DE2525298A1 - Verfahren zum bleichen und entfernen von lignin aus zellstoff - Google Patents

Verfahren zum bleichen und entfernen von lignin aus zellstoff

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DE2525298A1
DE2525298A1 DE19752525298 DE2525298A DE2525298A1 DE 2525298 A1 DE2525298 A1 DE 2525298A1 DE 19752525298 DE19752525298 DE 19752525298 DE 2525298 A DE2525298 A DE 2525298A DE 2525298 A1 DE2525298 A1 DE 2525298A1
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1068—Bleaching ; Apparatus therefor with O2

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Description

"Verfahren zum Bleichen und Entfernen von Lignin aus Zellstoff"
Priorität: 6. November
, V.St.A., Nr. 521 376
Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 24 IO 934.0)
Es ist seit vielen Jahren üblich, durch Anwendung verschiedener Chlorierungsverfahren Zellstoff zu bleichen und hieraus das Lignin zu entfernen..Diese Verfahren werden in der Papierindustrie manchmal auch als CßE-Stufen bei den 5-stufigen CpEDED- oder 6-stufigen C-EHDED-Verfahrensahläufen bezeichnet» Die Verwendung von Chlorgas ist relativ teuer, und die Beseitigung, von unverbrauchtem Chlorgas und. chlorhaltigen.-Nebenprodukten, aus den Ablaugen erfordert kostspielige chemische Wiedergewinnungsanlagen, um Wasser- und. andere Umweltverschmutzungen., zu. vermeiden.
Es sind auch bereits eine.ganze Reihe, von Verfahren zum Bleichen und Entfernen von Lignin aus Zellstoff unter Verwendung von Sau-
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2 5 2 ο 2 y Ö
erstoff anstelle von Chlor bekannt (US-PS 1 860 432, 2 926 114, 3 024 158, 3 274 049, 3 384 533, 3 251 730, 3 423 282 und 3 661 699, FR-PS 1 310 248 und 1 387 853 sowie Nikitin u.Mitarb. in "Trudy Leningrdshoi Lesotekb., Nickeskoi Akad. i.S.M. Korova (Transactions of the Leningrad Academy of Forestry), Bd. 75, S. 145 bis 155 (1956), Bd. 80, S. 65 bis 75, 77 bis 90 (1953) und Bumazh. Prom., Bd. 35, Nr. 12, S. 5 bis 7 (1960). Diese Verfahren haben jedoch gewisse Kachteile. Viele dieser Verfahren erfordern Depolymerisationsstabilisatoren,. d.h. Stabilisatoren zur Verhinderung der Depolymerisation, der Cellulose und zur Erhaltung der Viskosität des Zellstoffs, wie Magnesiumcarbonat (vgl. hierzu US-PS 3 384 533). Abgesehen von der Bildung von Abscheidungen und Inkrustierungen in.den.Produktionsanlagen bringt die Verwendung solcher Chemikalien schwerwiegende Nachteile hinsichtlich der UmweItverschmutzung mit sich. Wenn die Umweltverschmutzung, vermieden, werden, soll, erfordert dies kostspielige Verfahrensschritte, um. die. Stabilisatoren, aus den Ablaugen zu entfernen.
Das in der Hauptanmeldung DT-OS 24 10 934 (entspricht US-PS 3 832 276) beschriebene Verfahren stellt insofern einen wichtigen technischen Fortschritt dar, weil es ein technisch durchführbares Verfahren, zuul Bleichen und. Entfernen, von Holz aus Zellstoff unter Verwendung.von. Sauerstoff zur.Verfügung stellt. Nach diesem Verfahren wird, ein alkalisch-wäßriger Zellstoffbrei mit einer Stoffdichte von etwa 2 bis 10. Gewichtsprozent und einem pH-V/ert von etwa 9 to bis 14 innig mit Sauerstoff vermischt., so daß Sauerstoff in gelöster und dispergierter Form
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Γ ' -3- Π
ohne agglomerierte Blasen enthalten ist und- der Zellstoffbrei vorzugsweise keine Sauerst of !"blasen, über etwa 1,6 mm Durchmesser enthält, und. der. Ze Hat of fbr ei. bei. einer Reaktionstemperatur von etwa 70 bis. 120-0C einem Anfangsdruck-unterworfen, der anschließend, allmählich, reduziert wird,., und- der behandelte Zellstoffbrei wird, kontinuierlich, aus. der- Anlage abgezogen. Gegebenenfalls, kann. der. Zellstoffbrei- in. einer. Vorbehandlungskammer mit Sauerstoff und., einer .Ba.se. bei. erh.oh.ter. Temperatur und erhöhtem Druck, vorbehandelt werden.
