과산화수소 안정화 표백에서 IDS(Tetrasoium Iminodisucc)의 전략적 사용

IDS(테트라소듐 iminodisucc)는 주로 금속 이온(Fe3+, Cu2+, Mn2+ 등)을 킬레이트하여 과산화수소의 비효율적인 분해를 억제하는 과산화수소 안정화 표백제에 사용됩니다. 또한 일정 수준의 분산성을 보여 제지, 섬유 및 염색 산업의 표백 공정에 적합합니다.

적용 시나리오(제지/섬유), 공정 유형(연속/간헐적), 수질 상태 및 표백 목표(흰색, 섬유 보호)에 따라 구체적인 사용 방법을 종합적으로 조정해야 합니다. 핵심 초점은 용량 제어, 추가 방법 및 프로세스 매개 변수 일치의 세 가지 핵심 측면에 있습니다.

I. 기술적 전제 조건: IDS 등급 선택 및 솔루션 준비

1. IDS 품질 및 선택 표준

• 순도: 활성 함량 ≥95%(건식 기준)와 염분 함량 ≤3%로 산업용 ID가 선호됩니다. 이는 불순물(예: Cl 및 SO42 )이 표백 시스템의 안정성에 영향을 미치지 않도록 하기 위한 것입니다.
  

• 용해성: IDS는 물에 쉽게 용해됩니다(20C에서 약 120g/L). 경수에 Ca2+와 Mg2+가 있어 IDS의 첼레이팅 용량이 손실되지 않도록 탈이온수 또는 연수를 사용하여 용액을 준비하는 것이 좋습니다.
  

• pH 적응성: IDS는 pH 범위 4-12 내에서 안정적입니다. 과산화수소 표백 시스템은 일반적으로 알칼리성(pH10-11.5)이므로 IDS 용액의 추가 pH 조정이 필요하지 않습니다.
  

2. IDS 작업 솔루션의 준비 및 저장

• 농도 : 5-15% IDS 수용액(예: 물 100kg에 고체 ID10kg을 추가)을 준비하고 완전히 녹을 때까지 10-15분 동안 저어주는 것이 좋습니다. 고체를 직접 첨가하지 마십시오. 이는 과도한 국소 농도를 초래할 수 있습니다.
  

• 저장: 경미한 성능 저하를 유발할 수 있는 장기간 보관(특히 고온에서)을 방지하기 위해 준비된 IDS 솔루션을 24시간 이내에 사용해야 합니다.
  

II. 산업 응용 시나리오: 과산화수소 펄프 표백

종이 표백은 주로 화학 및 기계적 펄프의 무염소 표백(ECF/TCF)에 중점을 둡니다. 일반적인 프로세스에는 간헐적(배치 표백) 및 연속적(다단계 표백 타워)이 포함됩니다.

1. 일괄 표백 작업(업플로우 타워 및 표백 탱크)

• 대상 애플리케이션: 중소 제지 공장, 전문 종이(예: 문화 종이, 가정용 종이).
  

• 특정 운영 단계:
  

  1. 전처리: 펄프 농도를 8-12%로 조정하고 금속 이온 함량을 테스트합니다(Fe3+는 ≤0.1mg/kg이어야 함).
     

  2. 투여 순서: 먼저 IDS 용액을 넣고 5-10분 동안 저은 다음 과산화수소와 알칼리제(NaOH)를 추가합니다.
     

  3. 반응 제어: 온도를 60-80C로 높이고 pH를 10.5-11.5로 유지하고 2-4시간 동안 표백합니다.
     

  4. 엔드포인트 결정: 펄프 밝기(예: ISO 밝기 ≥85%)와 섬유 강도를 테스트합니다. 표준이 되면 40도 이하로 식히고 세척으로 종료합니다.
     

• 제어할 주요 매개 변수:
  

  • ID 용량: 0.1-0 (절대 건조 펄프 대비). 높은 금속 함량(Fe3 + > 0.1mg/kg)의 경우 0.3-0 .5%까지 증가합니다.
    

  • 과산화수소 용량: 2-5%(절대 건조 펄프 대비). H2O2에 대한 IDs의 권장 비율은 1:10에서 1:15입니다.
    

  • 동요 속도: 섬유 손상을 방지하기 위해 30-50rpm입니다.
    

2. 연속 표백 시스템(D-단계 표백)

• 대상 애플리케이션: 대규모 제지 공장, 화학 펄프(예: 소프트우드/하드우드 펄프).
  

• 특정 운영 단계:
  

  1. 온라인 주입: 5% IDS 솔루션, 30% H2O2 및 10% NaOH가 계량 펌프를 통해 "믹서"에 동시에 주입됩니다.
     

  2. 연속 투여: 혼합 용액은 파이프라인의 펄프(10~15% 농도)와 통합되어 표백 타워(1~2시간 거주 시간)에 공급됩니다.
     

  3. 실시간 모니터링: 온라인 센서는 타워 출구에서 pH(10-11) 및 잔류 H2O2(0.1-0.3%)를 모니터링하여 용량을 동적으로 조정합니다.
     

• 제어할 주요 매개 변수:
  

  • ID 용량: 0.08-0 (뼈 건조 펄프 대비). 연속 프로세스는 배치 프로세스보다 20-30% 더 효율적입니다.
    

  • 온도: 70-90C(높은 온도에서 IDS 첼레이션 안정성이 EDTA보다 우수함).
    

  • 유량: 0.5-1 m/s의 파이프라인 유량을 통해 균일한 시약 분배를 보장합니다.
    

Technical Note: If using a composite stabilizer (IDS + sodium silicate + organic amine), pre-mix the IDS with the other ingredients before adding to prevent precipitation of sodium silicate and Ca2+.