AT396129B

AT396129B - Verfahren zum bleichen von cellulosebrei

Info

Publication number: AT396129B
Application number: AT0251990A
Authority: AT
Original assignee: Kamyr Ab
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1990-12-12
Publication date: 1993-06-25
Also published as: DE4039099C2; NO176061C; SE8904403D0; FR2656634B1; JPH04289288A; SE8904403L; BR9006578A; FI95291B; CA2031848A1; SE467260B; NO905599D0; FI906400A; ATA251990A; FI906400A0; NO176061B; NO905599L; DE4039099A1; FR2656634A1; CA2031848C; FI95291C

Description

AT 396 129 B

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von Cellulosebrei bzw. Pulpe aus Cellulosefasermaterial bei der Herstellung chemischer Pulpe, bei welchem die ankommende Pulpe kontinuierlich in eine Bleichlinie eingeführt und mit mehreren Chlordioxid und Ozon enthaltenden Bleichmitteln gebleicht wird.

Chlor ist eines der Bleichmittel, die am häufigsten zum Bleichen von Pulpe aus Cellulosefasermaterial, 5 insbesondere chemischer Pulpe, verwendet werden. Chlor, das chlorinierte organische Verbindungen bildet, ist aber als umweltschädlich anzusehen, so daß ein zunehmender Widerstand gegen die Verwendung von Chlor vorhanden ist. Dies hat zu geringeren Grenzwerten für die Emission von chlorinierten organischen Substanzen, gemessen als kg adsorbierbares organisches Halogen (AOX) pro Tonne Pulpe geführt Bis zum Jahrhundertwechsel wird wahrscheinlich eine Menge von 1,0 bis 2,0 kg AOX pro Tonne Trockenpulpe von den Umwelt-10 Schutzbehörden zugelassen werden. Darauf, und wenn es technisch durchführbar ist möglicherweise auch früher, wird man mit Mengen von unterhalb 1,0 kg AOX pro Tonne Pulpe rechnen müssen.

Eine Anzahl verschiedener Verfahren sind vorgeschlagen worden, um die zunehmend strengeren Anforderungen bezüglich der Verwendung von Chlor zu erfüllen, wie Verringerung des Ligningehaltes in der Pulpe vor dem Bleichen mit Chlor durch verlängertes Aufschließen und durch Ausführung einer anfänglichen Delignifikation 15 mit Sauerstoffgas. Andere Verfahren umfassen die Verringerung der zugesetzten Chlormenge oder den Ersatz von

Chlor durch Chlordioxid.

Es ist auch bekannt, daß vom Umweltgesichtspunkt ha* Ozon viel besser ist als die kommerziell verwendeten Bleichmittel Chlor und Chlordioxid zum Bleichen von Cellulosebrei bzw. Pulpe. Mit Rücksicht auf die hohen Qualitätsanforderungen, die an die Pulpe gestellt werden, insbesondere Helligkeit, Reinheit und Festigkeit, ist es 20 gegenwärtig nicht möglich, Chlordioxid vollständig wegzulassen. Die kommerzielle Verwendung von Ozon ist bisher nicht möglich gewesen, und zwar aufgrund der hohen Kosten für die Herstellung von Ozon und der beträchtlich geringeren selektiven Natur von Ozon, wenn übliche Bleichverfahren angewendet werden. Mit "geringer Selektivität" ist gemeint, daß zusätzlich zur Entfernung von Lignin das Ozon auch die Cellulose merklich abbaut Die Kappa-Zahl einer Pulpe ist ein Maß des Ligningehaltes, während ihre Viskosität ein Maß 25 der mittleren Kettenlänge der Cellulose und ein Anzeichen für ihre Festigkeit ist. Für eine gebleichte Nadelholz-

Pulpe mit einer Helligkeit von 90 ISO und guten Festigkeitseigenschaften sollte die Viskosität oberhalb 800 SCAN-Einheiten (dm^/kg) betragen.

