DE69938189T2

DE69938189T2 - OZONE BLEACHES OF A MEDIUM CONSISTENT PULP WITHOUT HIGH-HERMERICITY

Info

Publication number: DE69938189T2
Application number: DE69938189T
Authority: DE
Inventors: Rolf De Vos; Panu Tikka
Original assignee: Arbozon Ltd Oy
Current assignee: Arbozon Ltd Oy
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1999-08-24
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2019-08-25
Also published as: WO2000011262A1; AU753807B2; ID28478A; EP1115946B1; BR9913123B1; PT1115946E; FI981808A; JP4888749B2; CA2341490A1; AU5376099A; BR9913123A; JP2002523641A; CA2341490C; FI981808A0; ATE386836T1; DE69938189D1; ES2303383T3; EP1115946A1

Abstract

A method for bleaching medium consistency pulp with an ozone-containing gas is disclosed. The highly concentrated ozone-carrying stream is introduced into the pulp stream without mechanical mixing, or accompanied by mixing of moderate intensity. Thus, advance is taken by the rapid reaction of ozone in plug-flow conditions without the use of fiber-destroying shear forces.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bleichen von Zellstoff mittlerer Konsistenz mit einem Ozon enthaltenden Gas. Insbesondere betrifft die Erfindung die angemessene Nutzung der sehr schnellen Reaktion von Ozon, indem für effizientes, aber Zellstoff schützendes Mischen unmittelbar beim Einbringen einer beträchtlichen Menge von Ozon in den Zellstoff gesorgt wird.The The invention relates to a process for bleaching medium pulp Consistency with an ozone-containing gas. In particular, it concerns the invention the appropriate use of the very fast response of Ozone, by for efficient but pulp protective Mix immediately upon introducing a significant amount of ozone into the pulp is taken care of.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine Vielzahl von Verfahren für das Bleichen von Zellstoff mit Ozon ist auf dem Fachgebiet bekannt. Diese Verfahren haben sich auf das Durchführen der Bleichstufe mit Zellstoff mittlerer Konsistenz, d. h. mit einer Konsistenz von 7 bis 16%, hin entwickelt.A Variety of procedures for The bleaching of pulp with ozone is known in the art. These Methods have to carry out the bleaching step with pulp medium consistency, d. H. with a consistency of 7 to 16%, developed.

Im Allgemeinen kann das Ozonbleichen von Zellstoff mittlerer Konsistenz (MC) gemäß der gegenwärtigen Praxis als Ozonerzeugung, gefolgt von Verdichtung, bevor das Ozon enthaltende Gas in den MC-Zellstoffstrom eingebracht wird, beschrieben werden. Die Gas-Flüssigkeit-Faser-Suspension wird energisch in einem oder mehreren Hochschermischern behandelt, bevor die Suspension in einen Bleichturm überführt wird. Das Ozon kann an mehreren Punkten im Verlauf des Zellstoffstroms eingebracht werden. Die Abgase müssen wegen des Überschusses an Ozon, der hinübergetragen wird, behandelt werden.in the Generally, ozone bleaching can be medium consistency pulp (MC) according to current practice as ozone production, followed by densification before containing the ozone Gas is introduced into the MC pulp stream, will be described. The gas-liquid-fiber suspension is energetically treated in one or more high shear mixers, before the suspension is transferred to a bleaching tower. The ozone can several points in the course of the pulp stream are introduced. The exhaust gases must because of the surplus Ozone, carried over will be treated.

Das beschriebene Prinzip kann ein Ergebnis der Anwendung von Sauerstoffbleichverfahren sein. Sauerstoff wird jedoch mit einer viel langsameren Geschwindigkeit wirksam, und die verwendeten Temperaturen sind deutlich höher als diejenigen, die beim Ozonbleichen eingesetzt werden.The described principle may be a result of the application of oxygen bleaching be. However, oxygen gets at a much slower rate effective, and the temperatures used are significantly higher than those used in ozone bleaching.

