FI115227B - A method for bleaching mechanically defibrated pulp - Google Patents
A method for bleaching mechanically defibrated pulp Download PDFInfo
- Publication number
- FI115227B FI115227B FI20020123A FI20020123A FI115227B FI 115227 B FI115227 B FI 115227B FI 20020123 A FI20020123 A FI 20020123A FI 20020123 A FI20020123 A FI 20020123A FI 115227 B FI115227 B FI 115227B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- bleaching
- pulp
- waste liquor
- concentrated
- aluminate
- Prior art date
Links
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 title claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 33
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 26
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- -1 alkali metal aluminate Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 6
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 claims description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 11
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 9
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 102100031260 Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Human genes 0.000 description 5
- 101000638510 Homo sapiens Acyl-coenzyme A thioesterase THEM4 Proteins 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 5
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 description 3
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241000472333 Lilac leaf chlorosis virus Species 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001665 trituration Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/14—Disintegrating in mills
- D21B1/16—Disintegrating in mills in the presence of chemical agents
-
- 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
- D21C9/163—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
Description
115227115227
Menetelmä mekaanisesti kuidutetun massan valkaisemiseksi - Förfarande for blekning av en mekaniskt defibrerad massa Tämä keksintö kohdistuu mekaanisesti kuidutetun massan valkaisumenetelmään ja erityisesti menetelmään mekaanisesti kuidutetun massan valkaisemiseksi peroksidil-5 la alkalisessa eli emäksisessä miljöössä ja valkaistun massan pesemiseksi sekä kemikaalien ottamiseksi talteen valkaisun jäteliemestä sitä väkevöimällä, polttamalla väkevöity liuos sekä liuottamalla poltosta syntynyt tuhka veteen.The present invention relates to a process for bleaching mechanically defibrated pulp, and in particular to a process for bleaching mechanically defibrated pulp in an alkaline or alkaline environment, and for removing and bleaching the bleached pulp. concentrated solution and ash from digestion in water.
Puusta voidaan valmistaa kuituja paperin valmistukseen kemiallisesti tai mekaanisesti. Kemiallisissa menetelmissä puun kuituja yhdessä pitävä ligniini liuotetaan 10 kemiallisella käsittelyllä korkeassa lämpötilassa ja paineessa. Kemikaaliliuos voi ol la joko hapan tai emäksinen. Nykyisin käytetään yleisesti emäksistä ns. sulfaattikeit-toa, jossa vaikuttavina kemikaaleina ovatNaOH ja Na2S. Kuitusaanto ennen valkaisua on noin 50 %. Kuidun pesusta saadaan liuennut puuaines ja keittokemikaalit talteen liuoksena, jonka kokonaiskuiva-ainepitoisuus on yli 10 % ja loput vettä. Tä-15 mä jäteliemi väkevöidään haihduttamalla ja poltetaan soodakattilassa. Puusta liuen neen orgaanisen aineksen lämpösisältö otetaan talteen korkeapainehöyrynä, josta tuotetaan tavallisesti turbogeneraattorilla sähköä ja matalapaineisempaa prosessi-höyryä. Kemikaalit muodostavat soodakattilan pohjalle sulan, joka liuotetaan veteen ja muunnetaan tunnetulla kaustisointiprosessilla uudelleen käyttöön sopivaksi.Fibers can be made from wood to make paper chemically or mechanically. In chemical methods, lignin that holds together wood fibers is dissolved by 10 chemical treatments at high temperature and pressure. The chemical solution may be either acidic or basic. Nowadays, the so-called alk. sulphate cooking with NaOH and Na 2 S as active chemicals. The fiber yield before bleaching is about 50%. Washing of the fiber will recover dissolved wood and cooking chemicals as a solution with a total solids content of more than 10% and the rest in water. This waste liquor is concentrated by evaporation and incinerated in a recovery boiler. The heat content of the organic matter dissolved in the wood is recovered as high pressure steam, which is usually used to generate electricity and lower process steam by means of a turbogenerator. The chemicals form a melt at the bottom of the recovery boiler, which is dissolved in water and reconverted to a known causticization process.
