造紙與紙漿化學品 — NaOH、H2O2、PAC、ClO2
TL;DR: 造紙與紙漿行業使用4類主要化學品：NaOH（CAS 1310-73-2）在155–175°C下進行Kraft法蒸煮，H₂O₂（CAS 7722-84-1）進行ECF/TCF無二噁英漂白，PAC（CAS 1327-41-9）混凝廢水達到QCVN 12-MT:2015標準，以及ClO₂消毒。祿天化工供應全部4類化學品，設有6個倉庫（巴地頭頓、同奈、平陽、峴港、芹苴、北寧），附每批CoA/MSDS。
目錄
- 造紙化學品包括哪些類別？
- NaOH — Kraft法紙漿蒸煮化學品
- H₂O₂ — 無氯紙漿漂白
- PAC — 造紙廠廢水混凝
- ClO₂ — 最終階段消毒與漂白
- 4類化學品技術規格參數對比表
- 各工序參考用量
- QCVN 12-MT:2015標準與檔案
- 在祿天化工購買造紙化學品
- 常見問題
造紙化學品包括哪些類別？
造紙和紙漿生產中使用的化學品按工序分為4大類：
第1類 — 蒸煮化學品： NaOH（燒鹼）、Na₂S（硫化鈉）。在Kraft法中分解木質素與纖維素纖維的分離。
第2類 — 漂白化學品： H₂O₂（過氧化氫）、ClO₂（二氧化氯）、NaOCl（次氯酸鈉）。去除殘留木質素和髮色團，提高ISO白度。
第3類 — 廢水混凝化學品： PAC（聚合氯化鋁）、PAM高分子聚合物。處理造紙廠廢水達到QCVN 12-MT:2015標準。
第4類 — pH調節和輔助化學品： H₂SO₄（硫酸）、Na₂CO₃（純鹼）、CaCO₃（石灰石）、染料、施膠劑。
據越南造紙與紙漿協會（VPPA）統計，造紙行業每年消耗超過20萬噸化學品，其中NaOH約佔35%，H₂O₂約佔15%，PAC和混凝劑約佔12%。
NaOH — Kraft法紙漿蒸煮化學品
NaOH（氫氧化鈉，CAS 1310-73-2）是Kraft法的基礎化學品 — 佔全球紙漿產量的90%。NaOH與Na₂S結合形成”白液”，在155–175°C、700–1000 kPa壓力下水解木質素-碳水化合物鍵。
機理： OH⁻離子斷裂木質素中的醚鍵，釋放長纖維素纖維 → 提高成品紙的機械強度。
造紙用NaOH技術規格參數：
| 指標 | NaOH片鹼 | NaOH液體32% | NaOH液體50% |
|---|---|---|---|
| NaOH含量 | ≥99.0% | 32.0 ± 0.5% | 50.0 ± 0.5% |
| Na₂CO₃ | ≤0.5% | ≤0.2% | ≤0.3% |
| NaCl | ≤0.03% | ≤0.01% | ≤0.02% |
| Fe₂O₃ | ≤0.005% | ≤0.001% | ≤0.002% |
| 規格 | 25kg/袋，1噸/托盤 | IBC 1000L，20噸/罐 | IBC 1000L，20噸/罐 |
Kraft法蒸煮參考用量：
- 針葉木：活性鹼（AA）佔絕幹木材重量的16–20%
- 闊葉木：12–16% AA
- 竹、稻草：10–14% AA
- 蒸煮溫度：155–175°C，保溫時間2–4小時
- 目標H因子：800–1200取決於原料型別
“控制活性鹼（AA%）和H因子是決定Kraft紙漿質量的兩個關鍵引數。AA偏差1%可導致紙張撕裂度變化5–8%。” — 技術員潘錦翠，CGHT，HCLT
H₂O₂ — 無氯紙漿漂白
H₂O₂（過氧化氫，CAS 7722-84-1）是替代Cl₂的新一代漂白劑，WHO和EU推薦用於ECF/TCF工藝。H₂O₂不產生二噁英或呋喃（AOX），滿足EU和日本出口標籤要求。
漂白機理： 在pH 10–11下，H₂O₂離解為過羥基陰離子（HO₂⁻）：
H₂O₂ + OH⁻ → HO₂⁻ + H₂O
