DE2815922B2 - Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoff in einem Turm - Google Patents
Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoff in einem TurmInfo
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- DE2815922B2 DE2815922B2 DE2815922A DE2815922A DE2815922B2 DE 2815922 B2 DE2815922 B2 DE 2815922B2 DE 2815922 A DE2815922 A DE 2815922A DE 2815922 A DE2815922 A DE 2815922A DE 2815922 B2 DE2815922 B2 DE 2815922B2
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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
- D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Belichung von Lignozellulosematerial und
bezieht sich insbesondere auf die Bleichung von Stoffen
mit hphem Ligningehalt, sogenannten Hochausbeutezellstoffen, Zur Bleicbung nach der vorliegenden
Erfindung besonders geeignete Stoffe sind Holzschliff, Hackschnitzelmahjstoff, thermomechanischer Stoff,
chejnomecbanjscber Stoff sowfe halbchemischer Stoff,
Gemeinsam für die genannten Stofftypen ist, daß die Fasern des Holzes durch chemische und/oder mechanische Defibrierung in einem Schleifer, eiirr Scheibenmühle oder in einem Schraubendefibrator jenes Typs
ίο freigelegt werden, worin der Stoff einer milden
mechanischen schiebenden Bearbeitung ohne bedeutende Senkung des Entwässerungswiderstandes ausgesetzt
wird.
Mit bekannten Techniken ist es möglich, die oben
genannten Hochausbeutezellstoffe auf eine Helligkeit
von 80% nach SCAN-CIl :62 oder noch mehr au bleichen. Ein großer Nachteil der bekannten Bleichtechnik liegt darin, daß die Bleichchemikalienkosten im
Verhältnis zur erhaltenen Helligkeit sehr hoch werden.
jo Ein anderer Nachteil bei der Bleichung von Hochausbeutezellstoff ist, daß die Temperatur bei der Bleichung
mit Temperaturänderungen in übrigen Teilen des Herstellungsprozesses variiert So kann die Temperatur
der in den Bleichturm eintretenden Stoffmasse von
50°—700C variieren, u.z. in Abhängigkeit von den
äußeren Temp<;raturverhältnissen, z. B. Holz- und
Hackschnitzeltemperatur, Lufttemperatur um die Herstellungsapparatur herum usw. sowie Änderungen der
Temperatur des zugeführten Frischwassers usw.
jo Bei der Cieichung von Hochausbeutezellstoffen
werden im Prinzip zwei verschiedene Methoden angewendet, u.Z. die sogenannte Raffinatorbleichung
und die Turmbleichung. Bei der Raffinatorbleichung wird das Bleichmittel unmittelbar vor oder im
Raffinator zugesetzt, während bei der Turmbleichung das Bleichen in einem besonderen Bleichturm durchgeführt wird. Es kommen auch Kombinationen der beiden
Bleicharten vor. Die Raffinatcrbleichung wird hauptsächlich bei der Herstei/ung voii Hackschnitzelmahl-
stoff und thermomechanischevm Stoff angewendet, wobei die Defibrierung im allgemeinen in zwei Stufen
durchgeführt wird und die Bleichchemikalien unmittelbar vor oder während des zweiten Defibrierungsschrittes zugesetzt werden. Hierbei wird die Temperatur im
Raffinator in der Regel relativ hoch, u. z. oft 1000C und
mehr. Dies führt dazu, daß das Bleichmittel zu einem gewissen Teil zerfällt, weil z. B. Wasserstoffperoxid,
insbesondere <n Mischung mit Alkali bereits bei Temperaturen von 700C rasch zerfällt. Weiters
so verdunstet ein Teil des Bleichmittels und geht in den von der Reibungswärme erzeugten Wasserdampf über. Dies
bringt mit sich, daß große Mengen des zugesetzten Bleichmittels verlorengehen. Bei realistischen Chemikalienkosten wird mit der Raffinatorbleichung in der
Bei der Turmbleichung wird der Stoff in der Regel vor
dem BleichprozeD zwecks Abscheidung von Splittern und Verunreinigungen bei niedriger Stoffkonzentration,
u. z. in der Regel unter 1%, gesiebt, weshalb der Stoff
verdünnt wird und vor dem Bleichen wieder konzentriert werden muß, um die Kosten für die Bleichchemikalien herabzusetzen. Weiters wird das beste Bleichresultat bei der Peroxidbleichung bei hohen Stoffkonzentrationen erzielt, weshalb man dabei den Stoff auf
Trommelfiltern gewöhnlich zu einer Stoffkonzentration von maximal 20% entwässert. Die Turmbleichung hat
im Vergleich mit der Raffinatorbleichung den Vorteil von niedrigeren Chemikalienkosten, jedoch den Nach-
teil von beirtchtlk* höheren Investitionskosten.