Typische und häufige Probleme ergeben sich aus der Schwierigkeit, die Suspension einheitlich zu erhalten. Die Auftrennung in einen zweiphasigen Strom tritt leicht ein, und die Ozonisierungsgeschwindigkeit fällt deutlich (auf 1 oder sogar 0,1% der optimalen Geschwindigkeit). Dies ist ein entscheidendes Problem, das durch das Verwenden von Ozon höherer Qualität verringert werden kann, was zu geringerem Füllgasgehalt und folglich weniger Notwendigkeit für energisches Mischen führt. Eine typische Lösung im gegenwärtigen Stand der Technik ist die Verwendung von mehr als einem Mischer. Dies beseitigt jedoch nicht das Problem, und indem mehr Scherkräfte auf den Zellstoff angewendet werden, werden die Festigkeitseigenschaften des resultierenden Produkts stark in Mitleidenschaft gezogen.typical and frequent Problems arise from the difficulty, the suspension uniform to obtain. The separation into a two-phase current occurs easily and the rate of ozonation drops sharply (to 1 or even 0.1% of the optimum speed). This is a crucial one Problem decreasing by using higher quality ozone which can lead to lower filling gas content and consequently less need for energetic mixing leads. A typical solution in the current state The technique is the use of more than one mixer. This however, does not eliminate the problem, and by adding more shear forces the pulp, the strength properties are applied of the resulting product.

Ein Grundproblem bei solchen Mischern ist die kurze Verweilzeit, und wenn die Mischzeit erhöht wird, kann unerwünschte Rückvermischung auftreten.One The basic problem with such mixers is the short residence time, and when the mixing time increases being, can be undesirable backmixing occur.

Nach dem Verlassen der Mischer trennt sich die Gas-Zellstoff-Suspension bald in einen zweiphasigen Strom mit einer verhältnismäßig kleinen Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche pro Volumeneinheit. Die chemischen Folgen davon sind eine geringe Leistungsfähigkeit und ein uneinheitliches Bleichergebnis. Der offenkundige Beweis für dieses Phänomen ist der deutliche Ozonüberschuss, der oft nach der Bleichstufe verbleibt, was sowohl eine Gefahr als auch einen ökonomischen Verlust darstellt.To leaving the mixer separates the gas-pulp suspension soon in a two-phase current with a relatively small gas-liquid interface per Unit volume. The chemical consequences of this are low performance and a non-uniform bleaching result. The obvious proof for this phenomenon is the significant ozone surplus, which often remains after the bleaching stage, which is both a hazard and a also an economic one Represents loss.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the state of the technology

Ein Zellstoffbleichverfahren, umfassend das Einbringen von Ozon hohen Drucks in einem Trägergas in einen Zellstoffstrom unter energischem Mischen und nachfolgendem Entfernen des Trägergases wird in z. B. EP-A 511 433 offenbart. Das Hauptthema dieser Patentschrift ist die Entfernung von Gas aus dem Zellstoff nach dem Einspritzen in den Mischer; die Reaktion soll im Wesentlichen innerhalb von zehn Sekunden in einem vertikalen Reaktionsgefäß stattfinden, das unmittelbar auf den fluidisierenden Mischer folgend angeordnet ist. Gas mit etwa 10 bis 13 bar, das etwa 3 bis 10 Gew.-% Ozon (6,8 Vol.-%) enthält, wird verwendet. Vorzugsweise wird das Gas-Zellstoff-Gemisch auf einer horizontalen Bahn, die auf den vertikalen Reaktionsschritt folgt, geführt, wodurch die Abtrennung der beteiligten großen Menge an Trägergas bewirkt wird.A pulp bleaching process comprising introducing high pressure ozone in a carrier gas into a pulp stream with vigorous mixing and subsequent removal of the carrier gas is carried out in e.g. B. EP-A 511 433 disclosed. The main theme of this patent is the removal of gas from the pulp after injection into the mixer; The reaction should take place essentially within ten seconds in a vertical reaction vessel, which is placed immediately following the fluidizing mixer. Gas at about 10 to 13 bar containing about 3 to 10 wt% ozone (6.8 vol%) is used. Preferably, the gas-pulp mixture is passed on a horizontal path following the vertical reaction step, thereby effecting the separation of the large amount of carrier gas involved.

