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漂白

化学纸浆的漂白~去除杂质

漂白的目的是为了去除纸浆里的深色木质素杂质以达到一定的质量标准。 
漂白化学纸浆要分几个阶段进行。现代工厂使用氧气漂白以减少化学品漂白的消耗,减轻废水的排放负担。 
全无氯(TCF)漂白法中所用的化学品包括氧气、过氧化氢、臭氧和过氧乙酸。

氧脱木质素木浆漂白的成本效益

氧脱木质素的优势:

  • 在更高级的选择性蒸煮后,可达到比持续蒸煮更显著的去木质素效果。
  • 降低漂白设备的废物排放量。
  • 降低漂白化学物的消耗量。
  • 在同样的漂白条件下,效果更佳。
  • 木质杂质含量更低,提取物含量更少,可保持木浆的强度。
  • 便于系统的关闭。
  • 技术成熟,适于未来的技术变革。


氧脱木质素可看作是持续蒸煮和漂白第一阶段的一部分。如今,它是漂白化学木浆的生产标准阶段。其生产成本效益在无氯漂白(ECF)和全无氯漂白(TCF)中都显而易见。 

在氧脱木质素阶段,纸浆会在高温高压的碱性环境容器内经过氧气的处理。木质素的去除效果会呈现40%-70%的不同,主要原因是木材原料的差异以及是使用一个反应装置还是将两个反应装置串联使用。未经漂白的牛皮浆(硫酸盐)含有3-5%的木质素,经氧脱木质素处理后可将含量降低至1.5%或8-10个卡帕值。 

蒸煮和氧脱木质素间的平衡:

  • 从漂白性、选择性和产出角度看,延长氧脱木质素时间比延长蒸煮时间的效果好。
  • 蒸煮的卡帕值应与氧脱木素质一同优化。
  • 适当延长蒸煮时间,能使氧脱木质素发挥其功效。

良好清洗的重要性:

  • 氧脱木质素前不恰当的清洗会增加碱、氧的含量并会损害其选择性。
  • 反应设备内需持续转入化学需氧量(COD)并低于100公斤/吨。
  • 氧脱木质素的化学需氧量会消耗漂白化学品。彻底的清洗十分重要。

 

氧强化碱的提取
增加漂白效果,减少化学品的使用。

氧强化碱提取的优势:

  • 较小用量的氧气可帮助节省大量二氧化氯的消耗成本。
  • 加工条件不受限制: 65-90°C (149-194°F)的大气环境下即可。
  • 选择: 加压和/或加入过氧化物从而进行进一步的强化。
  • 适用于所有类型,如经典的氯漂白、无氯漂白和全无氯漂白。 

在碱萃取中给纸浆加入氧即增加漂白的效果,也减少化学品漂白的消耗。氧分子可促使木质素分解。
通过提高温度、氧气量、给预留软管进行加压和添加过氧化氢来增强的氧提取阶段。

 

氧强化过氧化氢漂白
提高无氯纸亮度

加压热过氧化氢漂白的优势:

  • 在压力和温度为100-110°C (212-230°F)的条件下,化学计量效果更强,并能获得比在温度为85-90°C (185-194°F)的大气环境P阶段时更高的漂白率。
  • 耗时短: 在普通环境下只需1-2小时,远远低于在同等条件下其他漂白法所需的5-15小时。
  • 是全无氯漂白法中重要的一个阶段。
  • 可以减少二氧化氯的消耗,在无氯漂白时可降低50%的可吸收有机卤化物(AOX)值。


加压氧化阶段(PO)可实现最终高亮度的效果,这是全无氯漂白(TCF)中的一项优势。在无氯漂白(ECF)中,有效的氧化阶段可以减少二氧化氯的消耗,甚至取代二氧化氯。 

加压热过氧化氢漂白需在温度高于100°C 
(212°F)的条件下通过加入少量的氧气进行。过氧化氢漂白成功的一个先决条件是金属离子的含量要低,如锰离子、铜离子和铁离子等。

臭氧脱木质素/漂白

使用臭氧作为漂白剂的优势:

  • 它是低温环境下的强氧化剂。
  • 反应速度快,耗时短(在小型反应设备中)。
  • 漂白产生的滤液可进行化学回收。
  • 其高效的脱木质素适合所有类型的化学纸浆。

臭氧是一种强力漂白剂,在全无氯漂白和部分无氯漂白中都会使用到臭氧。臭氧的应用也就意味着其他漂白剂消耗量可得到减少。 

臭氧可在现场通过含有氧气的气流经无声放电释放出来。纸浆的漂白(通常1-10kg/Adt)所需的臭氧量可利用最经济方法,通过氧气反应来获得。供料气体应该可从水和有机化合物中释放出来。如今,臭氧浓度的实际上限约为13%。

 

二氧化碳洗浆

清理纸浆混合物



二氧化碳洗浆的优点:

  • 提高洗涤器运转性能。
  • 减少所需保持的特定量的洗涤用水,因而可减少蒸汽量。
  • 可降低对添加剂的需求量,如所用的消沫剂和沥青。

降低维护成本。

二氧化碳洗浆是受到专利保护的应用,在90年代初由美国天然气协会(AGA)引入市场。目前应用于40多种纤维生产线,包括未漂白和漂白过的牛皮纸浆以及亚硫酸盐线路的生产线。 
在深色原料清洗器中添加二氧化碳有利于去除纸浆内有机和无机化合物。

印刷业中的清洗

干冰清洗法

在印刷过程中,印刷机机身大部分都会沾到各种污染物,如干墨、纸灰、油脂、油料、颜料以及油漆等。 

传统的清洁方法会使用强力溶剂,而通常这些溶剂都含有毒性和有害成分并且易燃。此外,还会造成很长的停工期。 

而干冰清洗法不会产生以上问题并且能给使用者带来实在的好处。清洗剂(干冰颗粒)像石膏一样柔软,即使是用于易损的表面也不会造成划痕、磨损或损坏。 

把汽缸拆掉后,使用干冰颗粒可以在很短的时间内清洗干净所有的表层,这大大减少了停工期的时长。因为不会产生清理费用,还会给使用者节省更多的成本。