FI96877B

FI96877B - Sellumassan valkaisu otsoni/kloori-seoksilla

Info

Publication number: FI96877B
Application number: FI894028A
Authority: FI
Inventors: Michael D Meredith
Original assignee: Kamyr Inc
Priority date: 1988-12-09
Filing date: 1989-08-28
Publication date: 1996-05-31
Also published as: SE8902566L; SE8902566D0; CA1332262C; DE3938198C2; FI96877C; DE3938198A1; FI894028A; US4902381A; FI894028A0; SE503736C2; JPH0437196B2; JPH02175987A

Description

96877

Sellumassan valkaisu otsoni/kloori-seoksilla

Kloori on eräs laajimmin käytettyjä valkaisuaineita selluloosakuitumateriaalin valkaisussa, erityisesti pape-5 rin ja paperituotteiden valmistuksen kraftmassan valkaisussa. Kloori on kuitenkin joutunut huomion kohteeksi mahdollisten haitallisten ympäristövaikutusten, kuten kaloille toksisten jätevesien vuoksi. Myös yksin kloorilla suoritetulla valkaisulla saatavan valkoisuusasteen huippu on 10 melko alhainen.

Tiedetään hyvin, että otsoni on ympäristön kannalta klooriin verrattuna ylivoimainen massan valkaisussa, koska otsoni ei tuota kloorattuja rengasyhdisteitä. Otsoni on kuitenkin harvoin käytännöllinen kaupallisissa laitoksis-15 sa, koska se laimennetaan tyypillisesti happeen alle 10 % konsentraatioon. Otsonireaktoreissa on sen vuoksi käsiteltävä ylimääräistä kaasutilavuutta, tai mikäli otsonia käytetään hyvin laimeiden sellulietteiden otsonointiin, on käsiteltävä suuria vesitilavuuksia. Edelleen, otsoni on 20 konsentraatioissa yli noin 40 % erittäin räjähdysherkkää, .·.· ja siksi otsonia on käsiteltävä varovaisesti. Tämä asettaa !,'· käytettävälle otsonikonsentraatiolle käytännöllisen rajan.

Jopa 40 % konsentraatiolla on läsnä liian paljon hapen kanssa liukenematonta otsonia käytettäväksi tavanomaisessa 25 sellunkäsittelyssä.

.·.·. Tämän keksinnön mukaisesti on odottamatta keksitty, • · · että massan kloorausvalkaisussa kraftmassan tuottamiseksi . osan kloorista korvaus otsonilla vähentää merkittävästi • · · • · · ,·" jäteveden haitallisia ympäristövaikutuksia samalla kun on • · · *·] ’ 30 mahdollista saavuttaa parempi ligniinin poisto kuin yksin :*·*: klooria käyttäen. Halutut vaikutukset saavutetaan kun ot- • · soni lisätään kloorivirtaan, se on, kun kloori ja otsoni sekoitetaan perinpohjin yhteen ja lisätään massaan saman-[ aikaisesti.

35 2 96877

Keksinnön toteutuksella on myös mahdollista vähentää yksi tai kaksi tavanomaisista ruskean sulppumassan valkaisujaksoista valkaistun kraftmassan valmistamiseksi. Tyypillisesti tarvitaan 4 tai 5 vaihetta, soveltamalla 5 keksinnön mukaista Og/Cl2-vaihetta, siten EQ-vaihetta, ja sitten D-vaihetta, olisi siten kuitenkin mahdollista käyttäen vain 3 vaihetta valmistaa sellumassaa, jonka absoluuttinen TAPPI-valkoisuusaste on 90 tai yli.

Keksinnön erään näkökannan mukaisesti annetaan 10 käyttöön menetelmä selluloosakuitumateriaalin valkaisemi-seksi kraftmassaa tuotettaessa käsittäen otsoni/kloori-seoksen lisäämisvaiheen selluun valkaisun aikaansaamiseksi, jolloin otsoni ja kloori lisätään selluun samanaikaisesti, ja otsoni/kloori-seoksen käsittäessä otsonia välil-15 lä noin 1 % - kiivaan räjähdyksen raja (esimerkiksi noin 40 %).

Keksinnön toisen näkökannan mukaisesti annetaan käyttöön menetelmä selluloosakuitumateriaalin kloorivalkaisuun kraftmassan valmistuksessa vaikuttamatta merkittä-20 västi kloorivalkaisun ligniinin poiston laajuuteen, mene- . . telmän käsittäessä vaiheen, jossa massan kloorivalkaisussa • · · ; ·, osa kloorista korvataan otsonilla.