Wenn eine mit Sauerstoffgas gebleichte Pulpe weiter mit Chlordioxid und/oder Chlor gebleicht wird, sind vier oder fünf getrennte Stufen für die gebleichte Pulpe erforderlich, um eine Helligkeit zu erreichen, die die 30 Marktanforderung erfüllt, d. h. etwa 90 ISO. Mit "getrennte Stufen" ist gemeint, daß jede der Stufen von einem Waschen der Pulpe eingeschlossen ist. Die Einrichtung zum Waschen der Pulpe erfordert aber die höchste Kapitalinvestition in einer Bleichanlage.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zum Bleichen von Pulpe aus Cellulosefa-sermaterial, das das adsorbierbare organische Halogen beträchtlich reduziert und das im Hinblick auf die bisher 35 verwendeten Bleichprozesse wirksamer ist.

Durch die Erfindung soll auch ein verbessertes Verfahren zum Bleichen von Pulpe aus Cellulosefasermaterial geschaffen werden, welches die Verwendung von Chlor und Chlordioxid verringert.

Ferner soll durch die Erfindung ein verbessertes Verfahren zum Bleichen von Pulpe aus Cellulosefasermaterial geschaffen werden, bei welchem eine geringe Anzahl von Bleichstufen verwendet wird, um eine gebleichte Pulpe 40 mit marktgerechter Helligkeit und Festigkeit zu erhalten.

Ferner soll durch die Erfindung auch die Selektivität der Delignifikation erhöht werden, so daß eine ausreichend hohe Viskosität nach der Ozonbehandlung erreicht werden kann, so daß die Pulpe zusätzlich getrennten Bleichstufen unterworfen werden kann, um eine marktgerechte Helligkeit zu erreichen.

Demnach betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Bleichen einer Pulpe aus Cellulosefasermaterial bei der 45 Herstellung chemischer Pulpe, bei welchem die ankommende Pulpe kontinuierlich in eine Bleichlinie eingeführt und mit mehreren Chlordioxid und Ozon enthaltenden Bleichmitteln gebleicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe in ein und derselben Stufe in beliebiger Folge durch Chlordioxid und Ozon gebleicht wird, daß Chlordioxid und Ozon an voneinander getrennten Stellen zugesetzt weiden, und zwar jedes an wenigstens einer Stelle in der Bleichlinie, wobei diese ein und dieselbe Stufe frei ist von einem Zwischenwaschen zwischen den Stellen für 50 den Zusatz von Chlordioxid und Ozon, und daß die behandelte Pulpe eine mittlere Konsistenz von 6 bis 15 % aufweist und das zugesetzte Ozon mittels eines Trägergases zugesetzt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Ozon nach dem Chlordioxid zugesetzt, wobei das Ozon an einer oder mehreren Stellen in der Anfangsstufe zugesetzt wird. An jeder dieser Stellen wird ein Mischer verwendet. 55 Es ist zweckmäßig, daß das Ozon zugesetzt wird, wenn 10 bis 99 % des Chlordioxids eine Reaktion eingegangen sind.

Das Ozon wird mit Hilfe eines etwa 2 bis 13 Gewichts % Ozon enthaltenden Trägergases zugesetzt.

Vorzugsweise wird die Pulpe bei einem Druck von über einem bar Überdruck behandelt. Das aufeinanderfolgende Bleichen der Pulpe mit Chlordioxid und Ozon oder wahlweise umgekehrt wird bei einer Temperatur von 60 25 eC bis 70 eC, vorzugsweise 45 °C bis 65 °C, ausgeführt.

Den Behandlungen mit Chlodioxid und Ozon folgen eine oder zwei Alkali-Extraktionen, von denen wenig- -2-

AT 396 129 B stens eine mit Sauerstoffgas und/oder Wasserstoffsuperoxid verstärkt ist, wobei vorzugsweise die erste Alkali-Extraktion entweder in Aufeinanderfolge mit den Chlodioxid- und Ozon-Behandlungen ohne Zwischenwaschen oder in ein» einem Waschen folgenden getrennten Stufe ausgefUhrt wird.

