简析HP漂白生产工艺

国内草浆大厂的漂白程序大多采用CEH三段漂，其漂白废水中含有CHCl3和AOX等大量有毒物质。因此，无元素氯漂白（ECF）和全无氯漂白（TCF）得到迅速发展。H2O2作为一种有效的无氯漂剂已被越来越广泛地应用于机械浆和化学浆的ECF和TCF漂白中。H2O2用于漂白的优点在于：工艺适应性强，漂白后浆料的白度稳定性好，返黄轻，漂白废水中不含具有毒性的氯化物，可以回收药品和热能等。此外，H2O2漂白废水中溶解物容易进行生物降解。浆料中残余木素的发色基团主要是木素结构上的α-酮基、β-酮基、不饱和醛基、羰基、侧链共轭双键等以及制浆过程中形成的对醌类物质等。H2O2的漂白作用是基于H2O2离解产生的HOO—作为亲核试剂与发色基团作用，使发色基团脱色。

H2O2的分解如下所示：

H2O2 + H2O

H3O+ + HOO—

在碱性条件下，上式的反应向右进行：

H2O2 + OH—

H2O + HOO—

HOO—与木素发色基团的作用主要基于以下三种反应： （1） Dakin侧链反应

COHOO-C.-.OOOHOCOOHOHOH

（2） 生成Epoxide

CCHOO-COCH+CHO+CH2OOHCCOH

（3）与酮基反应

R1R2COHOO-R1R2CO-O.R1COR2O+OH-OH

从上述反应中可发现，H2O2漂白主要并不是改变木素的骨架结构，而是HOO

—

与发色基团作用。因而在H2O2漂白过程中，木素的脱除不如氧脱木素及CEH

漂白的木素脱除程度大。但通过上述反应，尽管浆料中残余木素的含量仍较高，浆料的白度却得以大幅度提高。

氧碱浆的可漂性好，仅用NaClO单段漂就可将氧碱浆漂到接近80%ISO的高白度。不同有效氯对氧碱浆漂白的影响如下图所示。

9875706560550123brightness7（%IS）O6KMnO4 value543456

Dosage of effe（c%ti）veFig. Effect of effective cholruien ea nddo sbargieghtness of4v lableached pulpKMn4Ov alue8010Bright（%IS）O

从图中可发现，在有效氯用量从0增加到2%时，纸浆白度和KMnO4值变化最为明显，白度升高15%ISO，达到71.8%ISO，KMnO4值降低到4.5。随有效氯用量持续增加，KMnO4值的变化变的非常平缓，而白度增加相对明显。至5%有效氯用量，白度已达到78.9%的高白度。再增加有效氯用量，浆

中残余木素含量下降不明显，白度提高不大。

从图中还可以看出，对氧碱浆而言，1%的有效氯用量下的漂白白度就已经高于5%有效氯用量下的Soda-AQ浆的漂白白度。或者可以说，漂白至70%ISO左右的白度，氧碱浆漂白可节约60-80%的有效氯用量。

H2O2漂白过程脱木素作用并不明显。H2O2漂白与NaClO漂白相结合，既可发挥NaClO较强的脱木素作用，又可利用H2O2漂白的白度稳定性好、工艺适应性简单，废水污染轻的优势。 漂白基本流程如下

漂白工艺流程

浆料来自洗选工段

↓←────────────┐ Ⅰ段压力筛 → 尾浆池 → Ⅱ段压力筛 → 跳筛 ↓ 贮浆池 排渣 ↓←────────────┐ Ⅰ段除砂器 → 尾浆池 → Ⅱ段除砂器 →排渣

↓ 圆网浓缩机

↓ 调浓浆池 ↓← 清水 氯气 送浆泵 ↓ ↓← 氯水分散器 ← 加压清水泵 ← 清水

静态混合器 浓碱液槽 ↓ ↓ 氯化塔 ← １＃循环水泵 ← １＃水封槽 配碱槽 ↓ ↑ ↓ 热水→ １＃真空洗浆机 → 泡沫分离器 → 分沫器 ─── 碱液泵 ────────→ ┌────────→ Ｈ２Ｏ２泵 １＃双辊混合机 真空泵 ↑ ↓ Ｈ２Ｏ２贮存槽 碱化塔 ← ２＃循环水泵 ← ２＃水封槽 ↓ ↑ 热水→ ２＃真空洗浆机 → 泡沫分离器 → 分沫器 ──── 漂液贮存槽 → 漂液泵 → ↓ ↑ ２＃双辊混合机 液碱 → 混合槽 ← 清水 ↓ ↓ ↑ 漂白塔 ← ３＃循环水泵 ← ３＃水封槽 真空旋转混合器 ↓ ↑ ↑ 清水→ ３＃真空洗浆机 → 泡沫分离器 → 分沫器 ──── 氯气 ↓ 中间浆槽 ← 4＃循环水泵 ← 4＃水封槽 ↓ ↑ 4＃真空洗浆机 → 泡沫分离器 → 分沫器 ─── ↓ 贮浆塔 → 成浆池 →送抄纸车间

连漂一车间采用HP两段漂白，基本流程如下：

碱 H2O2 白水和清水混合洗涤 调浓池 1#洗浆机 2#洗浆机 3#洗浆机 4#洗浆机 NaClO H2O2促进剂

H2O2流量300L/H，碱流量1.1M3/H，漂液（NaClO）流量9.6M3/H，浆流量183M3/H，漂率4.48打浆白度平均在77左右。

H2O2流量300L/H，小于工艺要求350 L/H。

氧漂碱化塔液位实际7.58，小于工艺要求8.5~9.5，1#漂白塔实际液位4.6，小于工艺要求8.5~9.5。

8月19日中班改CEH三段漂白，流程如下：

碱 H2O2 白水和清水混合洗涤 调浓池 1#洗浆机 2#洗浆机 3#洗浆机 4#洗浆机 通氯 NaClO

H2O2流量200L/H，碱流量2.2M3/H，漂液（NaClO）流量5.0M3/H，浆流量180M3/H，漂率2.9，平均白度在79.9左右。

使用HP漂白，一期草浆纤维长度明显优于二三期草浆，打浆湿重在1.6~2.0左右，而二三期草浆打浆湿重在1.3~1.6左右。H2O2漂白主要并不是改变木素的骨架结构，而是HOO—与发色基团作用。因而在H2O2漂白过程中，木素的脱除不如氧脱木素及CEH漂白的木素脱除程度大。

增白曲线

一、二、三期草浆增白对比

1009590858075706560原浆0.20%0.35%0.40%0.45%0.60%一期二期三期

一期和三期草浆增白对比

100908070原浆0.35%0.40%0.45%一期三期

从增白实验中做出的结果可以看出二期和三期的增白效果要明显优于一期，但对于85°ISO本白纸增白剂加入量基本一致。使用HP漂白生产的草浆可以节省木浆使用量，综合成本要低于二三期草浆。