CN114277599A - 一种低温中性二氧化氯漂白方法 - Google Patents

一种低温中性二氧化氯漂白方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114277599A
CN114277599A CN202111552331.2A CN202111552331A CN114277599A CN 114277599 A CN114277599 A CN 114277599A CN 202111552331 A CN202111552331 A CN 202111552331A CN 114277599 A CN114277599 A CN 114277599A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pulp
chlorine dioxide
paper pulp
bleaching
phenolic lignin
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
CN202111552331.2A
Other languages
English (en)
Inventor
姚双全
覃程荣
刘宝杰
王硕
梁辰
王双飞
张健
聂双喜
刘新亮
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.)
Guangxi University
Original Assignee
Guangxi University
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 Guangxi University filed Critical Guangxi University
Priority to CN202111552331.2A priority Critical patent/CN114277599A/zh
Publication of CN114277599A publication Critical patent/CN114277599A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Paper (AREA)

Abstract

本发明公开一种低温中性二氧化氯漂白方法,将纸浆在30‑40℃、低二氧化氯浓度,pH值在7.0左右的条件下反应,使纸浆中的酚型木质素反应降解,然后通过氢氧化钠,EDTA以及过氧化氢将非酚型木质素转化为酚型木质素,然后再次反应降解生成的酚型木质素,完成纸浆的漂白。本发明人在大量探索性实验的基础上,通过控制pH和反应温度,实现酚型木质素与二氧化氯的快速反应,并且抑制非酚型木质素与二氧化氯的反应。再利用碱性条件促使非酚型木质素转化为酚型木质素,最后再将转化的酚型木质素再次反应降解,最大程度的减少了非酚型木质素与二氧化氯的反应,漂白纸浆的同时减少漂白过程AOX的形成,促进了制浆造纸过程污染物的超低排放。

