EP0957199A1

EP0957199A1 - Process for bleaching paper pulp

Info

Publication number: EP0957199A1
Application number: EP99105204A
Authority: EP
Inventors: Volker Dr. Gehr; Martin Nuber
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 1999-11-17
Also published as: DE19821311C1

Abstract

Das Verfahren dient der Bleiche von Papierfaserstoff (S) mit einem Feststoffgehalt zwischen 5 und 20 %. Zu seiner Durchführung wird mindestens ein geschlossener Bleichturm (1) verwendet, dessen Länge (L) mindestens vier Mal so groß ist wie seine größte lichte Weite (W) und durch den der Papierfaserstoff (S) in einem kontinuierlichen Strom geführt wird, ohne daß sein Feststoffgehalt innerhalb des Bleichturms verändert wird. <IMAGE>The process is used to bleach paper pulp (S) with a solids content between 5 and 20%. For its implementation, at least one closed bleaching tower (1) is used, the length (L) of which is at least four times its largest clear width (W) and through which the paper pulp (S) is passed in a continuous flow without it Solids content within the bleaching tower is changed. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bleiche von Papierfaserstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for bleaching paper pulp according to the preamble of claim 1.

Derartige Verfahren dienen dazu, den Papierfaserstoff aufzuhellen, d.h. die enthaltenden Farbstoffe chemisch anzugreifen und zu denaturieren. Grundsätzlich sind solche Verfahren, die sowohl bei nativem Zellstoff als auch bei Altpapier einsetzbar sind, weithin bekannt. Es hat sich auch in vielen Fällen als zweckdienlich erwiesen, den Feststoffgehalt eines solchen Faserstoff-Wasser-Gemisches bei ca. 8 bis 12 % einzustellen. Dadurch läßt sich in der Regel eine gute Ausnutzung der Chemikalien und somit eine gute Effektivität der Bleiche erreichen. Um die zur chemischen Reaktion erforderliche Zeit einhalten zu können, ist es erforderlich, den zu bleichenden Papierfaserstoff in größeren Mengen unter Bleichbedingungen zu stapeln, wozu sogenannte Bleichtürme verwendet werden. Bei einem solchen Bleichturm wird der zu bleichende Faserstoff unten eingegeben, so daß er anschließend mit den Bleich-Chemikalien reagieren kann. Dabei wandert er in dem Bleichturm nach oben, bis er z.B. durch mechanische Fördereinrichtungen heraustransportiert wird. Es ist auch möglich, im oberen Bereich des Bleichturmes eine Verdünnungszone vorzusehen und den so verdünnten, gebleichten Papierfaserstoff abzupumpen.Such processes serve to lighten the paper stock, i.e. the containing Chemically attack and denature dyes. Basically, there are Processes that can be used with both native pulp and waste paper well known. It has also proven useful in many cases Solids content of such a fiber-water mixture at approx. 8 to 12% adjust. This usually allows good use of the chemicals and thus achieve a good effectiveness of the bleach. To the chemical reaction To be able to adhere to the required time, it is necessary to Why stack paper pulp in large quantities under bleaching conditions? so-called bleaching towers can be used. With such a bleaching tower it becomes bleaching pulp entered below so that he can then use the Bleaching chemicals can react. He hikes up in the bleaching tower until he e.g. is transported out by mechanical conveyors. It is also possible to provide a dilution zone in the upper area of the bleaching tower and the to pump out diluted, bleached paper pulp.

Apparaturen und Vorrichtungen, die für die beschriebenen Verfahrensabläufe notwendig sind, haben eine beträchtliche Größe und sind aufwendig zu bauen und zu betreiben. In der Regel müssen auch hochwertige Materialien verwendet werden, um den chemischen Angriff zu verhindern. Das alles führt dazu, daß der Bleichvorgang apparativ sehr aufwendig durchgeführt werden muß. Apparatus and devices necessary for the procedures described are of a considerable size and are complex to build and operate. In Usually, high quality materials must also be used to make up the chemical To prevent attack. All this means that the bleaching process is very apparatus intensive must be carried out extensively.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich der Aufwand bei der Bleiche reduzieren läßt.It is therefore an object of the invention to provide a method with which the effort can be reduced in bleaching.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.This object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of claim 1.