Mit dem Verfahren der vorstehend genannten. Hauptanmeldung ist der Papierindustrie ein. neues,., wirksames kontinuierliches Verfahren zur Verfügung gestellt worden, wobei, die in herkömmlichen Papierherstellungsanlagen. ..üblichen. Chlorierungstürme in ausgezeichneter V/eise verwendet werden, können.... Die vorliegende Erfindung stellt eine weitere. Ausbildung., des. Verfahrens, der Hauptanmeldung dar, wobei die Hochdruck-Vorbehandlungsst.ufe.. in optimaler Weise genutzt wird.
Aus der einschlägigen Literatur ..ist es hinreichend, bekannt, daß eine Erhöhung der Reaktionstemperatur, zu. einer. Erhöhung der Menge des entfernten Lignin^, führt,, wenn alle.anderen Variablen konstant gehalten werden. Jan Gajdos, Papir a Celluloza, S. bis 20 (1973)» weist dies klar nach. Wird, ein herkömmlicher Turm verwendet und der sauerstoffhaltige Zellstoffbrei mit aufwärts gerichtetem Stofffluß in den.Turm, eingespeist,, so kann jedoch am Kopf des Turms maximal die Siedetemperatur des alkalischen Zellstoffbreis erzielt werden. Da. über die Länge des Turms nur
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Γ π
ein geringer Wärmeverlust auftritt, liegt, die Temperatur am Boden des Turms auch, nahe der Siedetemperatur des Zellstoffbreis. Die Anwendung von noch, höheren. Temperaturen, hat jedoch die unerwünschte Folge, daß Teile des Zellstoffbreis aus dem unteren Teil des Turms nach oben, gerissen werden.
Aufgabe der Erfindung war es. daher, eine weitere Ausbildung des Verfahrens gemäß der DT-OS 23- 10 934 zur Verfügung su stellen, wobei in einer Stufe des. Verfahrens, eine höhere Eeaktionstemperatur angewendet und. damit, aus. dem Zellstoffbrei eine größere ifeage Lignin entfernt, werden kann, durch Verwendung von niedrigeren, NaOH-Ko nz ent rat ionen, der. Kohlenhydrat-Abbau oder Tiskositätsverlust. verringert werden, kann und wobei bei gegebener Verweilzeit, in der. Vorbßhandlungskamaer die <Jröfie und damit auch die Kosten der. Vorbehandlungskammer, vermindert werden können.
Diese Aufgabe wird durch, die Erfindung gelöst.
Erfindung betrifft somit den., in, den Ansprüchen., gekennzeich neten Gegenstand,
Die Erfindung ist is folgesdea.ashaad-der. Zeichnungen naher er läutert. Ss seigen
fig, 1 ein Fließschena einer Auaführuagsform. der. Erfindung, jfig» 2 eim Fließschema einer, weiteren. Msf.ölirangsfora der Erfindung, ........
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Γ ■ -5-
Im erfindungsgemäßen Verfahren werden mit geringen Abänderungen im wesentlichen die gleiche Anlage und das gleiche Fließschema wie in der Hauptanmeldung verwendet. Gegenüber der Fig. 2 der Hauptanmeldung ergeben sich folgende Unterschie.de. in den Zeichnungen: Die Aufbereitung, mit. einer. Base (Natriumhydroxid) erfolgt über die Leitung. 3b, die in die Leitung 3 mündet und nicht im Tank 1 wie in der Haupt anmeldung.; über die. Leitung 3 werden Natriumhydroxid und Sauerstoff, in.die Leitung 2a und nicht in den Tank 1 eingespeist. Die Sauerstoffquelle 3a und die Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 sind, nicht, nur wahlweise, jedoch kann der Mischer 4V in Fig. 2 der vorliegenden. Anmeldung wie nachstehend beschrieben die Aufgabe der. Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 erfüllen.
In Fig. 1 wird ein Zellstoffbrei der gewünschten Stoffdichte durch Mischen im Aufbereitungstank 1 hergestellt. Die Pumpe 2 transportiert den Zellstoffbrei der gewünschten Stoffdichte in den Oxygenator oder. Mischer 4-, d.h. eine Kammer, die mit einer mit hoher Geschwindigkeit und .hohen Scherkräften arbeitenden Mischeinrichtung, z.B. einem Lightnin1-Mischer, ausgerüstet ist, um den Sauerstoff, die Base und aus dem Wäscher 10 zurückgeführte Bleichflotte in. den alkalischen Zellstoff einzubringen und zu dispergieren. Über den Einlaß 4-a kann zusätzlicher Sauerstoff in den Mischer 4- eingeleitet werden. Natriumhydroxid aus der Leitung yo und Sauerstoff aus der Leitung 33- werden zusammen mit der zurückgeführten. Bleichflotte aus. dem Wäscher in die Leitung 3, die in die Leitung 2a mündet, und von dort in den Mischer 4 geführt. Der sauerstoffhaltige Zellstoff wird
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dann vom Mischer 4- über die Leitung 4-a zum. Wärmeaustauscher 5 transportiert, in dem die Temperatur mittels Wasserdampf auf den gewünschten Wert erhöht wird. Der erhitzte, alkalische, sauerstoff haltige Zellstoff, wird dann, über eine Leitung 5a einer Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 zugeführt, in der der Druck momentan für kurze Zeit unter Verwendung von Sauerstoff erhöht wird.