Die österreichische Patentanmeldung 2203/92 beschreibt ein Verfahren, bei dem Zellstoff mittlerer Konsistenz mit einem Ozon enthaltenden Gas, umfassend mehr als 120 g O₃/Norm-m³ Gas (5,6 Vol.-%), behandelt wird, wodurch das Gas als feine Bläschen mit einem niedrigen Druckdifferenz (vorzugsweise weniger als 1 bar) eingebracht wird. Es wird angenommen, dass unter Verwendung eines Gases mit einem hohen Ozongehalt eine ausreichende Menge an Ozon in dem Gas suspendiert werden kann, wodurch das gewünschte Bleichen erreicht wird. Ferner offenbart AT 2203/92 die Verwendung von Mischern mit oder ohne Fluidisierungswirkungen und von einer Ozonreaktionsstufe nachfolgend auf die Mischstufe ebenso wie von zusätzlichen Ozonzugabestufen mit Entgasungsstufen dazwischen. In charakteristischer Weise wird das hoch konzentrierte Ozon in statischen Mischern an mehreren Punkten eingebracht, wobei möglicherweise das inerte Trägergas (normalerweise Sauerstoff) zwischen den Stufen entfernt wird, und die Endreaktion zwischen Ozon und Faser findet in einem Bleichreaktor, typischerweise vom traditionellen Aufwärtsstrom-Turm-Typ, statt.The Austrian patent application 2203/92 describes a process in which medium consistency pulp is treated with an ozone-containing gas comprising greater than 120 g O ₃ / standard m ³ gas (5.6 vol%), whereby the gas is classified as fine bubbles with a low Pressure difference (preferably less than 1 bar) is introduced. It is believed that by using a gas having a high ozone content, a sufficient amount of ozone can be suspended in the gas, whereby the desired te bleaching is achieved. Further disclosed AT 2203/92 the use of mixers with or without fluidization effects and of an ozone reaction stage subsequent to the mixing stage as well as additional ozone addition stages with degassing stages in between. Characteristically, the highly concentrated ozone is introduced at multiple points in static mixers, possibly removing the inert carrier gas (usually oxygen) between the stages, and the final reaction between ozone and fiber takes place in a bleach reactor, typically from the traditional upflow tower. Type, instead.

Ein gemeinsames Merkmal mehrerer anderer Veröffentlichungen, die Ozonbleichverfahren für Zellstoff mittlerer Konsistenz offenbaren, ist die Verwendung von fluidisierenden Mischern in Verbindung mit dem Einspritzen von Ozon tragendem Gas und die Verwendung von nachfolgenden, verhältnismäßig ausgedehnten Reaktionsstufen und Gasabtrennung.One common feature of several other publications, the ozone bleaching process for pulp medium consistency, is the use of fluidizing Mixers in connection with the injection of ozone-carrying gas and the use of subsequent, relatively extended reaction steps and gas separation.

In Begriffen von chemischen Prozessen kann die MC-Ozonisierung als Ozonmoleküle in einer Gasphase, die in die Nähe der Faser transportiert werden müssen und mit der Faser oder anderen Substraten reagieren, beschrieben werden. Das Ozon muss durch die Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche, durch die Flüssigkeit zu der Faser diffundieren. Das angewendete Mischen beeinflusst die Größe und die relative Geschwindigkeit der Gasbläschen und auch das Ausmaß der Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt, der vollständig die Wechselwirkung von Ozon mit den Fasermaterial beherrscht, ist der Transport von Ozon durch die Gas-Flüssigkeit-Grenzfläche. Die Gas-Flüssigkeit-Transfergeschwindigkeit in einem gegebenen Volumen hängt stark von der Bläschengröße, d. h. Gas-Flüssigkeit-Oberfläche m² Gas/m³ Suspension, und vom Partialdruck von Ozon ab. Weitere geschwindigkeitsbestimmende Schritte, wie Diffusion in das Fasermaterial selbst, werden von der Natur und der Konsistenz des Zellstoffs, welche vorherrschend von der Temperatur beeinflusst wird, bestimmt.In terms of chemical processes, MC ozonation can be described as ozone molecules in a gas phase that must be transported close to the fiber and react with the fiber or other substrates. The ozone must diffuse through the gas-liquid interface, through the liquid to the fiber. The mixing applied affects the size and relative velocity of the gas bubbles as well as the extent of the gas-liquid interface. The rate-limiting step, which completely governs the interaction of ozone with the fiber material, is the transport of ozone through the gas-liquid interface. The gas-liquid transfer rate in a given volume depends strongly on the bubble size, ie gas-liquid surface area m ² gas / m ³ suspension, and the partial pressure of ozone. Other rate-limiting steps, such as diffusion into the fibrous material itself, are determined by the nature and consistency of the pulp, which is predominantly affected by temperature.

