DIP概述及化學(xué)品培訓(xùn)課件

1、廢紙脫墨制漿 廢紙脫墨制漿工藝技術(shù)培訓(xùn) 之概述 廢紙回用的意義n節(jié)約造紙纖維原料n節(jié)約投資n節(jié)約能源n減輕污染回收紙進(jìn)口漿自制漿原生漿料中國(guó)纖維原料（2005年）廢紙廢紙回收率回收率 68.5%68.5%（ （2004)2004)、 、71.1%(2005)71.1%(2005)廢紙廢紙回收率回收率 33.6 33.6%(2005) 40.5%(2010)%(2005) 40.5%(2010)介紹脫墨漿工藝流程最新ANDRITZ流程介紹廢紙的來源、分類n國(guó)內(nèi)廢紙的來源與分類 n國(guó)外廢紙的分類 廢紙中的雜質(zhì)及其處理 1n廢紙中的雜質(zhì)主要有熱熔物(石蠟、瀝青、聚合物、油墨等)、纖維類(不符合使用要

2、求的其它雜廢紙、捆包用草繩、麻繩、棉織品等)、塑料類(塑料薄膜、塑料袋、塑料帶、紙塑復(fù)合層)、膠黏物(膠帶、標(biāo)簽、紙箱黏合劑等)、化學(xué)助劑、高分子涂布層、聚乙烯泡沫、金屬物(鐵釘、鐵絲、訂書釘、紙箱接口裝訂釘?shù)?、磚、石、泥土、玻璃、木質(zhì)物等 n廢紙中雜質(zhì)的處理一般有兩種形式，一種是人工揀選，一種是采用機(jī)械設(shè)備處理。n廢紙雜質(zhì)處理的原則三個(gè)字： 早、前、大n雜質(zhì)因不同于纖維、細(xì)小纖維以及填料的幾個(gè)特性而去除 ： 不同的尺寸 /不同的比重 / 不同的表面特性 廢紙中的雜質(zhì)及其處理 2n機(jī)械處理雜質(zhì)五個(gè)結(jié)合： 高濃除砂與輕雜質(zhì)的去除相結(jié)合； 粗漿篩選與細(xì)漿篩選相結(jié)合； 孔篩篩選與縫篩篩選相結(jié)合；

3、洗滌(稀釋、濃縮)與凈化(除砂、篩選)相結(jié)舍； 疏解與成漿相結(jié)合。n強(qiáng)調(diào)的是，僅憑除砂、篩選、人工揀選等過程并不能除去廢紙中的熱熔物、高分子化臺(tái)物、膠黏物及殘余油墨等化學(xué)物質(zhì)，進(jìn)口廢紙?zhí)貏e是AOCC，一般應(yīng)采用熱分散系統(tǒng)。廢紙中的雜質(zhì)及其處理 3脫墨目標(biāo)目標(biāo) 選擇分離并去除油墨和其它雜質(zhì)常用廢紙制漿工序分析n廢紙碎解（大腦）n疏解 n凈化篩選 n浮選（取決于表面活性）和或洗滌 n分散 n濃縮n漂白 篩選與除渣浮選及洗滌脫墨難點(diǎn)n白度低，灰漿白度低，灰漿 （油墨顆粒小/水基油墨）n漿料的污點(diǎn)漿料的污點(diǎn) （油墨沉積于纖維上）n漿料的顏色問題漿料的顏色問題 （可溶染料，漂白去除）n斑點(diǎn)斑點(diǎn)/塵埃塵埃

