一种草浆的无元素氯漂白方法
阅读说明：本技术 一种草浆的无元素氯漂白方法 (Elemental chlorine-free bleaching method for straw pulp ) 是由 栾飞 何雨彤 袁宝龙 于 2021-07-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种草浆的无元素氯漂白方法,首先将草浆与NaOH或氧化白液进行混合,草浆浓度为10％,增大反应氧压与温度,反应一定时间,得到一种被NaOH或氧化白液漂白的麦草浆,然后将麦草浆进行第一次二氧化氯漂白后通入氧气和过氧化氢,同时加入一定量的氢氧化钠进行过氧化氢强化的碱抽提,得到经过碱抽提后的麦草浆,加入螯合剂进行螯合处理,得到螯合处理后的麦草浆,进行第二次和第三次二氧化氯强化漂白,得到漂白后的麦草浆,本发明将漂白技术中因含氯漂白方法所产生的二噁英和AOX减少或消除,从而使纸浆漂白,并且满足日益严格的环境保护要求。(The invention discloses an element-free chlorine bleaching method of straw pulp, which comprises the steps of mixing the straw pulp with NaOH or oxidized white liquor, wherein the concentration of the straw pulp is 10%, increasing the reaction oxygen pressure and temperature, reacting for a certain time to obtain the straw pulp bleached by the NaOH or oxidized white liquor, then introducing oxygen and hydrogen peroxide after carrying out first chlorine dioxide bleaching on the straw pulp, simultaneously adding a certain amount of sodium hydroxide to carry out hydrogen peroxide enhanced alkali extraction to obtain the straw pulp subjected to the alkali extraction, adding a chelating agent to carry out chelating treatment to obtain the chelated straw pulp, and carrying out second and third chlorine dioxide enhanced bleaching to obtain the bleached straw pulp.)
技术领域
本发明属于制浆漂白技术领域，具体涉及一种草浆的无元素氯漂白方法。
背景技术
20世纪80年代以来，工业上对于草浆的漂白处理大都采用CEH三段漂白技术，但采用此种方法漂白后的草浆废水中含有大量二噁英和AOX等有毒物质。CEH漂白方法中含有氯元素，漂白后未反应的氯气以及产生的其它氯化物不仅会对环境产生污染，而且会危害人类的健康。并且，我国已经明令禁止采用含氯漂白方法。因此，应该尽快发明一种草浆的无氯元素漂白的方法，从而满足环境保护的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种草浆的无元素氯漂白方法，将漂白技术中因含氯漂白方法所产生的二噁英和AOX减少或消除，从而使纸浆漂白，并且满足日益严格的环境保护要求。
本发明所采用的技术方案是，一种草浆的无元素氯漂白方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将草浆与NaOH或氧化白液进行混合，草浆浓度为10％，增大反应氧压与温度，反应一定时间，得到一种被NaOH或氧化白液漂白的麦草浆，这一步骤为氧脱木素漂白段，即O段；
步骤2、将步骤1反应后的麦草浆进行第一次二氧化氯漂白，采用较高温度进行漂白，得到经二氧化氯漂白的麦草浆，这一步骤为二氧化氯漂白段，即D0段；
步骤3、在步骤2得到的经二氧化氯漂白的麦草浆中通入氧气和过氧化氢，同时加入一定量的氢氧化钠进行过氧化氢强化的碱抽提，得到经过碱抽提后的麦草浆，这一步骤为过氧化氢强化的碱抽提段，即EPO段；
步骤4、将步骤3碱抽提后的麦草浆洗涤，加入螯合剂进行螯合处理，得到螯合处理后的麦草浆，这一步骤为螯合处理段，即Q段；
步骤5、将步骤4处理后的麦浆进行第二次二氧化氯漂白处理，第二次二氧化氯用量小于第一次二氧化氯的用量，得到再次进行二氧化氯漂白的麦草浆，这一步骤为二氧化氯漂白段，即D1段；
步骤6、将步骤5反应后的浆料进行第三次二氧化氯强化漂白，在此段漂白过程中二氧化氯用量比前两次用量均要少，且加入NaOH控制pH值，得到漂白后的麦草浆，这一过程为二氧化氯漂白段，即D2段。
本发明的特点还在于，
步骤1中NaOH或氧化白液占草浆量的2％-5％，氧脱木素段处理时间为30-60min，反应氧压控制为0.7～0.9MPa，温度控制为75℃～85℃。
步骤2中第一次二氧化氯漂白时的pH范围为2-3，漂白温度为40-70℃，漂白时间为20-40min，最终麦草浆浓度10％-13％。
步骤3中处理温度为40-60℃，处理时间为60-90min，最终麦草浆浓度为10-15％。