Description

一种低温中性二氧化氯漂白方法
技术领域
本发明涉及制浆造纸清洁生产领域,更具体的涉及一种低温中性二氧化氯漂白方法。
背景技术
造纸工业在国民经济中占有重要地位,总产值约占我国GDP的2%。纸浆漂白是制浆造纸过程重要的工艺环节。目前,全球环境污染压力日益严重,我国对于环保的要求也日趋严格,制浆造纸企业也积极转型升级促进清洁生产。
木材制浆造纸过程的污染主要来自于纸浆漂白阶段。近些年,虽然采用以二氧化氯为主要漂白药剂的无元素氯漂白(ECF)可以大幅减少漂白过程中可吸附有机卤化物(AOX)的生成,但是AOX是剧毒、难降解,随着制浆造纸用水量的增大,它在自然环境中的积累逐渐增大,对环境的危害日益加重。因此,进一步从源头上减少AOX的生成,实现AOX的超低排放具有重要意义。
常规ECF漂白采用D0EpD1的处理工艺,即第一段二氧化氯漂白后采用碱处理,然后在进入第二段二氧化氯漂白。它的固定工艺如下:
D0:浆浓10%,二氧化氯用量1.5%,调节pH至3左右,70℃水浴反应60min,蒸馏水洗至中性;
Ep:浆浓10%,用碱量为2.5%氢氧化钠,0.5%的EDTA,0.5%过氧化氢,70℃水浴反应90min,蒸馏水洗至中性;
D1:浆浓10%,二氧化氯用量0.5%,调节pH至3左右,70℃水浴反应60min,蒸馏水洗至中性。
研究发现,木质素主要含有酚型结构和非酚型结构,在纸浆漂白过程中木质素与二氧化氯的反应是AOX的主要来源。其中酚型木质素与二氧化氯主要发生氧化开环反应,难以生成氯苯和氯酚类产物,因此它不是AOX生成的途径。但是非酚型木质素与二氧化氯主要发生氯化加成反应,生成有机氯化物,它是AOX生成的主要途径。
漂白的目的是去除木质素,获得商品级的漂白化学浆。但是,在常规漂白过程中酚型木质素和非酚型木质素与二氧化氯的反应是同时进行的,即实现纸浆漂白的同时,AOX的生成不可避免。
因此,为了减少AOX生成,利用二氧化氯漂白纸浆的工艺仍需进一步的优化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺陷,提供一种低温中性二氧化氯漂白方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种低温中性二氧化氯漂白方法,包括如下步骤:
(1)将二氧化氯加入未漂白的纸浆中,调节纸浆的pH值为7.0±0.2,在30-40℃水浴反应40-80min,洗涤纸浆至中性,风干后密封平衡水分;
(2)取步骤(1)经过处理的纸浆,调节纸浆浓度与步骤(1)未漂白前的浓度一致,加入氢氧化钠,EDTA以及过氧化氢,在65-70℃下水浴反应60-120min,洗涤纸浆至中性,风干后密封平衡水分;
(3)取步骤(2)经过处理的纸浆,调节纸浆浓度与步骤(1)未漂白前的浓度一致,重复步骤(1)的处理,完成纸浆的漂白。
优选地,所述步骤(1)纸浆的浓度为8-15%。
优选地,步骤(1)二氧化氯的用量为纸浆质量的0.3-1.0%。
优选地,步骤(1)中采用氢氧化钠调节纸浆的pH值。
优选地,步骤(2)氢氧化钠的用量为该步骤纸浆质量的2.0-4.0%。
优选地,步骤(2)EDTA的用量为该步骤纸浆质量的0.1-1.0%。
优选地,步骤(2)过氧化氢的用量为该步骤纸浆质量的0.1-1.0%。
本发明由于采用了上述技术方案,具有以下有益效果:
本发明人通过大量研究发现酚型木质素和非酚型木质素与二氧化氯反应速率不同,在大量探索性实验的基础上,通过控制pH和反应温度,首先在中性条件或接近中性条件下,利用低温(30-40℃)和低浓度二氧化氯(0.3-1.0%)对纸浆进行初次漂白,可以实现酚型木质素与二氧化氯的快速反应,并且抑制非酚型木质素与二氧化氯的反应。然后在利用碱性条件促使非酚型木质素转化为酚型木质素,最后再将转化的酚型木质素再次在低温、低浓度二氧化氯条件下反应降解。
本发明的漂白方法相比常规ECF漂白工艺,漂白的温度更低,二氧化氯用量更少,不仅降低能耗,而且能控制酚型木质素、非酚型木质的反应进程,最大程度的减少了非酚型木质素与二氧化氯的反应,在实现纸浆漂白的同时减少漂白过程AOX的形成,促进了制浆造纸过程污染物的超低排放。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下举出优选实施例,对本发明进一步详细说明。然而,需要说明的是,说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解,即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。
实施例1
本实施例提供一种低温中性二氧化氯漂白方法,用于造纸纸浆的漂白,以漂白桉木浆为例,其方法包括如下步骤:
(1)取未漂白的桉木浆,浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为6.9,然后加入桉木浆质量0.5%的二氧化氯,30℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(2)取步骤(1)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,以桉木浆的质量计算,加入其质量2.0%的氢氧化钠,0.5%的EDTA,0.5%的过氧化氢,70℃水浴反应90min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,浆料风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(3)取步骤(2)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为6.9,然后加入桉木浆质量0.5%的二氧化氯,30℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,完成漂白。
实施例2
本实施例提供一种低温中性二氧化氯漂白方法,用于造纸纸浆的漂白,以漂白桉木浆为例,其方法包括如下步骤:
(1)取未漂白的桉木浆,浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为7.0,然后加入桉木浆质量0.8%的二氧化氯,35℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(2)取步骤(1)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,以桉木浆的质量计算,加入其质量3.0%的氢氧化钠,0.5%的EDTA,0.5%的过氧化氢,70℃水浴反应90min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,浆料风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(3)取步骤(2)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为7.0,然后加入桉木浆质量0.5%的二氧化氯,35℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,完成漂白。
实施例3
本实施例提供一种低温中性二氧化氯漂白方法,用于造纸纸浆的漂白,以漂白桉木浆为例,其方法包括如下步骤:
(1)取未漂白的桉木浆,浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为7.1,然后加入桉木浆质量1.0%的二氧化氯,40℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(2)取步骤(1)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,以桉木浆的质量计算,加入其质量4.0%的氢氧化钠,0.5%的EDTA,0.5%的过氧化氢,70℃水浴反应90min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,浆料风干后装入密封袋保存,平衡水分。
(3)取步骤(2)已平衡水分的桉木浆,加水调节至浆浓10%,采用氢氧化钠调节桉木浆的pH值为7.1,然后加入桉木浆质量0.5%的二氧化氯,40℃水浴反应60min,反应结束后使用蒸馏水洗涤桉木浆至中性,完成漂白。
本发明所列举的各原料,以及本发明各原料的上下限、区间取值,以及工艺参数的上下限、区间取值都能实现本发明,在此不一一列举实施例。
漂白效果试验
为了验证本发明方法对纸浆的漂白效果以及AOX减排效果,发明人分别取实施例1-3完成漂白的桉木浆,经过风干、密封平衡水分后,作为样品1-3,使用ISO白度测定仪测定浆料白度,实施例1-3的样品白度分别为80%ISO,82%ISO,85%ISO。然后使用总有机卤素分析仪测定每个实施例步骤(3)产生的漂白废水中AOX含量,实施例1-3最后一个步骤产生的漂白废水中的AOX的含量分别为3.17mg/L,2.87mg/L,2.46mg/L。
试验结果表明,在30-40℃、二氧化氯0.3-1.5%的区间,温度越高,二氧化氯用量越大,酚型木质素反应得越完全,纸浆的白度越高。其次,在反应体系基本处于中性的条件下,反应体系pH值越高,非酚型木质素的残留量越少,产生的AOX的量越少。本发明人通过大量研究发现酚型木质素和非酚型木质素与二氧化氯反应速率不同,在大量探索性实验的基础上,通过控制pH和反应温度,最大程度的减少了非酚型木质素与二氧化氯的反应,在实现纸浆漂白的同时减少漂白过程AOX的形成,促进了制浆造纸过程污染物的超低排放。

