过氧化氢漂白的新发展和降低消耗的途径

过氧化氢(H_2O_2)是一种具有广阔发展前景的漂白剂,不仅用于机械浆漂白,也可用于化学浆漂白。从漂白工艺,环境保护,生产过程控制的发展来看,H_2O_2漂白纸张将日益发展。由于各国重视H_2O_2漂白的研究,近年来又有了许多新的发展。减少H_2O_2在漂白过程中的消耗,降低生产成本,则是我国当前推广使用H_2O_2漂白的关键。     

H_2O_2漂白化学浆的研究和应用

H_2O_2是优良的漂白剂,漂浆白度的稳定性好,工艺适应性强,漂白废水污染轻,易处理,在用于机械浆漂白的基础上,已迅速扩大用于化学浆的漂白,在我国H_2O_2漂白化学浆的研究工作也取得了明显的成果。目前蔗渣、竹子和麦草等化学浆和某些化学木浆急待提高白度,采用传统的单段次氯酸盐漂白和CEH三段漂白均不能达到要求。同时由于H_2O_2生产规模的扩大,售价有所降低,     

麦草碱法化学浆H_2O_2漂白的研究

本文研究了麦草碱法化学浆H_2O_2单段漂、两段漂与次氯酸盐/酸处理-H_2O_2(HA-P)漂,探讨了影响漂白效果的主要因素及酸处理提高H_2O_2漂白效果的机理。 研究表明,H_2O_2单段漂不能把烧碱蒽醌浆漂至实用的自度,但能把碱性亚钠蒽醌浆漂至62.4％的白度。两段H_2O_2漂,总H_2O_2用量2％时,碱性亚钠蒽醌浆可漂至67.2％的白度。 烧碱蒽醌浆的HA-P两段漂,在次氯酸盐有效氯用量4.5％、H_2O_2用量0.5％的情况下,获得白度高于80％的漂白浆,其物理强度超过CEH三段漂同样白度的纸浆。次氯酸盐漂白后的酸处理能显著提高H_2O_2段的漂白效果,其原因并不仅仅是除去了浆中的金属离子。     

碱性H_2O_2化机浆漂白实验

对碱性H_2O_2化机浆(APMP)进行了H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白和H_2O_2Na_2S_2O_4二段漂白的研究。结果表明,H_2O_2-Na_2S_2O_4二段漂白效果比H_2O_2、Na_2S_2O_4单段漂白都好,能够获得15％ISO以上的白度增值,并能节省漂白化学品用量。     

蔗渣硫酸盐浆过氧化氢漂白的动力学和机理

研究了蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白的反应动力学,利用红外光谱显示了蔗渣浆发色基团在漂白过程中相应的变化。提出蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白反应动力学的方程: dW/dt=K[H_2O_2]~(1.03)·[NaOH)~(0.49)·(Na_2SiO_3)~z(0.00)·W~(-1.30);反应的活化能E=44.7kJ/mol,与机械木浆H_2O_2漂白动力学方程相比较后发现,蔗渣化学浆容易漂白,增加漂白药品用量时,蔗渣浆漂白速率比机械浆提高的幅度大,反应速率降低的速度则缓慢。由于蔗渣硫酸盐浆经过高温蒸煮,因之就不象机械木浆那样在漂白时对温度敏感。在所研究的范围内,漂白反应可以分为两个阶段:前10分钟的快速阶段和10分钟以后的慢速阶段。在蔗渣浆H_2O_2漂白过程中,H_2O_2离解的HOO~-与蔗渣浆木素中对-羟苯基等结构上的羟基反应,是浆料白度提高的主要原因。     

