[发明专利]一种安全型臭氧漂白实验装置及方法

说明书

本发明公开了一种安全型臭氧漂白实验装置及方法，该装置包括依次串联的氧气源、气压调节阀、流量计、臭氧发生器、节流阀、进气调节阀、反应釜、排气调节阀和吸收罐；所述流量计与臭氧发生器之间设有压力表；所述节流阀与旁路管线并联，旁路管线的入口端连接在臭氧发生器与节流阀之间，出口端连接在节流阀与进气调节阀之间，旁路管线从入口端到出口端，依次包括在线流量计和浓度分析计，臭氧发生器带有水冷却装置和电流调节器，反应釜带有搅拌装置和DCS控制器。本发明可精确控制臭氧的产生量和加入量，并对臭氧浓度和压力进行实时监测，将其用于纸浆的漂白实验，操作方便灵活，安全可靠。

技术领域

本发明涉及制浆造纸技术领域，具体涉及一种安全型臭氧漂白实验装置及方法。

背景技术

造纸行业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业，在扩大内需、吸纳就业、促进城镇化发展等方面发挥了重要作用。目前，我国不管是产量还是消费总量，均居世界首位，约占世界总产量的1/4。但是，不容忽视的是，造纸行业造成的环境污染问题十分突出，多年来一直是我国水环境污染控制的重点行业。其中，纸浆厂常用的低浓用氯三段CEH 漂白方法是造成资源消耗大、对环境严重污染的最主要根源。

为解决化学法制浆生产产生的水污染问题，特别是含氯漂白产生大量有毒有害可吸附有机氯化物（AOX）的问题，制浆企业已普遍采用了氧脱木素、过氧化氢漂白等以含氧漂剂为主的漂白，但这些漂白很难将高硬度纸浆漂至高白度，往往还需要使用较多的二氧化氯漂剂，导致废水产生量和污染负荷很难进一步降低。有关研究表明，臭氧是一种高效的漂白剂，具有反应速度快、效率高等优点，能有效地脱除木素并提高纸浆的白度，从而彻底地消除有机氯化物，其对造纸工业全无氯（TCF）漂白的发展具有重要的意义。但是臭氧易于分解无法储存，需要现场制取使用。

目前，实验室进行臭氧漂白都是自主搭建简易实验装置，多使用玻璃容器，且多在低温下反应，存在可靠性差，臭氧控制精度不高、易泄露等安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提供一种可精确控制臭氧的产生量和加入量，并对臭氧浓度和压力进行实时监测，操作方便灵活、安全可靠的臭氧漂白实验装置，并将该装置用于纸浆臭氧漂白实验。

本发明通过下述技术方案实现。

一种安全型臭氧漂白实验装置，包括依次串联的氧气源、气压调节阀、流量计、臭氧发生器、节流阀、进气调节阀、反应釜、排气调节阀和吸收罐；所述流量计与臭氧发生器之间设有压力表；所述节流阀与旁路管线并联，所述旁路管线的入口端连接在臭氧发生器与节流阀之间，出口端连接在节流阀与进气调节阀之间，所述旁路管线从入口端到出口端，依次包括在线流量计和浓度分析计。

优选的，所述的氧气源经气压调节阀恒定压力，然后进入臭氧发生器6制备臭氧，产生的臭氧经在线流量计和浓度分析计计量后通入反应釜与纸浆进行反应，多余的尾气进入吸收罐处理后排空。

优选的，所述臭氧发生器带有水冷却装置和电流调节器。臭氧通入反应釜前，通过气压调节阀和电流调节器，控制臭氧产生量，并通过在线浓度分析仪测定臭氧浓度。

优选的，所述反应釜带有搅拌装置和DCS控制器。

优选的，所述反应釜中所有与物料接触的材质为耐腐蚀不锈钢。

优选的，所述流量计为氧气质量流量计；所述在线流量计为转子流量计。

优选的，所述反应釜中进气管下端离反应釜底部1~2cm；所述反应釜中进气管下端管壁布满小孔。

优选的，所述吸收罐中的溶液为碘化钾溶液。

一种利用以上所述的装置实现安全型臭氧漂白实验的方法，包括以下步骤：