DE797703T1 - Verfahren zum peroxidbleichen von cellulosischen und lignocellulosischen materialen - Google Patents

Verfahren zum peroxidbleichen von cellulosischen und lignocellulosischen materialen

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DE797703T1
DE797703T1 DE0797703T DE95926123T DE797703T1 DE 797703 T1 DE797703 T1 DE 797703T1 DE 0797703 T DE0797703 T DE 0797703T DE 95926123 T DE95926123 T DE 95926123T DE 797703 T1 DE797703 T1 DE 797703T1
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DE0797703T
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Richard Berry
William Miller
Brian Roy
Lewis Shackford
Lierop Barbara Van
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Pulp and Paper Research Institute of Canada
Beloit Technologies Inc
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Pulp and Paper Research Institute of Canada
Beloit Technologies Inc
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    • 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
    • D21C9/1026—Other features in bleaching processes
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    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1057—Multistage, with compounds cited in more than one sub-group D21C9/10, D21C9/12, D21C9/16
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    • D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Claims (19)

95 926 123.1 Patentansprüche
1. Verfahren zur Verwendung von Wasserstoffperoxid zum Bleichen von Holzstoff und anderen Cellulose- und Lignocellulosefasermaterialien (Zellstoff), beinhaltend die Schritte:
Einstellen der Konsistenz des Zellstoffes auf 8% - 18%;
Zusetzen von Alkali, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 8,5 zu bringen;
Zusetzen von Wasserstoffperoxid in einer Menge, die wenigstens gleich 0,5% des ofengetrockeneten Gewichts des Zellstoffes ist; Erwärmen des. Zellstoffes auf eine Temperatur von mehr als 100 Grad Celsius, während ausreichend Druck aufrechterhalten wird, um Sieden der Zellstoffflüssigkeit zu verhindern;
Hindurchleiten des Zellstoffes durch eine Reaktorsäule mit einem Durchsatz, der eine Reaktionszeit von weniger als 45 Minuten in der Säule ergibt;
Abkühlen des Zellstoffes auf eine Temperatur von weniger als 100 Grad Celsius;
Einbringen des Zellstoffes in einen Reaktionsturm bei atmosphärischem Druck und Erlauben, daß die Reaktion für 1-5 Stunden von statten geht, bis ein wesentlicher Teil des restlichen Wasserstoffperoxids verbraucht worden ist; und
Abgeben des Zellstoffes zur weiteren Verarbeitung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ausreichend Alkali zugesetzt wird, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 9,5 zu bringen.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ausreichend Alkali zugesetzt wird, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von 9,5 - 11,5 zu bringen.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Zellstoff durch die Reaktorsäule mit einem Durchsatz hindurchgeleitet wird, der eine Reaktionszeit in der Säule zwischen 5 und 20 Minuten ergibt.
5. Verfahren zur Verwendung von Wasserstoffperoxid zum Bleichen von Cellulose- und Lignocellulosematerialien (Zellstoff), beinhaltend die Schritte:
Einstellen der Konsistenz des Zellstoffes auf 10% - 18%; Zusetzen von Alkali, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 8,5 zu bringen;
Zusetzen von Wasserstoffperoxid, um restliches Peroxid nach dem Hindurchgang durch eine erste Reaktionssäule bereitzustellen; Erwärmen des Zellstoffes auf eine Temperatur von mehr als 100 Grad Celsius, während ausreichend Druck aufrechterhalten wird, um Sieden der Zellstoffflüssigkeit zu verhindern; Hindurchleiten des Zellstoffes durch eine Reaktorsäule mit einem Durchsatz, der eine Reaktionszeit in der Säule von weniger als 45 Minuten ergibt;
Zusetzen von Alkali, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 9,0 zu bringen;
Einbringen des Zellstoffes in einen Reaktionsturm bei atmosphärischem Druck und Erlauben, daß die Reaktion für 1-5 Stunden von statten geht, bis ein wesentlicher Teil des restlichen Wasserstoffperoxids verbraucht worden ist; und Abgeben des Zellstoffes zur weiteren Verarbeitung.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei ausreichend Wasserstoffperoxid in einer Menge zugesetzt wird, die gleich 0,5 - 5,0 Gew.-% ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das restliche Wasserstoffperoxid reaktiviert wird, indem ausreichend Alkali zugesetzt wird, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 9,5 zu bringen.
8. Verfahren zur Verwendung von Wasserstoffperoxid zum Bleichen von Cellulose- und Lignocellulosematerialien (Zellstoff), beinhaltend die Schritte:
Einstellen der Konsistenz des Zellstoffes auf 8% - 18%; Zusetzen von Alkali, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von mehr als 8,5 zu bringen;
DE/EP O 787 703J1
Zusetzen von Wasserstoffperoxid in einer Menge, die gleich 0,5% - 5,0% des ofengetrockneten Gewichts des Zellstoffes ist; Erwärmen des Zellstoffes auf eine Temperatur von mehr als 100 Grad Celsius, während ausreichend Druck aufrechterhalten wird, um Sieden der Zellstoffflüssigkeit zu verhindern; Hindurchleiten des Zellstoffes durch eine Reaktorsäule mit einem Durchsatz, der eine Reaktionszeit in der Säule von weniger als 4 5 Minuten ergibt;
