CA1164157A - Blanchiment de la pate de bagasse a l'oxygene et aux alcalis - Google Patents

Blanchiment de la pate de bagasse a l'oxygene et aux alcalis

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CA1164157A
CA1164157A CA000360875A CA360875A CA1164157A CA 1164157 A CA1164157 A CA 1164157A CA 000360875 A CA000360875 A CA 000360875A CA 360875 A CA360875 A CA 360875A CA 1164157 A CA1164157 A CA 1164157A
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oxygen
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bagasse
alkali
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CA000360875A
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Hortensia N.F. Rodriguez
Julio A. Cordoves
Maria E.N. Cespedes
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MINISTERIO de la INDUSTRIA AZUCARERA
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MINISTERIO de la INDUSTRIA AZUCARERA
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Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygènealcali qui est caractérisé par l'application du oxygène dans un milieu alcalin avec chauffage et pression, suivi d'un blanchiment multi-étapes composé d'une première étape choisie de chlorination, anhydride de chlore ou peroxide de hydrogène, une deuxième étape d'extraction alcaline et ensuite des étapes choisies de hypochlorite, anhydride de chlore ou peroxide de hydrogène, ordonnées indistinctement.

Description

~ ~64157 L'invention se rapporte à l'obtention de pulpes chimiques de bagasse blanchies, en utilisant de l'oxygène-alcali (O/A) et un posterieur blanchiment de vise multi-etapes. L'usage de cet~e invention est vise à l'Industrie de la Pulpe et du ~apier à cause de ses avantages dans l'obtention de nombreux types de papier. Ce processus d'obtention de pulpes blanchies fournit des advantages economiques et reduit la pollution atmospherique en comparaison d'autres processus de blanchiment de la pulpe. ~-~0 Solutions Techniques Analogues:
~'obtention de pulpe de sulfate en bois blanchi à l'oxygène-alcali (N. Hartler; H. Norrstrom et S. RydinO Svensk Papperstidning). Contribution aux problèmes de delignification de la pulpe sulfate en bois à l'oxygène-alcali (N. Gajdos;
Papir a Celulosa c. 3 1973). Avancements au blanchiment avec oxygène (I. Croon et D.H~ Andrews Tappi v. 54 N~ ll 1971).
Prototype plus Proche:
. . . _ Parmi les prototvPes les plus proches à ce processus sont:
1.- Avancements au blanchiment à l'oxygène.
Ce travail realise par I. Croon et D.H. Andrews (Tappi V.
54 N~ 11 1971) consiste en demontrer les possibilites utilisation du blanchiment à l'oxygène aux pulpes chimiques en bois suivi d'un blanchiment à multi-etapes en utilisant des differentes sequences par example:
OC~D EDED ODED.
.
Les ran~s de l'operation pour les variables du processus ;
':
sont similaires à ceux utilises dans le developpement de notre travail à l'exception de la consistance laquelle mg/ - 1 -:, : ;
. ~
~ ~ 64 1 S7 dans notre cas est plus moindre et de la pou~centage de carbonate de magnesium qui est plus grand.
On a verifie qu'il est possible d'obtenir des pulpes chimiques en bois d7une haute qualite en contrôlant convenablement les variables de l'etape d'oxygène. De plus, en projète une diminution appreciable de pollution atmospherique et un abaissement des frais.
2.- Blanchiment à l'oxygène.
On projète la modification de la technologie du blanchiment dans l'Usine CELLULOSE DE AQUITAINE (Pulp and Paper International March 1975) grâce à l'addition d'une section de blanchiment 0/A avec laquelle on a obtenu les avantages suivants:
-Reduction de la couleur des ef-fluents de blanchiment en 70%.
-Diminution du BOD5 en 50%.
-Amelieration de la stabilite cle brillance.
-Reduction du nombre de reversions de couleur.
-Possibilite de blanchir des pulpes avec un plus grand numero de Kappa initial.
-Diminution de 45% de la consornmation de produits chimiques, fondamentalement le chlore.
L7aspect le plus remarquable de ce processus est qu'il utilise la pulpe dure du bois dont les caracteristiques morphologiques sont similaires à celles de la bagasse.
mg/ - 2 -~ ~ ,; ' '- :
1 1 6~ 1 57 Critique du Prototype:
Le processus de blanchiment à 170xygène des pulpes chimiques en bois souvent requiert des conditions draconiennes pour le blanchiment des pulpes de la bagasse à cause de 17emploi de sequences de blanchiment de plus de 4 etapes, ce qui augmente le cout du blanchiment et la pollution atmospherique.
Dans le cas de la bagasse, on a verifie que 4 etapes sont necessaires pour obtenir un niveau commercial de blancheur.
Le But de l'Invention .
Le but de cette invention est d'obtenir une technologie propre au processus o~ygène-alcali~ appliquee à une nouvelle matière première (la bagasse de la canne à sucre).
Avec l'utilisation de ce processus on peut diminuer consider-ablement la pollution a~mospherique qui est fondamentalement provoquee par le chlore et ses derives. Ceci d'autant plus important si nous tenons compte des capacites fluviales limitees, ce qui rend necessaire la r~cuperation des eaux, :~ :
y~ a d'autres avantages que l'on peut attribuer au blanchi-ment~à l'oxygène: une diminution appreciable de la consommation de produits chimiques (fondamentalement le chlore) et des frais de production moins couteux que ceux d'un blanchiment conventionnel.