Der Abfluß aus der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 wird hierauf in die Leitung 6a geführt und dort über die Leitung 3c mit zusätzlichem Sauerstoff und Natriumhydroxid gemischt, um die Stoffdichte auf den gewünschten Wert zu verringern. Der Strom aus der Leitung 6a wird zum Abgang 7 geleitet, wo etwaiger ungelöster und nicht dispergierter Sauerstoff aus der Flüssigkeit entfernt wird. Anschließend wird der "entlüftete", sauerstoffhaltige, alkalische Zellstoff in den Boden des Bleichturms 8 über die Leitung 7a eingespeist, wobei darauf zu achten ist, daß die Temperatur des Zellstoffbreis unter dem Siedepunkt liegt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der Stofffluß im Turm 8 aufwärts gerichtet, wobei eine ausreichende Verweilzeit vorgesehen ist, damit die Bleiche und die Ligninentfernung stattfinden können. Mischen des Zellstoffbreis im Turm, ist zu vermeiden. Der Anfangsdruck und der Druckgradient während der Bleichbehandlung sind durch die Höhe des Turms 8 vorgegeben.
Der Abfluß aus dem Turm wird dann durch die Leitung 9 auf den Wäscher 10 geführt. Die beim ersten Wäscher zurückgewonnene, restliche warme alkalische Bleichflotte wird im Behälter 11
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gesammelt und teilweise über die Leitung 3 in die Leitung 2a zurückgeführt. Ein anderer Teil wird zum. Wäscher 10 zurückgeführt. Der Zellstoff vom Wäscher 10 wird dann, über die Verbindung 13 einem zweiten Wäscher 14 zugeführt, in dem. Waschwasser verwendet wird. Der gewaschene Zellstoff wird dann den BIeich-Folgestufen, z.B.einer Chlordioxid-Behandlung,. unterworfen. Die Ablauge wird im Behälter 15 gesammelt, aus dem ein Teil für das Waschen von Braunstoff ("brown stock") verwendet wird. Der restliche Teil wird über die Leitung 16 zum Waschen des Zellstoffs in den ersten Wäscher 10 zurückgeführt.
Die Ausführungsform der Fig. 2 und. die dort beschriebene Anlage unterscheidet sich von der der Fig. 1 dadurch, daß anstelle der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 der Mischer 41 vorgesehen ist, der dieselbe Aufgabe erfüllt wie diese. Der Mischer 41 ist ein mit hohen Scherkräften arbeitender Mischer, der für eine rasche Dispergierung von Sauerstoff im Zellstoff geeignet ist. Er wird bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck betrieben, um die Aufgabe der Hochdruck-Vorbehandlungskammer, 6 von Fig. 1 zu erfüllen. Zu diesem Zweck muß der Mischer so ausgerüstet sein, daß er den Drücken standhält, denen, die Hochdruck-Vorbehandlung skamme r 6 unterworfen wird. Der Zellstoff wird aus dem Mischer 4' über die Leitung 6a ausgetragen, und. dort über die Leitung 3c mit zusätzlicher sauerstoffhaltiger alkalischer Lösung gemischt.
Aus dem Vorstehenden und aus den. Zeichnungen, ist., er sichtlich', daß sich der Flüssigkeitss.trom..nach der Aufbereitung mit NaOH
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über die Leitung yo und der Zufuhr von Sauerstoff über die Leitung Ja in zwei Ströme teilt (Leitungen 3 und 3c). Vorzugsweise etwa die Hälfte der gesamten sauerstoffhaltigen, alkalischen
Lösung fließt in der Leitung 3 und dient zur Verdünnung des
eingespeisten zähflüssigen Zellstoffs, so daß eine Stoffdichte
erzielt wird, die höher ist als die- endgültig erwünschte, und
z.B. bei etwa 4,5 Gewichtsprozent liegt. Der restliche Teil der Lösung wird durch die Leitung 3c dem Abfluß der Hochdruck-Vorbehandlung skammer 6 in der Leitung 6a zugeführt. Dadurch wird die Stoffdichte des Zellstoffbreis auf etwa 3 Gewichtsprozent oder
gewünschtenfalls darunter verringert. Diese weitere Verdünnung
dient außerdem dazu, die Temperatur des Zellstoffbreis auf einen Wert unterhalb des Siedepunktes zu senken« Es wird außerdem angenommen, daJ3 diese Verdünnung zusätzliche Vorteile für die
Bleiciabehandlung im Bleichturm β bringt. Da nämlich der auf das Volumen bezogene Zufluß des eingespeisten. Zellstoffbreis in der Hochdruck-Vorbehandlungskammer verringert wird, erhöht sich die Verweilzeit. Darüber hinaus wird bei einer gegebenen NaOH-Konzentration im Filtrat durch die vorstehend geschilderte Teilung des Stroms die EaöH-Kxmzentration in der HociidrtLCk-Vorbehandlungskammer verringert«
Vorzugsweise wird der Gesamtstrom der Lösung derart geteilt,
daß mindestens 1/3 zum eingespeisten, zähflüssigen Zellstoff,
d.iu durch die Leitung 3, geführt wird und die restlichen 2/3
zu® Auslaß der HochdrucTc-Vorbehandlungskammer. β, d.h.» durch die Leitung 3c, fließen. Während dieser Stufe des erfindungsgemaßen Verfahrens, beträgt.die Stoffdichte des Zellstoffbreis in der
_9„.
Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 vorzugsweise etwa 3 bis 11 Gewichtsprozent. Eine Stoffdichte von etwa 4 bis. 8 Gewichtsprozent ist besonders bevorzugt. Vorzugsweise werden mindestens 1/3 des Gesamtstroms der Lösung dur.ch die. Leitung 3c zum Auslaß der Hochdruck-Vorbehandlungskamm.er 6 geführt.
Bei großtechnischer Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll sich die Temperatur der in den.. Leitungen 3 und 3c fließenden, mit Natriumhydroxid versetzten Lösung auf etwa 54 bis 600C einstellen.
Erfindungsgemäß wird im Bleichturm 8. ein. alkalischer, wäßriger Zellstoffbrei mit geringer Stoffdichte, z.B. von unter etwa 10 Gewichtsprozent Holzzellstoff, verwendet. Die Stoffdichte beträgt vorzugsweise 2 bis 6 Gewichtsprozent, insbesondere 3 bis 4- Gewichtsprozent. Man verwendet eine ausreichende Alkalimenge, um den pH-Wert des Breies auf Werte von etwa 9 bis 1A-, vorzugsweise etwa 11,5 bis 12,5, anzuheben. Im EaIl von Natriumhydroxid wird dieses vorzugsweise in Mengen von, etwa 1 bis 10 g/Liter verwendet, was einer Konzentration im Zellstoffbrei von etwa 0,1 bis 1,0 Gewichtsprozent entspricht.
• Das Vermischen des alkalischen Zellstoffs mit Sauerstoff erfolgt vorzugsweise im Mischer 4- bzw. 4-1 derart, daß keine großen Sauerstoffblasen in dem wäßrigen Zellstoff verbleiben. Vorzugsweise sind keine Sauerstoffblasen von über etwa 1,6 mm Durchmesser vorhanden, wobei sich vorzugsweise im wesentlichen kein ungelöster. Sauerstoff in,denL Zellstoff befindet. Im allge-
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- ίο -
meinen wird Sauerstoff in einer Menge von etwa 0,1 bis 4 Gewichtsprozent, bezogen auf den wäßrigen Zellstoff, eingespeist, wobei man. bei. Mengen von etwa 0,2 bis 0,8 Gewichtsprozent für
Weichholzzellstoff und etwa 0,2 bis 0,4 Gewichtsprozent für
Hartholzzellstoff die besten Ergebnisse erhält. Die Bildung ungelöster Sauerstoffblasen von erheblicher Größe ist zu vermeiden, da dies zu Kanalbildungen und Unterbrechungen des Aufwärtsströmens des Zellstoffs durch den Bleichturm führt, was wiederum eine ungleichmäßige Bleiche verursacht, die in hohem Maße unerwünscht ist. Darüber hinaus neigen größere Blasen zu Agglomerierung, was ebenfalls zu vermeiden ist. Ungelöste Blasen sollen so fein dispergiert sein, daß eine merkliche Agglomerierung vermieden wird.
Ungelöster Sauerstoff, z.B. Blasen, mit über 1,6 mm. Durchmesser, wird über den Abgang 7 durch die Leitung 7b^ abgeblasen, bevor
der sauerstoffhaltige Zellstoff in den Bleichturm 8 eingespeist wird.
Die Verteilung des Sauerstoffs im Zellstoff wird vorzugsweise
durch eine mit hoher Geschwindigkeit und mit hohen Scherkräften arbeitende Mischvorrichtung oder einen Gasabsorber erreicht.
Beispiele für geeignete Vorrichtungen sind der "Lightnin1"-Inline-Mischer oder der "Line-Blender", Herst. Mixing Equipment
Co., Inc.; es können jedoch auch andere mit hohen Scherkräften
arbeitende Mischer verwendet werden.
In der Hochdruck-VorbehandlungBiiammer 6 oder im Mischer 4-1 sind
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momentane Drücke von "bis zu etwa 21 at, vorzugsweise 2 "bis 10 at
erwünscht. Die Temperatur beträgt vorzugsweise etwa 70 bis 150,
insbesondere etwa 95 bis 125°C, die Behandlungsdauer etwa 1 bis 50 Minuten.