Durch die schwedische Patentschrift Nr, 1 49 703 ist
es bekannt, bei der TurroWeichung den Peroxidverbrauch dadurch zu verringern, daß der Bleichvorgang in
zwei Etappen aufgeteilt wird, u. z. eine erste Etappe bei
niedriger Stoffkonzentration (2—6%) während verhältnismäßig langer Zeit (2 Stunden), wobei der Überschuß
an Peroxidlösung in der ersten Etappe nach Erreichung eines maximalen Weißheitsgrades abgezogen und die
Bleichung darauf in einer zweiten Etappe mit der verbleibenden niedrigen Menge an Peroxid bei doppelter Stoffkonzentration fortgesetzt wird. Diese Methode
hat jedoch den Nachteil, daß der in der ersten Etappe
angewendete Bleichturm aufgrund der niedrigen Konzentration unnötig groß ausgeführt werden muß und
daß die Bleichungseffektivität bei der niedrigen Stoffkonzentration beträchtlich geringer als bei hoher
Stoffkonzentration ist Bei kontinuierlicher Durchführung müssen außerdem zwei Bleichtürme angewendet
werden.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, die oben
erwähnten Nachteile bei der Bleichung von Hochausbeutezellstoffen zu beseitigen. Beim Verfahren nach der
Erfindung werden die Bleichchemikalienkosten bei der Turmbleichung bzw. bei der Raffinatorbleichung in
Kombination mit Turmbleichung beträchtlich gesenkt und gleichzeitig die Wärmewirtschaftlichkeit verbessert
Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur
Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoffen in einem Turm, wobei die Bleichchemikalien dem fertig
defibrierten Lignozellulosematerial in einer Mischvorrichtung zur Erhaltung einer Stoffsuspension mit einer
Konzentration von 2—15% zugesetzt werden und die Bleichung sodann bei einer Temperatur von 40—750C
durchgeführt wird, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist daß die in der Mischvorrichtung erhaltene,
Bleichchemikalien enthaltende Stoffsuspension vor Einführung in den Bleichturm einer Eindickung auf eine
Stoffkonzentration von 18—50%, vorzugsweise 20—32%, unterworfen wird, daß die abgezogene
Bleichmittellösung zur Mischvorrichtung zurückgeführt und vor Eintritt in diese durch Kühlung oder
Erwärmung auf eine solche Temperatur gebracht wird, daß die in den Bleichturm pintretende, eingedickte
Zellstoffsuspension eine Temperatur erhält, die im wesentlichen mit der im Bleichturm herrschenden
Bleichtemperatur übereinstimmt und daß die Konzentration des dem BJeichlurm zugeführter, eingedickten
Stoffes auf gleiche oder auf höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Zellstoffkonzentration als die
Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes gebracht wird und somit unter der Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes liegt.
Das Verfahren nach der Erfindung bedeutet somit, daß zu einem großen Teil rezirkulierte und temperaturgeregelte Bleichchemikalien mit dem Lignozellulosematerial bei 2—15%, vorzugsweise 8— !2%, vermischt und
darauf innerhalb von 300 see, vorzugsweise innerhalb von 50 see, auf 18-50%, vorzugsweise auf 20-32%,
abgezogen werden, und daß die Temperatur der Stoff-Bleichchemikalienmischung vorzugsweise so geregelt wird, daß die Temperatur um höchstens + 10°C,
vorzugsweise höchstens ±3° C, in bezug auf die im Bleichturm herrschende Temperatur variiert. Das
Verfahren bedeutet weiters, daß die Turmbleichung direkt nach einer warmen Mahlstufe ohne Zerfall des
Wasserstoffperoxids durchgeführt werden kann.
Der gemäß der Erfindung erzielte Effekt, d, h.
