CN2709490Y - 纸浆光催化漂白反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于纸浆漂白的光催化漂白反应器，该反应器外层为一个带夹套的不锈钢容器，不锈钢容器外接恒温水浴，容器内设置一个或多个石英冷阱，石英冷阱内放置照射光源器件，照射光源器件外接启动装置，不锈钢容器底部设有搅拌设置，使纸浆在碱性环境和通入氧气的条件下，均匀的参与光催化漂白反应，从而实现环境友好的高白度纸浆漂白。

Description

纸浆光催化漂白反应器

技术领域

本实用新型涉及一种纸浆漂白反应装置，特别是利用光化学原理对植物纤维浆料进行脱木素和漂白的反应装置。

背景技术

随着人们对环境保护意识的不断加强，含氯漂白废水中的有机氯化物对环境的危害已引起人们的高度关注，因此，纸浆漂白正朝着全无氯(TCF)和无元素氯(ECF-)的漂白方向发展。我国造纸行业目前广泛采用的氯化-碱处理-次氯酸盐漂白方式，由于漂白废水中含有大量的有机氯化物，毒性非常高，污染严重，而且为获得较高的白度采用多段漂白的方式，漂白装置笨重，即使采用污染程度较轻的二氧化氯、氧气、臭氧、双氧水、过氧碳酸钠等漂白方式，所采用的漂白设备均需要较高的耐腐蚀性能，较高的反应温度(在60℃以上)，较高的压力(一个大气压以上)，而且所需的工艺和设备较复杂。近年来有的造纸学家提出了微生物法(如木聚糖酶，木质素降解酶等)漂白纸浆，但工艺还不成熟，方法不易掌握。

发明内容

针对上述传统漂白反应装置的不足，结合我国造纸工业的现状，为了克服现有的纸浆漂白反应装置污染较大、耐腐蚀要求高的不足，本实用新型提供一种纸浆的光催化漂白反应器，该纸浆光催化漂白反应器不仅完全不使用含氯漂剂，对环境非常友好，而且能在常压条件下，仅用该反应器可将纸浆中的残余木素脱除率达到95％以上，纸浆漂至80％(ISO)以上的白度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一个光催化漂白反应器，该反应器外层为一个带夹套的不锈钢容器，不锈钢容器外接恒温水浴；容器内设置一个或多个石英冷阱，石英冷阱内放置照射光源器件，作为漂白反应进行所必须的光源，照射光源器件外接启动装置；不锈钢容器底部设有搅拌设置，实现对纸浆的均匀搅拌作用，不锈钢容器设置有通气管，直通容器的底部，通气管端头设有气体分布器，将通入的氧气均匀地分布于纸浆悬浮液中。

以上所述的照射光源器件为可发射紫外线和可见光的紫外灯，可以选择汞灯、氘灯或钠灯，照射光源器件外接启动装置包括触发器和镇流器。

以上所述的石英冷阱设有冷却屏蔽夹套装置，可通入冷水对光源进行冷却，并可根据漂白反应的需要，加入不同屏蔽剂对光源波长进行选择性屏蔽。

以上所述的石英冷阱通过顶盖与不锈钢容器固定在一起。

以上所述的搅拌设置是由可调速的电动机和与电机轴带动的叶片构成，转动轴与不锈钢容器底部连接点有机械密封装置，防止液体从不锈钢容器底部渗漏。

以上所述的光催化漂白反应器，在不锈钢容器内设有温度传感装置，通过安装在外部的温度计测定和记录反应过程的温度，并根据反应需要，对温度进行控制。

本实用新型的工作原理是：

植物纤维纸浆的悬浮液，在可调温的带夹套的不锈钢反应容器内，在中压汞灯的照射和搅拌器的搅拌作用下，在碱性环境和通入氧气的条件下，均匀的参与光催化漂白反应，从而实现环境友好的高白度纸浆漂白。

本实用新型的有益效果是：

1.环境友好。漂白反应过程不涉及任何含硫、含氯漂白药品，仅需要加入适量的氢氧化钠或过氧化氢，漂白反应结束后，废水的pH值接近中性；

2.可将纸浆漂至较高白度，达85％(ISO)以上的白度；

3.脱木素程度高，可达97％以上；

4.可以在一个反应容器内实现的纸浆高白度漂白，不需要复杂、多步骤的漂白反应操作；

5.对设备的防腐蚀性能要求不高，无需压力容器；

6.结构简单，操作和控制方便。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的形状构造图。

图中a是冷却水/屏蔽剂入口，b是冷却水/屏蔽剂出口，c是气体入口；

1不锈钢管，2照射光源器件，3恒温水浴，4不锈钢夹套容器，5气体分布器，6搅拌叶片，7机械密封装置，8顶盖，9测温仪，10触发器，11镇流器，12温度探头，13石英冷阱，14搅拌器传动装置。

具体实施方式

在图1中，带夹套的不锈钢容器4外接恒温水浴3，在不锈钢反应容器4中装有需漂白的纸浆悬浮液，设置一个或多个夹套石英冷阱13，由不锈钢容器顶盖8固定，顶盖8还作为阻挡紫外光射出的防护装置，冷水可从(a)通入，从(b)流出进行冷却，并可根据漂白反应的需要，加入不同屏蔽剂对光源的波长进行筛选屏蔽。石英冷阱13内放置照射光源器件2，作为漂白反应进行所必须的光源，可以选用中压汞灯，外接触发器10和镇流器11，作为中压汞灯发光的启动装置。不锈钢容器底部设置搅拌叶片6，由可调速的电动机14进行带动，实现对纸浆悬浮液的均匀搅拌作用，容器底部转动轴安装有机械密封装置7，防止液体从容器底部渗漏。在不锈钢容器内，还设置有通气管1直通底部，并设有气体分布器5将通入的氧气(c)均匀地分布纸浆悬浮液中。不锈钢反应器4中的纸浆悬浮液在中压汞灯的照射下，在常压条件下通入氧气进行光催化漂白，经过1-13小时，可将纸浆漂至85％(ISO)以上的白度，取出纸浆洗涤后即可获得漂白后的纸浆。在不锈钢容器4安装有温度探头12，通过测温仪9，监测反应过程的温度，从而获得最佳的效果。

Claims (6)

1、一种纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：该反应器外层为一个带夹套的不锈钢容器(4)，不锈钢容器(4)外接恒温水浴(3)，容器(4)内设置一个或多个石英冷阱(13)，石英冷阱(13)内放置照射光源器件(2)，外接有启动装置，不锈钢容器(4)底部设有搅拌设置，容器设置有空气通气管(1)直通底部，通气管端头设有气体分布器(5)。

2、根据权利要求1所述的纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：所述的照射光源器件(2)为可发射紫外线和可见光的紫外灯。

3、根据权利要求1所述的纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：所述的石英冷阱(13)设有冷却屏蔽夹套装置。

4、根据权利要求1所述的纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：所述的石英冷阱(13)通过顶盖(8)与不锈钢容器(4)固定在一起。

5、根据权利要求1所述的纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：所述的搅拌设置是由可调速的电动机和与电机轴带动的叶片构成，转动轴与不锈钢容器(4)底部连接点有机械密封装置。

6、根据权利要求1所述的纸浆光催化漂白反应器，其特征在于：所述的光催化漂白反应器，在不锈钢容器内设有温度传感装置(12)，与安装在外部的测温仪(9)连接。

Images