Während der Bleichbehandlung im Turm 8 liegt die Reaktionstemperatur des wäßrigen Zellstoffbreis vorzugsweise in. einem Bereich von etwa 7O0C bis zum Siedepunkt des Zellstoffbreis, besonders bevorzugt sind Reaktionstemperaturen von etwa 90 bis 1000G. Selbstverständlich müssen bei Reaktionstemperaturen, die wesentlich über 1000C liegen, Einrichtungen zur Druckerzeugung vorgesehen sein. Aus diesem Grund hängen die maximalen. Reaktionstemperaturen in gewissem Umfang von der Höhe des Bleichturms oder des Anfangsdrucks ab. Vorzugsweise übersteigt die Temperatur nicht den Siedepunkt des Zellstoffbreis bei dem angewendeten bzw. entstehenden Druck.
Während des Bleichvorganges im Turm 8 wird der Druck auf den alkalisch-wäßrigen Zellstoff allmählich reduziert., nämlich um einen Gradienten von mindestens etwa 1 Atmosphäre und einen maximalen Gradienten von etwa 10 Atmosphären. Dieser Druckgradient während des Bleichvorgangs kann durch die Höhe, des Bleichturms gegeben sein; es können jedoch beliebige Einrichtungen zur allmählichen und konstanten Druckreduzierung, während, der Behandlung verwendet werden. So erhält man z.B. bei Verwendung eines etwa 92 m hohen Bleichturms einen Anfangsdruck von etwa 9»4-5 . atü und bei einem etwa 12 m hohen Bleichturm einen Anfangsdruck von etwa 1,2 atü. Vorzugsweise werden Bleichtürme verwendet.,
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die nicht höher als etwa 90 m sind und eine Mindesthöhe von etwa. 12 m besitzen.
Die Verweilzeit des alkalisch-wäßrigen Zellstoffs im Bleichturm hängt vom Druck auf das System und dem erforderlichen Bleichgrad für den speziell verwendeten Zellstoff ab. Einige Zellstoffe erfordern schärfere Bleichbehandlungen als andere. Im allgemeinen sind etwa 5 bis 120 Minuten ausreichend. Bei einem durch einen höheren Bleichturm bedingten höheren Anfangsdruck kann die Verweilzeit auf etwa 2 bis 60 Minuten herabgesetzt sein. Bei einem Bleichturm von etwa 12 m Höhe, der einen Druckgradienten von ungefähr 1 Atmosphäre bedingt, sind etwa 30 bis 60 Minuten, vorzugsweise etwa 4-0 Minuten, zufriedenstellend.
Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemaJBen Verfahrens besteht darin, daß es die Erhöhung der Viskosität des Zellstoffs erlaubt. Die Viskosität stellt ein Maß des mittleren Polymerisationsgrades der Cellulose in der Zellstoffprobe dar, d.h. die mittlere Kettenlänge der Cellulose. Somit entspricht die Viskositätsabnahme dem Ausmaß der durch das Bleichverfahren bedingten Depolymerisation bzw. des dadurch bedingten Abbaus. Ein übermäßiger Abbau ist zu vermeiden, da aus. solchem. Zellstoff hergestelltes Papier unerwünschte physikalische.Eigenschaften aufweist.
Die Eappa-Zahl ergibt sich aus dem. von einer Zellstoffprobe verbrauchten Kaliumpermanganat und. stellt ein Maß für den restlichen Idgningehalt. dar.. Je hoher die Kappa-Zahl, desto weniger
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ist der Zellstoff gebleicht und von Lignin befreit. Durch Vergleich der Kappa-Zahlen der Proben vor und. nach der Bleichbehandlung erhält man einen Überblick über das Ausmaß der stattgefundenen Ligninentfernung.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Beispiele 1 bis 10
Unter Verwendung der Anlage gemäß Fig. 1 wird, das herkömmliche Verfahren gemäß der DT-OS 24 10 934 mit dem Verfahren der Erfindung verglichen. Die Bedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben. In den Beispielen 1, 2, 6 und 7 wird die gesamte sauerstoffhaltige alkalische Lösung durch die Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 geleitet; diese Beispiele sind daher als "herkömmlich" (abgekürzt "herk.") bezeichnet. In den übrigen Beispielen wird ein Teil der Lösung an der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 vorbeigeleitet. Diese Beispiele sind in der Tabelle I als "erfindungsgemäß11 (abgekürzt "erf.") bezeichnet.
Der Sauerstoffzufluß bezieht sich auf den durch einen "Lightnin"'· Mischer 4 und durch einen in der Leitung 3a angeordneten, mit hohen Scherkräften arbeitenden Mischer zugeführten Sauerstoff.
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Tabelle I
Beispiel Nr. 1 2 3. 0,95 4 VJl 6 7 0,86 0,86 8 9 10 1,15 0,86
Art d.Zellstoffs wasserlösl. erf. Zellstoff Zellstoff herk. herk. zur Papierherstellung erf. erf.
