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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oxidation von Weißlauge, bei dem Weißlauge in einem Reaktor mit Sauerstoff in Kontakt gebracht wird und dadurch Schwefelverbindungen in der Weißlauge oxidiert werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine entsprechende Vorrichtung.
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Weißlauge („white liquor“) ist das Aufschlussmedium der Sulfatzellstoffkochung. Im Wesentlichen handelt es sich dabei um eine wässrige Lösung von NaOH und Na2S. Sie wird beim Kraftzellstoffprozess als Kochlauge für den Aufschluss von Holz eingesetzt. Die beim Aufschluss verbrauchte Kochlauge, die als Schwarzlauge bezeichnet wird, wird anschließend konzentriert und verbrannt. Die bei der Verbrennung als Rückstand anfallende Schmelze anorganischer Chemikalien wird unter Bildung von sogenannter Grünlauge gelöst, die im Wesentlichen aus Natriumcarbonat und Natriumsulfid besteht. Das Natriumkarbonat wird dann durch Kaustifizierung in Natriumhydroxid umgewandelt und auf diese Weise erneut Weißlauge hergestellt.
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Ein Teil der Weißlauge wird oft auch in weiteren Verfahren zur Zellstoffherstellung zum Einsatz gebracht. Insbesondere kann Weißlauge zur pH-Einstellungen von alkalischen Prozessen verwendet werden, wie etwa der alkalischen Sauerstoffdelignifizierung, der alkalischen Extraktion oder der Peroxidbleiche. Dies ist insbesondere insoweit vorteilhaft, als diese Bleichstufen oftmals in den Laugenrückgewinnungsprozess eingebunden sind. Würde man statt der Weißlauge reine Natronlauge verwenden, änderte sich durch die ständige Zugabe von Na in den Kreislauf das Na/S Verhältnis in der Weißlauge.
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Das Sulfid in der Weißlauge ruft bei alkalischen Delignifizierungs- und Bleichstufen aber unerwünschte Nebenreaktionen hervor. Es stört die Prozessführung der Sauerstoffdelignifizierung, verringert die Wirksamkeit der Bleichmittel und erhöht den Abbau der Zellulose bei der Bleiche. Will man Weißlauge daher in diesen Prozessschritten einsetzen, muss dieses Sulfid oxidiert werden:
- (a) Für die Sauerstoffdelignifizierung mindestens zu Thiosulfat („partially oxidized white liquor“)
- (b) Für die Peroxidbleiche zu Sulfat („totally oxidized white liquor“).
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Der erste Reaktionsschritt (a) zu Thiosulfat läuft sehr schnell ab, während der zweite Reaktionsschritt (b) zu Sulfat deutlich mehr Zeit benötigt. Sehr häufig werden diese Verfahrensschritte auch in zwei separaten Reaktoren durchgeführt.
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Als Oxidationsmittel für die Weißlaugenoxidation kann sowohl Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder reiner Sauerstoff verwendet werden. Ein möglichst gleichmäßiger Gaseintrag und eine schnelle Auflösung des Gases ist von großer Wichtigkeit für diesen Prozess.
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Die
WO 00/44978 A1 beschreibt ein Verfahren, bei der Weißlauge, die hauptsächlich Natriumsulfid, Natriumhydroxid und Wasser enthält, zunächst mit einem sauerstoffhaltigen Gas zur Oxidation von Natriumsulfid zu Natriumthiosulfat in Kontakt gebracht wird. Anschließend wird die Weißlauge mit Wasserstoffperoxid zur Oxidation von Natriumthiosulfat zu Natriumsulfat in Kontakt gebracht.
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In der
US 5 500 085 B1 A ist ein zweistufiges Verfahren zur Weißlaugenoxidation in einem Kraftprozess beschrieben. Dabei wird in einem ersten Schritt mittels Sauerstoff Sulfid aus der Weißlauge entfernt und in einem zweiten Schritt ein wesentlicher Teil der noch in der Weißlauge enthaltenen Schwefelverbindungen zu Sulfaten umgesetzt. Die resultierende Weißlauge wird als Alkaliquelle für verschiedene Prozesse im weiteren Zellstoffherstellungsverfahren eingesetzt.