2020
Sulfaattisellun kannattava valmistus edellyttää edellä kuvattua jäteliemen polttoa ja kemikaalien talteenottoa kaustisoimalla, jonka edellyttämät laiteinvestoinnit ovat hyvin korkeat 25 Mekaanisissa kuidutusprosesseissa, saanto on 90 - 97 % puusta laskettuna. Termomekaaninen kuidutus eli ns. TMP-prosessi on usein integroitu paperitehtaaseen. Jäteveden kemiallinen hapenkulutus eli COD on 50 - 80 kg /tonni tuotettua kuitua. Tämä jätevesi johdetaan biologiseen puhdistukseen yhdessä paperitehtaan muiden jätevesien kanssa.Profitable production of sulphate pulp requires the waste liquor incineration described above and the recovery of chemicals by causticisation, which requires very high equipment investment in mechanical pulping processes, yielding 90-97% by weight of wood. Thermomechanical defibration. The TMP process is often integrated with the paper mill. The chemical oxygen demand (COD) of wastewater is 50-80 kg / tonne of fiber produced. This wastewater is led to biological treatment in combination with other wastewater from the paper mill.
115227 2115227 2
Kemihierre- eli CTMP-laitokset eivät yhtä usein ole osana paperitehdasta, vaan yleensä tuotettu massa valkaistaan, kuivataan ja kuljetetaan muualla käytettäväksi. Jäteveden kemiallinen hapenkulutus on jopa kaksinkertainen verrattuna tavalliseen 5 mekaanisesti lohdutettuun massaan eli jäteveden puhdistus biologisessa puhdistamossa on kustannuksiltaan myös noin kaksinkertainen. Lisäksi käytettyjä kemikaaleja ei saada talteen vaan ne joutuvat vastaanottavaan vesistöön, mikä ympäristön kannalta on haitallista.Chemical pulp or CTMP plants are less often part of the paper mill, but generally the pulp produced is bleached, dried and transported for use elsewhere. The chemical oxygen demand of the wastewater is up to twice that of a conventional mechanically com- pressed pulp, ie the cost of wastewater treatment in a biological treatment plant is also about twice as high. In addition, the chemicals used are not recovered but end up in the receiving water, which is harmful to the environment.
10 CTMP-prosessi tuottaa korkealla saannolla kuitua, jolla voidaan korvata eräissä käyttösovellutuksissa sulfaattisellu. Lisäksi kuitusaanto on selvästi korkeampi ja pääomakustannukset tuotantokapasiteettiin nähden huomattavasti alhaisemmat kuin sulfaattiprosessissa.10 The CTMP process produces high yield fiber which can be substituted for sulphate pulp in some applications. In addition, the fiber yield is clearly higher and the cost of capital in relation to production capacity is significantly lower than in the sulphate process.
15 CTMP-tuotantolaitoksessa hake impregnoidaan Na2S03-liuoksella. Kemikaalin ku-lutus on normaalisti noin 20 kg / tonni massaa. Hiertämisen jälkeen massa valkaistaan käyttäen noin 20 kg LLCVtonni massaa ja lisäksi sama määrä NaOH.At the CTMP plant, the chips are impregnated with Na2SO3 solution. The consumption of the chemical is normally about 20 kg / tonne pulp. After trituration, the pulp is bleached using about 20 kg LLCV / ton pulp plus the same amount of NaOH.
Mikäli valkaistua kemihierrettä tuottaville tehtaille olisi sopiva sulfaattitalteenotto-20 prosessin kaltainen menetelmä käytettävissä, voitaisiin CTMP-tehtaan kokonaiskil-pailukykyä parantaa ja sen aiheuttamaa ympäristökuormitusta vähentää.If a process similar to that of a sulphate recovery-20 process was available for bleached chemical pulp mills, the overall competitiveness of the CTMP mill could be improved and the environmental load it caused would be reduced.
Ensimmäiset askeleet tähän suuntaan on jo toteutettu tehdasmittakaavassa Kanadassa sijaitsevassa tehtaassa, jossa valmistetaan haavasta valkaistua kemihierrettä. Tuo-25 te kuivataan ja myydään.The first steps in this direction have already been taken at a factory-scale plant in Canada, where wound bleached chemical pulp is manufactured. That-25 te is dried and sold.