Claims (7)

1.一种低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将二氧化氯加入未漂白的纸浆中,调节纸浆的pH值为7.0±0.2,在30-40℃水浴反应40-80min,洗涤纸浆至中性,风干后密封平衡水分;
(2)取步骤(1)经过处理的纸浆,调节纸浆浓度与步骤(1)未漂白前的浓度一致,加入氢氧化钠,EDTA以及过氧化氢,在65-70℃下水浴反应60-120min,洗涤纸浆至中性,风干后密封平衡水分;
(3)取步骤(2)经过处理的纸浆,调节纸浆浓度与步骤(1)未漂白前的浓度一致,重复步骤(1)的处理,完成纸浆的漂白。
2.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,所述步骤(1)纸浆的浓度为8-15%。
3.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,步骤(1)二氧化氯的用量为纸浆质量的0.3-1.0%。
4.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,步骤(1)中采用氢氧化钠调节纸浆的pH值。
5.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,步骤(2)氢氧化钠的用量为该步骤纸浆质量的2.0-4.0%。
6.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,步骤(2)EDTA的用量为该步骤纸浆质量的0.1-1.0%。
7.根据权利要求1所述的低温中性二氧化氯漂白方法,其特征在于,步骤(2)过氧化氢的用量为该步骤纸浆质量的0.1-1.0%。
CN202111552331.2A 2021-12-17 2021-12-17 一种低温中性二氧化氯漂白方法 Pending CN114277599A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111552331.2A CN114277599A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种低温中性二氧化氯漂白方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111552331.2A CN114277599A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种低温中性二氧化氯漂白方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114277599A true CN114277599A (zh) 2022-04-05