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Verschiedene Verfahren und Vorrichtungen zur Weißlaugenoxidation aus dem Stande der Technik werden auch in der
WO 2013/78885 A1 beschrieben. Die
WO 2013/78885 A1 selbst schlägt ein Verfahren zur Weißlaugenoxidation vor, bei dem von einem durch eine Leitung geführten Strom Weißlauge ein Teilstrom entnommen, in einem Mischer intensiv mit Sauerstoff durchmischt und anschließend wieder in den Hauptstrom der Weißlauge eingespeist wird. Dadurch soll eine intensive Vermischung von Weißlauge und Sauerstoff erreicht und eine rasche Oxidation der Sulfide bewirkt werden. Die intensive Mischung bewirkt, dass der Sauerstoff in Form kleiner Blasen vorliegt und insofern ein großes Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis vorliegt, das die Reaktion der Schwefelverbindungen in der Weißlauge begünstigt. Jedoch neigen die Sauerstoffbläschen zur Koagulation und streben aufgrund ihres Auftriebs rasch an die Oberfläche, wodurch die Effizienz des Verfahrens deutlich gemindert wird. Dies gilt insbesondere für die eher langsam ablaufenden sulfatbildenden Reaktionen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Weißlaugenoxidation anzugeben, bei dem die Effizienz der Reaktion zwischen dem zugeführten Sauerstoff und den in der Weißlauge enthaltenen Schwefelverbindungen gegenüber Verfahren nach dem Stande der Technik verbessert wird und das insbesondere auch für die vergleichsweise langsam ablaufende Bildung von Sulfaten eine effiziente Sauerstoffversorgung sicherstellt.
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Gelöst ist diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird also der für die Oxidation der Weißlauge erforderliche Sauerstoff zumindest teilweise in Form von Nanobubbles eingetragen. Die Erzeugung der Nanobubbles erfolgt dabei entweder direkt in einem Reaktor, in dem Oxidation der Weißlauge stattfindet, oder indirekt, durch Einleitung von Sauerstoff in eine Leitung, die Wasser oder ein wässriges Fluid direkt oder indirekt in einen solchen Reaktor fördert. Zumindest innerhalb des Reaktors liegt daher der Sauerstoff also zumindest teilweise in Form von Nanobubbles in der Weißlauge vor.
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Als „Nanobubbles“ oder „Nanobläschen“ sollen hier Gasblasen mit einem Durchmesser zwischen 20 nm und 1 µm verstanden werden. Die Bezeichnung „Nanobubble“ erfolgt insbesondere zur Unterscheidung von größeren Bläschen mit einem Durchmesser zwischen 1 µm und 100 µm, die im Kontext der vorliegenden Erfindung als „Mikrobubbles“ oder „Mikrobläschen“ bezeichnet werden. Es hat sich in verschiedenen Untersuchungen gezeigt, dass Nanobubbles mit einem Durchmesser von über 20 nm über einen langen Zeitraum von einigen Wochen oder noch länger in Wasser stabil bleiben können. Im Unterschied zu Mikrobläschen steigen sie nicht zur Wasseroberfläche, da die durch die - vergleichsweise geringe - Auftriebskraft veranlasste Steigbewegung durch die Brownsche Molekularbewegung gestört und fast vollständig aufgehoben wird. Zugleich ist das Zeta-Potenzial an der Oberfläche der Nanobläschen groß genug, um die Oberflächenspannung zu kompensieren und so die Auflösung des Nanobläschens zu verhindern. Erst bei einem Durchmesser von deutlich unterhalb von 20 nm nimmt die Oberflächenspannung überhand, die Nanobubbles kollabieren und verschwinden in Sekundenbruchteilen. Weiterhin neigen Nanobubbles aufgrund abstoßender Wechselwirkungen ihrer Oberflächen nicht zur Koagulation. Eine im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugte Größe der Nanobubbles liegt bei einem mittleren Durchmesser zwischen 20 nm und unter 1 µm, bevorzugt bei einem mittleren Durchmesser zwischen 20 nm und 500 nm, besonders bevorzugt zwischen 20 nm und 200 nm.