HO₂⁻ + 髮色團（木質素）→ 無色產物最佳執行引數：
- pH：10.0–11.0（用NaOH調節）
- 溫度：60–70°C
- 停留時間：2–3小時
- 用量：每噸絕幹漿15–40 kg H₂O₂（取決於目標白度）
- 穩定劑：MgSO₄ 0.5–1.0 kg/噸漿
OQP（臭氧-Quebracho-過氧化物）工藝典型效果：
- 入口ISO白度：50–60%
- 出口ISO白度：80–90%
- AOX：≤0.1 mg/L（符合QCVN標準）
工業H₂O₂技術規格參數：
| 指標 | H₂O₂ 27.5% | H₂O₂ 50% |
|---|---|---|
| 含量 | 27.5 ± 0.5% | 50.0 ± 1.0% |
| 活性氧 | ≥13.0% | ≥23.5% |
| 鐵含量 | ≤0.5 ppm | ≤1.0 ppm |
| 穩定性 | ≥97% | ≥97% |
| 規格 | IBC 1000L，25噸/罐 | IBC 1000L，25噸/罐 |
PAC — 造紙廠廢水混凝
造紙廢水COD 800–2000 mg/L，TSS 500–1500 mg/L，主要來自溶解木質素、細小纖維素和殘留漂白化學品。PAC（聚合氯化鋁，CAS 1327-41-9）具有Al₁₃聚陽離子結構，中和這些膠體顆粒的負電荷，形成快速沉降的絮體。
混凝機理：
- 中和纖維素和木質素的負電荷 → 失去分散能力
- 顆粒間形成橋接 → Al(OH)₃絮體
- 沉降過程中機械捕獲懸浮固體
PAC處理造紙廢水執行引數：
| 指標 | PAC 10% | PAC 17% |
|---|---|---|
| Al₂O₃含量 | 10 ± 1% | 17 ± 1% |
| 鹼化度 | 45–65% | 45–65% |
| 溶液pH | 3.5–5.0 | 3.5–5.0 |
| 用量 | 150–300 mg/L | 100–250 mg/L |
| 最佳pH範圍 | 6.5–7.5 | 6.5–7.5 |
| 規格 | IBC 1000L | 25kg袋，25L桶 |
典型處理效果：
- TSS降低：85–95%
- COD降低：40–60%
- 色度降低：60–80%
- 沉降時間：20–30分鐘
關於PAC的注意事項： 與普通硫酸鋁不同，PAC 10%和17%具有預水解Al₁₃聚陽離子結構，可在低溫（5–15°C）下有效混凝而無需增加劑量。這對在寒冷季節執行或使用河水、湖水的地表水的造紙廠是一大優勢。
混凝後結合好氧生物處理，出水達到QCVN 12-MT:2015 A列標準：COD ≤75 mg/L，TSS ≤50 mg/L，AOX ≤0.1 mg/L。
ClO₂ — 最終階段消毒與漂白
ClO₂（二氧化氯，CAS 10049-04-4）是一種選擇性強氧化劑，用於ECF最終階段漂白和造紙廠給水消毒。ClO₂的氧化電位E° = 0.95V（還原至Cl⁻），選擇性攻擊木質素芳環，保護纖維素纖維結構。
機理： ClO₂將木質素芳環氧化為無色羧酸，保護纖維素纖維結構。與Cl₂不同，ClO₂不發生取代鹵化反應，因此產生的AOX極低。
技術規格參數：
- 形態：溶解氣體溶液（>9%不穩定，須當天使用）
- pH：2–4
- 漂白用量：5–15 kg ClO₂/噸漿
- 溫度：50–70°C
- 停留時間：60–120分鐘
ClO₂與其他漂白劑比較：
| 指標 | H₂O₂ | ClO₂ | NaOCl |
|---|---|---|---|
| AOX產生 | 無 | 極低 | 有 |
| 最高白度 | ≤88 ISO | ≤92 ISO | ≤85 ISO |
| 裝置腐蝕性 | 低 | 中 | 高 |