~n doit signaler que les solutions analogues posees pour les pulpes en bois ne sont pas possibles pour celles de la bagasse, puisqu'elles causent de graves problèmes dans les proprietes de resistance.
m~/ ~ 3 ,, , . :
- . : . ' . . , , ....... '~ .:
. : : - . ~ .. . . . .
~ ~ 8A157 Nouveaute:
La nouveauté de cette invention consiste en ce que l'on utilise une nouvelle matière première (la bagasse de la canne à sucre).
On doit mettre en relief que les solutions analogues des pulpes en bois ne sont pas possibles pour le cas de la bagasse, puisqu'elles causent de graves problèmes au~
proprietés de resistance des pulpes.
Les caracteristics des pulpes de la bagasse blanchies par ce processus sont les suivantes: brillance 85-90 unites Elrepho, Viscosite 22-28 cp, un facteur de dechirure -superieur à 55, en trouvant une basse valeur de BOD et QOD
dans les liqueurs residuelles.
' Exemples d'Execution Concrète:
La pulpe sans blanchir a soumise à un pre~traitement acide avant le commencement du blanchiment. Les conditions utilisees pour le traitement etaient les suivantes:
Acide Sulfurique (H2S04) : 0.5-2% (BS) Température: amb.
20 Temps: 5-30 minutes Consistance: 3-10%
Après ce traitement, la pulpe a ete lavee, centrifugee et homogeneisee a~in de commencer le processus du blanchiment.
Etape~ d'Oxygene-Alcali:
La liqueur composee de l'eau traitee, de l~hydroxyde alcalin et des sels de magnésium a ete preparee dans les quantites suivantes:
:. ?~ j mgl - 4 -.
: -, -:: - , ~ ~ , . -~ 164157 ~ydroxyde l.Z-6.8%
Sel de magnesium: 0.5~3%
Eau traitee: Ce qui est necessaire pour obtenir une consistance de 10-20% dans le traitement.
La liqueur et la pulpe sont prechauffees jusqu'à 80-90~C et melangées de fason homogène et ensuite transférées au digesteur dont la température doit etre de 90-120~C.
L'oxygène est alors injecté pour atteindre une pression de 4-lO Kglcm2 et la température s'élève aux 105-125~
(le temps d'elevation n'a pas excede de 5 minutes dans aucun cas). La suspension est donc retenue dans le digesteur pendent 30-90 minutes après quoi on fait la soufflage et la pulpe est lavée et dilué avant la continuation du processus.
Etape de Chlorination . . . :
On fait l'étape de chlorination en mélangeant vite et de manière homogène la pulpe et le chlore (1-3 sur pulpe sèche).
La suspension qu'on obtient est alors retenue pendant 30-60 minutes et finalement la pulpe est lavée et epaissee pour la prochaine etape.
Etape d'Extraction Alcaline:
La liqueur de cette étape a ete préparée en mélangeant de I'eau traitée et de l'hydroxyde dans les proportions soivantes:
Hydroxyde: 1.2 6.8~
- Eau traitée: La suffisante pour une consistance de 10~. - -La pulpe et la liqueur préalablement chauffées a 50-70DC
sont melangées et l'on retient la suspension obtenue pendant ;: . :~
;.
~ ~ mg/ _ 5 . . ~ , , . . .. . .. : . . - . ,,. . ~ .
. - : . - , . , 1~64~57 0.5-1.5 heures. A la fin la pulpe est convenablement lavée pour commencer l'etape de hypo-chlorination ou d'anhydride de chlore.
Etape d'Anhydride de Chlore:
La pulpe provenant de l'extraction alcaline, d'une hypo-chlorination ou d'une etape anterieure d'anhydride est prechauffee à 70-80~C.
Ensuite, on melange la liqueur composee de l'eau traitee, de l'hydroxyde et de l'anhydride de chlore dans les 1~ proportions suivantes:
~nhydride de Chlore: 0.2-0.8% (b.s.) Hydroxyde: 0.1-0.4% (b.s.) Eau Traitee: La suffisante pour une consistance de 12%
Temps de retention: 2-3 heures La pulpe blanchie est lavee et soumise à un traiLement avec S~2 (s'il s'agit de l'etape finale) dans les proportions suivantes:
Anhydride SulEureux 1-2%
Consistance: 5-10 minutes Etapes de Hypo-Chlor;nation: ~
. ~
La pulpe provenant de l'extraction alcaline, de l'etape de anhydride de chlore ou de l'hypo-chlorination prealable, est prechauffee à 35-40~C et melan~ee avec la liqueur à la même temperature.
La liqueur du blanchiment a ete preparee avec des quantites de l'eau traitee et de la solution de hypochlorites de sodium ou de calcium pour fixer les conditions suivantes:
~ .
m~/ - 6 -:
.
-~ J 84157 ~ypochlorite: 0.4-1.6% (b.s.) Consistance: 12%
On fixe convenablement le p~ a une valeur entre 10 et 12.
On le retient pendant un temps entre 90 et 180 minutes et à la fin la pulpe est lavée et traitee avec SO2. S'il s'agit de l'etape finale, on suit les fait selon les conditions signalees dans l'etape de anhydride de chlore.
Etape de Peroxide:
La liqueur de cette etape est convenablement fixee et composee de eau traitee, hydroxyde de sodium ou acide sulfurique, selon le peroxide utilise, silicate de sodium, sels de magnesium et peroxide.
Peroxide: 0.2-1.2% ' Silicate de sodium: 0.1-1%
Sels de Magnesium: 0.04-0.08%
pH 9.0-11 ~'~ Consistance: 10-18%
Temperature: 60-70~C
Temps: 50-180 m;nutes :~
Les resultats montres dans le Tableau 1 permittent une comparaison entre les resultats de ce processus de blanchiment oxygène-alcali suivi d'autres etapes et un blanchiment conventionnel~. Comme on peut observer, la qualite de la pulpe~ obtenue par la sequence O/ACED peut faire concurrence à celle de la pulpe blanchie selon une sequence ~onventionnelle, tout-en faisant un economie appréciable de produits chimiques.
.
mg/ ~ 7 -. , : , . : , : : . .. .
..
.~ - :