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Verfahren und Vorrichtungen zur Erzeugung von Nanobubbles in wässerige Systeme werden beispielsweise in der
US 2012/0175791 A1 , der
US 2019/0083945 A1 , der
US 6 382 601 B1 , der
US 10 293 312 B2 oder der
WO 2017/217402 A1 beschrieben, auf die hier Bezug genommen wird, ohne dass damit jedoch die Art des Eintrags der Nanobubbles nach der vorliegenden Erfindung auf diese vorbekannten Systeme beschränkt werden soll. Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass die Vorrichtung so beschaffen ist, dass ein wesentlicher Teil des einem wässerigen Fluid zugeführten Sauerstoffs im Fluid in Form von Nanobubbles erzeugt wird. Dies wird beispielsweise dadurch bewerkstelligt, dass der Sauerstoff durch eine Düse oder eine Einperlvorrichtung mit einem Abschnitt aus einem porösen Material, etwa Sinterkeramik, eingetragen wird, dessen Porendurchmesser so groß sind, dass im Fluid stabile Nanobläschen der gewünschten Größenordnung entstehen. Beispielsweise liegen die Durchmesser der Poren des porösen Materials ebenfalls im Nanobereich, also unter 1 µm.
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Nanobubbles sind zum Stoffaustausch mit ihrer Umgebung in der Lage. Ein mit einem bestimmten Gas beladenes Nanobläschen kann in Abhängigkeit von der Sättigung dieses Gases in einer umgebenden Lösung Gasmoleküle in die Lösung abgeben oder aus dieser aufnehmen. Im Kontext mit der Weißlaugenoxidation sind die Nanobubbles mit Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas, wie Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft, gefüllt und stellen somit ein stabiles Reservoir an Sauerstoff dar. Der in Form von Nanobläschen eingetragene Sauerstoff besitzt nur eine sehr geringe Tendenz, zu größeren Gasblasen zu koagulieren und/oder zur Oberfläche aufzusteigen.
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Parameter wie pH-Wert und Salinität haben einen Einfluss insbesondere auf die Mindestgröße der Nanobubbles, ab der die Nanobläschen stabil in der Weißlauge vorliegen können. Um zu gewährleisten, dass ein möglichst großer Anteil des Sauerstoffs in der Weißlauge in Form von stabilen Nanobläschen vorliegen kann, ist es daher zweckmäßig, die Art des Eintragssystems so zu wählen, dass die Durchschnittsgröße der beim Eintrag erzeugten Bläschen und deren Stabilität bei den in der Weißlauge vorherrschenden Bedingungen berücksichtigt wird. Dies kann beispielsweise empirisch erfolgen, indem verschiedene Eintragssysteme vor einer dauerhaften Inbetriebnahme getestet und deren Eignung für das jeweilige chemische System festgestellt wird.
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Die Dosierung des Sauerstoffs in Form von Nanobubbles kann im Oxidationsprozess der Weißlauge somit sowohl bei der teilweisen Oxidation, in der das in der Weißlauge enthaltene Sulfid zu Thiosulfat oxidiert wird, wie auch bei der vollständigen Oxidation eingesetzt werden, in der die in der Weißlauge enthaltenen Schwefelverbindungen mit Sauerstoff zu Sulfat umgesetzt werden. Dazu genügt es im Prinzip, die für die vollständige Oxidation vorgesehene Sauerstoffmenge am Beginn des Prozesses in Form von Nanobubbles zuzuführen, also etwa vor der Zuführung an einen ersten zur Weißlaugenoxidation eingesetzten Reaktor. Sofern eine zweistufe Oxidation in zwei separaten, nacheinander geschalteten Reaktoren erfolgt und ein Teilstrom der im ersten Reaktor nur teilweise oxidierten Weißlauge beispielsweise als Alkaliquelle für die Sauerstoffdelignifizierung abgezogen wird, ist es jedoch vorteilhaft, in beiden Reaktoren Sauerstoff in Form von Nanobubbles einzutragen. Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Zuführung des Sauerstoffs in Form von Sauerstoff enthaltenden Nanobubbles auch dann zum Einsatz kommen, wenn nur eine einstufige Prozessführung mit nur einem Reaktor erfolgt, in dem eine teilweise oder eine vollständige Oxidation der Weißlauge durchgeführt wird.
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Die Anordnung und der Betrieb mechanischer Mittel, wie Rührer, Rotoren etc. im Zusammenhang mit der Zuführung des Sauerstoffs muss so erfolgen, dass durch mechanische Einwirkungen wie starke Scherkräfte oder Kavitationen die Stabilität der Nanobubbles nicht beeinträchtigt wird.