Tässä tehtaassa impregnointi suoritetaan natriumsulfiittiliuoksella ja valkaisu alkali-sella peroksidilla. Molemmista vaiheista talteen otetut jäteliemet väkevöidään haihduttamalla ja saatu konsentraatti poltetaan soodakattilassa, jossa liuennut orgaaninen 30 aines palaa hiilidioksidiksi ja käytetyt natrium- ja rikkikemikaalit pelkistyvät 115227 λIn this mill, impregnation is performed with sodium sulfite solution and bleaching with alkaline peroxide. The waste liquors recovered from both stages are concentrated by evaporation and the resulting concentrate is incinerated in a recovery boiler where the dissolved organic matter is converted to carbon dioxide and the sodium and sulfur chemicals used are reduced to 115227 λ
Na2S/Na2C03-sulaksi. Tässä tunnetussa prosessissa sula jäähdytetään ja varastoidaan mahdollista tulevaa käyttöä varten. Varastoinnin pitää tapahtua kuivissa olosuhteissa, koska molemmat yhdisteet ovat vesiliukoisia.Na 2 S / Na2C03 melt. In this known process, the melt is cooled and stored for possible future use. Storage should be in dry conditions since both compounds are water soluble.
5 Julkaisussa Appita, Voi. 33, nro 6, ss. 447-453 kuvataan teollisessa käytössä olevaa Sonoco-prosessia. Valmistettava kuitu on ns. NSSC-massaa, joka valmistetaan imeyttämällä hakkeeseen jatkuvatoimisessa keittimessä NaaSC^-liuosta korotetussa paineessa ja lämpötilassa. Keiton jälkeen kuidutus suoritetaan jauhimessa. Kui-tusaanto puusta on noin 80 %. Käytetty vaikuttava kemikaali on sama kuin CTMP-10 prosessissa.. Kemikaalien talteenotto on julkaisun mukaan toteutettu lisäämällä haihdutukseen ennen loppuväkevöintiä aluminiumhydroksidia. Vahvaliemeen lisätään vielä kierrätettävää natriumaluminaattia ja tämä seos pelletoidaan. Pelletit poltetaan vastavirtaperiaatteella toimivassa pyörivässä uunissa, jonka loppulämpötila on yli 900°C. Pellettien sisällä vallitsevat pelkistävät olosuhteet ja jäteliemen rikki 15 pelkistyy sulfidiksi ja samanaikaisesti natrium ja aluminium muodostavat stabiilin, korkealla (1600°C) sulavan natriumaluminaatin. Rikki vapautuu pelletistä H2Snä ja hapettuu välittömästi S02ksi. Osa poltetuista pelleteistä murskataan ja kierrätetään väkevän jäteliemen pelletointiin. Loppuosa aluminaattipelleteistä liuotetaan. Natri-umaluminaatti on vesiliukoinen ja muodostaa vahvasti alkalisen liuoksen. Savukaa-20 sujen S02 absorboidaan tähän liuokseen, jolloin muodostuu Na2S03a ja aluminium-hydroksidi saostuu.5 In Appita, Vol. 33, No. 6, ss. 447-453 describes a Sonoco process used in industry. The fiber to be manufactured is so called. NSSC pulp prepared by impregnating NaaSC 4 solution at elevated pressure and temperature in a continuous digester. After cooking, defibration is carried out in a refiner. The drying yield from wood is about 80%. The active chemical used is the same as in the CTMP-10 process. According to the publication, the recovery of the chemicals has been accomplished by adding aluminum hydroxide to the evaporation before final concentration. Recyclable sodium aluminate is added to the strong broth and this mixture is pelleted. The pellets are incinerated in a countercurrent rotary kiln with a final temperature above 900 ° C. The reducing conditions within the pellets and the sulfur in the spent liquor are reduced to sulfide, and at the same time, sodium and aluminum form a stable, high melting (1600 ° C) sodium aluminate. The sulfur is released from the pellet as H2S and immediately oxidizes to SO2. Some of the burned pellets are crushed and recycled to pellet the concentrated waste liquor. The remainder of the aluminum pellets are dissolved. Sodium aluminum aluminate is water soluble and forms a strongly alkaline solution. The SO2 from the flue gas is absorbed into this solution to form Na2SO3a and precipitate the Aluminum hydroxide.
Na2SO;, käytetään uudelleen imeytykseen ja aluminiumhydroksidi lisätään jäteliemen haihdutukseen.Na2SO4, is reused for absorption and aluminum hydroxide is added for evaporation of the spent liquor.