Caractère effectif Technique-Economique:
lo Par l'utilisation de l'etape de blanchiment oxygène~
alcali (O/A) on offre une solution à un des plus grands problèmes du blanchiment de pulpes dans les usines actuelles, à savoir la pollution ambiante7 car cette methode diminue remarquablement la demande biologique d'oxygène du processus.
Cet aspect ne peut pas être evalue avec des chiffres absolus faute dlun manque de renseignement detailles, mais il est etroitement lie à la reduction du numero Kappa pendant cette etape (entre 40 et 60%). Ce fait se reflete dans la pratique par la simplification ou llelimination de l'usine du traitement des effluents.' 2. Diminution de la charge de reactifs chimiques dans les étapes posterieures au blanchiment. L'oxygène reduit par 50~ la quantite de chlore n~cessaire pour completer le blanchiment dans les etapes qui suivent.
3. Il diminue la pollutic>n ambiante dans l'etape prealable de pulper par l'utilisation d'une pulpe d'un numero de Kappa supérieur à celui des pulpes chimiques convention-nelles.
:
mg/ - 8 -:~ ' '' '' ~164157 COMP~R~ISON ENTRE LES PULPES BLANCIIIES DE LA BAGASSE ET DU BOIS
Bois Bois Parametres Doux Dur Bagasse NaOH (%)2 - 5 - 1.2 - 6.8 Consistance (%) 25 - 30 21 - 22 10 - 15 Température (~C) 90 - 120 120 105 - 125 Pres. Oxyg.2 - 8 8 - 10 4 - 10 (Kg/cm2) Températ. (min.) 60 30 - 50 30 - 90 MgC03 (%)0.05 0.05 - 0.2 0.5 - 3 Kappa final17 10 10 - 12 Brillance (Elrepho)54,5 - 52 - 58 Viscosite955 - 761 - 816 g / cm2 F. Dechirure 160 - 55 - 60 L. Rupture (m) 7100 - 2000 - 3000 G. Broyage20 - 18 - 21 .
( ~ S ~ ) :
mg/ ~ 9 ~
.~ .