| 每公斤成本 | 低 | 高 | 低 |
4類化學品技術規格參數對比表
| 化學品 | CAS | 比重 | 溶液pH | 常見規格 | 主要應用 |
|---|---|---|---|---|---|
| NaOH片鹼 | 1310-73-2 | 2.13 | 13–14 | 25kg/袋 | Kraft法蒸煮 |
| NaOH液體32% | 1310-73-2 | 1.328 | 13–14 | IBC 1000L | 蒸煮、調pH |
| H₂O₂ 50% | 7722-84-1 | 1.195 | 3–4 | IBC 1000L | ECF/TCF漂白 |
| PAC 17% | 1327-41-9 | 1.32 | 3.5–5.0 | IBC 1000L | 廢水混凝 |
| ClO₂（溶液） | 10049-04-4 | — | 2–4 | 現場發生 | 漂白+消毒 |
各工序參考用量
| 工序 | 化學品 | 用量 | 條件 |
|---|---|---|---|
| Kraft法蒸煮 | NaOH + Na₂S | 12–20% AA/噸木材 | 155–175°C，2–4h |
| 洗漿 | H₂SO₄ | 5–10 kg/噸漿 | pH 5.5–6.5 |
| ECF漂白 | H₂O₂ | 15–40 kg/噸漿 | pH 10–11，60–70°C |
| 最終漂白 | ClO₂ | 5–15 kg/噸漿 | pH 2–4，50–70°C |
| 廢水處理 | PAC 17% | 150–300 mg/L | pH 6.5–7.5 |
| 助沉 | 陰離子聚合物 | 1–5 mg/L | PAC之後 |
QCVN 12-MT:2015標準與檔案
造紙廠廢水必須達到QCVN 12-MT:2015/BTNMT（敏感區域A列）：
| 指標 | A列 | B列 |
|---|---|---|
| COD | ≤75 mg/L | ≤150 mg/L |
| TSS | ≤50 mg/L | ≤100 mg/L |
| AOX | ≤0.1 mg/L | ≤0.3 mg/L |
| pH | 6.0–8.5 | 5.5–9.0 |
| 色度 | ≤20 Pt-Co | ≤70 Pt-Co |
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在祿天化工購買造紙化學品
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常見問題
造紙化學品包括哪些型別？
4大類：（1）NaOH用於Kraft法蒸煮，（2）H₂O₂和ClO₂用於漂白，（3）PAC用於廢水混凝，（4）H₂SO₄、Na₂CO₃用於pH調節和輔助。
NaOH用於蒸煮紙漿的濃度是多少？
片鹼NaOH ≥99%或液體32–50%。劑量按AA%計算：針葉木16–20%，闊葉木12–16%，竹/稻草10–14%。蒸煮溫度155–175°C。
H₂O₂漂白紙漿相比氯氣有何優勢？
不產生二噁英和AOX，達到ISO白度80–90%，環保友好。滿足EU和日本紙張出口標準。
PAC處理造紙廠廢水的用量是多少？
PAC 17%使用100–300 mg/L，pH 6.5–7.5，降低TSS 85–95%，COD 40–60%。結合生物處理可達QCVN 12-MT:2015 A列標準。
ClO₂和H₂O₂在紙漿漂白中有何不同？
ClO₂白度更高（≤92 ISO）且選擇性更強，但成本高且需要現場發生裝置。H₂O₂在ECF/TCF漂白中更常用。
造紙化學品需要哪些檔案？
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