一种麦草浆的高效清洁漂白方法
【技术领域】
[0001]本发明属于制浆造纸工业领域，具体涉及一种麦草浆的高效清洁漂白方法。
【背景技术】
[0002]我国木材资源匮乏，非木浆仍占有较大比例，在北方又以麦草浆居多。麦草制浆原料低廉但污染严重，而且治理难度大，是制约造纸工业可持续发展的瓶颈。目前通过麦草浆黑液碱回收的成功运行解决了黑液污染问题，另一大污染源头是来自于漂白工段的中段废水。
[0003]国内麦草浆漂白工艺大多利用CEH三段漂(C一氯化、E—碱处理、H—次氯酸盐漂)或次氯酸盐(H)单段漂、两段漂(H — H)，这些漂白工艺由于国家环保标准GB3544-2008的公布执行，无论是CEH或H、H-H漂白工艺均产生大量有毒的可吸附有机氯化物(AOX)，不可能达标，使这些工艺方法正逐步淘汰，预计再过不长时间这些氯漂方法将被完全禁用。
[0004]所有纸浆的漂白正朝着无元素氯ECF漂白或全无氯TCF漂白方法发展。
[0005]无元素氯ECF漂白主要是以二氧化氯为主的漂白方法，其流程一般为O (氧漂)一D ( 二氧化氯漂)-Eop (碱处理)-D,对于麦草浆而言至今尚无采用二氧化氯漂白的先例，ODEtjpD漂白工艺流程存在下列缺陷:1)由于二氧化氯发生器价格昂贵，投资大；2)运行成本高，对麦草浆来说极其难以维持；3)由于二氧化氯制备时伴生元素氯，仍存在明显的AOX污染，从今后发展看难以满足越来越高的环保要求。
[0006]全无氯TCF漂白国内有人用O— Q (螯合剂处理)-P (过氧化氢漂)进行麦草浆漂白，短时间生产试验后宣告失败，主要是因为漂白浆质量差，运行成本太高。
[0007]国际上全无氯TCF漂白利用氧(O)、臭氧(Z)和过氧化氢(P)等漂白剂，Z漂是一种高效节能的漂白剂，已建立了大批生产线，国内未能发展起来，主要是臭氧发生器靠国外进口，过去价格昂贵，近年国内已开始生产大型臭氧发生器，使国外臭氧发生器价格大幅下降，比二氧化氯发生器价格低得多，完全具备了在国内推广臭氧漂白的条件。
【发明内容】
[0008]为了克服现有技术中的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种麦草浆的高效清洁漂白方法。本发明采用臭氧(Z)与过氧化氢(P)为主漂白剂，对碱法制备而未进行漂白的麦草浆进行漂白，该漂白方法工艺简单，漂白浆质量稳定，漂白成本低，漂白过程不产生Α0Χ、二噁英，完全符合GB3544-2008标准的要求，适用于新建麦草浆漂白工程项目，也适用于麦草浆漂白技改工程项目，尤其适用于北方缺水地区的以麦草为主要原料的制浆厂。
[0009]本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0010]一种麦草浆的高效清洁漂白方法包括酸预处理(A段)一一臭氧漂白(Z段)一一M活化处理(M段)一一过氧化氢漂白(P段)，具体步骤为:
[0011]⑴酸预处理:
[0012]对未漂的碱法麦草浆进行洗涤，依次加入酸和粘度保护剂，混匀后，进行酸预处理；此处理步骤中还可加入M活化处理洗涤的废水，与酸混匀，进行酸处理；
[0013]所述麦草浆经过洗涤后的浓度为5?8% (wt);所述洗涤条件为采用水对未漂的碱法麦草浆进行洗涤，至洗涤水变为无色为止；
[0014]所述酸为硫酸或醋酸；所述酸加入麦草浆后使得麦草浆的pH值为2?3 ;
[0015]所述的粘度保护剂的加入量为5?1kg/ (t绝干浆)；所述的粘度保护剂为甘露醇、葡萄糖酸钠或硬脂酸钠中的一种以上；
[0016]所述的酸预处理的反应条件为:酸预处理的温度为40?60°C，酸预处理的时间为30?60min ;所述未漂的碱法麦草浆是工厂生产上常见的麦草浆，主要由卡帕值和粘度表示;