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Besonders vorteilhaft eignet sich die erfindungsgemäß mit Sauerstoff behandelte Weißlauge als Alkaliquelle in Bleichstufen einer Zellstoffbleiche, insbesondere bei der alkalischen Sauerstoffdelignifizierung und/oder bei der Peroxidbleiche. Aufgrund der hohen Lebensdauer der Nanobubbles ist es dabei auch vorstellbar, dass ein Teil des in der Weißlaugenoxidation zugeführten Sauerstoffs auch noch in den Bleichstufen in Form von Nanobubbles vorliegt und dort unmittelbar die jeweilige Bleichreaktion unterstützt.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Vorrichtung zur Oxidation von Weißlauge mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist mit einem Reaktor ausgerüstet, in dem Weißlauge mit Sauerstoff in Kontakt gebracht wird und dadurch Schwefelverbindungen in der Weißlauge oxidiert werden, wobei dem Reaktor selbst und/oder einer mit dem Reaktor strömungsverbundenen Zuleitung für die Weißlauge oder für ein dem Reaktor zuzuführendes wässeriges Fluid eine Eintragseinrichtung zum Eintragen von Sauerstoff in Form von Nanobubbles zugeordnet ist.
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Die Eintragseinrichtung ist am Reaktor und/oder der Zuleitung derart angeordnet, dass eine Zuführung von Sauerstoff in Form von Sauerstoff enthaltenden Nanobubbles direkt in das im Reaktor bzw. der Zuleitung befindliche Fluid erfolgen kann. Beispielsweise ist die Eintragseinrichtung dazu mit einer Düse oder einem Einperlsystem ausgestattet, die bzw. das einen Abschnitt aus einem porösen Material, wie Sintermetall oder Sinterkeramik, aufweist, dessen Porendurchmesser so groß sind, dass im Fluid stabile Nanobläschen der gewünschten Größenordnung entstehen.
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Anhand der Zeichnung soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert werden. Die einzige Zeichnung (1) zeigt ein Ablaufdiagramm für eine Weißlaugenoxidation, bei der die behandelte Weißlauge anschließend einem Bleichprozess zugeführt wird.
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1 zeigt die Zuführung von behandelter Weißlauge in ein Verfahren 1 zum Bleichen von Zellstoff, wie es beispielsweise während der Herstellung von Zellulosefasern zum Einsatz kommt. Während des Bleichverfahrens 1 durchläuft eine wässerige Zellstoffsuspension 2, die neben Zellstoff noch Anteile von Lignin enthält, mehrere nacheinander ablaufende Stufen, von denen hier zwei gezeigt sind, nämlich eine alkalische Sauerstoffdeliginfizierung 3 sowie eine sauerstoffverstärkte Peroxidbleiche 4. Weitere Bleichstufen, wie etwa eine sauerstoffverstärkte Extraktion, können ebenfalls vorhanden sein, sind hier jedoch nicht gezeigt.
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Bei der Sauerstoffdelignifizierung 3 wird die Zellstoffsuspension 2 in einem oder mehreren Reaktoren bei hohen Temperaturen in einer alkalischen Umgebung mit Sauerstoff behandelt. Dabei werden wesentliche Anteile des noch in der Suspension enthaltenen Lignins durch Reaktion mit Sauerstoff entfernt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist hier nur ein Verfahrensschritt zur Sauerstoffdelignifizierung 3 abstrakt gezeigt; die Sauerstoffdelignifizierung 3 kann jedoch entweder in einem einzelnen Reaktor oder - wie bei heutigen Bleichverfahren üblich - mehrstufig in mehreren, hintereinandergeschalteten Reaktoren erfolgen.
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Die Sauerstoffdelignifizierung 3 erfordert ein alkalisches Milieu mit einem pH-Wert von etwa pH=11 bei einer Temperatur zwischen 80°C und 105°C. Das alkalische Milieu wird durch die Zuführung einer Lauge in den Reaktor oder die Reaktoren realisiert, wie unten näher erläutert. Die Suspension besitzt dabei eine mittlere Konsistenz von beispielsweise 10% bis 14% Stoffdichte. In den Reaktor oder in die Reaktoren wird Sauerstoff oder ein sauerstoffhaltiges Gas eingeleitet. Im heute eher ungebräuchlichen Fall einer einstufigen Sauerstoffdelignifizierung erfolgt die Behandlung bei einem Druck von beispielsweise 7 bis 8 bar im Zulauf und 4,5 bis 5,5 bar im Auslauf des (einzigen) Reaktors. Die Behandlungsdauer (Retentionszeit) beträgt dabei beispielsweise 50 bis 60 min. Im Falle einer zweistufigen Sauerstoffdelignifizierung unterscheiden sich in der Regel Druck und Reaktionsdauer in beiden Reaktoren. Üblich ist beispielsweise in der ersten Stufe ein Druck von 7 bis 10 bar und 10 bis 15 Minuten Retentionszeit und in der zweiten Stufe ein Druck von 3 bis 5 bar, bei einer Retentionszeit von ca. 1 h.