乙醇-水介质改善竹材化机浆H2O2漂白性能

采用乙醇-水溶液作为过氧化氢(H_2O_2)漂白过程中的介质,以提高H_2O_2漂白效率、突破水介质漂白竹材化机浆时的白度增限(白度71%)。结果表明,水介质漂白时,H_2O_2用量15%时仅能将竹浆漂白至69. 2%的白度,乙醇-水介质(乙醇质量分数50%)漂白仅需用量9%的H_2O_2即可达到相同白度,节省H_2O_2用量40%;随着H_2O_2用量的增加,乙醇-水介质漂白浆与水介质漂白浆的白度差值随之增加; H_2O_2用量15%时,白度为77. 4%,比水介质漂白浆白度增加8. 2个百分点;H_2O_2用量25%时,白度为81. 7%,比水介质漂白浆白度增加10. 3个百分点。紫外可见光吸收光谱(UV-Vis)分析显示,达到同一白度目标值时,乙醇-水介质H_2O_2漂白时,H_2O_2对木素发色结构中370～385 nm处与苯环共轭的α-羰基结构、苯环连接的γ-醛基结构以及400～500 nm处醌型结构破坏作用加强,纸浆的漂白稳定性好。     

蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白动力学的研究

研究了蔗渣硫酸盐浆H_2O_2漂白的反应动力学,并与机械浆的H_2O_2漂白研究作了比较,发现:蔗渣硫酸盐浆H_20_2漂白的反应动力学方程可以用下式描述:反应的活化能E=44.7kJ/mol,与机械木浆的H_2O_2漂白相比,蔗渣硫酸盐浆比较容易漂白,反应速率减少的速度较慢,药品用量增加使漂白速率提高的幅度较大。由于蔗渣硫酸盐浆经过高温蒸煮作用,不象机械木浆漂白时那样对温度敏感。在所研究的范围内,整个漂白反应可分两个阶段;前10分钟的快速阶段和10分钟后的慢速阶段。     

马尾松磨木浆漂白过程中H2O2的分解和控制

减少漂白过程中H_2O_2的催化分解是降低漂白成本的重要途径。研究指出,马尾松磨木浆H_2O_2漂白前经H_2SO_4预处理能减少H_2O_2的分解,当H_2SO_4用量为0.6％时,漂浆白度增加1.5度,白度增值率由10.08度提高到13.43度。pH值对H_2O_2的分解影响很大,在酸性介质中的H_2O_2漂白,白度增值、H-2O_2消耗和漂浆白度都很低。经NaOH调节使漂白介质为pH值接近9时,白度增值5.2度,继续增加碱度,H_2O_2的分解增加,漂浆白度降低,采用Na_2SiO_3调节,随着Na_2SiO_3施加量的增加,介质pH值与漂浆白度相应提高,pH为9时,白度增值可达8.3度。此外,利用废液预漂,可以提高漂浆的白度与白度增值率。     

蔗渣化机浆过氧化物漂白及返黄的研究

本文的研究表明,白度为31.1％的蔗渣CMP原浆在H_2O_2消耗约4％时经单段或两段H_2O_2漂白后,白度分别达54.8％和75％;瀑白前后分别用EDTA、草酸等处理能有效地提高白度;H_2O_2总量不变时,提高第二段H_2O_2用量有利于浆料白度的提高。增加漂白段数能有效地减少漂浆返黄。与未漂浆相比,漂白浆的打浆度、成纸紧度、撕裂度和裂断长均有提高,不透明度下降。FI-IR显示用H_2O_2漂白蔗渣CMP浆有一定脱木素作用。     

硅酸钠对过氧化氢补充漂白的影响

随着日趋严重的环境污染问题以及人们对纸张白度要求越来越高,我们对化学浆漂白减少用氯量并进行H_2O_2补充漂白,以降低污染和提高白度的稳定性进行了研究。 H_2O_2是一种弱酸,按H_2O_2(?)H~ HOO~-分解,因此需补充OH~-以促进H_2O_2提供足够的HOO~-进行漂白反应,但OH~-过高,H~ 离解过多又会造成H_2O_2无效分解。通常需加入缓冲剂及稳定剂,常用的稳定剂为Na_2SiO_3,而其用量受诸多因素影响。本文对硫酸盐化学苇浆在15％浓度下H_2O_2补充漂白     