Erreichung einer hohen Helligkeit bei niedrigem Chemüwh'enyerbrauch, ist sehr überraschend, weil
bekannt ist, daß die Bleichung direkt nach der Behandlung im Schejbenraffinator einem hohen Chemikalienverbrauch zur Polge hat
Zweckmäßige Bleichchemikalien zur Anwendung gemäß der Erfindung sind Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, und Peressigsäure, jedoch können auch
ίο andere innerhalb der Technik anwendbare Peroxidbleichmiitel verwendet werden. Besonders, geeignet zur
Anwendung gemäß der Erfindung ist Wasserstoffperoxid.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird
!5 gesiebter Stoff aus 18—50%, vorzugsweise 20—32%,
entwässert Der Stoff wird darauf mit abgekühlter, rezirkuUerter Bleichflüssigkeit sowie einer geringen
Menge an frischen Chemikalien in einer Mischvorrichtung vermischt so daß die Stoffkonzentration 2—15%,
vorzugsweise 8—12%, wird. Dnr Anteil an frischen
Bleichchemikalien beträgt maximal J0% des gesamten Chemikalienbedarfes. Der restliche Chemikalienbedarf
wird durch die rezirkulierte Bleichflüssigkel· gedeckt Die rezirkulierte Bleichflüssigkeit wird vor Einführung
in cie Mischvorrichtung in einem Wärmeaustauscher auf 5—500C, vorzugsweise auf 25—400C, abgekühlt Die
Temperatur wird in der rückgeführten Bleichflüssigkeit so geregelt daß daß die Temperatur der Stoff-Chemikalienmischung 40—75°C, vorzugsweise 50—65°C, be-
trägt Die Stoff-Chemikalienmischung wird in einer Mischvorrichtung, die von einem Mixer, Scheibenraffinator oder Schneckendefibrator gebildet wird, gut
durchmischt Die Behandlung in der Mischvorrichtung soll gemäß der Erfindung so mild erfolgen, daß die
Temperatur beim Durchgang durch dieselbe höchstens 3° C steigt Nach der Mischung wird der Stoff auf die
gleiche oder eine höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Stoffkonzentration als d.e Konzentration vor der Mischung mit den Bleichchemikalien
eingedickt Der eingedickte Stoff wird zu einem Bleichturm zwecks Bleichung während 15—180 Minuten, vorzugsweise während 60—120 Minuten, transportiert. Der Moment der Chemikalienzumischung und
Eindickung soll gemäß der Erfindung so gewählt
werden, daß diese Vorgänge zusammen maximal
300 see und vorzugsweise maximal 50 see in Anspruch nehmen. Darauf wird der Stoff im Bleichturm bei der
vorausbestimmten Temperatur gebleicht und getrocknet oder direkt einer Papiermaschine zugeführt Beim
Bleichen in einem stromabwärts liegenden Turm wird der Stoff normalerweise im Boden des Turmes mit
Wasser verdünnt, um· den Stoff pumpbar zu machen.
Die Stoffsuspension kann sodann zu einer Presse zur
Entfernung von Resten von Bleichchemikalien gepumpt
werden, welche sodann teilweise zu einer mechanischen
Defibrierungsstufe zurückgeführt werden können, gegebenenfalls nachdem sie zunächst einer Kühlung
unterworfen worden sind. Ein Teil der Restchemikalienlösung von der Presse kann auch der Mischvorrichtung
zugeführt werden.
Alternativ kann der Stoff in einer zweiten Stufe mit
einem oxidierenden Bleichmittel oder mit einem reduzierenden Bleichmittel, wie beispielsweise Natriumoder Zinkdithionit, Natriumborhydrid, Hydroxylamin
und Thioglykolsäure, weitergebleicht werden. Wird der Stoff in einer zweiten Bleichstufe mit einem reduzierenden Bleichmittel gebleicht, ist es zweckmäßig, den Stoff
zuvor mit Schwefeldioxid und Schwefelsäure zu
behandeln, um den pH-Wert der Stoffsuspension zu senken und Reste von Peroxid zu neutralisieren.
Nach der Defibrierung hat der der Mischvorrichtung zugeführte Stoff gewöhnlich eine Konzentration von
20—35% sowie eine Temperatur von ca. 90°C. Vor der Einführung in die Mischvorrichtung kann dieser Stoff
gegebenenfalls mit Wasser oder Bleichablauge verdünnt und dann gesiebt werden sowie durch Pressung
wieder konzentriert werden.
Wie oben hervorgeht, ist es notwendig, der abgezogenen Bleichmittellösung vor Eintritt in die
Mischvorrichtung oder direkt in der Mischvorrichtung eine zusätzliche Menge an Bleichchemikalien zuzusetzen.