2 252 25
Yleisesti CTMP-massan valmistuksen on kirjallisuudessa todettu edellyttävän ligniinin sulfonoitumista impregnoinnissa eli sulfiitin käyttöä ja massa valkaistaan yleisesti peroksidilla, joka vaatii alkaliset olosuhteet. Yleensä pH:n säätöön käytetään NaOHa. Puusta liuenneen orgaanisen aineksen lämpösisällön talteenotto vaatii 30 niin korkean lämpötilan, että käytetyt kemikaalit sulavat tässä lämpötilassa. Läm- 115227 4 mönjä kemikaalien tehokas talteenotto tällaisesta sulasta on erityisen vaativaa ja edellyttää korkeita laiteinvestointeja. Näin ollen olisi erittäin toivottavaa, että voitaisiin kehittää valkaisu- ja mielellään myös siihen liittyvä kuidutusmenetelmä, joissa voitaisiin käyttää sellaisia kemikaaleja, jotka eivät sulaisi valkaisusta ja edullisesti 5 myös kidutuksesta saatuja väkeviä jäteliemiä poltettaessa lämmön ja kemikaalien ottamiseksi niistä talteen.In general, the production of CTMP pulp has been found in the literature to require the sulfonation of lignin in impregnation, i.e. the use of sulphite, and is generally bleached with peroxide, which requires alkaline conditions. Usually NaOH is used to adjust the pH. The recovery of the thermal content of organic matter dissolved from wood requires a temperature so high that the chemicals used will melt at that temperature. The efficient recovery of chemicals from such a melt is extremely demanding and requires high equipment investment. Therefore, it would be highly desirable to develop a bleaching process, and preferably also a related defibrillation process, using chemicals that would not melt the concentrated waste liquors from bleaching, and preferably also torture, to recover heat and chemicals.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on aikaansaada tällainen menetelmä ja esillä olevan keksinnön pääasialliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuk-10 sissa ja erityisesti patenttivaatimuksessa 1. Muissa patenttivaatimuksessa on esitetty keksinnön suosittuja suoritusmuotoja esimerkkeinä siitä miten keksintöä voidaan soveltaa. Keksintö ei kuitenkaan ole rajoitettu näihin esimerkkitapauksiin.It is an object of the present invention to provide such a method and the main features of the present invention are set forth in the appended claims, and in particular in claim 1. Other claims provide preferred embodiments of the invention as examples of how the invention may be applied. However, the invention is not limited to these exemplary cases.
Natriumaluminaatti on erittäin alkalinen, joten sillä voidaan korvata NaOH kuidute-15 tun massan peroksidivalkaisussa. Natriumaluminaatin sulamispiste on samalla niin korkea ettei se sula valkaisusta saatujen väkevöityjen jätevesien poltossa lämmön ja kemikaalien talteenotossa, vaan muodostaa tuhkaa, joka on helposti liuotettavissa veteen kierrätystä varten.Sodium aluminate is highly alkaline, so it can be used to replace NaOH in peroxide bleaching of fiber-15 tunes. At the same time, the melting point of sodium aluminate is so high that it does not melt in the incineration of the concentrated waste water from bleaching in the recovery of heat and chemicals, but forms ash which is easily soluble in water for recycling.
20 Koska valkaisun alkalinen miljöö keksinnön mukaan aikaansaadaan lisäämällä pe-roksidilla valkaistavaan massaan NaOHn sijasta natriumaluminaattia, joka on voimakkaasti alkalinen, on erityisen edullista impregnoida mekaanisesti kuidutettava hake natriumaluminaatin vesiliuoksella, joka mekaanisen kuidutuksen jälkeen johdetaan valkaisuun yhdessä valkaistavan massan kanssa. Natriumaluminaatilla impreg-• 25 noitu ja kuidutettu massa on nimittäin selvästi lujempaa kuin sulfonoitu ja kuidutettu massa. Erityisen edullisesti mekaanisesti kuidutettavan hakkeen impregnointiin käytetään ainakin osaksi väkevöidyn jäteliemen poltosta ja tuhkan liuotuksesta peräisin olevaa natriumaluminaattia.Since the alkaline milieu of bleaching according to the invention is achieved by adding sodium aluminate, which is strongly alkaline, to the pulp to be bleached instead of NaOH, it is particularly advantageous to impregnate the mechanically defibrated chips with aqueous sodium aluminate which is mechanically bleached. Namely, the pulp impregnated with • sodium aluminate is clearly stronger than the sulphonated and defibrated pulp. Sodium aluminate from the combustion of the concentrated waste liquor and the leaching of the ash is particularly preferably used for impregnating the mechanically defibrated chips.
115227 5115227 5
Keksinnön eräässä suositussa suoritusmuodossa valkaisu suoritetaan lämpötilassa, joka on noin 20-150°C, erityisen edullisesti 50-100°C ja pH-arvossa, joka on noin 9,5-12,5, erityisen edullisesti 10-12.In a preferred embodiment of the invention, the bleaching is carried out at a temperature of about 20-150 ° C, particularly preferably 50-100 ° C, and a pH of about 9.5-12.5, particularly preferably 10-12.
5 Valkaisun ja edullisesti kuidutuksen väkevöityjä jätevesiä voidaan polttaa hyvin korkeassa noin 500-1100°Cen lämpötilassa ilman, että valkaisuun tai impregnointiin käytetyt kemikaalit, so. natriumaluminaatti muodostaisi sulan.The concentrated effluent from bleaching and preferably defibration can be incinerated at a very high temperature of about 500-1100 ° C without the chemicals used for bleaching or impregnation, i.e. sodium aluminate would form a melt.
Ennen polttoa on edullista väkevöidä valkaisusta ja mahdollisesti kuidutuksesta saadut natriumaluminaattipitoiset jäteliemet ainakin noin 30 %n ja edullisesti jopa 35-10 45 %n kuiva-ainepitoisuuteen. Väkevöidyn jäteliemen kuivaus suoritetaan edullises ti väkevöidyn ja kuivatun jäteliemen poltosta saaduilla kuumilla savukaasuilla, esim. suihkukuivaimessa.Prior to incineration, it is preferable to concentrate the sodium aluminate-containing waste liquors obtained from bleaching and optionally defibration to a dry matter content of at least about 30% and preferably up to 35-10% 45%. Preferably, the drying of the concentrated waste liquor is carried out with hot flue gases from the combustion of the concentrated and dried waste liquor, e.g. in a jet dryer.
Mikäli jäteliemi sisältää rikkiyhdisteitä, voidaan ne poltossa tunnetulla tavalla sitoa 15 CaS04 ksi lisäämällä poltettavaan jäteliemeen sopivaa kalkkiyhdistettä, esim. kalk-kikivijauhetta.If the spent liquor contains sulfur compounds, it can be bound to 15 CaSO 4 in a known manner by the addition of a suitable lime compound, eg limestone powder, to the incinerated waste liquor.
Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää natriumaluminaatin ohella tai sen lisäksi myös jotakin muuta alkalimetal-20 lialuminaattia. Natriumaluminaatti on kuitenkin hinnaltaan edullinen ja helposti saatavissa oleva kemikaali, jota yleisesti käytetään mm. raakaveden ja jäteveden puhdistuksessa. Itse asiassa on selvää, että alkalimetallialuminaatinkin sijasta tai sen ohella voidaan käyttää jotakin muuta riittävän emäksistä ja riittävän korkean sulamispisteen omaavaa kemikaalia, kuten esim. titanaatteja tai ferriittejä.It will be apparent to one skilled in the art that, in addition to or in addition to sodium aluminate, the alkali metal 20 aluminate may be used in the process of the invention. However, sodium aluminate is an inexpensive and readily available chemical commonly used, e.g. for raw water and wastewater treatment. In fact, it is clear that another sufficiently basic chemical having a sufficiently high melting point, such as titanates or ferrites, may be used in place of or in addition to the alkali metal aluminate.
* _ 25* _ 25
Keksinnön mukaista valkaisua edeltävä mekaaninen kuidutus voidaan suorittaa ter-mo- tai kemihienätyksenä yhdessä tai useammassa vaiheessa sinänsä tunnetulla tavalla. Mikäli hake impregnoidaan natriumaluminaatin vesiliuoksella ennen kuidutus-ta, voidaan jauhettu massa johtaa suoraan peroksidivalkaisuun, ilman välissä olevaa 30 massan pesua ja pesuvesien erotusta.The mechanical defibration prior to the bleaching process according to the invention can be carried out in one or more stages as thermo or chemical flashes in a manner known per se. If the chips are impregnated with an aqueous solution of sodium aluminate prior to defibration, the ground pulp can be directly applied to the peroxide bleaching, without intermediate pulp washing and separation of wash waters.
115227 6115227 6
Keksinnön mukaisen menetelmän suurena etuna on, että se sopii kaikille kuitupitoisille kasviraaka-aineille ja erityisesti kaikille puulajeille.A great advantage of the process according to the invention is that it is suitable for all fibrous plant raw materials and especially for all wood species.
5 Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin esimerkkien avulla ja viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää kytkentäkaaviota keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseen erityisen hyvin soveltuvasta prosessista, joka kuitenkin on vain yksi monista keksinnön suoritusmuodoista.The invention will now be described in more detail by way of example and with reference to the accompanying drawing, which shows a circuit diagram of a process particularly suited to carrying out the method of the invention, which is, however, only one of many embodiments of the invention.
10 Puuhaketta 11 sekä Na-aluminaatin vesiluosta syötetään impregnointivaiheeseen 1, josta impregnoitu hake johdetaan putkessa 13 mekaaniseen kuidutukseen eli jauhatukseen 2, joka suoritetaan yhdellä tai useammalla sarjaan kytketyllä kiekkojauhi-mella.The wood chips 11 and the aqueous solution of the Na aluminate are fed to the impregnation step 1, from which the impregnated chips are led in the tube 13 to mechanical pulping, that is to say milling 2, which is carried out with one or more serially connected wafer refiners.
15 Sen jälkeen jauhettu massa impregnointiin käytettyine kemikaaleineen johdetaan putkessa 14 valkaisu vaiheeseen 3, johon lisäksi syötetään peroksidia 29 sekä lisää Na-aluminaatin vesiliuosta 28. Valkaisu suoritetaan korotetussa lämpötilassa ja syöttäen valkaisuvaiheeseen 3 niin paljon Na-aluminaattia 28, että valkaisuolosuh-teet ovat voimakkaasi emäksiset. Tämän jälkeen valkaistu massa johdetaan putkessa 20 15 pesuun 4, johon myös johdetaan pesuvettä 32 ja josta poistetaan valkaistua ke- mihierrettä 18 ja jäteliemi 16 johdetaan haihdutusvaiheeseen 5, jossa sitä ensin vä-kevöidään höyryllä 30 ja sen jälkeen kuivataan 8 kuumilla savukaasuilla 20, kun vä-kevöity jäteliemi ensin on johdettu putkessa 17 sumutuskuivausvaiheeseen 8, johon myös johdetaan kuumia savukaasuja kiertopetiuunista 6. Sumutuskuivausvaiheesta 25 putkea 22 pitkin poistuvat kosteat savukaasut suodatetaan vielä pölysuotimessa 9 ennen niiden poistamista 26 prosessista ja pölysuotimeen kertyneet pölyt palautetaan putkea 25 pitkin kiertopetiuunia 6 ja sumutuskuivausvaihetta 8 yhdistävään putkeen 21.Subsequently, the pulp with the chemicals used for impregnation is led in tube 14 to the bleaching step 3, which is further fed with peroxide 29 and additional aqueous Na aluminate 28. The bleaching is performed at elevated temperature and fed to bleaching stage 3 with sufficient Na aluminate 28 . Thereafter, the bleached pulp is led in tube 20 to wash 4, which is also fed with wash water 32, from which bleached chemical pulp 18 is removed and waste liquor 16 is passed to evaporation step 5 where it is first concentrated with steam 30 and subsequently dried 8 with hot flue gases 20 the light liquor is first introduced in a conduit 17 to a spray drying step 8, which also carries hot flue gases from the circulating bed furnace 6. The wet flue gases leaving the spray drying step 25 into tube 21.
115227 7115227 7
Kiertopetiuunissa 6 sumutuskuivausvaiheesta yhdysputkea 21 pitkin viilaavaa kuivattua jätelientä, joka sisältää tuhkan ja pölyn lisäksi orgaanista ainesta, poltetaan ilmalla 19 niin korkeassa lämpötilassa, että jäteliemen lämpösisältö saadaan talteen ilman että siinä kuitenkaan muodostuisi mitään sulaa, vaan uunin pohjalle kertynyt 5 tuhka poistetaan putkessa 31 tuhkan liuotukseen 7, johon myös johdetaan vettä 23. Liuotusvaiheesta Na-aluminaattia sisältävä vesiliuos johdetaan putkessa 24 suodatukseen 10, josta suodatusjäännös 27 poistetaan prosessista ja puhdas liuos johdetaan palautusputkea 28 pitkin valkaisuvaiheeseen 3 ja osaksi myös impregnointivai-heeseen 1, tarvittaessa yhdessä tuoreen Na-aluminaattilisäyksen 12 kanssa.In a circulating bed oven 6, from the spray-drying step along the connecting tube 21, the dried waste liquor containing organic material in addition to ash and dust is incinerated with air 19 at such a high temperature that no melt is formed From the leaching step, the aqueous solution containing Na aluminate is led in a tube 24 to a filtration 10, from which the filter residue 27 is removed from the process and the clean solution is led through a return tube 28 to a bleaching step 3 and partially with impregnation Na 12. .
1010
Kiertopetiuunin 6 sijasta voidaan käyttää jotakin muuta tavanomaista uunia, kuten esim. pyöröuunia tai leijupetiuunia. Soodakattilaan venattuna nämä eivät vaadi läheskään yhtä suuria investointeja ja polton hallitseminen on niissä huomattavasti yksinkertaisempi kuin soodakattilassa.Instead of a circulating bed furnace 6, another conventional furnace, such as a rotary furnace or a fluidized bed furnace, may be used. Stretched in a soda recovery boiler, these do not require much investment and control of the incineration is much simpler than in a recovery boiler.
1515
EsimerkkiExample
Natriumsulfiitilla impregnoitua puuhaketta, jonka vaaleus ennen valkaisua oli 60,6 vaaleusyksikköä valkaistiin hakkeen kuivapainosta laskettuna 1,5 %lla vetyperoksi-20 dia, kun läsnä oli yhtä suuri määrä lipeää ja vertailukokeessa yhtä suuri määrä natri-umaluminaattia. Useamman kokeen keskiarvosta voitiin päätellä, että valkaisussa, jossa pH oli säädetty lipeällä oli massan vaaleusaste noussut 68,6 yksikköön eli 8 yksikköä ja natriumaluminaatilla lähes yhtä paljon, 67,2 yksikköön eli 6,6 yksikköä. Valkaisun lämpötila oli molemmissa tapauksissa sama, 65 °C. Lämmön ja kemikaa-25 lien talteenotto natriumaluminaattia sisältävästä jäteliemestä on kuitenkin huomattavasti helpompaa ja edullisempaa kuin lipeää sisältävästä jäteliemestä.Sodium sulfite impregnated wood chips with a brightness of 60.6 units prior to bleaching were bleached with 1.5% hydrogen peroxy-20, calculated on the dry weight of the chips, in the presence of an equal amount of lye and in an equal amount of sodium aluminate in the control. From the average of several experiments, it could be concluded that in lightly adjusted bleaching bleach, the brightness of the pulp had increased to 68.6 units or 8 units and to sodium aluminate almost equal to 67.2 units or 6.6 units. The bleaching temperature was the same in both cases, 65 ° C. However, recovery of heat and chemicals from sodium aluminate-containing waste liquor is much easier and less expensive than from lye-containing waste liquor.
3030
Claims (9)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20020123A FI115227B (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | A method for bleaching mechanically defibrated pulp |
| US10/500,738 US20060124257A9 (en) | 2002-01-23 | 2003-01-22 | Method for bleaching mechanically defibered pulp |
| PCT/FI2003/000051 WO2003062526A1 (en) | 2002-01-23 | 2003-01-22 | Method for bleaching mechanically defibered pulp |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20020123 | 2002-01-23 | ||
| FI20020123A FI115227B (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | A method for bleaching mechanically defibrated pulp |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20020123A0 FI20020123A0 (en) | 2002-01-23 |
| FI20020123A FI20020123A (en) | 2003-07-24 |
| FI115227B true FI115227B (en) | 2005-03-31 |
Family
ID=8562883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20020123A FI115227B (en) | 2002-01-23 | 2002-01-23 | A method for bleaching mechanically defibrated pulp |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060124257A9 (en) |
| FI (1) | FI115227B (en) |
| WO (1) | WO2003062526A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI120548B (en) | 2004-01-14 | 2009-11-30 | Rinheat Oy | Process for combustion of an organic waste concentrate under oxidizing conditions |
| DE102005029500A1 (en) | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Upm-Kymmene Papier Gmbh & Co. Kg | Industrial/incinerator ash or chemically/physically modified ash for alkalization of solid, liquid or gaseous systems and bleaching, buffering, and adsorbing of components of acid and gaseous systems in liquid or solid phase |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2601110A (en) * | 1945-06-14 | 1952-06-17 | Ontario Paper Co Ltd | Pulping lignocellulose with sodium aluminate |
| US3396076A (en) * | 1964-12-10 | 1968-08-06 | Parkinson Crosby & Works Inc | Method of recovery of chemical values of a kraft pulping process of cellulosic material |
| JPS4943481B1 (en) * | 1971-06-14 | 1974-11-21 | ||
| US3787283A (en) * | 1972-03-28 | 1974-01-22 | Sonoco Products Co | Treatment of waste liquor from pulp production |
| FI53141C (en) * | 1975-09-02 | 1978-02-10 | Keskuslaboratorio | |