Auf Grund ihrer Abhängigkeit vom Massentransfer ist die Reaktionsgeschwindigkeit von Ozon theoretisch und empirisch erster Ordnung.On Reason of their dependence From the mass transfer, the reaction rate of ozone is theoretical and first order empirical.

Folglich müssen effiziente Verfahrenslösungen dadurch gekennzeichnet sein, dass

– die Verweilzeitverteilung (RTD) einem Muster einer Pfropfenströmung folgen muss (im Gegensatz dazu tritt in Mischern üblicherweise Rückvermischung auf), was eine spezielle Reaktorgeometrie erfordert, um Rückvermischung zu vermeiden, z. B. eine passenden Turbine und Prallflächen.
– die mittlere Verweilzeit bei Transfer/Mischer/Reaktor zu Transport- und Reaktionszeiten für die vollständige Umwandlung von Ozon passen muss; folglich müssen Reaktordurchmesser, -gestalt und Rotationsgeschwindigkeit einer möglichen Turbine zur Strömungsgeschwindigkeit passen.
– alles Ozon in einem Schritt eingebracht werden sollte.

Consequently, efficient process solutions must be characterized in that

The residence time distribution (RTD) must follow a pattern of plug flow (in contrast, backmixing usually occurs in mixers), which requires a special reactor geometry to avoid backmixing, e.g. B. a matching turbine and baffles.
- the mean residence time at transfer / mixer / reactor must match the transport and reaction times for the complete conversion of ozone; consequently, the reactor diameter, shape, and rotational speed of a potential turbine must match the flow rate.
- all ozone should be introduced in one step.

Der hohe Füllgasgehalt, d. h. die niedrige Konzentration von Ozon, die von den meisten gegenwärtigen Ozongeneratoren erzeugt wird, begrenzt die Möglichkeiten, die Situation zu verbessern. Ein verringerter Füllgasgehalt bei nachfolgenden Generationen von Ozongeneratoren verringert die Notwendigkeit zum Mischen und verringert den Energiebedarf ebenso wie die Größe der Ausrüstung. Höhere Ozonkonzentrationen erhöhen auch die Ozonisierungsgeschwindigkeit.Of the high filling gas content, d. H. the low concentration of ozone, that of most current ozone generators is generated limits the possibilities to improve the situation. A reduced filling gas content in subsequent Generations of ozone generators reduce the need for Mix and reduce the energy requirements as well as the size of the equipment. Higher ozone concentrations also increase the ozonation rate.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird Ozon mit hoher Konzentration und hohem Druck in die Zellstoffleitung eingebracht, wodurch Bedingungen erzielt werden, die sich einer Pfropfenströmung annähern, eine hohe Konzentration von Ozon mit einer Massentransferfläche in der Suspension erreicht wird, die für effektive Delignifizierung ausreicht.According to the procedure The present invention is ozone with high concentration and introduced high pressure in the pulp line, creating conditions be achieved, which approximate a plug flow, a high concentration of ozone with a mass transfer surface in the suspension is reached, the for effective delignification is sufficient.

Gemäß einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird das Ozon unter Verwendung effektiver Einspritzdüsen eingebracht, die für das wirksame Dispergieren, das zum Erhalten einer einheitlichen Verteilung notwendig ist, ebenso wie für ausreichende Massentransferfläche, um die geschwindigkeitsbegrenzende Massentransferschwelle zu überwinden, die bei Verfahren gemäß dem Stand der Technik vorhanden ist, sorgen. Somit wird die Notwendigkeit für Faser zerstörende, fluidisierende Hochschermischer beseitigt.According to one The point of view of the present invention is the use of ozone effective injectors introduced that for the effective dispersing, to obtain a uniform Distribution is necessary, as well as for sufficient mass transfer area to overcome the speed-limiting mass transfer threshold in the case of methods according to the state the technique is in place. Thus, the need becomes for fiber destructive, eliminated fluidizing high shear mixer.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein dynamischer Mixer mit niedriger bis mittlerer Intensität im Zellstoffstrom unmittelbar stromabwärts von der Stelle des Ozoneinspritzens bereitgestellt. Ein solcher Mischer gibt Mengen von Energie an den Zellstoffstrom ab, die deutlich unterhalb der Fluidisierungsenergien liegen, und beeinflusst die Faser mechanisch nicht.According to one Another aspect of the present invention will be more dynamic Mixers with low to medium intensity in the pulp stream immediately downstream provided from the point of ozone injection. Such a Mixer releases amounts of energy to the pulp stream, which significantly below the fluidization energies, and affects the Fiber not mechanically.