Diese Menge kann ganz oder teilweise von frischen Bleichmittellösungen oder Bleichablaugen herrühren.
Die Mengen an in die Mischvorrichtung eingeführtem Stoff und zur Mischvorrichtung rückzirkulierter B'eichmittellösung
sollen gemäß der Erfindung zwecks
in der in den Bleichturm eintretenden Stoffsuspension
konstant gehalten werden. Die Zumischung von Bleichchemikalien kann mit Vorteil in einer Mischvorrichtung
durchgeführt werden, die gleichzeitig das Material einer milden mechanischen schiebenden
Bearbeitung unterwirft, z. B. in einem sogenannten Hochkonsistenzraffinator oder einem Schraubendefibrator.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert:
Eine Probe eines gesiebten thermomechanischen Nadelholzstoffes mit der Helligkeit 59% SCAN und
freeness 125 ml (Canadian Standard), Probe A, sowie eine Probe eines gesiebten Steinholzschliffes mit der
Helligkeit 62% SCAN und freeness 90 ml, Probe B, wurden mit 0,2% DTPA (Diäthylentriaminpentaessigsäure)
vorbehandelt und auf eine Stoffkonzentration von 30% entwässert. Die jeweilige Probe wurde mit
Wasser und Bleichchemikalien so behandelt, daß die Stoffkonzentration der Stoff suspension 12% wurde. Bei
dieser Stoffkonzentration betrug der Zusatz an Chemikalien auf absolut trockenen Stoff gerechnet wie
folgt:
8% H2O2 (gerechnet als 100% H2O2)
15% Na2SiO3 von 40° Be (als Handelsware
15% Na2SiO3 von 40° Be (als Handelsware
gerechnet)
3,5% NaOH (gerechnet als 100% NaOH)
0,03% M;,SOi · 7 H2O (gerechnet als Mg)
0,03% M;,SOi · 7 H2O (gerechnet als Mg)
Nach sorgfältiger mechanischer Zumischung der Chemikalien während 30 see wurde die jeweilige
Stoffsuspension auf eine Stoffkonzentration von 26% eingedickt Das Filtrat enthielt folgende Gehalte an
Wasserglas und Wasserstoffperoxid:
203 g/l Na2SiO3
10,2 g/l H2O2
10,2 g/l H2O2
Nach der Eindickung auf 26% Stoffkonzentration wurden die Stoffproben in einen Glastopf gestopft, der
in einem Wasserbad zwecks Bleichung bei 60° C während 60 Minuten plaziert wurde.
Nach der Eindickung der Probe A auf 26% Stoffkonzentration soiite der Stoff theoretisch folgende
Mengen an Chemikalien, auf absolut trockenen Stoff gerechnet, enthalten:
3,11% H2O2
5,83% Na2SiOj, 40° Be
1,36% NaOH
0,011% MgSO4 · 7H2O
5,83% Na2SiOj, 40° Be
1,36% NaOH
0,011% MgSO4 · 7H2O
Demgemäß sollte das Filtrat 10,9 g/l H2O2 und 20,5 g/l
Na2SiOj enthalten. Das Filtrat wurde analysiert und
gemäß der Analyse stimmte dies hinsichtlich des Gehaltes an Na2SiOj, während der Gehalt an H2O2 auf
in 10,2 g/l gesunken war. Trotz schneller Zumischung der
Chemikalien wurden somit 0,7 g H2O2 pro Liter
verbraucht, was 0,51% des absolut trockenen Stoffes entspricht. Nach der Eindickung von 12% auf 26%
Stoffkonzentration enthielt der Stoff somit 2,97% H2O2
ι-, und nicht 3,11% gemäß der theoretischen Berechnung.
Die Menge an verbrauchtem H2O2 bei der Zumischung
sowie die Menge an H2O2 in der Stoffprobe betrug somit
0,51 + 2,97%, d. h. 3,48% des absolut trockenen Stoffes Zur Bleichling der SiOnpfübc A. EniSpicCnciiuc Ziffeiii
.ή gelten auch für die Probe B.