Die Pulpe wird abschließend mit Chlodioxid in einer oder mehreren Stufen, üblicherweise in zwei Stufen, gebleicht

Die zugeführte und behandelte Pulpe ist vorzugsweise von mittlerer Konsistenz von etwa 6 bis 15 % und besteht zweckmäßigerweise aus mit Sauerstoff delignifizierter Pulpe, die nach einem mit MCC bezeichnten modifiziert»! Verfahren oder nach einem Standard-Verfahren kontinuierlich gekocht bzw. aufgeschlossen worden ist Die Pulpe kann auch mit Ozon behandelt sein.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch eine Bleichanlage zur Durchführung einer Ausführung des »findungsgemäßen Verfahrens tnd

Fig. 2 eine andere Bleichanlage zur Durchführung einer zweiten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in Fig. 1 gezeigte Bleichanlage enthält einen Versorgungstank (1), einen Entspannungstank (2), einen ersten Aufwärtsstrom-Bleichturm (3) mit Diffusor-Wascheinrichtung am Oberteil, ein Fallrohr (4) und einen zweiten Aufwärtsstrom-Bleichturm (5) mit Diffusor-Wascheinrichtung am Oberteil. Pulpe mit mittlerer Konsistenz (etwa 6 bis 15 %) wird von dem Versorgungstank (1) über eine Leitung (6) zum Entspannungstahk (2) und dann vom Entspannungstank (2) über die Leitung (7) zum Bleichturm (3) gefördert. Der Bleichturm (3) ist über eine Leitung (8) mit dem Fallrohr (4) verbunden, und es ist das Fallrohr über eine geeignete Pumpe (10) nahe dem Fallrohr (4) enthaltende Leitung (9) mit dem Boden des Bleichturmes (5) verbunden. Die gebleichte Pulpe wird vom Oberteil des Bleichturmes (5) über eine Leitung (11) entfernt. Waschflüssigkeit wird dem Oberteil der Bleichtürme (3) und (5) über Leitungen (12) bzw. (13) zugeführt. Trägergas, wie Sauerstoffgas, Stickstoffgas oder Mischungen daraus, wird vom Oberteil des Entspannungstanks (2) über eine Leitung (14) entfernt und zu einer geeigneten Einrichtung für eine mögliche Wiedergewinnung geleitet

Die Pulpe wird vom Versorgungstank (1) über eine am Boden des Tanks angeordnete Austragvorrichtung (15) und vom Entspannungstank (2) über eine am Boden des Tanks angeordnete ähnliche Austtagvorrichtung (16) zugeführt Die Austragvorrichtungen (15), (16) sind speziell für das Austragen von Pulpe mit mittlerer Konsistenz konstruiert Ferner enthält die Leitung (6) zwei Mischer (17), (18), die einer hinter dem anderen angeordnet sind, d. h. Vorrichtungen zum homogenen Mischen von Behandlungsmittel in die durchströmende Pulpe. D» Mischer (17) ist mit dem stromabwärts angeordneten Mischer (18) mit Hilfe eines Leitungsteiles (6a) vorbestimmter Länge verbunden. Ein ähnlicher Mischer (19) ist in d» Leitung (7) angeordnet die von dem Entspannungstank (2) zum ersten Bleichturm (3) führt Jed» Misch» (17), (18), (19) enthält eine Verflüssigungsvorrichtung, um sichelzustellen, daß die verschiedenen Behandlungsmittel kräftig und homogen in die Pulpe eingemischt werden. Ein solcher intensiver Mischer kann vorteilhafterweise ein "Kamyr MC Mischer" sein, d. h. ein Mischer, d» speziell so konstruiert ist, daß er eine hochwirksame Mischung von Behandlungsmittel in Pulpe mittl»er Konsistenz bewirkt.