Claims (8)

  1. LES REALISATIONS DE L'INVENTION, AU SUJET DESQUELLES UN
    DROIT EXCLUSIVE DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT DEFINIES COMME IL SUIT:
    l. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali qui est caractérisé par l'application de l'oxygène dans un milieu alcalin avec chauffage et pression, suivi d'un blanchiment multi-étapes compose d'une première étape choisie de chlorination, anydride de chlore ou peroxide de hydrogène, une deuxième étape d'extraction alcaline et ensuite des étapes choisies de hypochlorite, anydride de chlore ou peroxide de hydrogène ordonnèes indistinctement.
  2. 2. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'emploi de pression entre 4-10 Kg/cm2, température entre 105-125°C
    et un temps de réaction entre 30-90 minutes à l'étape d'oxygène.
  3. 3. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par un pré-traitement acide suivi de l'étape d'oxygène en utilisant l'hydroxyde de sodium dans une concentration de 1.2-6.8% sur fibre sèche ou d'autres hydroxydes de métaux alcalins pour proportionner le milieu basique, ainsi que par l'application de sels de magnésium comme inhibiteurs de la dégradation à
    raison de 0.5-3% du poids de la pulpe sèche.
  4. 4. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'utilisation d'un pourcentage de chlore dans la chlorination entre 1-3% du poids de la pulpe sèche et un temps de chlorina-tion entre 30-60 minutes.
  5. 5. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'utilisation d'un pourcentage de NaOH dans une extraction alcaline entre 0,5-3% du poids de la pulpe sèche et un temps de rétention entre 30-90 minutes.
  6. 6. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'utilisation d'un pourcentage de chlore dans la hypo-chlorination entre 0,4-1,6% du poids de la pulpe sèche, un pH 10-R et un temps de rétention entre 90-180 minutes.
  7. 7. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'utilisation de chlore dans un rang de 0,2-1% dans la première étape et de 0,2-0,8% dans les autres étapes.
  8. 8. Blanchiment des pulpes de la bagasse à l'oxygène-alcali, selon la revendication 1, qui est caractérisé par l'utilisation de peroxide d'hydrogène dans un rang de 0,2-1,2%
    et un pH entre 9-11 pour cette étape.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991012366A1 (fr) * 1990-02-19 1991-08-22 Amcor Limited Blanchiment de pate a papier
US5607546A (en) * 1990-02-13 1997-03-04 Molnlycke Ab CTMP-process
US6458245B1 (en) 1990-02-13 2002-10-01 Sca Research Ab CTMP-process
CN106283802A (zh) * 2016-09-08 2017-01-04 广西大学 一种光催化辅助二氧化氯漂白纸浆的方法

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