Das von der Eindickung der Probe A und Probe B erhaltene Filtrat wurde für die Zumischung und
Bleichung einer neuen Probe thermomechanischen Stoffes. Probe Ai, bzw. für eine neue Probe von
>> Steinholzschliff, Probe Bi, angewendet Weitere drei
Proben, Probe A2-A4 bzw. Probe B2-B4, jeden
Stoifiyps wurden auf gleiche Weise gebleicht. Um die
Chemikalien zu kompensieren, die verbraucht worden sind und mit den eingedickten Stoffproben mitfolgten,
in wurden den Proben Ai-A4 und Proben Bi-B4 folgende
Mengen an frischen Chemikalien auf den absolut trockenen Stoff gerechnet zugesetzt:
3,48% H2O2 (gerechnet als 100% H2O2)
1,50% NaOH (gerechnet als 100% NaOH)
Jl 6,00% Na2SiO3, 40° Be (als Handelsware gerechnet)
0,01 % MgSO4 ■ 7 H2O (gerechnet als Mg)
1,50% NaOH (gerechnet als 100% NaOH)
Jl 6,00% Na2SiO3, 40° Be (als Handelsware gerechnet)
0,01 % MgSO4 ■ 7 H2O (gerechnet als Mg)
Zusammen mit wiedergewonnenen Chemikalien im
ui Filtrat von der jeweiligen Probe wurde bei der
Zumischung von Bleichchemikalien eine Stoffkonzentration von 12% und ein Gesamtzusatz an Bleichchemikalien
von 8% H2O2 und 15% Wasserglas erhalten, d. h.
die gleichen Mengen, die mit der Probe A bzw. Probe B
J^ vermischt wurden. Um den gleichen pH für die Proben
Ai-A4 bzw. Proben Bi-B4 zu erhalten, war außerdem
ein neuerlicher Zusatz von 1,5% NaOH erforderlich und um MgSO4 zu kompensieren, das bei der Eindickung des
Stoffes von 12% auf 26% Stoffkonzentration mitgefolgt war, wurde 0,011% Mg in Form von MgSO4 · 7 H2O
zugesetzt.
Die Menge an zugesetzten Chemikalien in den Proben Ai-A4 und den Proben Bi-B4 nach der
Eindickung von 12% auf 26% Stoffkonzentration ist äquivalent dem Zusatz an frischen Chemikalien, welche
Dosierungen bereits oben aufgezeigt wurden.
Nach der Bleichung bei 26% Stoffkonzentration und bei 60° C während 60 Minuten wurden die Proben
A1-A4 und Bi-B4 mit destilliertem Wasser auf eine
Stoffkonzentration von 4% verdünnt Darauf wurde der Stoff auf 30% Stoffkonzentration entwässert Nach dem
Zerreißen des Stoffes zu kleinen Stücken wurde der Stoff während 16 Stunden bei 35°C getrocknet
Nach den obenstehenden Bleichversuchen, die gemäß der Erfindung durchgeführt wurden, wurden die
gleichen Stoffe gemäß bekannter Technik gebleicht Vor der Bleichung wurden auch diese Prob?n mit 0,2%
DTPA vorbehandelt Nach Entwässerung auf 30%
Stoffkonzentration wurden die Bleichchemikalien dem Stoff zugemischt, so daß die Stoffkonzentration 26%
wurde. Die Menge an zugesetzten Chemikalien auf absolut trockenen Stoff gerechnet ist nachstehend
angegeben:
4,1% H2O2(100%ig)
1,5% NaOH(100%ig)
6,0% NaSiO3,40° Βέ (Handelsware)
0,012% MgSO4 ■ 7 H2O (gerechnet als Mg)
Die Proben wurden bei 600C während 60 Minuten
gebleicht und auf die selbe Weise wie oben für die Proben A-A1 und B-B4 beschrieben behandelt,
worauf die Helligkeit bestimmt wurde.
