[發(fā)明專利]一種安全型臭氧漂白實(shí)驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710940280.8
• 申請(qǐng)日: 2017-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN107687107B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐峻;陳克復(fù);李軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D21C9/10
• 分類號(hào): D21C9/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

本發(fā)明公開了一種安全型臭氧漂白實(shí)驗(yàn)裝置及方法，該裝置包括依次串聯(lián)的氧氣源、氣壓調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、臭氧發(fā)生器、節(jié)流閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、反應(yīng)釜、排氣調(diào)節(jié)閥和吸收罐；所述流量計(jì)與臭氧發(fā)生器之間設(shè)有壓力表；所述節(jié)流閥與旁路管線并聯(lián)，旁路管線的入口端連接在臭氧發(fā)生器與節(jié)流閥之間，出口端連接在節(jié)流閥與進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥之間，旁路管線從入口端到出口端，依次包括在線流量計(jì)和濃度分析計(jì)，臭氧發(fā)生器帶有水冷卻裝置和電流調(diào)節(jié)器，反應(yīng)釜帶有攪拌裝置和DCS控制器。本發(fā)明可精確控制臭氧的產(chǎn)生量和加入量，并對(duì)臭氧濃度和壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將其用于紙漿的漂白實(shí)驗(yàn)，操作方便靈活，安全可靠。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制漿造紙技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全型臭氧漂白實(shí)驗(yàn)裝置及方法。

背景技術(shù)

造紙行業(yè)是一個(gè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)文明建設(shè)息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)，在擴(kuò)大內(nèi)需、吸納就業(yè)、促進(jìn)城鎮(zhèn)化發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。目前，我國(guó)不管是產(chǎn)量還是消費(fèi)總量，均居世界首位，約占世界總產(chǎn)量的1/4。但是，不容忽視的是，造紙行業(yè)造成的環(huán)境污染問題十分突出，多年來(lái)一直是我國(guó)水環(huán)境污染控制的重點(diǎn)行業(yè)。其中，紙漿廠常用的低濃用氯三段CEH 漂白方法是造成資源消耗大、對(duì)環(huán)境嚴(yán)重污染的最主要根源。

為解決化學(xué)法制漿生產(chǎn)產(chǎn)生的水污染問題，特別是含氯漂白產(chǎn)生大量有毒有害可吸附有機(jī)氯化物（AOX）的問題，制漿企業(yè)已普遍采用了氧脫木素、過氧化氫漂白等以含氧漂劑為主的漂白，但這些漂白很難將高硬度紙漿漂至高白度，往往還需要使用較多的二氧化氯漂劑，導(dǎo)致廢水產(chǎn)生量和污染負(fù)荷很難進(jìn)一步降低。有關(guān)研究表明，臭氧是一種高效的漂白劑，具有反應(yīng)速度快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，能有效地脫除木素并提高紙漿的白度，從而徹底地消除有機(jī)氯化物，其對(duì)造紙工業(yè)全無(wú)氯（TCF）漂白的發(fā)展具有重要的意義。但是臭氧易于分解無(wú)法儲(chǔ)存，需要現(xiàn)場(chǎng)制取使用。

目前，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行臭氧漂白都是自主搭建簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)裝置，多使用玻璃容器，且多在低溫下反應(yīng)，存在可靠性差，臭氧控制精度不高、易泄露等安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種可精確控制臭氧的產(chǎn)生量和加入量，并對(duì)臭氧濃度和壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，操作方便靈活、安全可靠的臭氧漂白實(shí)驗(yàn)裝置，并將該裝置用于紙漿臭氧漂白實(shí)驗(yàn)。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。

一種安全型臭氧漂白實(shí)驗(yàn)裝置，包括依次串聯(lián)的氧氣源、氣壓調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、臭氧發(fā)生器、節(jié)流閥、進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥、反應(yīng)釜、排氣調(diào)節(jié)閥和吸收罐；所述流量計(jì)與臭氧發(fā)生器之間設(shè)有壓力表；所述節(jié)流閥與旁路管線并聯(lián)，所述旁路管線的入口端連接在臭氧發(fā)生器與節(jié)流閥之間，出口端連接在節(jié)流閥與進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥之間，所述旁路管線從入口端到出口端，依次包括在線流量計(jì)和濃度分析計(jì)。

優(yōu)選的，所述的氧氣源經(jīng)氣壓調(diào)節(jié)閥恒定壓力，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器6制備臭氧，產(chǎn)生的臭氧經(jīng)在線流量計(jì)和濃度分析計(jì)計(jì)量后通入反應(yīng)釜與紙漿進(jìn)行反應(yīng)，多余的尾氣進(jìn)入吸收罐處理后排空。

優(yōu)選的，所述臭氧發(fā)生器帶有水冷卻裝置和電流調(diào)節(jié)器。臭氧通入反應(yīng)釜前，通過氣壓調(diào)節(jié)閥和電流調(diào)節(jié)器，控制臭氧產(chǎn)生量，并通過在線濃度分析儀測(cè)定臭氧濃度。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)釜帶有攪拌裝置和DCS控制器。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)釜中所有與物料接觸的材質(zhì)為耐腐蝕不銹鋼。

優(yōu)選的，所述流量計(jì)為氧氣質(zhì)量流量計(jì)；所述在線流量計(jì)為轉(zhuǎn)子流量計(jì)。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)釜中進(jìn)氣管下端離反應(yīng)釜底部1~2cm；所述反應(yīng)釜中進(jìn)氣管下端管壁布滿小孔。

優(yōu)選的，所述吸收罐中的溶液為碘化鉀溶液。

一種利用以上所述的裝置實(shí)現(xiàn)安全型臭氧漂白實(shí)驗(yàn)的方法，包括以下步驟：