專利名稱：紙漿全無氯漂白方法
技術領域：
本發明涉及紙漿漂白工藝技術領域，是一種紙漿全無氯漂白方法。
背景技術：
以氯氣、次氯酸鹽為漂白劑的全氯漂白技術是在上世紀30年代發展起來的，用這樣的方法所漂出來的紙漿其漂白廢水含有大量毒性強的有機氯化物，尤其是二噁英(Dioxan)具有強烈的致癌性、致突變性，并且，采用傳統的生化處理不能使廢水中這些毒性有機氯化物完全分解。自1930年開始用氯元素進行氯化作為硫酸鹽紙漿漂白的第一段幾乎所有生產高白度紙漿的漂白方法均以氯化和堿抽提兩段開始，這是因為采用C和E相結合的方法是漂白堿法漿最經濟、最有效的方法。20世紀70年代和80年代最典型的漂白流程為CEDED或(⑶)EDED。1980年國際造紙界相繼在漂白廢水中檢測出了二噁英，造紙工業二噁英的發現引起了世界各國的極大關注。為了減少漂白廢水中的AOX (可吸附有機鹵化物)含量，最有效的途徑是減少或不用氯進行漂白。因此，國際上都致力于研究開發少氯無氯的少污染漂白方法。所以在20世紀80年代中后期出現了以深度脫木素為目的的改良硫酸鹽法蒸煮、無元素氯(ECF)和全無氯(TCF)漂白的新方法。目前國內漂白方法仍普遍采用的三段漂白CEH。具有以 下缺點廢水中含有二噁英等致癌物質，不但對人體健康構成了極大地威脅，而且造成環境污染；次氯酸鹽因其氧化能力強，造成對紙漿纖維損傷，降低漿料的得率和強度。

發明內容
本發明提供了一種紙漿全無氯漂白方法，克服了上述現有技術之不足，其能有效解決現有的紙漿漂白工藝中使用氯而產生有害物質的問題。本發明的技術方案之一是通過以下措施來實現的一種紙漿全無氯漂白方法，按下述步驟進行第一步采用氧脫木素漂白將未經漂白的漿料送入氧漂反應塔，此時漿料濃度為8%至12%，向氧漂反應塔中依次加入純度為93%的氧氣、NaOH、MgSO4和H2O2后進行反應，氧氣的用量為漿料質量的3%至5%，氧氣壓力為0. 4至1. OMPa, NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至5. 5%, MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%至0. 8%, H2O2的用量為漿料質量的0. 3%至1. 5%，反應時漿料的溫度為80°C至140°C，反應時間20至60min。將反應完成后的漿料經過氧漂噴放塔后送入洗漿機中進行對漿料的洗滌，用水洗去殘余物；第二步采用生物酶漂白，洗滌后的漿料送入生物酶反應塔中，此時漿料的濃度為8%至12%，漿料的溫度為20°C至70°C，漿料的PH值為7至9. 5，漿料的硬度為3. 5 KMnO4至5. 5KMn04,向生物酶反應塔中加入生物酶后進行反應，生物酶的用量為30 §生_|八_至6(^生_|八_，反應時漿料的溫度為20°C至70°C，反應時間為60 min至120min，漂后的PH值為4至6，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第三步洗滌后的漿料送入螯合反應塔中進行反應，此時漿料濃度為6%至12%，向螯合反應塔中加入螯合劑進行反應，螯合劑用量為漿料質量的0. 01%至0. 1%，反應時漿料的溫度為30°C至90°C，反應時間為0. 3 h至2h，反應過后的PH值為5至7，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第四步采用雙氧水漂白，洗滌后的漿料送入雙氧水反應塔中進行反應，此時漿料的濃度為6%至15%，向雙氧水反應塔中依次加入H2O2、MgSO4、NaOH和Na2SiO3后進行反應，H2O2的用量為漿料質量的1%至4%，MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%至0. 8%，NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至4. 5%, Na2SiO3的用量為漿料質量的0. 2%至3%，反應時漿料的溫度為40°C至120°C，反應時間為90 min至120min，然后將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第五步洗滌后的漿料進行酸處理，洗滌后的漿料濃度為4%至10%，漿料溫度為30°C至90°C，酸的用量為漿料質量的1%至3%，處理時間為0. 5 h至2h，酸處理后的漿料的PH為4. 5至6. 5，處理完成后將漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，洗滌完成后將漿料送至儲漿塔中進行儲藏。下面是對上述發明技術方案的進一步優化或/和改進