Die erhaltenen Resultate sind nachstehend angegeben:
Helligkeit, SCAN ' | Gem. bekannter | |
Gem. Erfindung | Techn. | |
Thermomech. Stoff | 77,6 | |
Probe A | 79,6 | |
A, | 79,7 | |
A2 | 79,4 | |
A, | 79,5 | |
A4 | 79,7 | |
Steinholzschliff | 80,8 | |
Probe B | 83,1 | |
B1 | 82.8 | |
B2 | 82,6 | |
B3 | 82,9 | |
B4 | 82,8 | |
Die Bleichung gemäß der Erfindung hat ganz überraschend, trotz geringerem Bleichmittelzusatz, eine
im ca. 2 Einheiten höhere Helligkeit ergeben als die
Bleichung gemäß bekannter Technik. Um bei Bleichung gemäß bekannter Technik die gleiche Helligkeit zu
erzielen, ist um ca. 1%, auf absolut trockenen Stoff gerechnet, mehr H2O2 erforderlich als bei Bleichung
gemäß der Erfindung. Dies bedeutet in der Praxis eine Verringerung der Bleichchemikalienkosten um
30—50 skr pro Tonne Stoff bei Anwendung der Erfindung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Versuche in einer Anlage zur Herstellung von thermomechanischem
Stoff gemäß F i g. 1 durchgeführt
Nachstehend wird zuerst die Anwendung der konventionellen Methode beschrieben. Nadelholzknüppel
wurden zu Hackschnitzeln gehackt, die über einen Ejektor (in der Fig. nicht gezeigt) zu einem
Dämpfungsgefäß 1 geblasen wurden, in welchem die Hackschnitzel während 10 Minuten bei Atmosphärendruck
mit gesättigtem Dampf behandelt wurden. Nach der Dämpfung wurden die Hackschnitzel über einen
Schneckenförderer 2 zu einem Druckbehälter 3 transportiert, in dem die Hackschnitzel durch gesättigten
Dampf während 2 Minuten auf 1200C erwärmt wurden. Die solcherart vorgewärmten Hackschnitzel
wurden darauf mittels eines Schneckenförderers 4 einem Einscheibendefibrator 5 zugeführt, der einen
Scheibendurchmesser von 1050 mm aufweist Darauf wurde der Stoff bei einer Stoffkonzentration von 34%
und einer Temperatur von 110°C durch eine Leitung 6 vom Mahlgehäuse des Defibrators zu einem Zyklon 7
für die Dampfabscheidung geblasen. Vom Zyklon 7 wurde der Stoff durch die Leitung 8 einem zweiten
Scheibenraffinator 9 zugeführt. Die Temperatur des Stoffes betrug bei der Einspeisung in den zweiten
Scheibenraffinator 890C. In die Mahlsegmente des Scheibenraffinators waren Thermoelemente zur Ablesung
der Temperatur zwischen den Mahlscheiben
in eingebaut Bei den Versuchen wurden Temperaturen zwischen 115 und 125° C gemessen. Gleichzeitig wurde
eine Bleichchemikalienlösung zugeführt, die 4,0% Wasserstoffperoxid, 8,0% Na2SiO3, 1,5% NaOH, 0,02%
MgSO4 · 7 H2O sowie 0,2% Diäthylentriaminpentaes-
I) sigsäure (DTPA) auf den absolut trockenen Stoff
gerechnet enthielt. Die Bleichchemikalienlösung wurde durch die Leitung 10 dem Scheibenraffinator in solcher
Menge zugesetzt, daß die Konzentration der durch die Leitung 11 austretenden Stoffmasse 30% betrug,
.'ο während ihre Temperatur mit 900C gemessen wurde.
Der austretende Stoff wurde durch eine Leitung 12 (in der Fig. gestrichelt)zu einem Bleichturm 13 weiterbefördert.
Stoffproben wurden teils direkt aus dem Scheibenraffinator 9 (Bleichzeit 0 Minuten) und teils
2> nach 15, 30, 45 und 60 Minuten aus dem Bleichturm 13
entnommen. Nach dem Waschen wurde der Stoff während 16 Stunden, bei 35°C getrocknet, worauf seine
Helligkeit bestimmt wurde. Im Bleichturm sank die Temperatur des Stoffes während der Prüfzeit von 90° C
jo auf 83°C. Im unteren Teil des Bleichturmes wurde der
Stoff auf 4% Stoffkonzentration mit Wasser, das durch eine Leitung 14 zugeführt wurde, sowie eine Bleichablauge,
die durch eine Leitung 28 zugeführt wurde, verdünnt. Der verdünnte Stoff wurde durch eine
j5 Leitung 24 einer Schraubenpresse 25 zugeführt, wo er
auf 50% Stoffkonzentration entwässert wurde.
