科技部正式發布的《國家綠色低碳先進技術成果目錄》包括18項水污染治理技術、15項大氣污染治理技術、23項固廢處理技術等共85項先進技術成果。
1. 技術名稱
大型二氧化氯制備系統及紙漿無元素氯漂白關鍵技術
2. 適用范圍
制漿造紙行業清潔生產。
3. 技術內容
3.1 技術原理
(1)綜合法二氧化氯制備技術
NaCl 溶液在 NaClO3 電解槽中經電解反應生成濃 NaClO3溶液和氫氣,氫氣經過冷卻除水后送 HCl 合成單元,與 ClO2生成單元產生的弱氯氣燃燒合成制備 32%鹽酸。濃 NaClO3 溶液與 32%鹽酸泵送至二氧化氯發生器反應生成 ClO2氣體。該氣體冷凝后去吸收/提氣塔被冰水吸收后,制得9g/L~11g/L ClO2水溶液,氣提出來的弱氯氣送至 HCl 合成單元使用。發生器反應殘液(含氯化鈉)返回 NaClO3 電解單元循環使用。
(2)還原法
原料濃 H2SO4、NaClO3、還原劑溶液進入發生器反應生成ClO2。ClO2 氣體冷凝后進入吸收塔,被冰水吸收制成 9g/L~11g/L ClO2水溶液。反應產生的副產品酸性芒硝進行洗滌濃縮,濾液返回發生器循環反應,酸性芒硝晶體進行復分解反應轉化成中性芒硝。中性芒硝洗滌濃縮后的酸液返回發生器回收硫酸,中性芒硝晶體溶解或干燥后供堿回收車間使用或外售。
3.2 主要創新點
3.2.1 綜合法
(1)在二氧化氯生成與氯酸鈉電解工段之間采用氯酸鈉溶液調質控制,消除了因生產波動帶來的工段間彼此干擾。
(2)二氧化氯生成效率從 90.0%提高到 93.5%,純度從90.0%提高到 98.0%。
(3)采用氣提循環電解系統及設計優化的電解槽和直接載流技術,電解效率高達 95%,氧含量低于 2.6%。
3.2.2 還原法
(1)氯酸鈉轉化率比傳統工藝提高 2%,氯氣含量降低50%~60%。
(2)副產物酸性芒硝轉化成中性芒硝回收使用,酸用量比傳統工藝降低 17%,無固廢和廢液外排。
4. 污染治理或環境修復效果
兩種工藝制備的二氧化氯氯氣含量低,應用于制漿造紙企業,處理后廢水 AOX 含量可達到《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)要求,比傳統工藝的漂白廢水 AOX 降低 33%以上。副產物酸性芒硝轉化成中性芒硝回收使用,系統酸消耗減少,避免了固廢和廢液外排。
5. 技術示范情況
已在國內外 40 多家企業推廣應用,應用企業累計生產漂白紙漿 700 多萬 t。廣西貴糖(集團)股份有限公司無元素氯漂白技改工程項目,建設了一套 8t/d 還原法二氧化氯制備系統,應用于270t/d 漂白漿生產線。APP 集團海南金海漿紙有限公司綜合法二氧化氯制備項目,建設了一套 35t/d 綜合法二氧化氯制備系統,應
用于該公司的擴產漂白漿生產線。企業的廢水排放 AOX 均達到《制漿造紙工業水污染物排放標準》(GB3544-2008)要求。
6. 投資估算
廣西貴糖(集團)股份有限公司(8t/d)無元素氯漂白技改工程項目總投資 1885 萬元,其中設備投資 1644 萬元。
7. 投資回收期
廣西貴糖(集團)股份有限公司(8t/d)無元素氯漂白技改工程項目投資回收期約 3 年。
8. 技術成果轉化推廣前景
我國有 3000 多家制漿造紙企業,國外印度、印尼等一些制漿造紙發達國家新建制漿項目也需配套二氧化氯制備系統。大型二氧化氯制備系統可完全替代進口設備技術,具有良好的推廣應用前景。
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