Mit Hilfe jüngster Technologie, wie z. B. in der schwedischen Patentanmeldung 9502339-6 offenbart, kann Ozon mit einer Konzentration von bis zu 18 bis 20 Vol.-% erzeugt werden. In Veröffentlichungen des Stands der Technik (z. B. EP-A-426 652 , Priorität 30. 10. 1989) werden hohe Konzentrationen von immerhin 300 g O₃/N-m³ erwähnt, aber solche Konzentrationen waren bis in jüngster Zeit technisch nicht machbar. Verwendet man eine hohe Ozonkonzentration (300 g pro m³ und höher) und bei hohem Druck (10 bar und höher) zusammen mit passender Einspritztechnik, kann die Reaktion zwischen Ozon und Faser mit einer solchen Geschwindigkeit stattfinden, dass die nachfolgende Verwendung eines Aufwärtsstrom-Bleichturms nicht notwendig ist. Der Gasdruck wird erhalten, indem vorverdichteter Sauerstoff verwendet wird, der gegebenenfalls mit anderen Gasen oder Flüssigkeiten (z. B. Argon) gemischt wird, um eine geeignete Leitfähigkeit für die Erzeugung von Ozon beizubehalten.With the help of the latest technology, such as B. in the Swedish patent application 9502339-6 discloses ozone can be produced with a concentration of up to 18 to 20 vol .-%. In publications of the prior art (e.g. EP-A-426652 , Priority 30. 10. 1989) high concentrations of at least 300 g O ₃ / Nm ^{3 are} mentioned, but such concentrations were not technically feasible until recently. Using a high ozone concentration (300 g per m ³ and higher) and high pressure (10 bar and higher) together with appropriate injection technology, the reaction between ozone and fiber can take place at such a rate that subsequent use of an upflow bleaching tower is not necessary. The gas pressure is obtained by using precompressed oxygen which is optionally mixed with other gases or liquids (eg, argon) to maintain a suitable ozone generation conductivity.

Sauerstoff ist das gebräuchlichste Trägergas, das für Ozon verwendet wird. Hochgradig konzentriertes Ozon wird üblicherweise als ein Explosionsrisiko angesehen. In dem Maße, wie sich die Technologie zur Erzeugung von Ozon entwickelt hat, wurde der anerkannte Grenzwert für stabile Sauerstoff-Ozon-Gemische wiederholt nach oben verschoben, und es scheint, dass noch kein absoluter Konzentrationsgrenzwert für die sichere Handhabung von Ozon nachgewiesen ist. Somit kann die Verwendung von sehr hohen Konzentrationen an Ozon immer noch möglich sein, was weiter die Verwendung von Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung erleichtert. Gemäß der vorliegenden Erfindung reicht die Konzentration an Ozon in dem Gas, das in den Zellstoffstrom eingebracht wird, aus, um Bleichen ohne irgendeinen Faser zerstörenden, mechanischen Einfluss zu erreichen.oxygen is the most common Carrier gas, that for Ozone is used. Highly concentrated ozone usually becomes considered as a risk of explosion. As the technology changes has developed to produce ozone, became the recognized limit for stable Oxygen-ozone mixtures repeatedly shifted up, and it seems that still no absolute concentration limit for the safe Handling of ozone is proven. Thus, the use can still be possible from very high concentrations of ozone what further the use of methods according to the present invention facilitated. According to the present Invention ranges the concentration of ozone in the gas entering the pulp stream is introduced to destroying bleaching without any fiber, to achieve mechanical influence.

Die anfängliche Zuteilung von hochgradig konzentriertem Ozon in den Zellstoff ist für die Selektivität von Wichtigkeit, da die Kohlenhydratkomponente selbst durch Ozon angegriffen werden kann, wenn sie längere Zeit ausgesetzt ist. Das Fehlen von Rückvermischung, wie es in Hochschermischern auftreten kann, und das Vorliegen von Bedingungen der Pfropfenströmung wirken diesem Phänomen entgegen.The initial Allocation of highly concentrated ozone into the pulp for the Selectivity of Importance, since the carbohydrate component itself attacked by ozone can be, if longer Time is suspended. The absence of backmixing, as in high shear mixers can occur, and the presence of conditions of the plug flow act this phenomenon opposite.