Bei Anwendung der Erfindung wurde der durch die Leitung 11 aus dem Scheibenraffinator 9 austretende
Stoff einer Mischvorrichtung 15 zugeführt, wo er
4» während 10 see mit Bleichflüssigkeit vermischt wu.de,
die auf 450C abgekühlt war. Diese Bleichflüssigkeit wurde durch eine Leitung 20 zugeführt und bestand teils
aus rezirkulierender Bleichchemikalienlösung von der Eindickung in der Schraubenpresse 17 und teils aus
frischen Bleichchemikalien, die durch eine Leitung 23 zugeführt wurden. Nach der Mischung mit Bleichflüssigkeit
wurde eine Stoffkonzentration von 10% und eine Temperatur von 60° C erhalten. Darauf wurde der Stoff
durch die Leitung 16 zur Schraubenpresse 17 weiterbefördert wo er während einer Zeit von 8 see von 10%
Stoffkonzentration auf 30% Stoffkonzentration eingedickt wurde. Der austretende Stoff hatte eine Temperatur
von 62° C und wurde durch die Leitung 21 zum Bleichturm 13 weiterbefördert wo die Temperatur bei
60° C gehalten wurde. Nach 60 Minuten im Bleichturm wurde der Stoff auf 4% Stoffkonzentration verdünnt
u. z. teils mit Wasser, das über die Leitung 14 zugeführt
wurde, und teils mit Rückwasser von der Presse 25, welches Rückwasser-Reste von Bleichchemikalien enthielt
Die verdünnte Stoffsuspension wurde durch die Leitung 24 zur Presse 25 geführt, wo sie auf 40%
Stoffkonzentration entwässert wurde. Nach der Schraubenpresse wurden Stoffproben entnommen, die gewaschen
und bei 35° C während 16 Stunden getrocknet
es wurden bevor die Helligkeit bestimmt wurde.
Durch Analyse wurde der Gehalt an H2O2 und
Na2SiO3 in der von der Presse 25 erhaltenen Bleichablauge bestimmt Folgende Gehalte wurden festgestellt:
20
0,50 g/1 H2O2 (gerechnet als 100% H2O2)
3,20 g/l Na2SiO3, 40° Βέ (als Handelsware gerechnet)
8,3 pH
3,20 g/l Na2SiO3, 40° Βέ (als Handelsware gerechnet)
8,3 pH
Der größere Teil dieser Bleichablauge wurde durch die Leitung 78, wie bereits erwähnt, zum unteren Teil
des Bleichturnies 13 zurückgeführt, während insgesamt
ca. 2 m3 Bleichablauge pro Tonne Stoff teils zum Scheibenraffinator 9 und teils zum Scheibenraffinator 5 ι ο
durch die die Leitungen 22 bzw. 29 geführt wurden. Auf diese Weise wurden in den beiden Mahlstufen insgesamt
0,1% H2O2 und 0,6% Wasserglas zugeführt. Bei diesem
Versuch wurde dem Raffinator 9 kein Wasser durch die
Leitung 10 zugeführt. ι >
Die von der Schraubenpresse 17 ausgepreßte Chemikalienablauge hatte folgende Zusammensetzung:
16,0 g/! HÄ
34,4 g/l Na2SiO3,40° Βέ
0,08 g/l MgSO4 ■ 7 H2O
9,6 pH
34,4 g/l Na2SiO3,40° Βέ
0,08 g/l MgSO4 ■ 7 H2O
9,6 pH
Die Chemikalienablauge wurde über die Leitung 18 durch einen Kühler 19 geführt, wo das durch die Leitung
26 eintretende Kühlwasser eine Temperatur von 8°C 2> und das durch die Leitung 27 austretende Kühlwasser
eine Temperatur von 42° C hatte.
Durch die Leitung 23 wurden zur Leitung 20 frische Bleichchemikalien für die Mischung mit der abgekühlten
Chemikalienablauge zugeführt. Die Menge an zugesetz- in ten Bleichchemikalien auf absolut trockenen Stoff
gerechnet geht aus der folgenden Zusammenstellung hervor:
4,0% H2O2 (gerechnet als 100% H2O2)
1,1% NaOH (gerechnet als 100% NaOH) J'
1,1% NaOH (gerechnet als 100% NaOH) J'
23% Na2SiO3, 40° Be (als Handelsware gerechnet)
0,01% MgSO4 ■ 7 H2O (gerechnet als Mg)
0,01% MgSO4 ■ 7 H2O (gerechnet als Mg)
Diese frischen Chemikalien wurden zusammen mit der Chemikalienablauge durch die Leitung 20 zur
Mischvorrichtung 15 geführt, worauf der Stoff durch die Leitung 16 zur Presse 17 und über die Leitung 21 zum
Bleichturm 13 gelangte.
