LT3393B - Process for bleaching of cellulose excluding the use of chlorine - Google Patents

Process for bleaching of cellulose excluding the use of chlorine Download PDF

Info

Publication number
LT3393B
LT3393B LTIP754A LTIP754A LT3393B LT 3393 B LT3393 B LT 3393B LT IP754 A LTIP754 A LT IP754A LT IP754 A LTIP754 A LT IP754A LT 3393 B LT3393 B LT 3393B
Authority
LT
Lithuania
Prior art keywords
bleaching
cellulose
ozone
suspension
pulp
Prior art date
Application number
LTIP754A
Other languages
Lithuanian (lt)
Inventor
Herbert Sixta
Gerhard Goetzinger
Oskar Hoeglinger
Peter Hendel
Wilfried Rueckl
Walter Peter
Friedrich Kurz
Alfred Schrittwieser
Manfred Schneeweisz
Original Assignee
Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemiefaser Lenzing Ag filed Critical Chemiefaser Lenzing Ag
Publication of LTIP754A publication Critical patent/LTIP754A/en
Publication of LT3393B publication Critical patent/LT3393B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-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
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor

Description

Balinimas ozonu paprastai derinamas su balinimu kitais preparatais, todėl naudojant didelę koncentraciją (HC) labai sunku pasiekti tolygų balinimą ir gerus kokybės rodiklius. Be to, reikia papildomų investicijų brangiems vandens pašalinimo įrenginiams. Ozonas su celiulioze reaguoja dviem stadijomis. Reakcija vyksta greitai ir iki galo. Šio būdo trūkumas be išlaidų vandens pašalinimo įrengimams yra tai, kad esant didelei celiuliozės koncentracijai į HC reakcijos zoną ozonas patenka ir pasiskirsto netolygiai, todėl reakcija, kuri vyksta greitai, nebus tolygi ir gali pažeisti celiuliozės struktūrą, ypač tada, kai pradinės Kapa reikšmės yra žemos. Kapa reikšmė (Kapa skaičius) LT 3393 B tai lignino kieki (kietumą) charakterizuojantis rodiklis. Tuo būdu jis charakterizuoja celiuliozės sugebėjimą balintis. Kiekvienai celiuliozės rūšiai šis rodiklis nustatomas atskirai. Kapa reikšmė - dimensijos neturintis rodiklis. Jis nustatomas standartiniu būdu pagal ISO 302-81 Pulps-determination of Kapa number. Literatūroje aptinkama nuomonė, kad negalima balinti ozonu HC būdu tuomet, jei Kapa reikšmės žemesnės negu 10 [ Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching (4 dalis);Paperi ja Pun-Paper and Timber, 2/1989; Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching, (2 dalis); 1987; Int. Oxygen Delingnification Conference, San Diego, 7-11 06 1987, Tezės, psl. 155; Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching (3 dalis); Nordic Pulp and Paper Research Journal, N 1 (1988)] .Ozone bleaching is usually combined with bleaching of other formulations, which makes it very difficult to achieve uniform bleaching and good quality performance when using high concentrations (HC). In addition, there is a need for additional investment in expensive water removal facilities. Ozone reacts with cellulose in two stages. The reaction is rapid and complete. The disadvantage of this method without the expense of water removal equipment is that at high concentrations of cellulose in the HC reaction zone, ozone enters and distributes unevenly, resulting in a rapid reaction that may not be uniform and may damage the cellulose structure, especially when initial Kapa values are low. . Kapa value (Kapa number) LT 3393 B is an indicator of lignin content (hardness). In this way it characterizes the ability of cellulose to bleach. This indicator shall be determined separately for each cellulose species. The value of kappa is a dimensionless dimension. It is determined in a standard manner according to ISO 302-81 Pulps-determination of Kapa number. There is an opinion in the literature that HC ozone should not be bleached if Kapa values are below 10 [Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching (Part 4); Paper and Pun-Paper and Timber, 2/1989; Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching, (part 2); 1987; Int. Oxygen Delingnification Conference, San Diego, 7-11 June 1987, Abstracts, p. 155; Lindholm C.-A. Effect of pulp consistency and pH in ozonbleaching (part 3); Nordic Pulp and Paper Research Journal N 1 (1988)].

Celiuliozės struktūra dar labiau pažeidžiama, jeigu prieš balinant ozonu HC būdu balinama ir deguonimi.The structure of cellulose is even more vulnerable if it is also bleached with oxygen prior to ozone bleaching.

Žinomas techninis sprendimas, kurio įgyvendinimui nereikia naudoti aplinkai kenksmingų junginių su chloru - balinimas ozonu LC būdu. Palyginus su balinimu HC būdu, šiuo atveju sunaudojamas didesnis ozono kiekis, reikia daugiau elektros energijos maišymui, technologija sudėtingesnė, reaguojančių medžiagų kiekiai didesni, todėl į aplinką patenka daugiau nešvarumų.Known technical solution that does not require the use of environmentally harmful chlorine compounds - ozone bleaching by LC. Compared to HC bleaching, this process consumes more ozone, requires more electricity for mixing, has more complex technology, and has a higher reactivity content, and therefore more dirt.

Balinant celiuliozę žema reaguojančios masės konsistencija (koncentracija) laikoma paprastai koncentracija iki 5 ar 6%. Naudojant balinimui ozoną, vienok, vyrauja vieninga nuomonė, kad tik esant konsistencijai ne didesnei negu 1% (maksimaliai iki 2%) galima pasiekti norimų rezultatų.For bleaching cellulose, the low consistency (concentration) of the reactant mass is generally considered to be up to 5 or 6%. However, there is a general consensus on the use of ozone in bleaching that the desired results can only be achieved with a consistency of no more than 1% (maximum 2%).