上述生物酶可為木聚糖酶或漆酶。上述木聚糖酶可為內切-P -木聚糖酶或外切-P -木聚糖酶或P -木聚苷酶。上述螯合劑可為EDTA或DTPA或聚合磷酸鈉。

上述酸可為硫酸或鹽酸。本發明有效實現無氯漂白，其中酶對木素的降解作用，在不同漂白過程中，能降低漂白化學品的用量，采用酸處理漂白漿，可以將漂白漿中的鐵、銅、錳等金屬離子除掉，提高漿料白度，沒有酸堿交替進行的漂白工藝，使得漂白廢水可以循環使用，由于在紙漿漂白過程中無氯參與漂白，因此防止二噁英的生成，因此廢水中的污染物減少，從而降低了環境污染，提聞了廣品質量。


附圖1為本發明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。本發明中的百分數均為質量百分數。下面結合實施例及附圖對本發明作進一步描述
實施例1，一種紙漿全無氯漂白方法，按下述步驟進行第一步采用氧脫木素漂白將未經漂白的漿料送入氧漂反應塔，此時漿料濃度為8%至12%，向氧漂反應塔中依次加入純度為93%的氧氣、NaOH、MgSO4和H2O2后進行反應，氧氣的用量為漿料質量的3%至5%，氧氣壓力為0. 4至1. OMPa, NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至5. 5%，MgSO4的用量為漿料質量的
0.1%至0. 8%, H2O2的用量為漿料質量的0. 3%至1. 5%，反應時漿料的溫度為80°C至140°C，反應時間20至60min。將反應完成后的漿料經過氧漂噴放塔后送入洗漿機中進行對漿料的洗滌，用水洗去殘余物；第二步采用生物酶漂白，洗滌后的漿料送入生物酶反應塔中，此時漿料的濃度為8%至12%，漿料的溫度為20°C至70°C，漿料的PH值為7至9. 5，漿料的硬度為3.5 KMnO4至5. 5KMn04，向生物酶反應塔中加入生物酶后進行反應，生物酶的用量為30 g生物酶/ 料至60g生物酶/ 料，反應時漿料的溫度為20°C至70°C，反應時間為60 min至120min，漂后的PH值為4至6，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第三步洗滌后的漿料送入螯合反應塔中進行反應，此時漿料濃度為6%至12%，向螯合反應塔中加入螯合劑進行反應，螯合劑用量為漿料質量的0. 01%至0. 1%，反應時漿料的溫度為30°C至90°C，反應時間為0. 3 h至2h，反應過后的PH值為5至7，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第四步采用雙氧水漂白，洗滌后的漿料送入雙氧水反應塔中進行反應，此時漿料的濃度為6%至15%，向雙氧水反應塔中依次加入H202、MgSO4, NaOH和Na2SiO3后進行反應，H2O2的用量為漿料質量的1%至4%，MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%至0. 8%，NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至4. 5%，Na2SiO3的用量為漿料質量的0. 2%至3%，反應時漿料的溫度為40°C至120°C，反應時間為90 min至120min，然后將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第五步洗滌后的漿料進行酸處理，洗滌后的漿料濃度為4%至10%，漿料溫度為30°C至90°C，酸的用量為漿料質量的1%至3%，處理時間為0. 5 h至2h，酸處理后的漿料的PH為4. 5至6. 