• · «

Keksinnössä ajatellaan myös menetelmää tuottamaan kraftmassaa, jolla on absoluuttinen TAPPI-valkoisuusaste 25 90 tai yli vain kolmella valkaisuvaiheella, näiden kolmen • · · V · valkaisuvaiheen käsittäessä O^/C^-vaiheen, jossa otsoni ja kloori lisätään massaan samanaikaisesti, E -vaiheen ja D-vaiheen.

. Keksinnön mukaisesti kraftmassavalkaisulaitoksessa • · · M· 30 muodostuu jätevettä, jolla on alhainen toksisuus kaloille • · · käsittelemällä ruskea sulppumassa valkaisten otsoni/kloo- • · · : .* ri-seoksella, jossa on otsonia välillä noin 1 % - kiivaan «·« ·...· räjähdyksen raja siten, että otsoni ja kloori lisätään massaan keskenään läpikotaisin sekoitettuina tuottamaan 35 valkaistua sellua ja jätevettä. Jätevedessä on alentunut • ·

II

3 96877 kloorattujen rengasyhdisteiden kokonaismäärä verrattuna määrään, joka saadaan käyttäen vain klooria.

Keksinnön ensisijainen kohde on antaa käyttöön tehokkaampi ja/tai ympäristöllisesti hyväksyttävämpi massan 5 valkaisu kloorilla kraftmassan valmistuksessa. Tämä ja keksinnön muut kohteet käyvät ilmi tarkastelemalla keksinnön yksityiskohtaista kuvausta ja oheisista vaatimuksista.

Kuva 1 on kaavakuva valkaisulaitoksesta tämän keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi; 10 kuva 2 on graafinen esitys ligniinin vähenemisestä suhteessa valkaisuaineen suhteelliseen annosteluun ilmaistuna yksikössä %/kappaluku; ja kuva 3 on graafinen esitys viskositeetin alenemisesta suhteessa ligniinin vähenemiseen samoille, kuvassa 15 2 esitetyille ajoille.

Keksinnön mukaisesti voidaan käyttää joukkoa erilaisia asennuksia ja laitteistoja toteuttamaan valkaisua, se on, valkaisemaan sekä otsonilla että kloorilla, jolloin otsoni ja kloori lisätään yhdessä samanaikaisesti massaan 20 ja sekoitetaan läpikotaisin massan kanssa. Otsoni/happi/-. . kloori-seosta käyttäen on mahdollista saada aikaan valkai- ; \ su käyttäen tavanomaista suuren kiintoainepitoisuuden (esimerkiksi yli 16 % kiintoainepitoisuus) kaasufaasireak-toria tai tavanomaista erittäin alhaisen kiintoainepitoi-25 suuden (esimerkiksi noin 0,5 % kiintoainepitoisuuden) tai • · · V · tavanomaista keskivertokiintoainepitoisuuden (noin 6-15 : %, esimerkiksi 9 - 12 %) reaktoria, joissa on useita li- säyspisteitä ja poistamalla loppu happikaasu lisäyspistei- . .*. den välillä. Keksinnön mukainen edullinen asennusmuoto on • * · i*· 30 esitetty kuvassa 1. Tässä asennuksessa, johtuen korkeam- • · · masta valkoisuusasteen huippuarvosta, jonka tekee mahdol- • · · ; .* liseksi osan kloorista korvaaminen otsonilla, voidaan 3- • · · vaihelaitoksella tuottaa massaa, jonka absoluuttinen TAP-PI-valkoisuusaste on 90 tai yli, vähentäen yksi tai kaksi 35 tavallisesti tarvittavaa lisävaihetta.