4、 n膠粘物n環(huán)保型油墨和添加劑最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì) 之設(shè)備 n碎漿碎漿 （低濃中高濃）n 篩選和除渣篩選和除渣 （波形縫篩/輕質(zhì)除渣/新型轉(zhuǎn)子/篩內(nèi)稀釋）n浮選（浮選（Voith與與Andritz射流器射流器/Mesto2008新型設(shè)計(jì)）新型設(shè)計(jì)） 最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì) 之化學(xué)品化學(xué)品n捕集劑（碎漿表面活性劑，浮選前皂類）捕集劑（碎漿表面活性劑，浮選前皂類） n中性脫墨中性脫墨 （減少COD）n生物技術(shù)生物技術(shù) （生物酶技術(shù)）脫墨系列產(chǎn)品范圍n脫墨劑系列n漂白穩(wěn)定劑系列n消泡劑系列nCatalase 過氧化氫酶控制劑n水處理系列n微生物控制劑系列n阻垢劑系列n膠粘物控制劑系列脫墨劑理念沒有完全相同

5、的兩個(gè)工廠沒有完全相同的兩個(gè)工廠 (有些可能類似有些可能類似) No two deink plants are alike 不同的原料 來源、配比、油墨組成成份不同的工藝流程 工藝條件不同脫墨設(shè)備發(fā)泡設(shè)備和油墨去除效率不同的水質(zhì)、水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水循環(huán)封閉程度的不同不同的碎漿工藝及不同的最終成紙要求（高白度/高得率）不同的操作優(yōu)先選擇：白度、得率、成品率、成本脫墨理論及策略可以將脫墨過程看成是一系列的微小過程段的集合series of microprocesses 每一個(gè)微小過程段均有獨(dú)特的化學(xué)品需求和分界需求unique chemical and interfacial demand 每一個(gè)微小

6、過程段的脫墨化學(xué)品應(yīng)該在些區(qū)間內(nèi)達(dá)到最佳的功效的同時(shí)，要保證對(duì)下一段或其它段的影響最小Need Tailored Products只有這樣，各類脫墨化學(xué)品才能給客戶帶來最大的效力的同時(shí)，產(chǎn)生最高的效率Improved Performance浮選階段 Flotationn油墨顆粒的大小及表面能量與油墨分離和去除效率緊密聯(lián)系n浮選化學(xué)的主要特性濕潤(rùn)表面容易攪勻/溶解/乳化抑制再沉淀油墨選擇性吸附附著氣泡能力氣泡上浮穩(wěn)定性約束發(fā)泡，保持油墨停留在泡沫中n游離油墨是帶有表面能量的疏水性基團(tuán)2 分散 1 釋放油墨顆粒4 泡沫形態(tài)控制3 氣浮浮選脫墨化學(xué) Deinking Chemistries三種典型的

7、脫墨劑合成表面活性劑類Surfactant脂肪酸類Fatty Acid以上兩者的復(fù)合BlendFatty Acid carbon chaincarboxyl groupEthoxylated fatty alcoholn多段工藝多段工藝 （處理不同類型油墨）n工藝用水的處理工藝用水的處理 （減少二次膠粘物，提高漿料白度）最新進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì) 之生產(chǎn)工藝生產(chǎn)工藝廢紙脫墨制漿工藝技術(shù)培訓(xùn) 之脫墨化學(xué)品前言n 化學(xué)品在廢紙制漿工藝中起著很重要的作用。n廢紙脫墨漿車間不論是制漿、浮選、洗滌、漂白，還是水澄清、污泥處理等都離不開化學(xué)品，化學(xué)品的選用，加入點(diǎn)的選擇，加入量是否合適等與脫墨漿的質(zhì)量和消耗有很大

8、的關(guān)系。第一節(jié)第一節(jié) 化學(xué)品在廢紙?zhí)幚砉に囍械膽?yīng)用范圍化學(xué)品在廢紙?zhí)幚砉に囍械膽?yīng)用范圍碎漿機(jī)化學(xué)品浮選化學(xué)品漂白化學(xué)品水處理化學(xué)品污泥脫水化學(xué)品其他（硫酸，滑石粉和生物酶等）碎漿化學(xué)品碎漿化學(xué)品n碎漿機(jī)化學(xué)品很大程度上取決于回收紙類型和工廠操作經(jīng)驗(yàn)。有些工廠在碎漿機(jī)中不加任何化學(xué)品。碎漿機(jī)使用的主要化學(xué)品有以下5種：氫氧化鈉：氫氧化鈉作用是把pH提高到10.5-11.0。據(jù)稱堿可使一些印刷油墨皂化，也可使纖維輕微潤(rùn)漲便于油墨剝離。過氧化氫：用于抵抗氫氧化鈉與木素反應(yīng)導(dǎo)致的纖維返黃。發(fā)黃效應(yīng)指的是堿性發(fā)黑。在碎漿機(jī)會(huì)產(chǎn)生一些漂白反應(yīng)，但漂白效率不高。螯合劑：用于防止金屬離子引起的過氧化氫分解。螯

9、合劑與重金屬離子如：銅、鉛、鐵和鎂生成絡(luò)合物。硅酸鈉：主要用于防止過氧化氫分解。也有報(bào)道稱它能幫助油墨從纖維上剝離并提供堿性環(huán)境。1.表面活性劑或皂化物：有助于油墨從纖維上剝離并避免油墨再沉積到纖維上。浮選化學(xué)品浮選化學(xué)品n浮選槽使用的化學(xué)品分兩大類：皂類或表面活性劑。n皂類以脂肪酸為基并以電荷機(jī)理作用。脂肪酸皂必須有鈣離子才能有效。水硬度應(yīng)在10dH。皂類工作的一個(gè)機(jī)理是鈣皂化合物在油墨粒子之間形成架橋，當(dāng)架橋足夠大被氣泡抓?。愃茲O網(wǎng)結(jié)構(gòu)）帶到浮選槽表面以便除去。n表面活性劑靠化學(xué)品親合力作用而不是靠電荷。一個(gè)分子中有部分親水，部分疏水。疏水部分與油墨粒子結(jié)合，親水部分游離在水中。粒子更傾

10、向于在水相中。表面活性劑配方中還含有提高氣泡表面張力的組分和吸引油墨-表面活性劑化合物到氣泡的組分，使去除效率更高。表面活性劑不需要鈣離子也能作用。n慎重選擇脫墨化學(xué)品對(duì)回收車間的運(yùn)行好壞很重要。除在碎漿機(jī)使用之外，皂類或表面活性劑還可加到浮選槽進(jìn)漿內(nèi)。漂白化學(xué)品漂白化學(xué)品n漂白的目的既要使回收紙恢復(fù)到其原本白度，也要使?jié){料的白度達(dá)到指定標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)行較高白度比必要白度不會(huì)得到什么益處。n漂白方法有很多種，最常用的漂白化學(xué)品有：過氧化氫、FAS。過氧化氫：防止發(fā)黃反應(yīng)。纖維一旦返黃，很難或不可能把它漂白到其原來白度。過氧化氫需要堿性環(huán)境才會(huì)有效。過氧化氫對(duì)金屬離子，尤其是高溫和高pH下非常敏感易分

11、解。為避免分解，經(jīng)常在系統(tǒng)中加過氧化氫穩(wěn)定劑如：硅酸鈉和螯合劑。1.FAS：還原性漂白劑，一般用于氧化漂白之后。FAS主要作為脫色劑和工藝末端的“拋光”段，把白度調(diào)節(jié)到目標(biāo)水平。FAS通常在中性條件下運(yùn)行。建議使用螯合劑。另外在中濃泵加FAS有助于漿料脫氣。水處理化學(xué)品水處理化學(xué)品n水處理化學(xué)品選擇取決于目標(biāo)水質(zhì)和設(shè)備類型。nDAF系統(tǒng)最常用的水處理化學(xué)品是雙元系統(tǒng)，先用絮凝劑再用絮聚劑。絮凝劑帶陽離子電荷，有助于濾液中固形物形成小的絮聚體。然后加入絮聚劑使小的絮聚物結(jié)合成較大絮聚體，隨著溶氣系統(tǒng)的小氣泡一起漂浮到澄清器頂部，形成墊層。絮聚劑帶負(fù)電荷。若澄清后的濾液不用返回到系統(tǒng)中，則可加鋁鹽

12、。化學(xué)品的選擇范圍很廣，主要取決于設(shè)備和水質(zhì)要求。污泥脫水化學(xué)品污泥脫水化學(xué)品n污泥脫水系統(tǒng)中使用的另一類化學(xué)品是聚合物。最常用的是單體聚合物，主要是形成很大絮聚體并捕集固形物，使脫水濃縮后的濾液盡可能清潔。第二節(jié)脫墨工藝化學(xué)品第二節(jié)脫墨工藝化學(xué)品n以下所述的是與本脫墨工藝有關(guān)的所需化學(xué)品。n了解化學(xué)品的產(chǎn)品描述，特別是有關(guān)存放、計(jì)量和加入的設(shè)備，以及處理和操作的規(guī)定。n操作人員必須接受充分的針對(duì)此項(xiàng)工作的指導(dǎo)后方能進(jìn)行操作。一、氫氧化鈉一、氫氧化鈉n化學(xué)式：NaOHn外觀：微黃n供貨形式：液體，濃度3050（398.4762.7 g/l）n密度：在20下1.331.53 kg/dm3NaOH

13、的作用作用：作用：n幫助將印刷油墨從纖維上去除和防止再次吸附；n使纖維潤(rùn)脹，易脫落；n在纖維碎解時(shí)改進(jìn)潤(rùn)濕性能，防止油墨破裂；n創(chuàng)造一個(gè)堿性環(huán)境來激化過氧化氫漂白；負(fù)面作用：負(fù)面作用：n從漿料中提取COD成分，使COD負(fù)荷升高n與機(jī)械漿中的木質(zhì)素發(fā)生反應(yīng)，使?jié){料變黃二、硅酸鈉（水玻璃）二、硅酸鈉（水玻璃）n化學(xué)式：Na2SiO3H2On外觀：微黃綠色n供貨形式：液體，濃度約3840Ben密度：在20下約1.38 kg/dm3水玻璃的作用水玻璃的作用作用：作用：n穩(wěn)定漂白劑H2O2，緩沖漂白工藝，減少因氫氧化鈉的加入而使紙漿變黃的現(xiàn)象；n鈍化金屬離子，特別是使過氧化氫降解的過渡金屬離子，起著緩沖

14、劑的作用n在漿料碎解時(shí)產(chǎn)生潤(rùn)濕作用，能降低液體的表面張力，n起分散劑的作用，防止油墨顆粒重新沉降在纖維上。n促進(jìn)緊湊泡沫的形成，減少浮選填料流失負(fù)面作用：負(fù)面作用：n由于與堿土離子相互反應(yīng)，堿土硅酸鹽會(huì)沉淀，進(jìn)而引起結(jié)垢。過量加入很容易引起直接濕潤(rùn)的部件產(chǎn)生水垢。n降低紙機(jī)助留劑的效果n降低水處理浮選化學(xué)品的效果三、過氧化氫三、過氧化氫n化學(xué)式：H2O2n外觀：無色n供貨形式：液體，濃度30（333 g/l）n密度：在20下1.114 kg/dm3過氧化氫的作用：過氧化氫的作用：n漂白纖維漿料n防止機(jī)械漿在堿中變黃n降低回路中的細(xì)菌負(fù)荷nCOD負(fù)荷的增加可以忽略四、螯合劑四、螯合劑最常用的鰲合

15、劑有DTPA和EDTA。DTPA-Na5DTPA-Na5（化學(xué)名稱：二乙三胺五乙酸五鈉）分子式：C14H18N23O10Na5外觀：澄清、蒼黃色液體供貨形式：液體，50%以上EDTA-Na4EDTA-Na4（化學(xué)名稱：乙二胺四乙酸鈉）分子式：C10H12N2O8Na4外觀：粉末供貨形式：液體，86%以上螯合劑的作用螯合劑的作用n鰲合（隱蔽）重金屬離子。因此離子對(duì)過氧化氫的催化分解作用得到了抑制。鰲合劑作為過氧化氫的穩(wěn)定劑，使得過氧化氫的用量可以減少很多。n有助于印刷油墨的去除。n更加有效地將印刷油墨從纖維上去除；防止再次吸附。五、五、FASFAS（甲脒亞磺酸）（甲脒亞磺酸）NH2C(NH)SO

16、2HNH2C(NH)SO2Hn物質(zhì)名稱：甲脒亞璜酸n化學(xué)式：CH4N2O2Sn分子量：108.12 g/moln形狀：晶體粉狀n顏色：白色淺黃色n氣味：無味n純度：99重量n表觀容積密度：約850 kg/m3n在水中的溶解性：27 g/l（20）n 100 g/l（20且pH12）npH值（水溶液）：4.0（20且約10 g/l）FASFAS的作用的作用n對(duì)本體染色的紙和紙板上的染料進(jìn)行還原漂白。n對(duì)纖維進(jìn)行還原漂白，但白度增值較小，因?yàn)槔w維已經(jīng)之前得到了充分的漂白。六、滑石粉六、滑石粉n滑石粉是一種硅酸鎂礦物，分子式為Mg3Si4O10(OH)2。n滑石屬單斜晶系。晶體呈假六方或菱形的片狀。

17、通常成致密的塊狀、葉片狀、放射狀、纖維狀集合體。n無色透明或白色，但因含少量的雜質(zhì)而呈現(xiàn)淺綠、淺黃、淺棕甚至淺紅色；解理面上呈珍珠光澤。n硬度1，比重2.72.8n滑石具有潤(rùn)滑性、耐火性、抗酸性、絕緣性、熔點(diǎn)高、化學(xué)性不活潑、遮蓋力良好、柔軟、光澤好、吸附力強(qiáng)等優(yōu)良的物理、化學(xué)特性?；鄣淖饔没鄣淖饔胣用作填料n控制膠黏物七、肥皂（七、肥皂（SOAP）n供貨形式：固體n固含物：92%n密度：800 kg/m3n肥皂是一種陰離子表面活性劑n肥皂即脂肪酸皂，通常為16至18碳原子長(zhǎng)鏈的混合物SOAP作用n油酸或脂肪酸（具有獨(dú)特收集性能的物質(zhì)）n傳統(tǒng)產(chǎn)品被氫氧化鈉轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻婊钚栽頃r(shí)所需的最低硬

18、度約為10dH。使用脂肪酸時(shí)碎漿機(jī)內(nèi)所需的pH值通常約為910。n鈉皂在適當(dāng)?shù)乃捕认聲?huì)轉(zhuǎn)化為鈣皂。八、表面活性劑八、表面活性劑n與脂肪酸相比，它們的pH值敏感性要低一些；可以使用更少的氫氧化鈉來用于溶解。由于在回路中的含量高，分散效果可能更好，但是這也會(huì)降低收集作用。n對(duì)非離子、陰離子、陽離子和兩性表面活性劑進(jìn)行了區(qū)別比較。離子性對(duì)于處理各種不同的印刷油墨很重要。盡管有充分的調(diào)查研究，但是工廠只有根據(jù)自身的情況才能作出最終選擇。n很多產(chǎn)品都是混合產(chǎn)品，例如脂肪酸可能還含有潤(rùn)濕劑或分散劑，反之亦然。n化學(xué)品性能：通常以液體或粉狀形式供貨。九、絮聚劑九、絮聚劑 （聚丙烯酰胺）（聚丙烯酰胺）n高分子量產(chǎn)品以固體形式（粉狀或顆粒狀）供貨。這些產(chǎn)品需要一臺(tái)用于溶解的補(bǔ)充裝置，它采用一種間歇式工藝來確?；瘜W(xué)品的熟化時(shí)間以及將其稀釋至加入濃度。十、膨潤(rùn)土十、膨潤(rùn)土n供貨形式：固體n固含物