Abkühlen des Zellstoffes auf eine Temperatur von weniger als 100 Grad Celsius; und
Abgeben des Zellstoffes zur weiteren Verarbeitung.
9. Dreistufige Bleichsequenz für Cellulose- und Lignocellulosematerialien (Zellstoff), beinhaltend die Schritte: Behandeln des Zellstoffes in einer ersten Wasserstoffperoxidbleichbehandlungsstufe, wobei die erste Behandlungsstufe die Schritte beinhaltet:
Einstellen der Konsistenz des Zellstoffes auf 8% - 18% und Zusetzen von Alkali und Wasserstoffperoxid, um den Zellstoff auf einen pH-Wert von wenigstens 8,5 und auf einen Wasserstoffperoxidgehalt von 0,5% - 5,0% des ofengetrockneten Gewichts des Zellstoffes zu bringen;
Erwärmen des Zellstoffes auf eine Temperatur von mehr als 100 Grad Celsius,. während ausreichend Druck aufrechterhalten wird, um Sieden der Zellstoffflüssigkeit zu verhindern, und Hindurchleiten des Zellstoffes unter Druck durch eine Reaktorsäule mit einem Durchsatz, der eine Reaktionszeit in der Säule von weniger als 4 5 Minuten ergibt;
Abkühlen des Zellstoffes und Abgeben des abgekühlten Zellstoffes an einen Wascher, in welchem ein wesentlicher Teil der unverbrauchten Bleichchemikalien und des gelösten Materials aus dem Zellstoff entfernt wird und in welchem die Zellstoffkonsistenz bei Bedarf auf einen bevorzugten Wert für eine zweite Bleichbehandlungsstufe eingestellt wird; Behandeln des Zellstoffes in der zweiten Bleichstufe, wobei die zweite Bleichstufe die Schritte beinhaltet:
Zusetzen von ausreichend Säure und Alkali, um den pH-Wert des Zellstoffes auf einen bevorzugten Wert für die Bleichchemikalie
DE/ EP O 737 703 T1
einzustellen, und Einbringen des Zellstoffes in einen Mischer, in welchem die zweite Bleichchemikalie mit dem Zellstoff vermischt wird;
Abgeben des Zellstoffes aus dem Mischer in ein Reaktionsgefäß, in welchem der Zellstoff für eine ausreichende Zeit gehalten wird, um den Verbrauch eines wesentlichen Teils der verwendeten Chemikalie zu gestatten;
Abgeben des Zellstoffes aus dem Reaktionsgefäß an einen Wascher, in welchem ein wesentlicher Teil der unverbrauchten Bleichchemikalien und des gelösten organischen Materials aus dem Zellstoff entfernt wird und in welchem die Zellstoffkonsistenz bei Bedarf auf 8% - 18% eingestellt wird, und
Behandeln des Zellstoffes in einer dritten Bleichbehandlungsstufe, wobei die dritte Behandlungsstufe alle Schritte beinhaltet, die mit denjenigen identisch sind, welche für die erste Wasserstoffperoxidbleichbehandlungsstufe angegeben worden sind, anschließend an das Einstellen der Zellstoffkonsistenz.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem in der zweiten Bleichstufe ausreichend Säure zugesetzt wird, um den pH-Wert des Zellstoffes auf einen Wert von weniger als 4 einzustellen, und Einbringen des Zellstoffes in einen Mischer, in welchem Ozongas in einem geeigneten Trägergas mit dem Zellstoff vermischt wird;
Abgeben des Zellstoffes aus dem Mischer in ein Ozonreaktionsgefäß, in welchem der Zellstoff für bis zu 10 Minuten gehalten wird, um den Verbrauch von im wesentlichen sämtlichen Ozon zu gestatten, und
Abgeben des Zellstoffes aus dem Ozonreaktionsgefäß an einen Wascher, in welchem ein wesentlicher Teil der unverbrauchten Bleichchemikalien und des gelösten organischen Materials aus dem Zellstoff entfernt wird und in welchem die Zellstoffkonsistenz bei Bedarf auf 8% - 18% für die dritte Behandlungsstufe eingestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Menge des verwendeten Ozons zwischen 0,1% und 2,0% des ofengetrockneten Gewichts des Zellstoffes beträgt.
E/EP O 727 703 Tf
12. Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Ozonbleichstufe mit 8% - 18% Konsistenz durchgeführt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Menge an zugesetztem Ozon zwischen 0,2% und 1,0% des ofengetrockneten Gewichts des Zellstoffes beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem mehr als eine Ozonbehandlungsstufe vorgesehen ist, ohne den Zellstoff zwischen den Stufen zu waschen.
15. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem zusätzliche Bleichschritte zwischen der ersten Peroxidbehandlung und der zweiten Peroxidbehandlung ausgeführt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 9, bei welchem der eingegebene Zellstoff auf eine Konsistenz von mehr als 20% eingestellt wird; der abgegebene Zellstoff auf eine Konsistenz von mehr als 20% entwässert wird, und das Filtrat aus dem Entwässerungsschritt im Anschluß an die Bleichstufe benutzt wird, um den eingegebenen Zellstoff zu verdünnen, so daß ein wesentlicher Teil des restlichen Wasserstoffperoxids rückgewonnen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei welchem der Zellstoff, der aus der Stufe abgegeben wird, in einen Reaktionsturm eingebracht wird und der Reaktion erlaubt wird, für 3 0 Minuten bis 3 Stunden von statten zu gehen, bis ein wesentlicher Teil des restlichen Peroxids verbraucht worden ist.
18. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem Alkali zugesetzt wird, um das restliche Wasserstoffperoxid zu reaktivieren, bevor der Zellstoff in den Reaktionsturm eingebracht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17, bei welchem der Zellstoff abgekühlt wird, bevor er in den Reaktionsturm eingebracht wird.
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