非木材纸浆ECF漂白的研究
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ECF漂白技术简介(无元速氯漂白)
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为了进一步减轻漂白废水的污染程度,国外有些纸浆厂采用深度脱木素、氧脱木素及低用氯量多段漂白,用二氧化氯取代氯,称之为无元素氯漂白(ECF)。
二氧化氯是一种优良的漂白剂,而且具有与氯气截然不同的环境好处。
在漂白工程中,Cl 2气和Cl02会形成氯化有机物。
然而,Cl2倾向于与木素结合,Cl02一般使木素分裂开,而留下的氯化有机物是水溶性的,非常类似于自然环境中的那些原本存在的化学物质,因此,ECF漂白废水的dioxin和呋喃含量非常少。
在纸浆质量相同情况下,采用无元素氯漂白可大幅度减少漂白废水中的总活性卤素和总氯代酚等有毒物质。
目前无元素氯(ECF)漂白工艺的典型流程为D1ooEoD1D2或DIooEopDl D2 (针叶木),另外常用的漂白流程还有:D/C-Eo-D,称为短三段加氧漂白,用来漂白针叶木或阔叶木硫酸盐浆,白度可达87%ISO以上。
O-D/C-Eo-D,此程序在短三段加氧漂白前加一段氧漂,用来进行针叶木硫酸盐浆漂白,最终白度可达90%ISO。
关于ECF的流程还有许多种,目前对这方面的研究也比较多。
还有不少厂采用臭氧漂白,如OZD(氧-臭氧-Cl02)、或ODZ、ODEOZ等程序,均显著减轻了废水污染。
例如美国Un ion Camp公司的Frankin厂以南方松为原料,日产千吨漂白浆,采用OZEOD无元素氯漂白流程,纸浆白度为83%~85%GE,已投产几年。
本技术属于造纸技术领域,涉及一种适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,漂白流程短,漂白段数少,各漂白段间纸浆不经过水洗涤,环境友好,经济有效。
步骤为:未漂纸浆首先经木聚糖酶辅助漂白(X),然后调节纸浆pH,加入助剂,进行臭氧漂白(Z),臭氧漂白结束后进行二氧化氯漂白(D),即X/Z/D顺序漂白工艺;或者木聚糖酶处理后(X),先经二氧化氯漂白(D)再进行臭氧漂白(Z),即X/D/Z顺序漂白工艺。
本技术的顺序漂白工艺,三种漂剂中间不经过洗涤,纸浆白度可提升30%ISO以上。
技术要求1.一种适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,将未漂纸浆按照X/Z/D或X/D/Z顺序进行漂白,中间不进行洗涤。
2.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,所述未漂纸浆为木材碱法浆。
3.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,木聚糖酶漂白X的工艺条件为:木聚糖酶用量5~20u/g,浆浓10~15%,pH=5~9,漂白温度50~80℃,漂白时间60~120min。
4.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,木聚糖酶漂白X的具体步骤为:调整纸浆浓度,调节pH,调节纸浆温度,加入木聚糖酶,均匀混合后进入贮浆池。
5.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,臭氧漂白Z的工艺条件为:浆浓10~15%,pH=2~4,漂白温度50~80℃,漂白时间0.5~5min,乙二醇用量1~3%,臭氧用量0.2~1.0%。
6.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,所述臭氧漂白Z的具体步骤为:纸浆经木聚糖酶辅助漂白后,调节pH值,调节纸浆浓度,加入乙二醇,调节温度,经臭氧混合反应器进行臭氧漂白。
7.如权利要求1所述的适合ECF短程序漂白的顺序漂白工艺,其特征在于,二氧化氯漂白D的工艺条件为:ClO2用量0.2~1.0%,浆浓10~15%,pH=2~4,漂白温度50~80℃,漂白时间10~60min。
湿地松硫酸盐浆ecf漂白过程中木素结构的变化随着现代工业的迅速发展,人类对自然资源的破坏也越来越严重。
其中,造纸工业是一个非常典型的例子。
在木浆漂白过程中,产生的废水和化学品通常会对环境产生不良影响。
而对于这些环境问题,湿地松硫酸盐浆(ECF) 漂白过程中的木素结构变化,是一个非常重要的研究领域。
湿地松是一种常见的原料,用于生产纸张和纸浆。
为了让纸张具有更高的质量,生产商们常常需要采用漂白剂来清除纸浆中的一些杂质。
ECF漂白过程中,主要用硫酸盐和过氧化氢等化学品来处理木浆,以去除其中的杂质。
然而,这些化学品有时会与木素等其他有机物产生反应,产生一些有害物质并且会改变原有的木素结构。
因此,对于漂白过程中的物化变化进行深入地研究非常必要。
在对湿地松进行ECF漂白过程中,木浆中的木素分子结构发生变化。
在这个过程中,主要有两种类型的反应:酰氯基化反应和羟苯甲酸化反应。
酰氯基化反应是比较普遍的一种化学反应,在漂白过程中也常常用到。
在这个过程中,苯环结构上的一些羟基(弱酸)和硫酸盐离子反应形成酯基(弱碱)。
这种反应的结果是形成了一些氯化有机物(Cl-Z),它们能够螯合木浆中的杂质,并被过滤掉。
酰氯基化反应针对C9-C10位置上的酚基,最终形成C9-C10一对碳键。
羟苯甲酸化反应是另一种比较常见的反应,在漂白过程中也经常出现。
这个过程中,木素的苯环结构上的一些羟基(弱酸)与羟苯甲酸反应,生成一种化合物。
这种反应是一种可逆反应,但当反应物的浓度足够大时,它就会向正向反应的方向倾斜。
羟苯甲酸化反应针对C2、C6和C3-C4一对碳键。
在湿地松进行ECF漂白过程中,所形成的化合物要么是Cl-Z,要么是ester。
这些化合物都会改变木素结构,从而影响纸张的色泽、耐久性等特性。
此外,还存在一些其他的反应类型,比如自氧化、交叉偶联(crosslinking)和自聚反应(autopolymerization)等。
在这些化学反应中,最为关键的是选择合适的漂白剂。
OVERSEA TECHTech no-ec o nomic an a lysis on ECF bleachi ng and TCF bleachi ng for a bleaching eucalyptus kraft pulp millO Compiled by SHAN Lian-wen漂白枝木硫酸盐浆厂EC F与TC F漂白技术经济分析o单连文编译单连文先生工程师;长期从事大型浆纸EPC项目与运营管理.现主要从事国外浆纸EPC项目管理。
中图分类号:TS745;TS734+.12文献标志码:A文章编号:1007-9211(2019)06-0054—07541才华傀*|第40卷第6期2019年3月■OVERSEA TECH摘要:对比分析了漂白校木硫酸盐浆厂无元素氟(ECF)漂白工艺流程(00D°[E0P]Df与新提出的全无氯(TCF)漂白工艺流程(00A[ZE0],[ZE0]2P)技术经济指标,两种漂白流程的运营成本(ECF=465$/ADt,TCF=468$/ADt)与内部收益率(ECF=16.5%,TCF=16.4%)接近。
虽然TCF漂白方案剩余蒸汽少而利润稍低,但节约NaCQ、CH’OH等化学品可抵消高电耗的成本。
评估与化学品、用电价格波动相关的财务风险概率分析表明:NaOH、NaCQ的价格波动对内部收益率(IRR)概率分布影响最为明显。