5，處理完成后將漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，洗滌完成后將漿料送至儲漿塔中進行儲藏。實施例2，一種紙漿全無氯漂白方法，按下述步驟進行第一步采用氧脫木素漂白將未經漂白的漿料送入氧漂反應塔，此時漿料濃度為8%或12%，向氧漂反應塔中依次加入純度為93%的氧氣、NaOH、MgSO4和H2O2后進行反應，氧氣的用量為漿料質量的3%或5%，氧氣壓力為0. 4或1. OMPa, NaOH的用量為漿料質量的1. 5%或5. 5%，MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%或0. 8%，H2O2的用量為漿料質量的0. 3%或1. 5%，反應時漿料的溫度為80°C或140°C，反應時間20或60min。將反應完成后的漿料經過氧漂噴放塔后送入洗漿機中進行對漿料的洗滌，用水洗去殘余物；第二步采用生物酶漂白，洗滌后的漿料送入生物酶反應塔中，此時漿料的濃度為8%或12%，漿料的溫度為20°C或70°C，漿料的PH值為7或9. 5，漿料的硬度為3. 5 KMnO4或5. 5KMn04,向生物酶反應塔中加入生物酶后進行反應，生物酶的用量為3O g生物酶/ 料或6 Og生物酶/ 料，反應時漿料的溫度為20°C或70°C，反應時間為⑶min或120min，漂后的PH值為4或6，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第三步洗滌后的漿料送入螯合反應塔中進行反應，此時漿料濃度為6%或12%，向螯合反應塔中加入螯合劑進行反應，螯合劑用量為漿料質量的0. 01%或0. 1%，反應時漿料的溫度為30°C或90°C，反應時間為0. 3 h或2h，反應過后的PH值為5或7，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第四步采用雙氧水漂白，洗滌后的漿料送入雙氧水反應塔中進行反應，此時漿料的濃度為6%或15%，向雙氧水反應塔中依次加入H202、MgS04、Na0H和Na2SiO3后進行反應，H2O2的用量為漿料質量的1%或4%，MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%或0. 8%，NaOH的用量為漿料質量的1. 5%或4. 5%，Na2SiO3的用量為漿料質量的0. 2%或3%，反應時漿料的溫度為40°C或120°C，反應時間為90 min或120min，然后將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第五步洗滌后的漿料進行酸處理，洗滌后的漿料濃度為4%或10%，漿料溫度為30°C或90°C，酸的用量為漿料質量的1%或3%，處理時間為0. 5 h或2h，酸處理后的漿料的PH為4. 5或
6.5，處理完成后將漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，洗滌完成后將漿料送或儲漿塔中進行儲藏。可根據實際需要，對上述紙漿全無氯漂白方法作進一步優化或/和改進
實施例3，作為上述實施例的優選，生物酶為木聚糖酶或漆酶。漆酶是一種多酚氧化酶，
也是一種典型含銅糖蛋白，每個漆酶蛋白分子中含有四個銅離子，分屬于三類，其中I型一個，II型一個，III型兩個。漆酶分子中的銅離子是漆酶催化反應的活性中心，在催化氧化過程中起決定作用。實施例4，作為上述實施例的優選，木聚糖酶為1、內切-木聚糖酶；2、夕卜切-P -木聚糖酶；3、P -木聚苷酶。這幾種木聚糖酶能滲透到紙漿纖維內部，和木聚糖、木瓜糖反應，產生木糖。實施例5，作為上述實施例的優選，螯合劑為EDTA或DTPA或聚合磷酸鈉。實施例6，作為上述實施例的優選，酸為硫酸或鹽酸。當采用鹽酸時，鹽酸中的氯，是負一價的離子，具有很高的穩定性，不會在漂白過程中參與反應，不會生成有機氯化物二噁英。針對上述實施例所得資料經測試的平均數據為漂白后的漿料白度為80%至85%，漂白后的漿料裂斷長為4000m至5000m，PC值(即返黃值)為0. 5至2. 5。
權利要求