Beschreibung bevorzugter AusführungsformenDescription of preferred embodiments

1 zeigt einen Vergleich zwischen den Änderungen der Reaktionsgeschwindigkeiten gegen die Zeit bei einem Verfahren zum Zellstoffbleichen mit Ozon nach dem Stand der Technik, bei dem ein Mischer für mittlere Konsistenz verwendet wird, und einem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. 1 Figure 4 shows a comparison between the changes in reaction rates versus time in a prior art ozone bleaching process using a medium consistency mixer and a process according to the present invention.

Beispiel 1example 1

Ozon tragendes Gas mit einem Druck von etwa 15 bar und einer Ozonkonzentration von 14 Vol.-% wird in eine Zellstoffleitung für mittlere Konsistenz, die 1000 t/Tag fördert, mittels einer Einfassung aus radial angeordneten Düsen eingebracht. Vorzugsweise sind die Düsen angeordnet, das Gas radial in den Zellstoffstrom zu lenken, im Wesentlichen in einer senkrechten Richtung zum Zellstoffstrom. Eine Anzahl von Düsen, die ausreicht, um das Gas gleichmäßig zu verteilen, muss verwendet werden. Bei diesem Produktionsmaßstab können 186 Düsen mit einem Einlassdurchmesser von maximal 1 mm verwendet werden. Eine ausreichende Verweilzeit (10 bis 40 Sekunden) muss vor jeder weiteren störenden Einwirkung auf den Zellstoff eingeräumt werden.ozone carrying gas with a pressure of about 15 bar and an ozone concentration of 14 vol% is added to a medium consistency pulp line, the 1000 t / day promotes introduced by means of a skirt of radially arranged nozzles. Preferably, the nozzles arranged to direct the gas radially into the pulp stream, substantially in a direction perpendicular to the pulp stream. A number of nozzles, sufficient to evenly distribute the gas must be used become. At this production scale, there are 186 nozzles with an inlet diameter be used by a maximum of 1 mm. An adequate residence time (10 to 40 seconds) must be allowed before any further disturbing action on the pulp.

Beispiel 2Example 2

Ein (scherungsarmer) Mischer mittlerer Intensität wird in den Zellstoffstrom aus dem vorherigen Beispiel eingepasst, vorzugsweise unmittelbar folgend auf die Stelle des Einspritzens von Gas. Die Mischerturbine ist vorzugsweise eine Doppel- oder Mehrfachschraube, bei der Flügelwinkel und Rotationsgeschwindigkeit miteinander im Gleichgewicht sind, so dass die Pfropfenströmung-Verweilzeitverteilung (RTD) beibehalten bleibt und sich gute radiale Mischleistung ergibt. Der Mittelflügel weist einen steileren Winkel auf als der äußere Schraubenflügel. In einer anderen Ausführungsform können poröse Metalleinspritzvorrichtungen zum Einbringen von Ozon peripher oder an der Turbine angeordnet sein.One (low shear) medium intensity mixer is added to the pulp stream fitted from the previous example, preferably immediately following the place of injection of gas. The mixer turbine is preferably a double or multiple screw, in the wing angle and rotational speed are in equilibrium with each other, so the plug flow residence time distribution (RTD) is maintained and gives good radial mixing performance. The center wing has a steeper angle than the outer screw wing. In another embodiment can porous Metal injectors for introducing ozone peripherally or be arranged on the turbine.

1 zeigt einen Vergleich zwischen einem System, das einen traditionellen Mischer für mittlere Konsistenz mit einer sehr hohen Leistung für eine kurze Zeit, die rasch auf Null abfällt, einsetzt, im Vergleich zu einem System gemäß der Erfindung mit einer gemäßigt hohen Leistung, die für eine lange Zeit konstant gehalten wird. Die gepunktete Linie steht für die traditionelle Technologie des Mischers für mittlere Konsistenz nach dem Stand der Technik. Der erste, steile Abschnitt zeigt die Wirkung des Mischers mit hohem Umsatz und einheitlicher Verteilung. Der Abschnitt mit niedriger Geschwindigkeit zeigt die Wirkung des Zersetzens der Gas-Suspension-Grenzfläche. Die Reaktion findet mit einer uneinheitlichen Verteilung statt und der Zellstoff wird durch das Hochschermischen mechanisch belastet. 1 Figure 4 shows a comparison between a system employing a traditional medium consistency mixer with a very high power for a short time falling rapidly to zero compared to a system according to the invention having a moderately high power for a long time Time is kept constant. The dotted line represents the traditional technology of the medium consistency mixer of the prior art. The first, steep section shows the effect of the mixer with high turnover and uniform distribution. The low-speed section shows the effect of decomposing the gas-suspension interface. The reaction takes place with a non-uniform distribution and the pulp is mechanically stressed by the high shear mixing.