• · 4 96877

Kuvan 1 esimerkinomaisessa laitteistossa esitetään kaavamaisesti viitenumerolla 10 otsonilaitos, viitenumerolla 12 ruskean sulppumassan (esimerkiksi havupuu-) varastotila (torni), sarjaan kytketty sekoitinpari, 13 ja 5 14, ja kolme nousuvirtavalkaisutornia, ensimmäisen vaiheen torni 15, toisen vaiheen torni 16 ja kolmannen vaiheen torni 17. Otsonin tuottamiseksi suoraan laitoksella syötetään happea happivarastosäiliöstä 19 tavanomaiseen ot-soninkehittimeen 20. Otsonin ulosvirtaus kehittimestä 20 10 kulkee otsoniabsorberiin 21, johon kierrätetään happea linjalla 22, ja ulosvirtaus absorberistä 21 kulkee desor-beriin 23. Kloori kulkee kloorisäiliövaunuista 24 desor-beriin 23, josta otsoni/kloori-ulosvirtaus kulkee kompressoriin 25. Absorberissa 21 hiilivety adsorbentti siirtää 15 otsonin happiympäristöstään klooriympäristöön. Otsoni/-kloori kulkee kompressorista 25 pitkin linjaa 26 sekoit-timiin 13 ja 14. Ohituslinja 27 on varustettu suoraan kloorivaunuilta 24 alkuun, ja otsoninkehittimeen toimitetaan virtaa viitenumeron 28 mukaisesti.

20 Esikuvallisessa 1,000 BDT/D tuotannon valkaisulai- , . toksessa lisättäisiin 11,8 T/D happea säiliöön 19, ja 0,6 • · · % happea 5,8 T/D syötetään kehittimeen 20. Muodostunutta *· ” otsonikiloa kohden lisätään 7,1 kWh energiaa eli noin 3,4 kW. Kehittimestä 20 tuleva happi/otsoni-seos sisältäisi 25 edullisesti noin 7 tilavuus-% 0^, tai noin 5,8 T/D. Adsor- : berin ja desorberin hyötyaste olisivat tyypillisesti noin

:Y: 93 %. Kloorivaunuista 24 tuotaisiin 5 % klooria 50 T/D

• · niin, että kompressoriin 25 lisättäisiin päivässä 5 tonnia . .·. otsonia ja 50 tonnia klooria. Ruskean sulpun varastosta • · · .*!·. 30 12 lisättäisiin 1060 BDT/D.

• · ·

Tyypillisesti kuvan 1 laitos toimisi keskiverto- ·· · : *.* kiintoainepitoisuudella, edullisesti 9 - 12 % kiintoaine- • · ♦ pitoisuuden massalla. Sekoittimet 13 ja 14 olisivat tavan-omaisia sekoittimia, joita toimittaa Kamyr, Inc., Glens 35 Falls, New York, tavaramerkillä "MC", jotka saavat aikaan 5 96877 massan fluidisoitumisen ja otsoni/kloori-seoksen läpikotaisen sekoituksen massan kanssa. Klooridioksidia voidaan valinnaisesti haluttaessa lisätä toiseen seokseen 14.

Toisesta sekoittimesta 14 ulos tuleva massa kulkee 5 ensimmäisen vaiheen reaktorin 15 pohjavirtaukseen. Myös toinen reaktori käsittelee massaa keskivertokiintoainepi-toisuudessa, ja otsoni/kloori-valkaisu tapahtuu täällä. Ensimmäisen vaiheen 15 huipulta poistettu massa kulkee pystyputkeen 30, jossa massaan lisätään natriumhydroksi-10 dia (NaOH) ja massa imetään pystyputkesta 30 sopivalla pumpulla 31, joka pumppaa massan toisen vaiheen nousuvir-tareaktorin 16 pohjalle. Jonkin veran happea lisätään myös pumpun 31 poistolla. Tyypillisesti massaan lisättäisiin noin 3,5 % natriumhydroksidia, ja noin 0,6 % happea, noin 15 35 tonnia NaOH päivässä ja noin 6 tonnia happea päivässä.

Valkaisun jälkeen toisessa, Eq, vaiheessa 16, edelleen keskivertokiintoainepitoisuudessa (esimerkiksi noin 6 - 15 %) oleva massa syötetään pystyputkeen 33, jossa lisätään klooridioksidia. Tyypillisesti klooridioksidia 20 lisättäisiin noin 1,3 % eli noin 13 tonnia päivässä. Pys-. . typutkesta 33 massa pumpataan sopivalla pumpulla 34 koi-

• · I

[ \ mannen, D, valkaisuvaiheen 17 pohjalle. Kuvan 1 mukaista • · · '· laitosta käyttäen on mahdollista tuottaa 1,000 BDT/D vai- • i · kaistua kraftmassaa, jonka valkoisuusaste on 90 ISO tai 25 yli.