Bei Durchführung des neuen Verfahrens wird der Papierfaserstoff durch den Bleichturm kontinuierlich und unter Überdruck hindurchgeführt. Dabei wird das Druckgefälle zwischen dem Inneren des Bleichturmes und der Umgebung zum Austrag des hoch- oder mittelkonsistenten Papierfaserstoffes ausgenutzt. Aufwendige Apparaturen zur Entleerung des Bleichturms sind somit nicht erforderlich.When the new process is carried out, the paper pulp is replaced by the Bleach tower continuously and under pressure. It will Pressure drop between the inside of the bleaching tower and the environment for discharge of the highly or medium-consistency paper pulp. Elaborate Apparatus for emptying the bleaching tower is therefore not necessary.

Spezielle Ausgestaltungen des Verfahrens sehen weitere Verbesserungen durch Maßnahmen vor, die den Fluß des Papierstoffes durch den Bleichturm hindurch vergleichmäßigen und insbesondere das Austreten bzw. Durchschlagen von Reaktionsgasen aus dem Bleichturm verhindern. Ein technisch-wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Normapparate verwendbar sind, die als Hochdruckreaktoren bei hoher Betriebssicherheit preisgünstig, bezogen auf die zu bleichende Stoffmenge, angeboten werden. Durch nachträglich angebrachte Änderungen lassen sich im Bedarfsfall solche Normapparate auf die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens abstimmen; in vielen Fällen ist es aber möglich, diese unverändert zu lassen und lediglich durch Anbauten, z.B. im Einlaufbereich Einfluß auf das Verfahren zu nehmen.Special refinements of the method see further improvements Measures to prevent the flow of paper through the bleaching tower uniform and in particular the emergence or penetration of Prevent reaction gases from the bleaching tower. A technical and economic advantage results from the fact that when the method according to the invention is carried out Standard apparatus can be used as high pressure reactors at high Operational safety offered at a reasonable price, based on the amount of fabric to be bleached become. If necessary, changes can be made subsequently Match standard equipment to the requirements of the method according to the invention; in In many cases, however, it is possible to leave them unchanged and only by Extensions, e.g. to influence the process in the inlet area.

Die Erfindung wird erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1: die schematische Anordnung einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Bleichvorrichtung;
Fig. 2 und 3: jeweils Teile eines Bleichturms.

The invention is explained with reference to drawings. Show:

Fig. 1: the schematic arrangement of a bleaching device suitable for performing the method;
2 and 3: parts of a bleaching tower.