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In der Peroxidbleiche 4 wird der Suspension als weiteres Bleichmittel ein Peroxid, insbesondere Wasserstoffperoxid (H2O2) zugeführt, wobei die Effizienz dieses Verfahrensschritts durch Zugabe von Sauerstoff wesentlich verbessert werden kann („PO“, sauerstoffverstärkte Peroxidbleiche). Die Behandlung erfolgt in einem Reaktor beispielsweise bei Atmosphärendruck und einer Temperatur zwischen 85°C und 90°C oder unter einem erhöhten Druck bei Temperaturen zwischen 100°C und 110°C. Auch die Peroxidbleiche 4 erfolgt in einem alkalischen Milieu, das durch Zuführung einer Lauge hergestellt wird, wie ebenfalls unten näher erläutert. Die in den Bleichstufen 3, 4 hergestellte Suspension 5 aus gebleichtem Zellstoff wird anschließend weiteren, hier nicht interessierenden Verfahrensschritten zugeführt.
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Als zur Herstellung des alkalischen Milieus in den Bleichstufen 3, 4 eingesetzte Lauge wird im hier gezeigten Ausführungsbeispiel Weißlauge verwendet. Die überwiegend aus Natriumsulfid und Natriumhydroxid bestehende Weißlauge wird im Kraft-Prozess zum Aufschließen von Zellwänden eingesetzt und kann anschließend zurückgewonnen werden. Im Ausführungsbeispiel nach 1 wird beispielsweise rückgewonnene Weißlauge 6 den Bleichstufen 3, 4 zugeführt, es kann jedoch auch ein Teilstrom der für den Aufschluss bestimmten Weißlauge abgezweigt und in der hier beschriebenen Weise eingesetzt werden.
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Um in den Bleichstufen 3, 4 einsetzbar zu sein, muss das in der Weißlauge enthaltene Natriumsulfid, das den Bleichvorgang stören würde, entfernt werden. Die Weißlauge 6 wird dazu einem Verfahren zur Weißlaugenoxidation 7 zugeführt. In der Weißlaugenoxidation 7 wird das Sulfid durch Zuführung von Sauerstoff in Form von Luft, eines sauerstoffreichen Gases oder von reinem Sauerstoff (mit einer Reinheit von 95 Vol.-% oder mehr) zu Thiosulfat („teilweise oxidierte Weißlauge“) und/oder zu Sulfat („vollständig oxidierte Weißlauge“) umgesetzt. Teilweise oxidierte Weißlauge ist für den Bleichprozess in der Sauerstoffdelignifizierung 3 geeignet, während vollständig oxidierte Weißlauge auch für die Peroxidbleiche 4 verwendbar ist.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Weißlauge 6 zunächst einem ersten Reaktor 8 zugeführt, in dem eine teilweise Oxidation der Weißlauge 6 erfolgt. Ein Teilstrom der dabei entstehenden teilweise oxidierten Weißlauge wird über eine Zuleitung 9 der Sauerstoffdelignifizierung 3 zugeführt. Der übrige Teilstrom der teilweise oxidierten Weißlauge wird einem zweiten Reaktor 10 zugeführt, in dem eine vollständige Oxidation der Weißlauge erfolgt. Die vollständig oxidierte Weißlauge wird über eine Zuleitung 11 der Peroxidbleiche 4 zugeführt.
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Der für die Oxidation der Weißlauge erforderliche Sauerstoff kann den Reaktoren 8, 10 direkt oder indirekt zugeführt werden. Erfindungsgemäß wird dabei zumindest ein Teil des Sauerstoffs in Form von Nanobubbles, also Bläschen mit einem durchschnittlichen Durchmesser zwischen 20 nm und 1000 nm, eingetragen. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind beispielhaft verschiedene Möglichkeiten für Orte gezeigt, an denen ein Sauerstoffeintrag in Form von Nanobubbles erfolgen kann.
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Beispielsweise kann zur teilweisen Oxidation der Weißlauge ein Eintrag von Sauerstoff in Form von Nanobubbles über eine Sauerstoffzuleitung 12 unmittelbar in den Reaktor 8 erfolgen oder über das Einspeisen von Sauerstoff in Form von Nanobubbles über eine Sauerstoffzuleitung 13, die in eine zum Reaktor 8 führende Zuleitung 14 für Weißlauge einmündet.