• · · '·/· · Käytettäessä otsonia korvaamaan osaa kloorista, jo- ta tyypillisesti käytettäisiin valkaisuvaiheessa, olisi • · otsonilla klooria korvattaessa ehkä odotettavissa ehkä al-. .·. haisempi viskositeetti, muttei muita todella merkittäviä 30 muutoksia. Keksinnön mukaisesti on kuitenkin havaittu mah- • · · dolliseksi poistaa ligniiniä enemmän kuin millään kloorin • · · : 1.1 annoksella, ja että viskositeetti on korkea kun otsoni ja kloori lisätään samanaikaisesti.

Otsonilla korvattavan kloorin määrä saattaa olla • 1 35 merkittävä koska otsonilla on noin kolminkertainen lig- 6 96877 niinpoistoteho klooriin verrattuna. Tyypillisesti otsoni käsittäisi noin 1 - 21 % seoksesta (happea tai muita komponentteja voitaisiin myös lisätä mikäli niitä ei käytetä merkittävän suurissa, valkaisuprosessiin haitallisesti 5 vaikuttavissa määrissä). Seos saattaa esimerkiksi käsittää 5 % klooria ja 0,5 % otsonia niin, että 1/11-osa tosiasiallisesta kloori/otsoni-seoksesta (vedessä, vettä lukuunottamatta), tai 1/6 tosiasiallisesta otsoni/kloori-seoksesta voisi olla otsonia. Prosenttiosuus noin 7-10 10 % otsonia olisi monissa olosuhteissa tehokas.

Keksinnön mukaisella valkaisulla saadut vertailutu-lokset vastakohtana yksin kloorilla (tai yksin otsonilla) valkaisemalla saatuihin on esitetty seuraavissa taulukoissa. Taulukko I esittää tulokset erityisen tyyppisen havu-15 puun valkaisusta käytettäessä yksin klooria tai yksin otsonia, taulukon II esittäessä saman puun otsonoinnin, jota seuraa klooraus, ja taulukko III esittää saman puun valkaisun samanaikaisella otsonin ja kloorin lisäyksellä, se on, taulukko III esittää keksinnön mukaisia tuloksia. Tau-20 lukossa III on ajoista 3 otsonin ja veden lisäyksellä ve-. . dessä ja neljännesssä on kaasumaisen otsoni/kloori-seok- ;sen lisäys yksinään. Näiden taulukkojen tulokset on kuvat-'· tu kuvissa 2 ja 3, joissa on näiden tulosten graafinen • f esitys. Nämä tulokset osoittavat keksinnön mukaisen kloo-25 ri/otsoni-seoksella suoritetun valkaisun aikaan saaman · toivotun valkaisutoiminnan.

* · ♦ · · * · · • · * · # • · · • · · • · · • · » • « · r · · • · · • · • · • · · • « • i • « · 1 « « i < 7 96877

Taulukko 1

Otsonolnti, jota seuraa klooraus vain klooraus vain klooria vain otsonia 5 lisätty kloori 4,80 6,5 5 0 kloorijäänne 0,24 0,08 0,04 0 lisätty otsoni 0,00 0,00 0,00 1,15 otsoni loukussa 0,00 0,00 0,37 0,67 laskettu otsoniannos 0,00 0,00 0,00 0,48 10 kokonais-C^-ekvi- valenttikulutus 4,56 6,42 4,41 0,71 alkuperäinen kappaluku 32,6 32,6 32,6 32,6 selluloosan kappaluku 11,5 5,4 9,4 25,1 15 alkuperäinen TAPPI 53,1 53,1 53,1 53,1 viskositeetti SCAN 1222 1222 1222 1222 selluloosan TAPPI 52,7 46,4 55 37,3 viskositeetti SCAN 1220 1175 1235 1099 selluloosan lig- 20 niinin väheneminen 64,72% 83,44% 71,17% 23,01% . . selluloosan viskosi- ; \ teetin aleneminen 0,22% 3,84% 1,00% 10,06% ’· suhteellinen annos 0,140 0,197 0,135 0,022

symbolit kuviossa C C C Z

25 ««» • · * 1 · • · · 4 · · • · « 4 41 « · · ·»·

* 4 I

4 41 4 « « • « I 1 * 4 • · • « 9

f I

t 1 1

· ♦ ♦ I

• 4 8 96877 N* N? .\

Ό *ί ^ 44 N M ^ N M

•n fr < N 10 «s · * · λ ·. N fr fr ♦

Ifl ΙΓ »« N *· M m IO N fr M »«(SI

*·«»·· O' »O UI (g 4* m O· 4

O tn M N frJ φ O· * O

" N N N

^ « N m N N IA N f« O· *· * »O to m fr N t VI »MfelfOfrJIOK - · tg - * 4 «* Km to k ^ e m to ·» e m n m m n o m o O' K» »O e K * K 4* e o K* k* k* m k o k <e o

- - - - N ^ M N ^ OKOKO

* O * 44 m 0> Kt 10 fsl 44 ©. «. «V M

M Ό «SJ

m fr fr e _ ~ K * «g k -o ^ k n K· N? ui m s n m 4* * •«•«•toino ~ ~ ~ ~ , fj MNMfrNfrMfr ό o o o o Km ui m m « - - κ m o K «fr * 44 m m ** © »*o«*4 * m 44 «fr n N N*

V| fr N N K K ·*··*«*· «COKK

^ · · - - *frjmm«fro«o<ooo ♦ fr o *« m o fr m totfrmfrj φ m tst ffr o fr fr

•4 **4 C 44 O

mmm«fr#4 <e ·« <o 44 «g n* N N*

OfrfrfrO K MM^«»M««uiNfr **"···* «tfr^mifrmo^toMfr © #j 44 44 * m in n m ia ·* -« 44 ♦ «g o o m ·»

« *4 S ^ O

fr k m o o· in fr e m m ·ν N k* O 44 K «O O 44.»w*4f4ein * 4 λ λ »frjtnmffrfr«frt4fr« o m o e fr m tn n m o· * <· 44 ♦ «fr o (fr o ·

N 44 fr M O

tn eg m fr fr «g fr to m m n N K* O fr «fr K fr·· 4 4 #· fr 0 o - - - - «n m ffr fr- ffr fr n k o m m o mm m κι m k * · 44 ♦ ffr o fr m ·

44 44 fr *4 O

fr K fr O' fr 40 fr fr 44 m N N N

M K ffr K fr **4.***frfrfr -«*«. - ifrmmffrO'frO'Ko^ O 44 44 O fr m mtfrCfr44*444* «fr e fr fr *

44 44 fr 44 O

10 K fr fr rn «fr fr K 44 fr N N N

* m k m k m *>4·««·«·>·ιη«ο fr · · · · 4ffrmm«fr4«0'frOo 044440 fr m to «fr m m * - «g ♦ m o o fr

44 44 fr 44 O

N N* N* m 44 O' e m m <o κ *4 · ui m o - · to m «fr m * ·. * *44infrmo fr o * - * * «g m m «g m m · · n ♦ ooo frm tocfr ocpto* • . . ffr P4 fr 44 o

O tfl 44 44 fr m 44 fr k k* N* .N

« , k «g k 44 k m~~*«»~*frfrfr . * ***»» «MCfrm«fromO'44fr »'· fr44 44 P40 fr m tnffr44in«*~** + • .. «fr CO ffr o *

(0 .1 O- M O

. : 2 IM (0 fr 10 «fr «fr 10 O' fr 44 44 44 N* K* N? (. «“ o m o to 44 «^4444^00* w fr ^ 4 Λ »ffrmm«frotnfrom O ©44440 mm44tn«frfr«fr4-r*40 >in Λ «fr 44 O' fr Ä

w 44 44 m O

h

• * · V

• c • ‘ _« fr • · · (0 c \*.· (d c -h 4 ί ( M M «I β H a. * o. * c e 3 o. < o. K -h c 4) < υ < υ a « w t* n t* <n « ·η - « £ < « · · -H fr

’ · · _ +> Ή £ C

« » · (0 v *► so ή ► · · i) · *> ► «»· O X 3 ^ · C · • M 3 X *H V -H *> , ~ O fr -H 3 fr -H C *4 c 30Ή0 M -Ή fr · fr ·' · C *j q, o JK O -H o o ;·; * fr 3 a a · x CMC*

i , «H fr *H 44 fr 0< *H fr 0» C *H

JJ -H *H fr C 3 £ fr ► Ή Ή -H fr O

··· Λ tl U CfrOIJC A > h ► J T OC Ofr03frW-4fi e ^ ^ C ► ,., V .-I OCfrJC^^^frCt e C c · 3

-4CV30U*JCfrC fr fr fr C X

* ^0 XÄOO C *H fr Ή fr ββ-Η i Mr4 Λ -H 3 fr « w o * o o o *-t *> • ‘ < «-'K K «-» K *> ·* ^4 1« O t« o O O «H Ή

1 »HO V-H4J-r4V4frfrr4fr ι-l r-l .H fr -H

3 ro 4JUt»C»C>a3Q. 3 3 3 · 0 7* aeoa«OXO-H3«H3 ^ ^ J3 « « » » i (ö *P frOfrfrfrX>XHJ! M p4rHX8 »» r, /-s -*4 *H -H fr O JK Ή fr «H fr fr fr 3 3 “ HXHOiHXfrfrfrfr fr fr··· 9 96877

Taulukko III

Samanaikainen 03:n ja lisäys vesi kaasu lisätty kloori 555 0 5 kloorij äänne 0,15 0,09 0,09 0.06 lisätty otsoni 1,15 2,47 4,24 1,30 otsoni loukussa 1,06 2,26 2,93 1,16 laskettu otsoniannos 0,48 1,03 1,77 0,54 kokonais C^-ekvi- 10 valenttikulutus 4,98 5,22 6,85 5,15 alkuperäinen kappaluku 32,6 32,6 32,6 32,6 selluloosan kappaluku 3,9 1,8 1,3 4,6 alkuperäinen TAPPI 53,1 53,1 53,1 53,1 15 viskositeetti SCAN 1222 1222 1222 1222 selluloosan TAPPI 28,1 21 15,8 32,4 viskositeetti SCAN 1001 899,8 800,7 1099, selluloosan ligniinin väheneminen 88,04% 94,48% 96,01% 85,89% 20 selluloosan visko- siteetin aleneminen 18,12% 26,42% 34,52% 14,07% .·. : suhteellinen annos 0,153 0,160 0,210 0,158

symbolit kuviossa 1 1 1 G

·;;; 25 Keksinnön toteutus ei saa ainoastaan aikaan edulli- • · · *·'1 siä valkaisutuloksia, vaan se myös vähentää huomattavasti *.1.1 kloorivalkaisuvaiheessa muodostuvien kloorattujen rengas- yhdisteiden määrää. Kloorirengasyhdisteiden kokonaismäärä tl"· on kalatoksisuuden pääasiallinen lähde. Taulukko IV alla 30 osoittaa keksinnön mukaisesti kloorirengasyhdisteiden ko-konaismäärässä saavutetun merkittävän alenemisen.

• « « • · • · • · · · • « • · « · · 10 96877

Taulukko IV Valkaisuaineet

Kohde 6,5% Cl2 4,8% Cl2 5,0% Cl2 5,0% Cl2 0,0% o3 0,0% o3 0,5% o3 1,0% o3 5 3,4,5-trikloori- guajakoli 128 26,1 30,7 29,5 4,5,6-trikloori- guajakoli 7,1 3,0 4,1 2,8 3.4.5- trikloori- 10 katekoli 355 65,9 78,5 125 tetrakloorikatekoli 135 43,2 34,8 57,4 4.5- dikloori- guajakoli 1,2 1,2 1,2 1,2 yhteensä (pg/l) 625 138 148 215 15 CE-kappaluku 5,0 11,5 3,9 1,8 2,4,6-trikloori- fenoli 29,1 59,1 46,6 27,7 2,3,4-trikloori- 20 fenoli 0,9 0,9 2,7 3,1 2,3,5, 6-tetrakloori- fenoli 10,8 7,9 4,4 5,7 .···. 2,3,4,6-tetrakloori- ”! fenoli 1,3 0,3 0,6 0,5 25 2,3,4,5-tetrakloori- Y/ fenoli 14,0 4,1 3,5 5,0 '·'·* pentakloorifenoli 1,4 1,9 0,9 3,5 kloorifenoleja ;.i.: yhteensä (pg/l) 57,5 74,2 58,7 45,5 30 kloorattuja rengas- • · ‘..I# yhdisteitä yhteensä 682 212 207 260

Analysoitiin kapillaarikaasupylväskromatografiällä 35 elektroninsieppausdetektoria käyttäen. Tunnistus perustuu it 11 96877 samoissa olosuhteissa kromatografoitujen ostettujen standardien viiveaikoihin vertaaamiseen.

Taulukkoa IV tarkastelemalla havaitaan, että 5,0 % klooria ja 0,5 % otsonia käyttäen saavutetut valkaisutu-5 lokset ovat yhtä hyvät tai paremmat (useissa suhteissa), kuin 6,5 % klooria käyttämällä saavutetut. Koska kuitenkin klooria poistettiin 1,5-% verran väheni kloorattujen ren-gasyhdisteiden määrä 682 pg/l:sta 207 pg/l:aan. Tämä tekee keksinnön toteuttamisen erikoisen sopivaksi moniin laitok-10 siin, joista tulevat jätevedet aiheuttavat toksisuutta kaloille tai sen kaltaisia ympäristöongelmia. Keksinnön menetelmän mukaisesti toimivan laitoksen tuottamassa jätevedessä olisi vähemmän kloorattuja rengasyhdisteitä yksikkökin toyksikköä kohden verrattuna laitokseen, joka käyttää 15 vain klooria kloori/otsoni-jakson sijasta, ja olisi siten ympäristön kannalta paljon hyväksyttävämpi.

Siten nähdään, että keksinnön mukaisesti annetaan käyttöön ympäristöllisesti ylivoimainen, ja/tai parantuneen valkoisuusasteen tuottava, valkaisumenetelmä sellu-20 loosakuitumateriaalin valkaisemiseen kraftmassan tuottami-seen. Ruskea sulppuhavupuumassa voidaan muuttaa keksintöä .·. : käyttäen vain kolmella valkaisuvaiheella valkaistuksi .···, kraftmassaksi, jolla on absoluuttinen TAPPI-valkoisuusaste 90 tai yli, valkaisuvaiheen ollessa (0oCl) E D. Vaikka

... o O

;;; 25 keksintö on tässä esitetty ja kuvailtu tämänhetkisen käsi- *·’/ tyksen mukaisena käytännöllisimpänä ja edullisimpana suo- • · · ritusmuotona, käy ammattimiehille ilmi, että keksinnön suoja-alan puitteissa voidaan tehdä useita muunnelmia, jo-ka suoja-ala on oleva laajin oheisten vaatimusten esitys • · · :: : 30 käsittämään kaikki samanarvoiset menetelmät, toteutukset :·*·. ja tuotteet.

• · • · » · · • ·

Claims

12 96877

1. Menetelmä selluloosakuitumateriaalin kloori-valkaisemiseksi käyttäen otsonin ja kloorin seosta, 5 tunnettu siitä, että kraftmassan valmistuksessa, vaikuttamatta merkittävästi kloorivalkaisulla aikaan- saatuun delignifiointiasteeseen, valkaistaan massaa, jonka sakeus on noin 0,5 - 15 %, käyttämällä kloorin ja otsonin seosta, jossa osa kloorista on korvattu otsonilla, ja li- 10 säämällä kloori ja otsoni massaan samanaikaisesti, jolloin otsonin määrä seoksessa on noin 1-40 tilavuus-%.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otsoni/kloori-seos on nestemäisessä muodossa.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otsoni/kloori-seos on kaasumaisessa muodossa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otsonin määrä on riittävä 20 vähentämään merkittävästi valkaisun aikana saastuttavina aineina muodostuneiden kloorattujen rengasyhdisteiden ko- i i < konaismäärää.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että otsonin määrä otsoni/kloori- * 25 seoksessa on noin 7 - 10 %. • · ;.V

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massan sakeus käsittelyn ai- : kana on noin 6 - 15 %.

• · · - 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, • · t 9 30 tunnettu siitä, että 03Cl-valkaistua massaa käsi- • · · • ·’ tellään E0-vaiheessa ja sitten D-vaiheessa massan valkaisu- • · käsittelyn loppuunsaattamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valmistetaan kraftmassaa, 35 jonka absoluuttinen TAPPI-valkoisuusaste on 90 tai yli, II 13 96877 valkaisemalla ruskeaa sulppumassaa vain kolmessa vai- kai-suvaiheessa, jolloin peräkkäin ovat 03Cl2-vaihe, jossa massaan lisätään samanaikaisesti otsonia ja klooria, E„-vaihe ja D-vaihe.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkaisu tehdään sekoittamalla otsoni/kloori-seos perusteellisesti ruskeaan sulppumas-saan ensimmäisessä ja toisessa sekoittimessa, jotka on kytketty sarjaan, ja sitten massaa nostetaan virralla nou-10 suvirtareaktorissa.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että seos sisältää myös happea. • » · • · · • · • · · • · · « · • · · • · · • · « • · · • I 1 • · » • · · • · · • · • t • · · « « r i I I 14 96877