过氧化氢漂白塔防护衬里及施工

我院为柳江造纸厂机浆车间设计了以H_2O_2为漂剂的机浆漂白系统。漂白在Φ2.8m、高10m的漂白塔内进行,H_2O_2加入量为1～2％(对绝干浆),漂白温度60℃,漂白过程中,pH值从11到5～6。对此类腐蚀介质的防护方法,我们进行了专题调研。现将其简述如下。 一、外壳用铜板,内衬不锈钢 岳阳造纸厂的机浆H_2O_2漂白塔采用的正是这种方     

过氧化氢漂白参数的控制

H_2O_2用于纸浆漂白具有白度稳定性好,工艺适应性强,废水污染轻等优点。广泛用于机械浆、化学浆和废纸浆的漂白。在国际上随着含氯漂剂用量的减少,H_2O_2用于纸浆的漂白每年以9％的速度增长,而在美国,制浆造纸工业对H_2O_2的需要量,从1990年的8.6万吨增加到1992年的11.8～14.5万吨。     

压力磨浆添加过氧化氢

在机械浆H_2O_2漂白的废液中,尚有20～30％的残余H_2O_2,将其回用到压力磨浆的喷淋水中,可以提高磨木浆的白度,同时还可提高漂白浆的强度。下面是云杉在压力磨浆过程中添加H_O_2的情况。 1.喷淋水温105℃、汽压250kPa添加H_2O_2的效果。漂白废液(含H_2O_2、DTPA、硅酸钠)加入到喷淋水中,得到H_2O_2浓度为0.3～1.0g/l、pH值为8.5的喷淋液(未加废液时喷淋水pH值为5.5)。     

H_2O_2漂白蔗渣化学浆Na_2SiO_3保护机理的研究

硅酸钠是H_2O_2漂白的主要保护剂。在较佳的漂白条件下,研究了Na_2SiO_3代用品和Na_2SiO_3保护作用的机理,指出H_2O_2漂白经H_2SO_4预处理的蔗渣硫酸盐浆较佳的工艺条件,在浆浓6％时,漂温80℃,H_2O_2用量3％、Na_2SiO_3——4％、NaOH——1％、MgSO_4——0.05％,漂白2小时,漂浆白度达70.6％,H_2O_2消耗为2.28％。在此条件下采用了NaBrO_3、NaCl和CO(NH_2)_2等16种代用品分别代替Na_2SiO_3作为H_2O_2的保护剂,表明所用的代用品均达不到Na_2SiO_3的保护效果;在降低H_2O_2消耗和提高白度增值率方面,NaBrO_3和KH_2PO_4的作用显著,值得进一步的研究。漂白过程中,Na_2SiO_3能够缓冲pH值,但保护H_2O_2减少其催化分解的作用则在于降低浆料中重金属离子的含量。试验中施加CH_3COONa和NaNO_3等五种强酸和弱酸的钠盐,改变其用量表明,钠离子和酸根离子的增加对漂白过程中H_2O~2的消耗与白度的提高无大影响,而酸根种类的不同对白度的影响则较显著,以CH_3OONa的作用最好,可认为Na_2SiO_3的保护作用在于SiO_3~(2-)。 H_2O_2漂白蔗渣化学浆具有白度增值高、白度稳定性好等优点,说明单段H_2O_2漂白蔗渣浆具有发展前途和应用价值。研究中还发现漂前经硫酸预处理可使H_2O_2漂浆的白度明显地增加,是降低H_2O_2消耗的重要手段     

废纸脱墨浆H_2O_2+漂白处理剂单段漂白替代H_2O_2+FAS二段漂白的实践

浙江某上市纸业公司废纸脱墨生产线一直以来采用的是H_2O_2+FAS两段漂白工艺。由于FAS原材料价格居高不下,造成吨浆生产成本增高。本着节约成本、为纸浆生产企业创收的目的,本实验采用H_2O_2+漂白处理剂对废纸脱墨生产线进行一段漂白,以期取代二段FAS的使用,在保证成浆白度变化不大的情况下,降低吨浆成本。实验结果表明:废纸脱墨浆经H_2O_2+漂白处理剂一段漂白后,白度提高了5个白度值左右,与H_2O_2+FAS两段漂白工艺相比,吨浆成本降低了25.3元。     

