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二氧化氯漂白纸原理

本站 2019-03-23 15:16:37

从烹饪部分获得的果泥(木浆或草浆)通常是棕褐色的,因为原浆含有残留的木质素,树脂和多糖降解产物。为了满足纸浆使用要求,必须将纸浆漂白以使纸浆具有高度的白度。除去果泥中的有色物质或将其变成无色物质并赋予纸浆所需的物理化学性质,并将果泥转化成白色果肉的过程称为漂白。
1930年,元素氯作为硫酸盐纸浆漂白的第一阶段被首次处理。此后,几乎所有的高白度KP浆都开始氯化(C)和碱萃取(E),因为C和E的结合是KP浆漂白最经济有效的方法。我国草浆漂白技术从次氯酸盐(H)单级漂白开始,接着是CEH三级漂白,然后发展到CEHP四级漂白。到目前为止,许多造纸厂仍然使用CEH或CEHP氯漂白。
当次氯酸盐漂白产生更多的三氯甲烷时,对人类有致癌作用。在氯化和经碱处理的废液中,主要有毒成分是木材降解产物中的氯化物,其中氯化酚数最多,约有40种,以二氯苯酚、三氯苯酚、四氯苯酚和五氯苯酚为代表。这些都是有毒的污染物。它们停留时间长,不易进行生化和非生化降解。他们很容易造成环境污染。其中二恶英毒性最大,多氯二苯并对二恶英(pcdds)和多氯二苯并呋喃(pcdfs)化合物通常称为二恶英,其代表为2,3,7,8-tcdd和2,3,7,8-tcdf,毒性比氰化钾高10,000倍,并具有“致癌性、致突变性、致畸性”,引起多发性神经病变和急性毒性。这两种物质在美国和瑞典造纸厂附近河流中的鱼体和污水沉积物中被检测到,引起了发达国家的极大震惊和担忧。
二氧化氯逐渐取代氯漂白剂是未来的发展趋势。为此,国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局于2008年6月25日发布了“制浆造纸工业水污染排放标准”(GB3544-2008),于2008年8月1日起施行。2009年5月1日至2011年6月30日,将现有制浆企业的AOX排放限值定为1.2 kg/t,自2011年7月1日起,现有制浆企业又从2008年8月1日起新组建的制浆企业AOX排放限值为0.6 kg/t浆,AOX排放已成为造纸行业水污染物排放限制的实施目标。在日益严格的环境要求下,元素氯漂白已被禁用,草浆漂白技术将迅速向ECF和TCF方向发展。
二氧化氯漂白ECF浆产量不断增加,目前在世界漂白化学浆市场上处于领先地位。在过去10年里,对ECF漂白剂的需求急剧上升。据统计,2001年,ECF漂白浆占漂白化学浆市场份额最大,达75%,总用量超过6300万t。在美国和加拿大,改用ECF漂白工艺取得了很大的成功。目前,北美ECF漂白浆的产量占漂白化学浆产量的96%以上。其他地区的ECF漂白纸浆正逐渐取代元素氯漂白纸浆。这一趋势将继续下去。与传统的CEH漂白方法相比,ECF漂白具有一定的优越性。
(1)持久的适应性
近10年来,现场调查和化学分析表明,用ECF漂白和管理良好的制浆造纸厂处理的废水几乎不含二恶英和持久的生物累积毒性物质。ECF漂白过程中残留的含氯有机物含有一种类似于在自然环境中自然降解、在自然环境中无法持久的成分。研究表明,它们不会损害水中的生态系统。
(二)最小生产影响
生产的影响最小,主要侧重于工业和类似的环境组织。主要内容包括:木材产量最高,生产易于回收的优质纸张,生物生产能力最高,耗水量最少,固体废物和废气排放量最少,废物处理最好,生物生产能力最高。对社会产生持续价值。采用ECF漂白可生产高强度软木纤维浆粕,最大限度地降低了各种纸张对增强纤维的要求。与其它制浆漂白工艺相比,ECF漂白与大规模制浆相结合,可使制浆得率提高,木材消耗最小,这一点也得到了广泛的认可。最后,ECF漂白处于技术前沿这一事实与所谓的“闭路循环”方案是一致的,该方案旨在最大限度地减少漂白废水。
(3)最佳可行技术
在20世纪90年代,政府部门针对环境问题改进了纸浆和造纸工业的新规定。这些法规和指南的共同特征是“最佳可行技术(BAT)”。认识到良好的ECF漂白性能,美国和欧洲共同体已经完善了纸浆和纸张的指导方针和规定:ECF漂白作为最佳可行技术的核心部分。
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