Nahe dem Auslaß vom Versorgungstank (1) wird, wenn erford»lich, ein Ansäuerungsmittel, wie Schwefelsäure, über eine Leitung (20) zugesetzt, um die Pulpe auf einen Wert unterhalb pH 5, z. B. pH 2 bis 4, anzusäuem. Chlordioxid wird üb» eine Leitung (21) dem ersten Mischer mit hoher Mischwirkung zugeführt, während ein Ozon enthaltendes Trägergas über eine Leitung (22) zum folgenden zweiten Mischer (18) mit hoher Mischwirkung zugeführt wird. Ein alkalihaltiges Mittel, wie Natriumhydroxid, wird über eine Leitung (23) dem Auslaß des Entspannungstanks (2) zugesetzt, und es kann auch Sauerstoffgas an der gleichen Stelle über eine Leitung (24) zugesetzt werden, wenn dies gewünscht wird. Ferner ist eine Leitung (25) mit dem dritten Misch» (19) mit hoh» Mischwirkung v»bunden, um Wasserstoffsup»oxid zuzuführen, und es ist eine weitere Leitung (26) mit dem Mischer (19) verbunden, mit der Hochdruckdampf der Pulpe zugeführt wird. Am Auslaß des Fallrohres (4) ist die Pumpe (10) mit einer Leitung (27) für die Zuführung von Chlordioxid versehen. Ein Reaktionsgefäß (28) kann zweckmäßig in dem Leitungsteil (6b) zwischen dem zweiten Mischer (22) und dem Entspannungstank (2) vorgesehen sein, wobei das Gefäß und der Leitungsteil (6b) so dimensioniert sind, daß die V»weilzeit der hindurchströmenden Pulpe etwa 0,1 bis 10 Minuten, vorzugsweise 0,5 bis 5 Minuten, beträgt Wenn der Leitungsteil (6b) ausreichend lang ist, um es der Pulpe zu ermöglichen, darin während der erforderlichen Verweilzeit zu verbleiben, kann das Reaktionsgefäß (28) auch weggelassen werden.

Die auf einem pH-Wert von beispielsweise 4 angesäuerte Pulpe wird in dem ersten Mischer (17) mit Chlordioxid homogen gemischt und wird dann nach einer verhältnismäßig kurzen Zeitperiode mit Ozon enthaltendem Trägergas gemischt. Diese kurze Zeitperiode kann von 10 Sekunden bis zu einem paar oder mehreren Minuten, z. B. 10 Minuten, betragen. Es ist zweckmäßig, daß 10 % bis zu 99 % des Chlordioxids mit der Pulpe reagiert hat, bevor Ozon in gasförmiger Form zugesetzt wird. Bei der d»zeitigen Technologie für die Produktion von Ozon kann das Trägergas etwa 2 bis 13 Gewichts % Ozon enthalten, jedoch bei besseren Herstellungsverfahren in der Zukunft sollte es möglich sein, den Ozonanteil auf z. B. bis zu 20 Gewichts % zu -3-

