3.根据权利要求2所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述漂白塔(7)为升流塔，上部为圆柱形，下部为锥形，底部有进浆口，塔顶安装有卸料器(8)；进浆口通过管路连接后置混合器(6)的出口。
4.根据权利要求3所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述卸料器(8)出口还连接有气体洗涤器(9)。
5.根据权利要求4所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述气体洗涤器(9)包括洗气和加热装置。
6.根据权利要求5所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述臭氧进气支管内的臭氧来自臭氧发生器和臭氧压缩机，臭氧浓度为10％，压力为1.0MPa；二氧化氯进液支管内的二氧化氯，来自二氧化氯制备车间。
7.根据权利要求6所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述蒸汽混合器(4)内加入的蒸汽压力为0.8MPa。
8.根据权利要求7所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述中浓立管设置有稀释水装置和酸液装置。
9.根据权利要求1-8中任一项所述臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的装置，其特征在于：所述DCS控制系统(15)用于实时显示中浓立管(1)的液位和pH、混合单元和漂白塔(7)的温度和压力，并控制中浓浆泵(2)、混合单元、第一进气阀(10)、第二进气阀(11)、第三进气阀(12)、二氧化氯进液阀(13)和蒸汽进气阀(14)的流量。
10.一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法，其特征在于采用权利要求1-8中任一项所述装置实现，其包括如下步骤：
臭氧和二氧化氯漂白步骤：
纸浆进入中浓立管(1)，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵(2)输送纸浆；
臭氧加入：开启第一进气阀(10)压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，开启前置混合器(3)，使臭氧与浆料混合反应；
开启蒸汽进气阀(14)加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器(4)中，混合升温至60℃；
二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀(13)泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器(5)，使二氧化氯与浆料混合反应；
补充反应：臭氧和二氧化氯混合后的浆料，直接进入漂白塔(7)中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器(8)卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器(9)后可回用制备臭氧或无害排放；
二氧化氯和臭氧漂白步骤：
纸浆进入中浓立管(1)，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵(2)输送纸浆；
开启蒸汽进气阀(14)加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器(4)中，混合升温至60℃；
二氧化氯加入：开启二氧化氯进液阀(13)泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器(5)，使二氧化氯与浆料混合反应；
臭氧加入：开启第三进气阀(12)压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，开启后置混合器(6)，使臭氧与浆料混合反应；
补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔(7)中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器(8)卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器(9)后可回用制备臭氧或无害排放；
臭氧和二氧化氯同时漂白步骤：
纸浆进入中浓立管(1)，加入稀释水调节质量浆浓为10％～15％，加入酸液以调节pH为2～4，开启中浓浆泵(2)输送纸浆；
开启蒸汽进气阀(14)加入蒸汽，蒸汽与浆料在蒸汽混合器(4)中，混合升温至60℃；
臭氧和二氧化氯同时加入：开启第二进气阀(11)压入用量为0.4％～0.6％的臭氧，同时开启二氧化氯进液阀(13)泵入用量为0.3％～0.5％的二氧化氯，开启中置混合器(5)，使臭氧和二氧化氯同时与浆料混合反应；
补充反应：二氧化氯和臭氧混合后的浆料，直接进入漂白塔(7)中进行补充反应，反应时间为60min；
卸料排气：臭氧和二氧化氯漂白后的浆料，由卸料器(8)卸出，进入下一段，废气经过气体洗涤器(9)后可回用制备臭氧或无害排放。
CN201910866892.6A 2019-09-12 2019-09-12 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置 Pending CN110656527A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910866892.6A CN110656527A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910866892.6A CN110656527A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110656527A true CN110656527A (zh) 2020-01-07