Die durchgezogene Linie steht für ein System gemäß der Erfindung. Während des gesamten Verfahrens findet eine gemäßigt schnelle Reaktion in einem leicht belasteten Zellstoff und mit einer einheitlichen Verteilung von Ozon statt.The solid line stands for a system according to the invention. While the entire process finds a moderately fast reaction in one lightly loaded pulp and with a uniform distribution held by ozone.

Tabelle 1 zeigt einen Vergleich in Zahlen zwischen einem typischen, herkömmlichen MC-Bleichsystem, einem System nach dem Stand der Technik und einem System gemäß der vorliegenden Erfindung. Tabelle 1 Herkömmlich Modern Vorliegende Erfindung Berechnungsgrundlage Einheiten Zellstoffproduktion t OD/Tag 1000 1000 1000 Konsistenz % 10 10 10 Ozondruck bar 9 9 15 Ozonkonzentration Gew.-% 10 14 20 Vol.-% 7 10 14 Ozonbeschickung (3–5) kg/t OD 5 5 5 Zellstoff Ozongenerator kg/h 208 208 208 Ozonvolumenstrom m³/s 0,0146 Düsendurchmesser m 0,001 Anzahl der Düsen 186 Verfahren Verfahrenstemperatur °C 40 40 40 Verfahrensdruck bar 7 7 15 Zellstoffstrom t OD 42 42 42 Zellstoff/h Volumenstrom m³/h MC-Zellstoff 375 375 375 Ozongasbeschickung m³/h bei 234 165 53 Soll-Druck Füllgasgehalt* % 38 31 12 Ausrüstung Ozonverdichter Ozonverdichter Kein 1 bis 3 Mischer 1+ Mischer Ozonverdichter Bleichturm Bleichturm Kein Mischer Kleiner Bleichreaktor

* Anmerkung: Füllgasgehalt ist proportional zu Verfahrensproblemen

Table 1 shows a comparison in numbers between a typical, conventional MC bleaching system, a prior art system and a system according to the present invention. Table 1

conventional Modern This invention Calculation basis units Pulp production t OD / day 1000 1000 1000 consistency % 10 10 10 ozone pressure bar 9 9 15 ozone concentration Wt .-% 10 14 20 Vol .-% 7 10 14 Ozone feed (3-5) kg / t OD 5 5 5 cellulose ozone generator kg / h 208 208 208 Ozone Flow m ³ / s 0.0146 Nozzle diameter m 0.001 Number of nozzles 186 method process temperature ° C 40 40 40 process pressure bar 7 7 15 Pulp stream death 42 42 42 Pulp / h flow m ³ / h MC pulp 375 375 375 Ozone gas feed m ³ / h at 234 165 53 Target pressure gas void * % 38 31 12 equipment ozone compressor ozone compressor No 1 to 3 mixers 1+ mixer ozone compressor bleaching tower bleaching tower No mixer Smaller bleaching reactor

* Note: Filling gas content is proportional to process problems

Claims

Process for bleaching cellulose pulp with a consistency of 7 to 16% without the use of a high shear mixer, comprising introducing an ozone-containing gas stream which is formed from pressurized oxygen, or a mixture from pressurized oxygen with at least one gas or a liquid and an ozone concentration of at least 20% by weight in the pulp stream by means of radially arranged injection devices.

Method according to claim 1, wherein the introduction of the ozone at a pressure of at least 10 bar performed becomes.

Method according to claim 1 or 2, wherein the ozone-containing gas by means of at least two Nozzles introduced which is adjusted so that the gas in the pulp stream is steered.

A method according to claim 3, wherein the nozzles are adjusted so that the gas in a Wesentli chen vertical direction is directed into the pulp stream.

Method according to one the claims 1 to 4, wherein after the injection of gas, the pulp stream a dynamic mixer with low to medium intensity is supplied.

Method according to one the claims 1 to 5, wherein the ozone-carrying gas by means of porous metal injectors is introduced.