AT 396 129 B erhöhen. Die zugeführte Ozonmenge kann durch die Wahl eines geeigneten Gasdruckes dadurch kontrolliert werden, daß, je höher der Gasdruck ist, wenn es in die Pulpe eingemischt wird, um so mehr Ozon eingemischt weiden kann. Da von dem Trägergas nichts verbraucht wird, wird dieses durch die Leitung (14) für eine mögliche Wiedergewinnung entfernt. Nach dem Entspannungstank (2) wird Natriumhydroxid zugesetzt, um die Pulpe zu 5 neutralisieren und den pH-Wert auf bis zu 11 bis 12 zu erhöhen. Eine geringe Menge an Sauerstoffgas kann möglicherweise zugesetzt werden, um die leicht oxidiertat Verbindungen in der Pulpe zu oxidieren, so daß das Wasserstoffsuperoxid wirksamer verwendet wird. Eine geringe Menge des letztgenannten Bleichmittels wird bei einem Mischer (19) zugesetzt. Es kann auch Hochdruckdampf in ausreichender Menge zugesetzt werden, um die Temperatur da Pulpe auf etwa 60 bis 90 °C zu erhöhen. Bis zu dieser Stelle, an der Hochdruckdampf zugesetzt 10 wird, und insbesondere vor dem Entspannungstank (2) wird die Temperatur der Pulpe eingestellt auf ein verhältnismäßig niedriges Niveau von etwa 25 bis 70 °C, vorzugsweise 45 bis 65 °C. Eine durch Sauerstoffgas und Superoxid verstärkte Alkali-Extraktion tritt unmittelbar an den verschiedenen Zusätzen nach dem Entspannungstank (2) und bis zu der Wascheinrichtung in dem Bleichturm (3) auf und wird somit am Oberteil des Bleichturmes (3) dadurch unterbrochen, daß die Pulpe mit einer Waschflüssigkeit gewaschen wird. Die 15 gewaschene Pulpe wird dann in dem Bleichturm (5) mit Chlodroxid gebleicht, wobei diese Varbindung in vorbe-stimmter Menge an der stromaufwärts gelegenen Pumpe (10) zugesetzt wird. Das beschriebene Bleichverfahren besteht somit aus einer Bleichfolge mit nur zwei Bleichstufen mit einer Waschstufe zwischen ihnen, die im oberen Teil des Bleichturmes (3) ausgeführt wird. Die Bleichfolge kann somit folgendarmaßen dargestellt werden: (DZEOP)D. 20 Fig. 2 zeigt eine abgewandelte Bleichanlage, die in Bezug auf die in Fig. 1 dargestellte Bleichanlage dadurch ergänzt worden ist, daß sie eine Waschstufe zwischen der Ozonbehandlung und der Akali-Extraktion ausfuhrt. Die Teile und Elemente, die in doi beiden Figuren im wesentlichen gleich sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und müssen deshalb nicht weiter erläutert werden. Wie in Fig. 2 zu sehen, ist die Austragvorrichtung (16) des Entspannungstanks (2) mit einer Leitung (29) versehen, die mit einer Diffusor-Waschvorrichtung 25 (30) verbunden ist. Die Leitung (29) oithält eine Pumpe (31), welche Pulpe mittlerer Konsistenz der Wasch vorrichtung (30) zuführt, welcher Waschflüssigkeit über eine Leitung (32) zugefühit wird. Die Pulpe wird von einer Leitung (33) von der Waschvorrichtung (30) zu einem Fallrohr (34) geführt, das mit dem Boden des Bleichturmes (3) über eine Leitung (7) verbunden ist. Die Leitung (7) enthält eine geeignete Pumpe (35), die nahe dem Fallrohr (34) angeordnet ist. Die beiden Leitungen (23), (24), die mit der Pumpe (35) verbunden 30 sind, führen dieser ein alkalisches Mittel, wie Natriumhydroxid, bzw. Sauerstoffgas zu, wenn dies erwünscht ist Die Leitung (7) enthält auch einen Mischer (19) mit hoher Mischwirkung. Der Mischer besitzt eine Leitung (25) für die Zufuhr von Wassostoffsuperoxid und eine Leitung (26) für die Zufuhr von Dampf zur Pulpe, wenn dies gewünscht wird. In der wahlweisen Ausführung des Bleichprozesses nach der Erfindung, der unter Verwendung der Bleichanlage nach Fig. 2 ausgeführt wird, ist somit eine Waschstufe vor dem Alkali-Zusatz eingeführt 35 Die Bleichfolge besteht somit aus drei Bleichstufoi, d. h. (DZ)(EOP)D. Diese Ausführung ofoidert höhere Investitionskosten, jedoch ist der Verbrauch an Natriumhydroxid geringer als bei da1 zuerst beschriebenen Ausführung.

Das folgende Beispiel illustriert die Erfindung weiter und zeigt ihre unerwarteten Ergebnisse in Bezug auf zwei Vagleichstests, die unter gleichai Bedingungen ausgeführt wurden. 40

Beispiel

Drei Tests von Bleichprozessen wurden durch Simulierung einer Bleichanlage im Loboratoriumsmaßstab im wesentlichen gemäß Fig. 1 durchgeführt, jedoch agänzt für eine Behandlung mit Chlordioxid in einer weitoen abschließenden Bleichstufe. In Test 1 wurde jedoch kein Chlordioxid bei dem ersten Mischer (der umgangen 45 wurde) zugesetzt. Im Test 3 wurde die oste Chlodioxidbehandlung als eine übliche Voibleichstufe ausgeführt.