步骤4中螯合剂选用乙二胺四乙酸EDTA，乙二胺四乙酸EDTA处理的pH为3-5。
步骤5中第二次二氧化氯强化漂白时的pH范围为3-4；漂白温度为55-75℃，漂白时间为60-120min。
步骤6中第三次二氧化氯强化漂白的pH范围为3.5-4.5；漂白温度为60-85℃，漂白时间为60-120min。
本发明的有益效果是：一种草浆的无元素氯漂白方法，通过氧脱木素后的浆料进行二氧化氯分段漂白，其中D0段主要为脱木素段，D1段为漂白段，D2段为增白段，使得最后纸浆白度明显提高。由于草浆中含有大量的杂细胞，导致草浆中木素含量较高，草浆生产的纸浆易返黄，通过螯合处理与碱抽提，可以显著减少漂后草浆的返黄，并且有效消除浆料中的金属离子，降低ClO2的使用量，从而降低漂白过程中AOX的含量。由于二氧化氯段都为酸性漂白段，而氧脱木素与过氧化氢碱抽提都为碱性漂白段，在洗涤时可以分两段水逆流洗涤，提高经济效益，降低污染负荷。
附图说明
图1是本发明一种草浆的无元素氯漂白方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种草浆的无元素氯漂白方法，流程图如图1所示，具体按照以下步骤实施：
步骤1、将草浆与NaOH或氧化白液(白液是造纸工业中对一种蒸煮药液的俗称，组成为氢氧化钠和硫化钠，氧化白液是将白液中的硫化钠氧化成硫酸钠)进行混合，草浆浓度为10％，增大反应氧压与温度，反应一定时间，得到一种被NaOH或氧化白液漂白的麦草浆，这一步骤为氧脱木素漂白段，即O段；
步骤1中NaOH或氧化白液占草浆量的2％-5％，氧脱木素段处理时间为30-60min，反应氧压控制为0.7～0.9MPa，温度控制为75℃～85℃。
步骤2、将步骤1反应后的麦草浆进行第一次二氧化氯漂白，为了提高二氧化氯的漂白效率，缩短漂白时间，可以采用较高温度进行漂白，得到经二氧化氯漂白的麦草浆，这一步骤为二氧化氯漂白段，即D0段；
步骤2中第一次二氧化氯漂白时的pH范围为2-3，漂白温度为40-70℃，漂白时间为20-40min，最终麦草浆浓度10％-13％。
步骤3、在步骤2得到的经二氧化氯漂白的麦草浆中通入氧气和过氧化氢，同时加入一定量的氢氧化钠进行过氧化氢强化的碱抽提，其中氧气与过氧化氢会进行协同作用，得到经过碱抽提后的麦草浆，这一步骤为过氧化氢强化的碱抽提段，即EPO段；
步骤3中处理温度为40-60℃，处理时间为60-90min，最终麦草浆浓度为10-15％。
步骤4、将步骤3碱抽提后的麦草浆洗涤，加入螯合剂进行螯合处理，得到螯合处理后的麦草浆，这一步骤为螯合处理段，即Q段；
步骤4中螯合剂选用乙二胺四乙酸EDTA，乙二胺四乙酸EDTA处理的pH为3-5。
步骤5、将步骤4处理后的麦浆进行第二次二氧化氯漂白处理，第二次二氧化氯用量小于第一次二氧化氯的用量，得到再次进行二氧化氯漂白的麦草浆，这一步骤为二氧化氯漂白段，即D1段；
步骤5中第二次二氧化氯强化漂白时的pH范围为3-4；漂白温度为55-75℃，漂白时间为60-120min。
步骤6、将步骤5反应后的浆料进行第三次二氧化氯强化漂白，在此段漂白过程中二氧化氯用量比前两次用量均要少，且加入NaOH控制pH值，得到漂白后的麦草浆，这一过程为二氧化氯漂白段，即D2段。
步骤6中第三次二氧化氯强化漂白的pH范围为3.5-4.5；漂白温度为60-85℃，漂白时间为60-120min。
实施例1
所用麦草浆，在氧脱木素漂白段(O段)中，NaOH用量为2％。氧脱木素段处理时间为30min。
在二氧化氯漂白段(D段)中，D0段pH为2.0，D1段pH为3.0，D2段pH为3.5。采用的温度为：D0段40℃，D1段55℃，D2段60℃。处理时间分别为：D0段20min，D1段60min，D2段60min。
在氧和过氧化氢强化的碱抽提段(EOP段)中，EOP段处理温度为40℃，处理时间为60min，处理草浆浓度为11％。
在螯合处理段(Q段)中，EDTA处理的pH为3.5。
通过处理后，漂后草浆白度87.5％ISO，撕裂指数为4.1mN·m2/g，废水中AOX含量为0.8(Kg/吨浆)。
实施例2
所用麦草浆，在氧脱木素漂白段(O段)中，NaOH用量为3％。氧脱木素段处理时间为45min。
在二氧化氯漂白段(D段)中，D0段pH为2.6，D1段pH为3.4，D2段pH为4.1。采用的温度为：D0段50℃，D1段60℃，D2段65℃。处理时间分别为：D0段25min，D1段90min，D2段90min。
在氧和过氧化氢强化的碱抽提段(EOP段)中，EOP段处理温度为45℃，处理时间为70min，处理草浆浓度为12％。
在螯合处理段(Q段)中，EDTA处理的pH为4.0。
通过处理后，漂后草浆白度88.5％ISO，撕裂指数为4.3mN·m2/g，废水中AOX含量为0.9(Kg/吨浆)。
实施例3
所用麦草浆，在氧脱木素漂白段(O段)中，NaOH用量为4％。氧脱木素段处理时间为55min。
在二氧化氯漂白段(D段)中，D0段pH为2.7，D1段pH为3.8，D2段pH为4.5。采用的温度为：D0段55℃，D1段65℃，D2段70℃。处理时间分别为：D0段30min，D1段100min，D2段100min。
在氧和过氧化氢强化的碱抽提段(EOP段)中，EOP段处理温度为50℃，处理时间为80min，处理草浆浓度为15％。
在螯合处理段(Q段)中，EDTA处理的pH为4.5。
通过处理后，漂后草浆白度89.5％ISO，撕裂指数为4.2mN·m2/g，废水中AOX含量为1.1(Kg/吨浆)。
表1D2段不同pH值对漂白结果影响
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种疫苗冷藏包装纸及其制备方法