Hergestellte Men
ge an ungebleich
tem Zellstoff,
t/Tag 1,27		 1,21 1,05 1,11 0,30
Verfahren herk. herk. 4,4 erf. erf. 2,9 2,9 erf. 4,9 4,1
Hochdruck-Vorbe
handlung skaram.6		 142 98 100 121 116
Stoffdichte,Gew.% 3,8 3,5 7,03 4,7 4,7 7,05 7,10 4,8 6,82 7,10 ^
Temperatur, 0C 94 98 1,6 106 1 12 4,5 4,9 125 2,2 3,4 '
Truck, atü 7,17 7,10 7,05 6,96 7,17
NaOH-Konz .,g/Li t. 1,6 1,8 3,2 1,2 1,0 2,9 2,9 1,4 3,6 2,9
Bieichturm 8 92 94 98 101 93
Stoffdichte,Gew.% 3,8 3,5 3,4 5,4 3,0
Temperatur,0C 94 91 89 95 94
NaOH zur Aufbe
reitung
Durchfluß,Liter/ 1,43
rr nl ι Std.
Gew./», bezogen
auf ungebleichten Zellstoff 2,9
1,34 1,03 0,90 0,90
2,16 2,48 0,37 1,8
3,0
2,9
2,4
7,6
2,92
4,15
2,01
6,06
Κ) CD CO
Tabelle I Fortsetzung
Beispiel Nr. 1 ρ 290 2 3 290 4 5 6 7 8 9 10 1000 1000
Art d.ZeI Istoffs 360 wasserlösl. 1360 Zellstoff Zellstoff zur Papierherstellung 1360 1500
• Sauerstoffzufuhr,
■cir.^ /min
Mi scher 4 37,0 290 39,2 290 290 1000 1000 290 27,6 27,6
Leitung 3a 1 48,3 1360 49,8 1360 1360 . 1500 1500 1360 40,3 42,4
Weißgrad,%
ElreOhο		 11,3 10,6 13,2 14,8
ο
to		 ungebleicht 35,9 36,0 39,2 27,8 27,6 27,1
t» gebleicht 5,9 45,7 5,1 52,2 48,1 38,3 40,9 38,8 16,3 17,5
O A-Weißgrad 3,7 9,8 2,8 16,2 8,9 10,5 13,3 11,7 9,9 10,3
Kappa-Zahl 37,3 45,1 39,3 41,1
cn ungebleicht 6,6 5,7 5,2 19,3 18,3 16,6
O gebleicht 32,0 4,1 22,7 2,6 3,1 12,7 ' 1\,0 10,5 36,2 41,2
Verringerung,% 12,4 37,9 10,4 54,4 40,4 34,2 40,0 36,7 23,0 24,2
Viskosität, %
CED (cP)		 61,3 54,2 35,5 41,3
ungebleicht 33,4 33,4 32,1 46,7 46,2 38,1
gebleicht 13,1 12,7 19,7 26,3 23,5 25,5
Verminderung,% 60,8 62,0 38,6 43,7 49,2 33,1
κ: er;
K) CD CO
Natürlich variiert der Grad der Ligninentfernung in einem gewissen Bereich bei jedem der beiden Verfahren. Bei den in der Tabelle I aufgezeichneten Beispielen muß man daher die beiden Verfahren in Bezug auf eine gegebene Verringerung der Kappa-Zahl vergleichen. So ergibt sich für löslichen Zellstoff aus den Beispielen 1 und 2 bei Behandlung nach dem.Verfahren der Hauptanmeldung, wobei die gesamte sauerstoffhaltige alkalische Lösung durch die Hochdruck-Vorbehandlungskammer (6 geleitet wird, eine Viskositätsabnahme von 60 bis 61% bei einer Verminderung der Kappa-Zahl um 37 bis 38%. Beispiel 5 zeigt, daß bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein ähnlich hoher Grad der Ligninentfernung (Verminderung der Kappa-Zahl um 40,4%), die Viskosität nur um 38,6% verringert. Darüber hinaus ist. aus den Beispielen 3 und 4 ersichtlich, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die Kappa-Zahl um 45 bis 54% verringert werden kann, ehe eine ähnlich starke Viskositätsabnahme wie. beim, herkömmlichen Verfahren erfolgt.
Eine ähnliche Tendenz, wenn auch vielleicht nicht ganz so deutlich, zeigt sich bei Zellstoff zur Papierherstellung. Aus den Beispielen 6 und 7 ist ersichtlich, daß die Anwendung des herkömmlichen Verfahrens zu einer Verminderung, der Kappa-Zahl um 34,2 bzw. 40,0% und zu einer entsprechenden Viskositätsabnahme um 43,7 bzw. 49,2% führt. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (vgl. Beispiel 8) wird eine Verminderung der Kappa-Zahl um 36,7% bei einer Viskositätsabnahme .von nur 33»1% erzielt, während die Beispiele 9 und 10 zeigen, daß bei e/?wa .gleich starker Verminderung, der Kappa-Zahl wie in .Beispiel 7 das erfindungsge-
L _l
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mäße Verfahren durchwegs dem Verfahren der Hauptanmeldung überlegen ist.