1.一種紙漿全無氯漂白方法，其特征在于按下述步驟進行第一步采用氧脫木素漂白將未經漂白的漿料送入氧漂反應塔，此時漿料濃度為8%至12%，向氧漂反應塔中依次加入純度為93%的氧氣、Na0H、MgS04和H202后進行反應，氧氣的用量為漿料質量的3%至5%，氧氣壓力為0. 4至1. OMPa, NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至5. 5%，MgS04的用量為漿料質量的0. 1%至0. 8%，H202的用量為漿料質量的0. 3%至1. 5%，反應時漿料的溫度為80°C至140。。，反應時間20至60min ； 將反應完成后的漿料經過氧漂噴放塔后送入洗漿機中進行對漿料的洗滌，用水洗去殘余物；第二步采用生物酶漂白，洗滌后的漿料送入生物酶反應塔中，此時漿料的濃度為8%至12%，漿料的溫度為20°C至70°C，漿料的PH值為7至9. 5，漿料的硬度為3. 5 KMnO4至.5.5KMn04,向生物酶反應塔中加入生物酶后進行反應，生物酶的用量為30至60g生物酶/ 料，反應時漿料的溫度為20°C至70°C，反應時間為60 min至120min，漂后的PH值為4至6，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第三步洗滌后的漿料送入螯合反應塔中進行反應，此時漿料濃度為6%至12%，向螯合反應塔中加入螯合劑進行反應，螯合劑用量為漿料質量的0. 01%至0. 1%，反應時漿料的溫度為30°C至90°C，反應時間為0. 3 h至2h，反應過后的PH值為5至7，將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第四步采用雙氧水漂白，洗滌后的漿料送入雙氧水反應塔中進行反應，此時漿料的濃度為6%至15%，向雙氧水反應塔中依次加入H202、MgSO4^NaOH和Na2SiO3后進行反應，H2O2的用量為漿料質量的1%至4%，MgSO4的用量為漿料質量的0. 1%至0. 8%，NaOH的用量為漿料質量的1. 5%至4. 5%，Na2SiO3的用量為漿料質量的0. 2%至3%，反應時漿料的溫度為40°C至120°C，反應時間為90 min至120min，然后將反應完成后的漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，用水洗去反應殘余物；第五步洗滌后的漿料進行酸處理，洗滌后的漿料濃度為4%至10%，漿料溫度為30°C至90°C，酸的用量為漿料質量的1%至3%，處理時間為0. 5 h至2h，酸處理后的漿料的PH為4. 5至6. 5，處理完成后將漿料送入洗漿機中用水進行洗滌，洗滌完成后將漿料送至儲漿塔中進行儲藏。
2.根據權利要求1所述的紙漿全無氯漂白方法，其特征在于生物酶為木聚糖酶或漆酶。
3.根據權利要求2所述的紙漿全無氯漂白方法，其特征在于木聚糖酶為內切-P-木聚糖酶或外切-P -木聚糖酶或P -木聚苷酶。
4.根據權利要求1或2或3所述的紙漿全無氯漂白方法，其特征在于螯合劑為EDTA或DTPA或聚合磷酸鈉。
5.根據權利要求1或2或3所述的紙漿全無氯漂白方法，其特征在于酸為硫酸或鹽酸。
6.根據權利要求4所述的紙漿全無氯漂白方法，其特征在于酸為硫酸或鹽酸。
全文摘要
本發明涉及紙漿漂白工藝技術領域，是一種紙漿全無氯漂白方法，采用氧脫木素漂白將未經漂白的漿料送入氧漂反應塔，此時漿料濃度為8%至12%，向氧漂反應塔中依次加入純度為93%的氧氣、NaOH、MgSO4和H2O2后進行反應。本發明有效實現無氯漂白，其中酶對木素的降解作用，在不同漂白過程中，能降低漂白化學品的用量，采用酸處理漂白漿，可以將漂白漿中的鐵、銅、錳等金屬離子除掉，提高漿料白度，沒有酸堿交替進行的漂白工藝，使得漂白廢水可以循環使用，由于在紙漿漂白過程中無氯參與漂白，因此防止二噁英的生成，因此廢水中的污染物減少，從而降低了環境污染，提高了產品質量。
文檔編號D21C9/10GK103061185SQ20121056153
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者宋建新, 徐林, 張運展, 母輝民, 趙永健, 劉玉棟, 左麗琴 申請人:新疆博湖葦業股份有限公司