[0017](2)臭氧漂白:
[0018]将步骤(I)中酸预处理后的麦草浆进行浓缩，置于臭氧反应器中，通入臭氧进行漂白；
[0019]所述麦草浆浓缩后的浓度为30?35% (wt);所述臭氧的加入量为6?8kg/ (t绝干浆)
[0020]所述臭氧漂白的反应时间为3?4min ;所述臭氧漂白的反应温度为常温；所述臭氧漂白的压力为常压；
[0021](3) M活化处理:
[0022]将步骤(2)经臭氧漂白后的麦草浆采用稀释液进行稀释混匀，洗涤液进行洗涤，再加入M活化剂，混匀后进行活化处理；
[0023]所述稀释液为过氧化氢漂白段的洗涤废水，所述稀释后麦草浆的质量百分比浓度为8%?10% ；
[0024]步骤(3)所述臭氧漂白后的麦草浆进行洗涤后调节麦草浆的质量浓度为6%?7% (wt);所述洗涤液为水，采用洗涤液洗涤时使得洗涤后的洗涤水为无色；
[0025]所述M活性剂的加入量为15?30Kg/ (t绝干浆)；所述M活性剂为乙二胺四乙酸(EDTA)或其钠盐和磷酸盐的复合物或或二乙基三胺五乙酸(DTPA)和磷酸盐的复合物；所述磷酸盐为无机磷酸盐或有机磷酸盐；
[0026]所述的活化处理温度为40?50°C ;所述的活化处理时间为30?40min ；
[0027](4)过氧化氢漂白
[0028]将步骤(3)活化处理后的麦草浆进行洗涤浓缩，加入氢氧化钠和硅酸钠，混合均匀，得到混合浆料；将混合浆料进行升温，然后将混合浆料置于过氧化氢漂白升流管中，加入过氧化氢或过氧化氢和氧气，高温混匀，得到混合氧化物的浆料；再将混合氧化物的浆料置于过氧化氢漂白降流塔进行停留反应，反应结束后洗涤，得到漂白的麦草浆。
[0029]所述麦草浆进行洗涤浓缩后的浓度为10%?12% (wt);所述过氧化氢的加入量为25?35Kg/ (t绝干浆)；所述氧气量为O?1Kg/ (t绝干浆)；所述氢氧化钠的加入量为7?9Kg/(t绝干浆)；所述硅酸钠的加入量为5?1Kg/(t绝干浆)；
[0030]所述升温采用蒸汽进行升温，所述混合浆料升温后的温度为80?90°C ;所述麦草浆在过氧化氢降流漂白塔的停留反应时间为90?120min ;所述麦草浆在过氧化氢降流漂白塔的停留反应的压力为O?0.3MPa。
[0031]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0032](I)本发明根据麦草易成浆，木素含量较低，杂细胞含量较高的特点，从实际生产上氧漂给麦草浆带来的纸浆强度下降大、滤水性差的缺陷上考虑，采用AZMP漂白工艺漂白麦草浆，不仅解决了氧漂存在较明显影响漂白浆质量的问题，而且使投资下降，运行成本大幅下降，与二氧化氯漂白相比较，吨浆生产成本可节约300?500元；
[0033](2)本发明通过酸预处理提高了臭氧漂白效率；通过M段活化剂对影响纸浆白度的主要成分木质素和发色基团的活化作用，提高了后续过氧化氢的漂白效果；通过在过氧化氢漂白工段补加氧气，组成强化过氧化氢漂，进一步提高了纸浆质量；
[0034](3)本发明的漂白方法完全不含氯，废水中不产生有毒的二噁英和呋喃等致畸致癌类有机氯化物AOX，漂白废水可以回用于碱法蒸煮工段的洗涤；其中M段活化处理的洗涤废水可回用在酸处理工段，P段的洗涤废水回用在臭氧漂后浆的稀释；通过漂白废水逆流应用，排出漂白废水量少(只有10m3/t浆左右)，污染负荷低，较大地降低了进入中段水的污染负荷，为降低中段水处理费用创造了良好条件；
[0035](4)本发明漂白麦草浆的强度好，滤水性好，白度稳定，纸浆白度高，与传统CEH三段漂所漂纸浆白度相比更好(CHl漂白纸浆返黄严重)；
[0036](5)本发明的漂白方法全部采用含氧漂剂，其化学反应分解的最终产物是水，因此漂后浆中无任何有害的物质残留