Beispiele 11 bis 13
In der nachstehenden Tabelle II sind einige zusätzliche Beispiele für erwünschte Betriebsbedingungen im. erfindungsgemäßen Verfahren angegeben. Tn diesen Beispielen beträgt die ursprüngliche Stoffdichte des ungebleichten Zellstoffs 10 Gewichtsprozent, Der Zellstoff hat eine Temperatur von 6O0C und wird mit 4,8 g/ Liter Natriumhydroxid auf die für die Behandlung in der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 erforderliche Stoffdichte verdünnt, Die Temperatur am Auslaß der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 beträgt 95°C. Beispiel 13 ist ein Vergleichsbeispiel, bei dem gemäß dem Verfahren der Hauptanmeldung der gesamte Strom durch die Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6 fließt.
Tabelle·II
Vorbehandlung in der Hochdruck-Vorbehandlungskammer 6
Bei- Stoffdichte, Temp., NaOH Konz. spiel Gew.% 0C g/Liter Nr.
Durchflußanteil im
Turm 8, der nicht durch die Hochdruck-Vorbehandlung skammer 6 geführt wird
11 5 118 2,4
12 4 104 3,1
13 3 95 4,0
1/2
1/3 0
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• ORIGINAL INSPECTED

Claims (9)

Patentansprüche
1. Kontinuierliches Verfahren zum. Bleichen und Entfernen von Lignin aus Zellstoff, wobei man Zellstoff in einer sauerstoff haltigen, alkalisch-wäßrigen Lösung mit einem pH-Wert von etwa 9 "bis 14- innig mit Sauerstoff vermischt, so dai? der Sauerstoff in gelöster und dispergierter Form ohne agglomerierte Blasen enthalten ist, und den Zellstoffbrei einem Anfangsdruck unterwirft und anschließend, den Druck allmählich reduziert, ohne den Zellstoffbrei einer wesentlichen Mischbewegung auszusetzen, so daß ein Druckgradient .von etwa 1 bis 10 Atmosphären zwischen dem Anfangs- und dem. Enddruck besteht, und den behandelten Zellstoffbrei kontinuierlich abzieht, nach Patent ... (Patentanmeldung P 24- 10 934.0), dadurch gekennzeichnet , daß man den Zellstoffbrei zusammen mit einem Teil der sauerstoffhaltigen,, alkalisch-wäß-"---rigen Lösung einer Vorbehandlung in einer Hochdruck-Vorbehandlung skamme r (6) bzw. einem Mischer (4-1) bei Temperaturen von etwa 70 bis 1500C und einem Druck von bis zu etwa 21 Atmosphären unterwirft und hierauf den vorbehandelten Zellstoff brei mit dem Rest der sauerstoffhaltigen, alkalischwäßrigen Lösung vermischt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Zellstoffbrei kontinuierlich in den unteren Teil eines vertikal angeordneten Turms (8) mit aufwärts gerichtetem Stofffluß ohne sonstige Bewegung einspeist, während man den Druckgradient- zwischen der .Stelle der -Einspeisung des Zeil-
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- '.9 -
stoffbreies in den Turm und der Stelle der Austragung des
Zellstoffbreies aus dem Turm auf einem Wert von etwa 1 bis
10 Atmosphären hält, und den behandelten Zellstoffbrei kontinuierlich aus dem oberen Bereich des Turms abzieht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens 1/3 der alkalisch-wäßrigen Lösung vorbehandelt.
4-. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man höchstens 2/3 der alkalisch-wäßrigen. Lösung vorbehandelt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Zellstoffbrei verwendet, der bei der Vorbehandlung eine Stoffdichte von 3 bis 11 Gewichtsprozent aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß man im Turm (8) eine Temperatur von etwa 90 bis 1000C anwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Turm (8) mit einer Länge, von höchstens etwa 90 m
verwendet und den sauerstoffhaltigen Zellstoffbrei in der
Nähe des Bodens des Turms (8.) einspeist.
8. Verfahren nach Anspruch 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Verweilzeit des Zellstoffbreis .im Turm (.8) von etwa 2 bis 120 Minuten einhält.
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9. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Sauerstoffmenge von etwa 0,1 bis 4- Gewichtsprozent, bezogen auf den Zellstoffbrei,.einmischt.