Family

ID=69038055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910866892.6A Pending CN110656527A (zh) 2019-09-12 2019-09-12 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110656527A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979818A (zh) * 2020-08-07 2020-11-24 齐鲁工业大学 一种硫酸盐木浆短程序ecf漂白工艺x/z/d-eop-d或x/d/z-eop-d
WO2024060871A1 (zh) * 2022-09-22 2024-03-28 牡丹江恒丰纸业股份有限公司 一种针对高浓浆体无动力设备输送系统及输送方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902381A (en) * 1988-12-09 1990-02-20 Kamyr, Inc. Method of bleaching pulp with ozone-chlorine mixtures
CA2031850C (en) * 1989-12-29 1995-11-21 Charlotte Bosenius Method of bleaching pulp
CN1212310A (zh) * 1997-09-15 1999-03-31 液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司 用臭氧和二氧化氯漂白纸浆的方法
EP1101860A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-23 Praxair Technology, Inc. Method for bleaching pulp with activated ozone

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4902381A (en) * 1988-12-09 1990-02-20 Kamyr, Inc. Method of bleaching pulp with ozone-chlorine mixtures
CA2031850C (en) * 1989-12-29 1995-11-21 Charlotte Bosenius Method of bleaching pulp
CN1212310A (zh) * 1997-09-15 1999-03-31 液体空气乔治洛德方法利用和研究有限公司 用臭氧和二氧化氯漂白纸浆的方法
EP1101860A1 (en) * 1999-11-19 2001-05-23 Praxair Technology, Inc. Method for bleaching pulp with activated ozone

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯晓静: "臭氧漂白工业的发展", 《中华纸业》 *
曹邦威: "纸浆漂白的最新研究动态", 《纸和造纸》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111979818A (zh) * 2020-08-07 2020-11-24 齐鲁工业大学 一种硫酸盐木浆短程序ecf漂白工艺x/z/d-eop-d或x/d/z-eop-d
WO2024060871A1 (zh) * 2022-09-22 2024-03-28 牡丹江恒丰纸业股份有限公司 一种针对高浓浆体无动力设备输送系统及输送方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI68274C (fi) Anordning och foerfarande foer delignifiering av massa av medelkonsistens med hjaelp av syre
FI73750B (fi) Saett vid blekning av lignocellulosahaltigt material.
CN110656527A (zh) 一种臭氧和二氧化氯协同高效漂白中浓纸浆的方法及装置
CA1287451C (en) Method for reducing contamination in pulp processing
AU5370594A (en) Method of bleaching pulp with chlorine-free chemicals
US7077931B2 (en) Method and bleaching line with a main conduit for wash liquor
JPS59144692A (ja) 木材パルプの改良漂白法
CN100412267C (zh) 一种中浓纸浆过氧化氢双塔漂白方法
RU2141016C1 (ru) Способ отбелки целлюлозы и других целлюлозных и лигноцеллюлозных волокнистых материалов и трехстадийный способ отбелки целлюлозных и лигноцеллюлозных материалов
EP1528149A1 (en) Low consistency oxygen delignification process
CN104611971A (zh) 一种蔗渣浆二氧化氯漂白系统及方法
CN100557123C (zh) 碱性亚硫酸钠法草浆的少氯漂白及中段水全封闭回用技术
EP0950136B1 (en) Treatment of bleach plant filtrates with oxygen
US7374637B2 (en) Method of bleaching cellulose pulp with a main conduit for wash liquor and filtrate
CN104611968B (zh) 无水制浆装置
US20060090865A1 (en) Method of bleaching cellulose pulp and bleaching line therefore
WO1995006772A1 (en) Improved method for bleaching lignocellulosic pulp
CN117090070A (zh) 一种无酸处理的纸浆漂白工艺及系统
KR920007531B1 (ko) 목재펄프의 표백방법
van Wyk et al. Pulp & Paper mill enhancements for green productivity benefits
CN105735022B (zh) 一种造纸制浆药液及使用该药液的制浆工艺
US5783037A (en) System and method for operating a pulp mill
CN100400744C (zh) 中浓纸浆稳压双升流塔氧气漂白方法
CN116752368A (zh) 一种硫酸盐纸浆漂白方法
CN114667269A (zh) 减少制浆过程流出物中磷的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200107

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication