[发明专利]用于在化学制浆厂处理液体流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在化学制浆厂处理液体流的方法，该制浆厂 至少包含用于生产纸浆的碱法蒸煮工艺，具有基本上封闭的液体循环 的粗浆处理，使用ECF漂白的纸浆漂白车间，包括化学回收锅炉的化 学回收车间，以及流出物纯化。

背景技术

在过去的几年期间，制浆厂的规模大幅增加，如同今天生产1百 万吨/a的制浆厂是其标准规模，并且似乎制浆厂规模的增加并不会停 止。在制浆厂规模增加的同时，制浆厂被建设在具有非常严格的环境 保护法规的区域和环境内。例如，严格限制制浆厂使用的水量。因为 制浆厂规模的增加，制浆厂每一吨纸浆使用的水量的少量减少，绝对 不会降低制浆厂使用的水量，但是随着生产规模的增加，该量会补偿 回到相同的水平。这在制浆厂根本不具有充足的可利用的水或者应该 节约水资源用于人和耕作需要的国家中，这种发展尤其是困难的。在 这种情况下，即使其他的生产要求容易满足，但是由于水资源对制造 制浆厂来说是不可能的，所以这种地方根本不可能修建制浆厂。另外， 在许多区域，通过制浆厂产生对环境较少有害的物质的方式，更清洁 的环境是期望的。因此，有必要寻找到密闭性更高的工艺的解决方案。

含氯化学品已经以若干不同形式用于化学纸浆的整个生产过程 中，元素氯Cl₂、二氧化氯ClO₂和次氯酸盐NaOCl或CaOCl是最公知 的。含氯化学品还已经尤其以次氯酸的形式在漂白中使用，但没有在 使用中保持永久性应用。另一方面，化学纸浆工业具有迫切地维持这 种技术的期望：其中用含氯化学品漂白纸浆，使得二氧化氯是制浆厂 漂白法中主要的化学品。长年对于在漂白流出物中减少有机氯化合物 量的压力已经导致了首先放弃了氯和次氯酸盐的使用，而且在使用氧 阶段蒸煮后纸浆的卡伯值对于软木从30水平减少至10-15水平，对于 硬木从16-20水平减少至10-13水平。20世纪90年代，目标同样是放 弃二氧化氯的使用，并且许多制浆厂转向使用总体无氯(TCF)的漂白 技术，其中二氧化氯的使用也被完全无氯的漂白化学品，诸如臭氧和 过氧化物所替代。使用这种技术，制浆厂摈除了所有的含氯化学品， 但另一方面，许多纸生产者不满意不用氯化学品制得纸浆的性质。因 此，与制浆厂的封闭有关的所有技术方案的边缘条件，是二氧化氯仍 然用作漂白化学品。

因此，在最近几年期间，作为漂白化学品的二氧化氯的支配地位 甚至已经获得更大的动力，甚至最近的研究或工业经验也没有动摇它 的地位，但是通常，只有少数例外，整个制浆工业已经批准使用二氧 化氯作为漂白中的关键化学品。因此，如果制浆厂进一步降低有机氯 化合物的量，则制浆厂的目标首先并且最重要的将是消除它们并在制 浆厂内部处理它们，而不是降低二氧化氯的使用。

二氧化氯是具有一个氯原子和两个氧原子的化合物。所以，该化 合物的原子量为约67.5g/l，由此氯的份数为52.5％。作为氧化势相当 于氯的氧化势的2.63倍的二氧化氯，据计算在漂白中使用一千克二氧 化氯相当于2.63kg的氯剂量，因为二氧化氯的52.5％是氯原子的形式， 漂白阶段只接收将要例如在氯化阶段中给入纸浆的氯的量的19.9％。为 此，鉴于漂白效率和环境效应，二氧化氯是一种折中，兼备良好的漂 白效率和合理的环境排放。

被用于漂白浆的现代ECF漂白通常由至少三个漂白阶段和三个洗 涤器形成。在特例中可能仅仅有两个洗涤器，但这种应用是少见的。 ECF漂白覆盖了所有这种漂白序列，其具有至少一个二氧化氯阶段并 且其不在任何漂白阶段中使用元素氯。因为由于纸浆性质的原因次氯 酸盐的使用仅仅局限于生产少数特别的纸浆，诸如溶解纸浆，而且认 为次氯酸盐不应用于ECF纸浆的生产，但是它并不完全被排除。另外， 该漂白序列包含了一个碱阶段，其中使用的附加化学品是今天通用的 氧、过氧化物或者这两者。而且，现代的漂白可以使用臭氧、各种类 型的酸阶段以及用于移除重金属的螯合阶段。在文献中，用字母描述 了所述漂白阶段：

O＝氧去木质素作用

D＝二氧化氯阶段

H＝次氯酸盐阶段

C＝氯化阶段

E＝碱抽提阶段

EO＝使用氧作为附加化学品的碱抽提阶段

EO＝使用过氧化物作为附加化学品的碱抽提阶段

EOP(PO)＝使用氧和过氧化物作为附加化学品的碱抽提阶段

P＝碱过氧化物阶段