| US4427490A (en) * | 1978-04-07 | 1984-01-24 | International Paper Company | Delignification and bleaching process for lignocellulosic pulp with peroxide in the presence of metal additives |
| US4260452A (en) * | 1978-11-24 | 1981-04-07 | Krueger Horst | Production of paper pulp from sugar mill bagasse |
| JPS5658086A (en) * | 1979-10-17 | 1981-05-20 | Kogyo Gijutsuin | Multistage bleaching method of pulps |
| FI60041C (en) * | 1980-05-21 | 1981-11-10 | Ahlstroem Oy | FOERFARANDE FOER TILLVERKNING AV ALKALISK SULFITMASSA |
| SU988939A1 (en) * | 1981-04-10 | 1983-01-15 | Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности | Method of producing fibrous semiproduct for making paper and board |
| US4388148A (en) * | 1981-06-23 | 1983-06-14 | Nalco Chemical Company | Process for producing pulp |
| US5246542A (en) * | 1991-09-18 | 1993-09-21 | Fosberg Theodore M | Evaporation and recovery process for bleached chemical thermo-mechanical pulp (BCTMP) effluent |
| US5302246A (en) * | 1992-07-30 | 1994-04-12 | Kamyr, Inc. | Method of managing liquid steams in a pulp mill |
| US6364999B1 (en) * | 1995-12-27 | 2002-04-02 | Weyerhaeuser Company | Process for producing a wood pulp having reduced pitch content and process and reduced VOC-emissions |
| US7018509B2 (en) * | 2002-08-31 | 2006-03-28 | International Paper Co. | Elimination of alum yellowing of aspen thermomechanical pulp through pulp washing |
-
2002
- 2002-01-23 FI FI20020123A patent/FI115227B/en not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-01-22 WO PCT/FI2003/000051 patent/WO2003062526A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-01-22 US US10/500,738 patent/US20060124257A9/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20020123A0 (en) | 2002-01-23 |
| FI20020123A (en) | 2003-07-24 |
| WO2003062526A1 (en) | 2003-07-31 |
| US20060124257A9 (en) | 2006-06-15 |
| US20050098279A1 (en) | 2005-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4196043A (en) | Kraft pulp bleaching and recovery process | |
| FI111168B (en) | Method for bleaching pulp without using chemicals containing chlorine | |
| WO2005068711A1 (en) | Method for combusting an organic waste concentrate containing alkali compounds under oxidative conditions | |
| CA1283512C (en) | Sulfite cooking method for the production of cellulose from materials containing lignocellulose with recovery of the cooking chemicals | |
| US6143130A (en) | Polysulfide pulping process | |
| US20090025892A1 (en) | Method to recover chemicals in mechanical pulping | |
| CA1122360A (en) | Method at the digestion of cellulose-containing material | |
| FI130066B (en) | A method of replacing sodium losses in a pulp mill, and a method of producing bleached cellulosic pulp | |
| FI115227B (en) | A method for bleaching mechanically defibrated pulp | |
| FI96522B (en) | Process for the preparation of bleached chemical thermomechanical masses | |
| US5759345A (en) | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization | |
| US5507912A (en) | Kraft pulping process wherein sulphide-rich and sulphide-lean white liquors are generated | |
| FI129114B (en) | A method and a system for treating liquid flows at a chemical pulp mill | |
| GB2065188A (en) | Desilication in Alkaline Pulp Processes | |
| SE538624C2 (en) | A method and a system for treating liquid flows at a chemical pulp mill | |
| CA1061512A (en) | Sodium chloride removal in pulp mill systems | |
| CA1064206A (en) | Method of recovering substances in the extraction of spent liquors from the delignification of lignocellulosic material by means of chloride-producing bleaching agents | |
| EP1520070A1 (en) | Bleaching of lignin and process for producing paper | |
| CA2943674A1 (en) | Method for handling spent wash solution of a lignin-recovery process | |
| FI110792B (en) | Process for making white liquor | |
| RU2803238C2 (en) | Method for compensating sodium loss at pulp mill, method and system for producing bleached pulp | |
| FI104334B (en) | Method for recovering the chemical | |
| SE528837C2 (en) | Bleaching of defibered pulp involves using peroxide in alkaline conditions obtained by adding alkali metal aluminate to the pulp to be bleached, in which part of the alkali metal aluminate is the dissolved ash |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 115227 Country of ref document: FI |
|
| MM | Patent lapsed |