Beim Versuch wurden von von der Schraubenpresse
25 elf Stoffproben für die | Helligkeitsbestimmung | Helligkeit, |
entnommen. | SCAN | |
Die bei den Versuchen gemessenen Helligkeiten sind | 73,0 | |
nachstehend angegeben: | ||
15 min 73,7 | ||
a) Konventionelle Raffinator- | ||
bleichung | 30 min 73,2 | |
b) Konventionelle Raffinator- | 45 min 72,7 | |
bleichung + Nachbleichung | 60 min 72,4 | |
im Turm | 76.8 | |
desgl. | ||
desgl. | ||
desgl. | ||
c) Bleichung nach der | ||
Erfindung | ||
(Mittelwert von 11 Proben) | ||
Wie ersichtlich, wurde bei der Bleichung gemäß der Erfindung eine beträchtlich höhere Helligkeit erhalten
als bei Raffinatorbleichung. Das Resultat ist überraschend im Hinblick darauf, daß der Stoff nicht gesiebt
und vor der Bleichung vom Komplexbildnern behandelt worden ist.
Irgendeine theoretische Erklärung für die erhaltenen günstigen Resultate kann derzeit nicht gegeben werden.
Möglicherweise können die guten Ergebnisse dadurch erklärt werden, daß die Mischung von Bleichchemikalien
bei niedriger Stoffkonzentration besonders wirksam ist und daß die Bleichung bei hoher Stoffkonzentration
außerdem zu der äußerst guten Bleichwirkung beiträgt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Stoffe beschränkt,
sondern kann selbstverständlich auch bei der Bleichung von gesiebten oder ungesiebten chemomechanischen
und halbchemischen Stoffen angewendet werden. Auch bei der Bleichung von gesiebtem oder ungesiebtem
chemischen Stoff ist die Erfindung insbesondere bei Bleichstufen und Alkalistufen anwendbar, die traditionell
bei hoher Stoffkonzentration durchgeführt werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
- Patentansprüche;U Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoffen in einem Turm, wobei die Bleichchemikalien dem fertig defibrierten Lignozellulosematerial in einer Mischvorrichtung zur Erhaltung einer Stoffsuspension mit einer Konzentration von 2—15% zugesetzt werden und die Bleichling sodann bei einer Temperatur von 40—75°C durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mischvorrichtung erhaltene Bleichchemikalien enthaltende Stoffsuspension vor Einführung in den Bleichturm einer Eindickung auf eine Stoffkonzentration von 18—50%, vorzugsweise 20—32%, unterworfen wird, daß die abgezogene Bleichmittellösung zur Mischvorrichtung zurückgeführt und vor Eintritt in diese durch Kühlung oder Erwärmung auf eine solche Temperatur gebracht wird, daß die in den E--ichturm eintretende eingedickte Stoffsuspension eine Temperatur erhält, die im wesentlichen mit der im Bleichturm herrschenden Bleichtemperatur übereinstimmt, und daß die Konzentration des dem Bleichturm zugeführten eingedickten Stoffes auf gleiche oder auf höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Zellstoffkonzentration als die Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes gebracht wird.
- 2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezogenen und zur Mischvo. richtung rückgeführten Bleichmittellösung eine solche Temperatur verliehen wird, daß die Temperatur der in den Bleichturm eintretenden, eingedickten Stoffsuspen? >n lediglich höchstens 100C, vorzugsweise höchstens 3°C, über oder unter der im Bleichturm angewendeten Bleichtemperatur liegt
- 3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezogenen Bleichmittellösung vor Eintritt in die Mischvorrichtung zusätzlich eine Menge an Bleichchemikalien zugesetzt wird.
- 4. Verfahren nach Patentanspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung und Eindickung schnell durchgeführt wird, vorzugsweise innerhalb eines Zeitraumes von 300 Sekunden, und möglichst innerhalb von 50 Sekunden.
- 5. Verfahren nach Patentanspruch 1 —4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an in die Mischvorrichtung eingeführtem Stoff und das Volumen der zur Mischvorrichtung rückzirkulierten Bleichmittellösung konstant gehalten werden, um eine konstante Stoffkonzentration in der in den Bleichturm eintretenden Stoffsuspension zu erhalten.
- 6. Verfahren nach Patentanspruch 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß das fertigdefibrierte Lignocellulosematerial während der Mischung mit Bleichchemikalien gleichzeitig einer milden mechanischen schiebenden Bearbeitung ohne bedeutende Verschlechterung des Entwässerungsvermögens unterworfen wird.
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