[01709798]大型还原法二氧化氯制备系统开发及其在纸浆无元素氯漂白中的应用

项目属于轻工业科学技术领域。2015年国务院印发的《水污染防治行动计划》中将造纸列为专项整治十大重点行业之首，要求在2017年底前造纸行业力争完成纸浆无元素氯漂白(ECF)改造或采取其他低污染制浆技术。大多数非木材制浆企业仍采用传统的氯化-碱抽提-次氯酸盐漂白(CEH)，导致纸浆白度低、易返黄、黏度损失大，废水污染负荷高、毒性大。TCF(全无氯漂白)和ECF是公认的清洁化漂白技术，由于TCF在实际生产中存在原料适应性差、纸浆强度低、生产成本高等问题，而以二氧化氯为主要漂白试剂的ECF漂白具有脱木素选择性好、废水污染负荷和毒性低、运行稳定等优势成为替代CEH漂白的最佳选择。因此，开发具有自主知识产权的纸浆漂白二氧化氯制备系统关键技术及设备，打破国外技术垄断，大幅度降低投资成本，提升制浆行业清洁化生产水平具有重要的现实意义。该项目主要技术创新点如下：开发的以甲醇、双氧水为组合还原剂的二氧化氯制备技术，克服了氯酸钠转化率低、生产不稳定、产品中氯气含量高等缺陷。开发的酸式硫酸钠中性化回收技术，在不添加任何化学品的情况下实现硫酸钠从酸性母液中高效分离并精制成元明粉，实现了副产品资源化利用。研制的集反应-蒸发-结晶三效一体的二氧化氯发生装置，实现了反应、蒸发、结晶的效能最大化。开发的适用于强腐蚀环境的固液曲级真空分离技术与设备，消除了母液固含量波动对分离效果的影响，实现了母液与晶体的高效分离。研发的两段逆流式二氧化氯吸收技术及装置，减少了冷冻水消耗及废气污染物排放，提高了二氧化氯溶液的浓度和稳定性。针对传统漂白纸浆得率低、强度损失大，漂白废水污染负荷高、毒性大等问题，开发了非木浆多重强化无元素氯漂白新方法。实现了ECF在蔗渣浆漂白领域的工业化应用，被评为2010年度中国纸业十大要闻。项目核心技术与关键设备获专利28项，其中发明专利8项，拥有完全自主知识产权。二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白技术成功应用于APP集团(印尼)Lontar、APP集团(印尼)IKPP、APP集团海南金海浆纸有限公司、广西永鑫华糖集团有限公司等近20家企业。自2010年以来设备生产企业实现直接销售收入超过4亿元，其中外汇创收2206.9万美元，新增利税1.6亿元。应用企业累计生产无元素氯漂白浆240万吨，新增销售收入100亿元，新增利税18亿元；COD减排效果显著，自2010年起，废水COD减排累计超过30万吨，AOX产生量比传统漂白技术降低90％以上，具有重大社会经济效益。