尽管仅在实验室阶段完成测试并表明TCF漂白工艺新技术具有潜在优势,且需进一步扩大规模测试证明其技术先进性;但其技术经济分析表明所提出的TCF漂白工艺流程在未来工业化生产中应用具有潜在优势。
关键词:技术经济;分析;无元素氯;全无氯;漂白Abstract:An early stage techno-economic analysis was performed to compare a traditional element chlorine free(ECF) sequence(OOD0[EOP]D|P)with the proposed totally chlorine free(TCF)sequence(OA[ZEO]![ZEO]2P)for a bleached eucalyptus kraft mill.Similar operating cost(ECF=465US$/ADt,TCF=468US$/ADt)and similar internal rate of return (ECF=16.5%,TCF=16.4%)were obtained.Although the TCF case has lower revenue with surplus steam,saving with chemicals (NaOH,NaCIO3)pays the higher consumption of electricity.Probabilistic analyses were also performed to evaluate the financial risks associated with of sodium hydroxide and sodium chlorate have significant impact on the probability distribution of the internal rate of return(IRR).Despite its promising potential,the new TCF sequence has only been tested in laboratory scale and further scale up has to be performed to validate the technology.However,the techno-economic analysis shows that the proposed TCF technology has promising potential for future industry application.Key words:techno-economy;analysis;ECF;TCF;bleaching二十世纪九十年代,迫于对水体的高持续排放、生物体内有毒物质积累及毒性有机氯化物(COC)等环保问题,政府机构颁布了制浆造纸工业新标准。
ecf漂白工艺流程英文回答:ECF (Elemental Chlorine Free) bleaching process is a widely used method in the pulp and paper industry to bleach wood pulp without using elemental chlorine. This process involves several stages to remove impurities and brighten the pulp.The first step in the ECF bleaching process is the delignification stage, where lignin, a natural substance that gives wood its color, is removed. This stage is typically done using oxygen delignification or ozone delignification. These methods help break down the lignin and make it easier to remove.After delignification, the pulp goes through a series of washing stages to remove the dissolved lignin and other impurities. This is important to ensure the final pulp is clean and free from any unwanted substances.Next, the pulp undergoes a bleaching stage usingchlorine dioxide (ClO2). Chlorine dioxide is a powerful bleaching agent that effectively removes any remainingcolor from the pulp. It is important to note that chlorine dioxide is not the same as elemental chlorine, which can be harmful to the environment. The use of chlorine dioxide in the ECF process ensures a more environmentally friendly bleaching process.Once the pulp is bleached with chlorine dioxide, itgoes through another washing stage to remove any residual chemicals. This ensures that the final pulp is safe for further processing and meets the required quality standards.Finally, the bleached pulp may undergo a final stage called brightness enhancement. This stage involves the useof chemicals or optical brighteners to further increase the brightness of the pulp. This is important for producinghigh-quality paper products.Overall, the ECF bleaching process is a moresustainable and environmentally friendly alternative to traditional chlorine bleaching methods. It allows for the production of high-quality bleached pulp while minimizing the negative impact on the environment.中文回答:ECF(无元素氯)漂白工艺是制浆造纸行业中广泛使用的一种方法,用于在不使用元素氯的情况下漂白木浆。