Family

ID=80872874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111552331.2A Pending CN114277599A (zh) 2021-12-17 2021-12-17 一种低温中性二氧化氯漂白方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114277599A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005042210A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Mitsubishi Paper Mills Ltd Ecf漂白パルプの製造方法
JP2005120481A (ja) * 2003-10-14 2005-05-12 Mitsubishi Paper Mills Ltd クラフトパルプのecf漂白方法
JP2005187951A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Mitsubishi Gas Chem Co Inc リグノセルロース材料のオゾン漂白方法
CN101230548A (zh) * 2008-01-23 2008-07-30 山东轻工业学院 一种化学浆无元素氯漂白工艺
JP2010265564A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Ecf漂白パルプの製造方法
JP2012057263A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Oji Paper Co Ltd 製紙用パルプの漂白方法
CN103321081A (zh) * 2013-07-17 2013-09-25 齐鲁工业大学 一种速生杨的氢氧化钠蒽醌浆生物化学法ecf漂白工艺
CN104404807A (zh) * 2014-09-23 2015-03-11 广西大学 一种减少蔗渣浆二氧化氯漂白过程aox形成量的方法
CN110177909A (zh) * 2017-01-23 2019-08-27 纸、纸板和纤维素工业技术中心 用于漂白纸浆的方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005042210A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Mitsubishi Paper Mills Ltd Ecf漂白パルプの製造方法
JP2005120481A (ja) * 2003-10-14 2005-05-12 Mitsubishi Paper Mills Ltd クラフトパルプのecf漂白方法
JP2005187951A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Mitsubishi Gas Chem Co Inc リグノセルロース材料のオゾン漂白方法
CN101230548A (zh) * 2008-01-23 2008-07-30 山东轻工业学院 一种化学浆无元素氯漂白工艺
JP2010265564A (ja) * 2009-05-15 2010-11-25 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc Ecf漂白パルプの製造方法
JP2012057263A (ja) * 2010-09-07 2012-03-22 Oji Paper Co Ltd 製紙用パルプの漂白方法
CN103321081A (zh) * 2013-07-17 2013-09-25 齐鲁工业大学 一种速生杨的氢氧化钠蒽醌浆生物化学法ecf漂白工艺
CN104404807A (zh) * 2014-09-23 2015-03-11 广西大学 一种减少蔗渣浆二氧化氯漂白过程aox形成量的方法
CN110177909A (zh) * 2017-01-23 2019-08-27 纸、纸板和纤维素工业技术中心 用于漂白纸浆的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0711822A2 (pt) processo para produção de pasta branqueada
CN104404807A (zh) 一种减少蔗渣浆二氧化氯漂白过程aox形成量的方法
EP2122048A2 (en) A process in a (d) stage bleaching of softwood pulps in a presence of mg(oh)2
CN103842581A (zh) 在用于制备机械纸浆的方法中的木材的酶促预处理
CN106939525B (zh) 一种降低apmp浆返黄值的方法
CA2869351C (en) A method for bleaching pulp
CN107974856A (zh) 一种绿色螯合剂在纸浆过氧化氢漂白中应用的方法
CN104611965B (zh) 一种桉木高白度半化学浆的制浆方法
CN114277599A (zh) 一种低温中性二氧化氯漂白方法
US20110240238A1 (en) Process of bleaching hardwood pulps in a D1 or D2 stage in a presence of a weak base
CN102995478A (zh) 一种制备高质量低污染竹材溶解浆的漂白方法
CN102154926B (zh) 一种提高纸张白度的方法
RU2097463C1 (ru) Способ отбеливания лигноцеллюлозосодержащей пульпы
CN104611964B (zh) 一种相思木亚硫酸盐法高白度半化学浆的制浆方法
CN107541979A (zh) 一种纸浆漂白的方法
JP3754687B2 (ja) 熱退色性の改良された漂白クラフトパルプの製造方法
JP2011001636A (ja) 漂白パルプの製造方法
WO2009005791A1 (en) Bleaching process with at least one extraction stage
JP3768986B2 (ja) 熱退色性の改良された漂白クラフトパルプの製造方法
CN107974854B (zh) 一种使用生物酶/氨基酸体系预处理辅助废纸脱墨浆过氧化氢漂白的方法
CN102212974A (zh) 一种生产溶解浆的方法
CN105040500A (zh) 一种芦苇浆的无元素氯漂白方法
Hamilton et al. IPST Technical Paper Series Number 559
JPH06116889A (ja) 木材化学パルプの漂白法
CN104674589A (zh) 一种优化碱抽提段减少蔗渣浆二氧化氯漂白过程aox生成的方法

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220405