纸浆漂白清洁生产及无氯漂白
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造纸过程中无污染化学品你了解多少?近几年,造纸工业中纸浆漂白引起的有机氯化物对环境的影响问题,促进了环境友好型漂白技术的发展。
在全无氯漂白(TCF)和无元素氯漂白(ECF)中,过氧化氢是关键的化学药品。
多数H2O2漂白被用于机械浆或半化学机械浆保留木素式的漂白,其中H2O2被用来除去木素结构中的发色基团。
2O2漂白系统中的主要反应为向H2O2中加入碱后过氧氢根阴离子的形成。
纸浆的漂白效果很大程度上取决于过氧氢根阴离子。
另外,H2O2的分解引起的其它反应也会影响漂白效果。
由于在漂白化学助剂、过程水以及未漂浆中存在锰、铁以及铜等过渡金属离子,因此控制由过渡金属离子引起的H2O2分解显得尤为重要。
在机械制浆中,为了达到漂白的目的以获取最高浓度的过氧氢根离子而除去发色基团,需要减少过渡金属离子的数量。
在化学浆中,部分H2O2分解对于脱木素来说是必要的。
除去发色基团的反应所消耗的H2O2只是所消耗的总的H2O2的一部分,大部分H2O2被过渡金属离子无效分解了。
传统的漂白工艺采用温和的碱性条件来控制H2O2的分解,利用加入镁盐和硅酸盐来稳定过氧化氢,或者通过预先进行酸洗或添加螯合剂来除去过渡金属离子。
由于不同的过渡金属离子导致H2O2分解的机理不同,因此利用H2O2漂白时必须考虑过渡金属离子的浓度。
含有纸浆的H2O2溶液与不含有纸浆的H2O2溶液相比,其分解机理是不同的。
过渡金属离子与H2O2反应的方式很大程度上取决于所处的化学环境,而这环境可能会被稳定剂以许多不同的方式所改变。
一定情况下,稳定剂能够减缓或者阻止过渡金属离子与H2O2的反应。
但是,它们也能够促进这种反应从而加速H2O2的分解。
镁盐作为稳定剂在H2O2溶液中,少量的镁盐就能几乎完全阻止分解反应的进行。
许多研究报道了镁离子在过渡金属离子引起的H2O2分解反应中所表现出的稳定或失稳机理。
已经发现,镁离子能够抑制铁离子和铜离子的催化作用,但却能激活锰离子的催化作用。
如何对废纸浆进行漂白废纸浆的漂白是指通过化学方法,将废纸浆中的有机杂质去除,达到净白的效果。
废纸浆的漂白过程十分复杂,使用的化学药剂也有很多种类。
下面是一种常用的废纸浆漂白工艺及其详细步骤。
首先是碱性浆前处理。
在废纸浆漂白过程中,为了提高漂白效果和减少碱性用量,常常需要进行碱性浆前处理。
首先,将废纸浆中的大部分有机和无机杂质去除,可以用酸洗、酶解、氧化等方法。
然后,在碱性条件下进行解聚,降低纤维之间的连接度,以提高碱性浆的可渗性。
接着是碱性漂白。
碱性漂白一般采用氯或过氧化氢进行。
其中,氯漂是常用的碱性漂白方法。
氯漂有明矾漂和活性氯漂两种方法。
明矾漂是在中性和酸性条件下,将废纸浆中的杂质通过结合、析出的方式去除,常用的明矾漂剂是明矾和二氧化硫。
活性氯漂是利用次氯酸盐通过氧化反应将废纸浆中的有色物质转化为无色物质,从而达到漂白的效果。
在碱性氯漂中,常用的添加剂有碱性盐类、稀释剂和络合剂。
然后是中性漂白。
中性漂白是为了进一步提高废纸浆的漂白度和减少纤维的破坏。
常用的中性漂白剂有过氧化氢和过氧化钠。
中性漂白一般进行多次,每次漂白后需要进行洗涤和中和,以去除漂白剂残留和废纸浆中的酸性物质。
最后是酸性漂白。
酸性漂白是为了进一步提高废纸浆的白度。
常用的酸性漂白剂有亚硫酸盐和过硫酸盐。
酸性漂白一般在酸性条件下进行,需要进行漂白剂加入后的均匀混合、适当的加热和反应时间控制。
需要注意的是,在整个漂白过程中,要控制好各种化学药剂的添加量和反应条件,以确保漂白效果和纤维的损伤尽量减少。
此外,为了减少环境污染,可以采用闭路循环方式进行漂白操作,减少废水、废气的排放。
综上所述,废纸浆的漂白是一个复杂的过程,需要经过碱性浆前处理、碱性漂白、中性漂白和酸性漂白等多个步骤。
在每个步骤中,都需要控制好化学药剂的添加量和反应条件,以获得最佳的漂白效果和保护纤维的损伤最小化。
通过合理的漂白工艺,可以将废纸浆变为净白的纸浆,从而实现废纸再利用的目的。
造纸清洁漂白技术水污染预防效果验证评价摘要:为验证制浆造纸清洁漂白技术——无元素氯漂白(ECF)技术的水污染预防效果,通过环境保护技术验证评估的程序和方法,对某制浆造纸厂的无元素氯漂白技术进行以现场实际测试为基础的验证评价关键词:造纸清洁漂白技术;水污染;预防效果;验证评价制浆造纸水污染产生量大,其中纸浆漂白是制浆造纸的关键产污环节,也是可吸附有机卤素(AOX)、二噁英等持久性有机污染物的主要产生环节。
研究表明,传统的CEH(氯化、碱处理、次氯酸盐)三段漂白方法用于漂白草浆与甘蔗渣浆的AOX排放量分别达到9.5kg·t-1(风干浆,下同)和4.67kg·t-1,环境污染严重。
无元素氯漂白技术(ECF)是目前造纸行业正在推广的清洁漂白技术,该技术以二氧化氯替代元素氯作为漂白剂,在保证纸浆白度的同时,有效控制含氯污染物的形成,降低废水中AOX的含量。
然而,研究表明,ECF技术依然会产生一定量的AOX,产生量与二氧化氯投加量、原料木素含量等有关。
实际应用中,造纸企业在氧脱木素或漂白段使用酸、氧气、臭氧、过氧化物等部分替代二氧化氯,进一步减少二氧化氯使用量,降低AOX、二噁英产生量,这种漂白技术也被称为轻ECF技术环境保护技术验证(EnvironmentalTechnologyVeri?cation,ETV)是受环境技术开发者(所有者)、技术使用者或其他相关方的委托,依据国家相关法规和标准,对所委托的环境技术的环境保护效果、环境影响以及经济技术性能等进行科学、客观、公正的测试和评价,目的在于通过技术性能评价和信息息发布促进新技术的推广应用。
ETV的核心是通过一定的程序和方法,由第三方验证机构对环境污染防治技术进行以实际测试为基础的现场验证,供技术使用者在进行决策时参考。
目前,ETV在国内的应用较少,且国内外ETV主要应用于末端治理技术,用于验证清洁生产技术的极少。
1验证测试方法1.1验证评价指标设计对于污染治理技术,验证评价指标一般分为环境效果指标、维护管理指标和工艺运行指标三类。