Eine Standaid-Sulfat-Nadelholzpulpe wurde für die Tests verwendet, wobei die Pulpe mit Sauastoffgas gebleicht und in üblicher Weise gewaschen worden ist. Die in den Versorgungstank (1) eingeführte Sulfatpulpe hatte eine Kappa-Zahl von 18, eine Viskosität von 1020 dm^/kg und eine Konsistenz von 10 %. Diese Konsistenz wurde während des Bleicliprazesses in allen drei Tests aufrechterhalten. 50 Drei Tests wurdoi gonäß den folgoiden Bleichfolgen ausgeführt:

Test 1 Test 2 Test 3 55 Bleichfolge (DZEOP)DD (ZEOP)DD D(EOP)DD Anzahl da Bleichstufoi 3 3 4

Die aste Bleichstufe mit Chlordioxid (D) in Test 3 wurde, wie angegeben, in üblicha Weise bei einem 60 pH-Wert von 3 bis 4, einer Temperatur von 60 °C und während einer Periode von 60 Minuten ausgeführt, und sie wurde gefolgt von einer Waschstufe und einer Bleichstufe mit Alkali-Extraktion, verstärkt durch Sauerstoffgas -4-

AT 396 129 B und Superoxid (EOP). Die Sulfat-Pulpe hatte die gleiche Konsistenz (10 %) wie in den oben genannten anderen beiden Tests.

In den Ozonbehandlungen gemäß Test 1 und Test 2 betrug die Temperatur der vom Versorgungstank zugeführten Sulfat-Pulpe in beiden Fällen 28 °C. In Test 1 wurde die Pulpe in der ersten Stufe kräftig mit Chlordioxidgemisch (DZEOP), und zwar gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Ozon enthaltende Trägergas wurde bei einem Druck von 4,8 bar zugeführt. Der pH-Wert der Sulfatpulpe lag zwischen 3,5 und 4 und wurde durch den Zusatz von Schwefelsäure am Ausgang vom Versorgungstank (1) kontrolliert. Die Ozonbehandlung erfolgte während einer Zeitdauer von 5 Minuten, und sie wurde unterbrochen durch den Zusatz von Alkali, wenn im wesentlichen alles Ozon Zeit gehabt hatte zu reagieren. Im Test 1 wurde Ozon zugesetzt, nachdem 95 % des Chlordioxids entsprechend ein»’Zeitperiode von 20 Sekunden zwischen den beiden Zusätzen verbraucht worden ist.

Die durch Sauerstoffgas und Superoxid verstärkte Alkali-Extraktion wurde in allen drei Tests bei einer Temperatur von 70 °C und während einer Zeitdauer von 60 Minuten ausgeführt, während welcher Zeit der Druck von 3 bar auf Atmosphärendruck reduziert wurde. Die Alkali-Extraktion wurde durch den Zusatz von Waschflüssigkeit zum oberen Teil des Bleichturmes (3) unterbrochen, und es wurden dann zwei Chlordioxid verwendende Bleichstufen bei der vorher eingestellten Temperatur von 70 °C während einer Zeitdauer von 180 Minuten in jedem Falle ausgeführt, und zwar in gleicher Weise für alle drei Tests.

Die Dosierung von verschiedenen Chemikalien, der End-pH-Wert bei den Alkali-Extraktionen und die Teil-und Endergebnisse der drei Tests ergeben sich aus der folgenden Tabelle. In der Tabelle und in dem Rest der Beschreibung bedeuten die Buchstaben ADMT "Luft-Trocken-Metrische-Tonne", d. h. Tonne an lufttrockener Pulpe und AOX "adsorbierbare organische Halogene".