Das Beispiel in Fig. 1 zeigt zwei parallel betriebene Bleichtürme 1. Sie bestehen im wesentlichen aus zylindrischen Druckrohren, welche so angeordnet sind, daß sich die eine Stirnseite 2 unten und die andere Stirnseite 3 oben befindet. Durch die unten liegende Stirnseite 2 wird der zu bearbeitende Papierfaserstoff S über ein Verteilstück 4 eingespeist. Die Bleich-Chemikalien (CH) werden dem Papierfaserstoff vor oder nach seinem Eintritt in den Bleichturm zugegeben. Wichtig bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß der Bleichturm 1 bezüglich seiner Dimensionen optimiert ist, insbesondere daß das Verhältnis der Länge L zur größten lichten Weite W in dem in den Ansprüchen beschriebenen Verhältnis steht. Da das Verfahren besonders vorteilhaft abläuft, wenn in den Bleichtürmen 1 ein deutlicher Überdruck herrscht, ist in dem hier gezeigten Fall eine Pumpe 9 für den Papierfaserstoff S vorgesehen. Die Bleichreaktion findet in den Bleichtürmen 1 statt. Danach wird der so behandelte Papierfaserstoff aufgrund des im Bleichturm herrschenden Überdrucks durch den Auslaufstutzen 5 abgeführt. In einer stromab folgenden Drosselstelle 8 wird der Überdruck abgebaut; anschließend kann der Papierfaserstoff durch Zugabe von Wasser (Pfeil 7) verdünnt und zur weiteren Bearbeitung abgeleitet werden. Die Drosselstelle 8 kann mit einem Regelkreis 6 so geregelt sein, daß der Druck im Bleichturm 1 in den gewünschten Toleranzen konstant bleibt.The example in FIG. 1 shows two bleaching towers 1 operated in parallel essentially from cylindrical pressure pipes, which are arranged so that the one end face 2 is at the bottom and the other end face 3 is at the top. Through the below lying end face 2, the paper pulp S to be processed is distributed over a distributor 4 fed. The bleaching chemicals (CH) are the paper pulp before or after admitted its entry into the bleaching tower. Important when performing the The inventive method is that the bleaching tower 1 in terms of its dimensions is optimized, in particular that the ratio of the length L to the largest clear width W is in the ratio described in the claims. Because the procedure is special is advantageous if there is a clear excess pressure in the bleaching towers 1 in the case shown here, a pump 9 is provided for the paper pulp S. The Bleaching reaction takes place in bleaching towers 1. Then the one treated like this Paper pulp due to the overpressure in the bleaching tower caused by the Discharge nozzle 5 discharged. In a downstream throttle point 8, the Overpressure reduced; then the pulp can be added by adding water (Arrow 7) and diluted for further processing. The throttle point 8 can be controlled with a control circuit 6 so that the pressure in the bleaching tower 1 in the desired tolerances remains constant.

Bei dieser Fig. 1 ist eine Anlage gezeigt, welche mit zwei parallel geschalteten Bleichtürmen arbeitet. Die Anzahl der Bleichtürme richtet sich zur Hauptsache nach dem beabsichtigten Durchsatz der Bleichanlage. Die Verwendung mehrerer kleinerer Bleichtürme anstelle eines großen bringt gesamthaft betrachtet wirtschaftliche und technische Vorteile. Selbstverständlich kann auch ein einziger Bleichturm gewählt werden.In this Fig. 1, a system is shown, which with two connected in parallel Bleaching towers works. The number of bleaching towers mainly depends on the intended throughput of the bleaching plant. The use of several smaller ones Bleaching towers instead of a large one brings economic and overall technical advantages. Of course, a single bleaching tower can also be selected become.

Fig. 2 zeigt den unten liegenden Teil eines Bleichturmes 1 mit der Stirnseite 2. Man erkennt ferner, daß unten am Bleichturm ein Befestigungsstück 11 angeflanascht ist, welches von unten nach oben von dem Papierfaserstoff S durchströmt wird. Innerhalb des Befestigungsstückes 11 befindet sich ein Verdrängungskörper 10. Dieser ist zentral angeordnet und im wesentlichen rotationssymmetrisch, so daß sich eine Kompressionszone für den Papierfaserstoff S ausbildet. Bei Betrieb des Bleichturmes wird dadurch der Stoff in diesem Bereich so weit komprimiert, daß die Reaktionsgase aus dem Papierfaserstoff nicht nach oben durchschlagen können. Dabei ist der Verdrängungskörper so gestaltet, daß er zwar im Befestigungsstück 11 befestigt ist, aber nach oben in den Bleichturm 1 hineinragt. Das hat den Vorteil einer leichten Demontierbarkeit und außerdem muß der Druckbehälter, der - wie bereits erwähnt - ein Normapparat sein kann, nicht verändert werden. Eine weitere Verbesserung ist möglich, wenn die zuzugebenden Bleich-Chemikalien oder Reaktionsgase durch den Verdrängungskörper 10 hindurchgeführt werden. Das kann z.B. durch eine eingebrachte Bohrung 12 (gestrichelt gezeichnet) erfolgen. Auf diese Weise läßt sich unter Vermeidung von Einbauten an dem Normapparat selbst eine Zugabestelle innerhalb des Bleichturmes definieren.Fig. 2 shows the lower part of a bleaching tower 1 with the end face 2. Man also recognizes that a fastening piece 11 is flanged to the bottom of the bleaching tower, which is flowed through from bottom to top by the paper pulp S. Within of the fastening piece 11 is a displacement body 10. This is central arranged and substantially rotationally symmetrical, so that there is a Compression zone for the paper pulp S forms. When operating the bleaching tower the substance in this area is compressed so much that the reaction gases cannot break out of the paper pulp upwards. Here is the Displacement body designed so that it is fixed in the mounting piece 11, but protrudes upwards into bleaching tower 1. This has the advantage of an easy one Removability and also the pressure vessel, which - as already mentioned - a standard apparatus can not be changed. Another improvement is possible if the bleaching chemicals or reaction gases to be added through the Displacement body 10 are passed. This can e.g. brought in by a Drill hole 12 (shown in dashed lines). This way you can under Avoiding installations on the standard apparatus itself an addition point within the Define bleaching tower.