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ZA (1) ZA752583B (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207157C1 (de) * 1982-02-27 1983-06-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von halbgebleichten Zellstoffen
AT384632B (de) * 1983-01-26 1987-12-10 Mo Och Domsjoe Ab Vorrichtung zur behandlung von lignocellulosematerial mit einem stickstoffoxid und sauerstoff

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU591539A1 (ru) * 1975-10-03 1978-02-05 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Установка дл обработки лигноцеллюлозного материала
US4198266A (en) * 1977-10-12 1980-04-15 Airco, Inc. Oxygen delignification of wood pulp
SE421019B (sv) * 1980-08-26 1981-11-16 Kamyr Ab Forfarande for kemikaliereglering vid behandling av en substans, speciellt massa, med gas
AU1730083A (en) * 1982-09-30 1984-04-05 Black Clawson Company, The Oxygen treatment of low connistancy pulp
AU595842B2 (en) * 1985-11-15 1990-04-12 Canadian Liquid Air Ltd. Pulp bleaching
US5525195A (en) * 1989-02-15 1996-06-11 Union Camp Patent Holding, Inc. Process for high consistency delignification using a low consistency alkali pretreatment
US5217574A (en) * 1989-02-15 1993-06-08 Union Camp Patent Holdings Inc. Process for oxygen delignifying high consistency pulp by removing and recycling pressate from alkaline pulp
US5188708A (en) * 1989-02-15 1993-02-23 Union Camp Patent Holding, Inc. Process for high consistency oxygen delignification followed by ozone relignification
US5409570A (en) * 1989-02-15 1995-04-25 Union Camp Patent Holding, Inc. Process for ozone bleaching of oxygen delignified pulp while conveying the pulp through a reaction zone
US5085734A (en) * 1989-02-15 1992-02-04 Union Camp Patent Holding, Inc. Methods of high consistency oxygen delignification using a low consistency alkali pretreatment
US5173153A (en) * 1991-01-03 1992-12-22 Union Camp Patent Holding, Inc. Process for enhanced oxygen delignification using high consistency and a split alkali addition
US5246543A (en) * 1989-08-18 1993-09-21 Degussa Corporation Process for bleaching and delignification of lignocellulosic materials
AT393701B (de) * 1989-12-22 1991-12-10 Schmidding Wilh Gmbh & Co Verfahren zum bleichen von cellulosehaeltigen materialien sowie anlage zur durchfuehrung des verfahrens
US5164044A (en) * 1990-05-17 1992-11-17 Union Camp Patent Holding, Inc. Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone
US5164043A (en) * 1990-05-17 1992-11-17 Union Camp Patent Holding, Inc. Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone
US5690786A (en) * 1991-11-26 1997-11-25 Air Products And Chemicals Inc. Process for the treatment of pulp with oxygen and steam using ejectors
US5460696A (en) * 1993-08-12 1995-10-24 The Boc Group, Inc. Oxygen delignification method incorporating wood pulp mixing apparatus
US5554259A (en) * 1993-10-01 1996-09-10 Union Camp Patent Holdings, Inc. Reduction of salt scale precipitation by control of process stream Ph and salt concentration
ATE193912T1 (de) * 1995-12-07 2000-06-15 Beloit Technologies Inc Delignifizierung eines papierzellstoffs mittlerer konsistenz mittels sauerstoff
EP0865531B1 (de) * 1995-12-07 2002-03-06 Beloit Technologies, Inc. Delignifizierung von mittelkonsistenz-zellstoff mittels sauerstoff
SE522161C2 (sv) * 1999-06-17 2004-01-20 Kvaerner Pulping Tech Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion
US20050087315A1 (en) * 2003-10-28 2005-04-28 Donovan Joseph R. Low consistency oxygen delignification process
WO2015197917A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Metsä Fibre Oy Method of delignifying fibrous suspensions of alkaline cooking

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3832276A (en) * 1973-03-07 1974-08-27 Int Paper Co Delignification and bleaching of a cellulose pulp slurry with oxygen

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3207157C1 (de) * 1982-02-27 1983-06-09 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur Herstellung von halbgebleichten Zellstoffen
AT384632B (de) * 1983-01-26 1987-12-10 Mo Och Domsjoe Ab Vorrichtung zur behandlung von lignocellulosematerial mit einem stickstoffoxid und sauerstoff

Also Published As

Publication number Publication date
AR211099A1 (es) 1977-10-31
FI751308A (de) 1976-05-07
JPS5158501A (de) 1976-05-21
PH12114A (en) 1978-11-02
ZA752583B (en) 1976-03-31
US3951733A (en) 1976-04-20
NO147801B (no) 1983-03-07
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SE418202B (sv) 1981-05-11
AU8136375A (en) 1976-11-25
AU497459B2 (en) 1978-12-14
SE7504168L (sv) 1976-05-07
PL101511B1 (pl) 1979-01-31
FR2290533B2 (de) 1980-11-07
GB1509568A (en) 1978-05-04
FR2290533A2 (fr) 1976-06-04
FI64407C (fi) 1983-11-10
FI64407B (fi) 1983-07-29
JPS5857558B2 (ja) 1983-12-20
SU694086A3 (ru) 1979-10-25
CA1020305A (en) 1977-11-08
IT1050554B (it) 1981-03-20
NO751475L (de) 1976-05-07
NO147801C (no) 1983-06-15

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