Tabelle

Test 1 Test 2 Test 3 Bleichfolge (DZEOP)DD (ZEOPJDD D(EOP)DD Stufe 1 Stufe 1 CIO2, kg/ADMT 20 Stufe 1 40 0,3 kg/ADMT 10 15 Stufe 2 NaOH kg/ADMT 35 20 20 Oj kg/dm^ 3 3 3 H202kg/dm3 3 3 3 Kappa-Zahl 1,9 4,1 2,5 Viskosität dm^/kg 810 720 980 Stufe 2 Stufe 2 Stufe 3 C102 kg/ADMT 20 45 35 Stufe 3 Stufe 3 Stufe 4 C102 kg/ADMT 10 10 10 Helligkeit % ISO 89,7 88,9 89,7 Viskosität dm-fykg 810 720 930 Gesamt CIO2 kg/ADMT 50 55 85 Gesamt AOX kg/ADMT ca. 0,1 — U

Aus der Tabelle ergibt sich, daß eine vierstufige Bleichfolge D(EOP)DD gemäß Test 3 einen Zusatz von Chlordioxid, errechnet als aktives Chlor, in einer Menge von 85 kg/ADMT Pulpe erfordert, um eine Helligkeit -5-

Claims

AT 396 129 B von etwa 90 ISO zu erreichen. Die Menge an AOX im Auslaß der Bleichstufe betrug 1,5 kg/ADMT. Es ergibt sich auch, daß eine dreistufige Bleichfolge (ZEOP)DD gemäß Test 2 mit einer anfänglichen Ozonbehandlung in der osten Stufe und einem Gesamtzusatz von Chlordioxid, errechnet als aktives Chlor, von 55 kg/ADMT Pulpe eine sogar geringere Helligkeit (88,9 ISO) ergibt, und insbesondere liegt die Viskosität auf einem unannehmbar niedrigen Niveau, was zu geringen Festigkeitseigenschaften führt. Aufgrund dieser niedrigen Werte war es nicht von Interesse, AOX zu messen. Schließlich zeigt die Tabelle, daß ehre dreistufige Bleichfolge (DZEOP)DD gemäß Test 1 (die Erfindung) mit einer folgenden Ozonbehandlung in der ersten Stufe in unmittelbarer Verbindung mit dem kontinuierlichen Zusatz von Chlodioxid überraschend zu einem hohen Helligkeitsniveau und einer Viskosität innerhalb der annehmbaren Grenze (über 800 dm^/kg) fuhrt Die Selektivität der Delignifikation ist somit verbessert worden. Es wird auch bemerkt, daß Test 1 zu einer überraschend niedrigen Menge an AOX von etwa 0,1 kg/ADMT führt Die Gründe für dieses extrem günstige Ergebnis im Hinblick auf die Umwelt ist nicht vollständig verständlich, aber eine mögliche Erklärung mag darin bestehen, daß das Ozon einen größeren Teil der Menge an AOX abbaut die anfänglich in der Chlordioxidbehandlung gebildet worden ist In dem oben beschriebenen Beispiel wurde eine durch Sauerstoff delignifizierte Nadelholz-Sulfatpulpe verwendet, die kontinuierlich entsprechend einem Standard-Verfahren aufgeschlossen worden ist und die somit zwei getrennte Chloidioxid-Stufen erfordert Für eine durch Sauerstoff delignifizierte Nadelholz-Sulfatpulpe, die gemäß einem mit MCC (Modified Continuous Cooking) bezeichnete abgewandelten Prozeß kontinuierlich aufgeschlossen worden ist und die eine Kappa-Zahl von 12 bis 14 und eine Viskosität von 1000 bis 1100 dm^/kg hatte, ist es üblicherweise ausreichend, nur eine abschließende Bleichstufe mit Chlordioxid auszuführen, um eine markt-gerechte Helligkeit zu erreichen. Aus Laubholz präparierte Pulpe ist auch verwendbar. Die Erfindung kann selbstverständlich auch auf Sulfat-Pulpen oder Sulfit-Pulpen, die nicht durch Sauerstoff delignifiziert worden sind, angewendet werden. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Bleichen einer Pulpe aus Cellulosefasermaterial bei der Herstellung chemischer Pulpe, bei welchem die ankommende Pulpe kontinuierlich in eine Bleichlinie eingeführt und mit mehreren Chlordioxid und Ozon enthaltenden Bleichmitteln gebleicht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe in ein und derselben Stufe in beliebiger Folge durch Chlordioxid und Ozon gebleicht wird, daß Chlordioxid und Ozon an voneinander getrennten Stellen zugesetzt werden, und zwar jedes an wenigstens einer Stelle in der Bleichlinie, wobei diese ein und dieselbe Stufe frei ist von einem Zwischenwaschen zwischen den Stellen für den Zusatz von Chlordioxid und Ozon, und daß die behandelte Pulpe eine mittlere Konsistenz von 6 bis 15 % aufweist und das