Fig. 3 zeigt eine weitere Maßnahme, um die Strömungs- und Reaktionsbedingungen des Papierfaserstoffs im Bleichturm zu verbessern. Zu diesem Zweck sind an der Innenwand des Hochdruckapparates Leitbleche 13 angebracht, welche geeignet sind, das Durchschlagen von Reaktionsgasen entlang der Behälterwand zu verhindern. Der den Behälter axial durchströmende Papierfaserstoff wird durch derartige Umlenkbleche radial nach innen geführt, so daß er sich besser mit den Bleich-Chemikalien vermischt.Fig. 3 shows a further measure to the flow and reaction conditions of the Improve pulp in the bleaching tower. For this purpose are on the inner wall of the high pressure apparatus guide plates 13 are attached, which are suitable for Preventing reaction gases from streaking along the container wall. The the Paper pulp flowing axially through containers is deflected by such baffles led radially inwards so that it mixes better with the bleaching chemicals.

Claims

Process for bleaching paper pulp (S) which is present in an aqueous mixture with a solids content between 5 and 20%,
the paper pulp (S) being fed into at least one essentially closed bleaching tower (1) from one end face (2),
reacted with the bleaching chemicals (CH) within the bleaching tower (1) and then discharged again through the other end face (3),
characterized,
that the length (L) of the bleaching tower (1) is at least four times its greatest clear width (W), that the paper pulp (S) within the bleaching tower (1) is guided in a continuous stream and that its solids content within the Bleaching tower is not or only slightly changed.

Method according to claim 1,
characterized,
that the length (L) of the bleaching tower (1) is at least six times its largest clear width (W).

The method of claim 1 or 2,
characterized,
that there is a pressure of at least 2 bar in the bleaching reaction in the bleaching tower (1).

The method of claim 1, 2 or 3,
characterized,
that the paper pulp (S) is compressed at least as far as it is fed into the bleaching tower (1) that the reaction gases cannot penetrate through the paper pulp.

Method according to claim 4,
characterized,
that the compression of the paper pulp (S) is carried out by a centrally arranged displacement body (10) which is fastened in a fastening piece (11) which is connected to the bleaching tower (1) by means of a flange.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the residence time of the paper pulp (S) in the bleaching tower (1) is at least three minutes.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the bleaching reaction of the paper pulp (S) at the exit from the bleaching tower (1) is at least 80% complete.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that an oxygen-containing gas is used for bleaching.

A method according to claim 8,
characterized,
that the gas is air.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that the method is carried out with several bleaching towers (1) connected in parallel.

Method according to one of the preceding claims,
characterized,
that essentially a shaped standard pressure vessel is used as the bleaching tower.