绿色环保型H2O2稳定剂的应用研究

将H_2O_2稳定剂 (PHS) 和其他螯合剂用于对钙离子的螯合,结果显示,PHS在碱性条件下螯合钙离子的能力达到580 mg/g,且有进一步的增强。将PHS和传统螯合剂EDTA在最佳H_2O_2用量条件下分别用于CTMP浆一段漂白和二段漂白中,考察其对漂终浆料白度和残液中H_2O_2残余量的影响。结果表明,在CTMP浆一段漂白时,PHS和EDTA将浆料的白度由空白浆的57. 0%分别提高至58. 6%和57. 9%,残余H_2O_2含量由23. 2%分别提高至29. 7%和28. 6%;而在CTMP浆二段漂白时,PHS和EDTA能将浆料白度由空白浆的71. 9%分别提高至78. 0%和74. 0%,残余H_2O_2含量由2. 1%分别提高至38. 5%和7. 3%;使用PHS作为H_2O_2稳定剂在达到相同浆料白度时,H_2O_2的用量减少11. 0%,漂白成本降低约16元/t浆。     

桑枝SCMP浆H2O2漂白工艺的优化

通过单因素实验探讨漂剂用量、碱比、漂白温度等7个因素对桑枝SCMP浆H_2O_2漂白的影响;采用MODDE分析软件中Plackett-Burman实验设计方案对7个因素进行显著性筛选评价,获得温度、时间和H_2O_2用量为影响显著的因素;运用MODDE软件对桑枝SCMP浆H_2O_2漂白的3个主要影响因素及各自的4个水平进行RSM实验设计及分析。结合单因素实验和MODDE软件获得最佳漂白工艺:温度90℃,时间104 min,浆浓15%,碱比0.7,H_2O_2用量8%,Na_2SiO_3用量0.3%,MgSO_4用量0.10%。     

马尾松磨木浆H_2O_2漂白过程浆与漂液均匀混合重要性的探讨

使用H_2O_2漂白马尾松磨木浆,H_2O_2与浆的反应在刚开始的时候最激烈。占漂白总消耗量70％左右的H_2O_2消耗在与浆刚接触的最初1分钟内,浆的白度仅增加1％(SBD)左右。如果漂白混合器不能够把漂液与浆迅速均匀地混合,那么非迅速均匀的混合就会使得H_2O_2在漂白初期的分解量增大,漂后浆的白度下降。漂白中,NaOH用量(A,％)与H_2O_2用量(P,％)的最佳关系为A=K1nP+C,Na_2SiO_4用量以5％为宜。在本试验中,假设漂液在浆中的不均匀分配波动在25～75％的范围内,浆的白度降低1.7～4.4％(SBD)。在这种情况下,H_2O_2的损失量相当于加入量的10～33.3％。     

红麻化机浆H2O2中高浓漂白的研究

本文采用一种新的漂白方法,即H_2O_2中-高浓漂白,对红麻化机浆进行了漂白研究。研究表明,与H_2O_2单段漂相比,H_2O_2中-高浓漂白能在相同的H_2O_2消耗量下,提高白度1.5％～2.5％;或在相同的白度下,H_2O_2消耗量减少27％～44％,挤压出的漂液具有和新鲜漂液相同的漂白效果,可以代替部分新鲜漂液加以利用,且漂液具有较好的热稳定性。 此外,本文还对红麻化机浆漂前热水预处理及漂后有机溶剂洗滤的效果进行了探讨。     

含氧漂白中的保护剂

为了避免漂白废水的污染,提高漂浆的质量和降低能耗,在国外纸浆多段漂白流程中越来越多地采用过氧化氢、氧碱和臭氧漂段,目前在我国过氧化氢和氧碱漂白已开始用于木浆和草浆的漂白,且漂白技术的研究也逐步深入,由于H_2O_2与O_3在漂白过程中很易分解,造成漂白剂大量的损失;在O_2和O_3漂白过程中纤维素会受到不同程度的损伤从而降低了漂浆的物理强度和得率。在H_2O_2、O_2和O_3漂白纸浆时,合理地施加保护剂,减少漂剂的无效分解和保护纸浆的强度,已