zugesetzte Ozon mittels eines Trägergases zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ozon nach dem Chlordioxid zugesetzt wird und daß Ozon an ein«: oder mehreren Stellen dieser ein und derselben Stufe zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxid an zwei getrennten Stellen zugesetzt wird und daß Ozon an einer hinter den beiden getrennten Stellen für den Zusatz an Chlordioxid liegenden ersten Stelle zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxid an zwei getrennten Stellen zugesetzt wird und daß Ozon an ein«1 zwischen diesen beiden getrennten Stellen für den Zusatz von Chlordioxid liegenden ersten Stelle zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Ozon auch an einer hinter der letzten der beiden getrennten Stellen für den Zusatz von Chlordioxid liegenden zweiten Stelle zugesetzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlordioxid nach dem Ozon zugesetzt wird und daß Ozon an ein» oder mehreren Stellen in der ein und derselben Stufe zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ozon an zwei getrennten Stellen zugesetzt wird und daß Chlordioxid an ein» zwischen den beiden getrennten Stellen für den Zusatz von Ozon liegenden »sten Stelle zugesetzt wird. -6 AT396129B
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxid auch an einer hinter der letzten der beiden getrennten Stellen für den Zusatz von Ozon liegenden zweiten Stelle zugesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon zugesetzt wird, wenn 10 bis 99 % des Chlordioxids eine Reaktion eingegangen sind.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlordioxid zugesetzt wird, wenn etwa 90 bis 100 % des Ozons reagiert haben.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägergas etwa 2 bis 13 Gew.-% Ozon enthält
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe bei einem Druck über 1 bar Überdruck behandelt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das aufeinanderfolgende Bleichen mit Chlordioxid und Ozon oder umgekehrt bei einer Temperatur von 25 bis 70 °C, vorzugsweise 45 bis 65 °C, ausgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß den Behandlungen mit Chlordioxid und Ozon eine oder zwei Alkaliextraktionen folgen, von denen wenigstens eine mit Sauerstoffgas und/oder Wasserstoffsuperoxid verstärkt ist.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkaliextraktion in Aufeinanderfolge mit den Chlordioxid- und Ozon-Behandlungen ohne Zwischenwaschen ausgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkaliextraktion in einer einem Waschen folgenden getrennten Stufe ausgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulpe abschließend in einer Stufe oder in mehreren Stufen mit Chlordioxid gebleicht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die ankommende Pulpe aus durch Sauerstoff delignifizierte Pulpe besteht, die nach einem als Modified Continuous Cooking (MCC) bekannten modifizierten Verfahren oder nach einem Standard-Verfahren kontinuierlich aufgeschlossen worden ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Chlordioxid in der ein und derselben Stufe in einer Menge von 5 bis 6 kg pro Tonne an lufttrockener Pulpe, vorzugsweise 10 bis 30 kg pro Tonne an lufttrockener Pulpe, berechnet als aktives Chlor, zugesetzt wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ozon in einer Menge von 1 bis 20 kg pro Tonne an lufttrockener Pulpe, vorzugsweise 3 bis 10 kg pro Tonne an lufttrocken» Pulpe, zugesetzt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Chlordioxid für das Abschlußbleichen in einer Menge von 10 bis 50 kg pro Tonne an lufttrockener Pulpe, vorzugsweise 15 bis 35 kg pro Tonne an lufttrockener Pulpe, berechnet äs aktives Chlor, zugesetzt wird. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -7-