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Aufgrund der vergleichsweise langen Lebensdauer der Nanobubbles genügt der Sauerstoffeintrag über die Sauerstoffzuleitungen 12, 13 auch für die anschließende vollständige Oxidation der Weißlauge im Reaktor 10. Alternativ erfolgt für die vollständige Oxidation ein zusätzlicher Eintrag von Sauerstoff in Form von Nanobubbles, entweder über eine Sauerstoffzuleitung 15 unmittelbar in den Reaktor 10 oder über eine Sauerstoffzuleitung 16, die in eine zum Reaktor 10 führende Zuleitung 17 für teilweise oxidierte Weißlauge einmündet. Weiterhin kann der Sauerstoff in Form von Nanobubbles auch in eine in die Zuleitung 14, 17 einmündende Zuführung für ein wässeriges Medium, wie beispielsweise Frischwasser, eingetragen werden, was hier jedoch nicht gezeigt ist.
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Der Erzeugung der Nanobubbles erfolgt jeweils an der Einmündung der Sauerstoffzuleitungen 12, 13, 15, 16 in die jeweilige fluidführende Leitung 14, 17 bzw. den jeweiligen Reaktor 8, 10 an geeigneten Eintragseinrichtungen 18, 19, 20, 21. Erforderlich ist dabei nur, dass im Betrieb der Eintragseinrichtungen 18, 19, 20, 21 diese zumindest mit einer die Nanobubbles erzeugenden Vorrichtung, beispielsweise einer Düse oder einem Einperlsystem oder einem Abschnitt davon, von Wasser oder einem wässerigen Fluid umgeben sind, sodass sich die Nanobubbles in der wässerigen Phase ausbilden können. Die Nanobubbles werden anschließend vom Strom des jeweiligen Fluids mitgetragen und gelangen so in den jeweiligen Reaktor 8, 10 der Reaktion.
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Im Übrigen ist es im Rahmen der Erfindung keineswegs erforderlich, dass der Eintrag des Sauerstoffs ausschließlich in Form von Nanobläschen erfolgt. Möglich ist vielmehr auch, dass der Eintrag des Sauerstoffs in Form von Nanobubbles ergänzend zu anderen Eintragsweisen für den Sauerstoff vorgenommen wird, wie sie beispielsweise aus dem Stand der Technik bekannt sind.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, den im Verlauf der verschiedenen Oxidationsreaktionen in die Weißlauge eingetragenen Sauerstoff mit einer wesentlich höheren Effizienz einzusetzen, als dies bei Verfahren aus dem Stande der Technik der Fall ist. Die geringe Größe der Nanobläschen ermöglichen eine gleichmäßige Verteilung des Sauerstoffs in der Weißlauge und stellen ein nachhaltig verfügbares Sauerstoffreservoir auf für die vergleichsweise langsam ablaufende Oxidation der Schwefelverbindungen der Weißlauge zu Sulfat dar.
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Bezugszeichenliste
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- 1.
- Verfahren zum Bleichen
- 2.
- Zellstoffsuspension
- 3.
- Alkalische Sauerstoffdelignifizierung
- 4.
- Peroxidbleiche
- 5.
- Suspension aus gebleichtem Zellstoff
- 6.
- Weißlauge
- 7.
- Weißlaugenoxidation
- 8.
- Reaktor
- 9.
- Zuleitung (für teilweise oxidierte Weißlauge)
- 10.
- Reaktor
- 11.
- Zuleitung (für vollständig oxidierte Weißlauge)
- 12.
- Sauerstoffzuleitung
- 13.
- Sauerstoffzuleitung
- 14.
- Zuleitung (für Weißlauge)
- 15.
- Sauerstoffzuleitung
- 16.
- Sauerstoffzuleitung
- 17.
- Zuleitung (für teilweise oxidierte Weißlauge)
- 18.
- Eintragseinrichtung
- 19.
- Eintragseinrichtung
- 20.
- Eintragseinrichtung
- 21.
- Eintragseinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 0044978 A1 [0007]
- US 5500085 B1 [0008]
- WO 2013/78885 A1 [0009]
- US 2012/0175791 A1 [0014]
- US 2019/0083945 A1 [0014]
- US 6382601 B1 [0014]
- US 10293312 B2 [0014]
- WO 2017/217402 A1 [0014]