Štai JAV patente Nr. 4 216 054 nurodoma konsistencijos (koncentracijos) riba imtinai iki 0,7%. Norint atlikti procesą prie tokios konsistencijos reikia papildomų kapitalinių įdėjimų uždaro vandens recirkuliacijos ciklo užtikrinimui. Šiame patente aprašyta LC technologija balinant kraft-celiuliozę. Nustatyta, kad celiuliozės ir ozono reakciją stabdo du barjerai: ozono perėjimas iš dujų į skystą fazę ir jo perėjimas iš skystos fazės į kietą (prie balinamos celiuliozės). Pagal šį patentą sumaišant minimalus sunaudojamas galingumas yra 11 kW/m3. Lemiamas yra antrasis pėrėj imas.Here is U.S. Pat. 4 216 054 specifies a consistency / concentration limit up to and including 0,7%. Performing a process at this consistency requires additional capital injections to ensure a closed water recirculation cycle. This patent describes an LC technology for bleaching kraft cellulose. It has been found that the reaction between cellulose and ozone is inhibited by two barriers: the transition of the ozone from the gas to the liquid phase and its transition from the liquid phase to the solid (to bleached cellulose). According to this patent, the minimum power required for mixing is 11 kW / m 3 . The second step is decisive.

LC būdą apsaugo ir JAV patentas Nr. 4 080 249. Išradimo apibrėžties 5 punkte nurodyta, kad celiuliozės suspensijos sumaišymui dažniausiai sunaudojama ne daugiau kaip 18 kW/t elektros energijos. Dujų, turinčių ozono, burbuliukų dydis turi būti ne didesnis kaip 3 mm. Visuose išradimo pavyzdžiuose nurodytos 1-2% koncentracijos patvirtina, kad patentuojamas LC būdas. Matyt, siekiant išvengti konkurencijos, patente nurodytas koncentracijų diapazonas iki 10% imtinai, tačiau išradimo apibrėžties 6 punkte pirmenybė teikiama koncentracijai, žemesnei negu 3%. Manome, kad esant koncentracijai virš 3% galima gauti tik nepatenkinamus rezultatus.The LC method is also protected by U.S. Pat. No. 4 080 249. Claim 5 of the invention states that the mixing of the cellulose suspension usually requires no more than 18 kW / ton of electricity. For gas containing ozone, the bubble size shall not exceed 3 mm. The 1-2% concentration indicated in all examples of the invention confirms that the LC method is patentable. Apparently, the concentration ranges up to and including 10% are included in the patent, in order to avoid competition, but a concentration lower than 3% is preferred in Claim 6 of the invention. We believe that at concentrations above 3% only unsatisfactory results can be obtained.

Artimiausias žinomas techninis sprendimas paskelbtas JAV patente Nr. 4 372 812, kuriame balinant su ozonu nurodoma koncentracija nuo 1 iki 40%. Tačiau išradimo aprašyme pateiktuose pavyzdžiuose (1 lentelė) reakcija vykdoma tik LC diapazone, būtent esant masės koncentracijai 1%. Patente aprašytas daugiastadijinis balinimo būdas, tačiau ozonas vartojamas tik kai kuriose balinimo stadijose, o ne pilnai visoje technologinėje eigoje.The closest known technical solution is disclosed in U.S. Pat. 4,372,812, which indicates a concentration ranging from 1 to 40% with ozone bleaching. However, in the examples provided in the description of the invention (Table 1), the reaction is carried out only in the LC range, namely at a concentration of 1% by weight. The patent describes a multi-stage bleaching method, but ozone is used only in some bleaching stages and not completely throughout the process.

Išradimo tikslas yra su mažesnėmis investicijomis įrengimams, energijai, neteršiant aplinkos pagaminti kokybišką balintą celiuliozę. Išradime keliamas uždavinys žinomą būdą pritaikyti vidutinių konsistencijų (koncentracijų) (MC) diapazonui ir pasiekti geresnius rezultatus lyginant su reakcija LC diapazone.The object of the invention is to produce high quality bleached cellulose with less investment in equipment, energy and environmentally friendly. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to adapt a known method to a range of average consistencies (concentrations) (MC) and to achieve better results compared to the reaction in the LC range.

Tikslas įgyvendinamas tuo būdu, kad žinomame celiuliozės balinimo būde balinant ozonu lapuočių medienos celiuliozę dirbtinio pluošto gamybai, kurios pradinės Kapa reikšmės 15-1, geriausiai 4-1, arba balinant ozonu spygliuočių medienos celiuliozę popieriaus gamybai, kurios pradinės Kapa reikšmės iki 30 imtinai, geriausiai iki 10, kuriame į pašildytą iki 15-80°C, geriausiai iki 40-70°C, celiuliozės suspensiją, turinčią pH 1-8, geriausiai 2-3, intensyviai maišant ar sumaišant paduodamas ozono dujų mišinys, turintis 20300 g/m , geriausiai 50-150 g/m , ozono skaičiuojant nuo absoliučiai sausos celiuliozės masės, celiuliozės suspensijos tankis reakcijos metu yra 3-20 masės %, geriausiai 5-20 masės %, ypač 7-15 masės %, tikslo užtikrinimui ozono turinčių dujų mišinį į celiuliozės suspensiją paduoda padidintu, būtent, 1,1-15 barų, geriausiai 1,1-10 barų slėgiu, o intensyviam sumaišymui arba maišymui naudoja didelės šlyties jėgos Highshear maišiklį.The object is achieved by bleaching softwood pulp wood pulp with an initial Kapa value of 15-1, preferably 4-1, or by bleaching ozone pulp wood pulp with a starting value of up to 30 inclusive, preferably in a known pulp bleaching process. up to 10, wherein a cellulose suspension having a pH of 1-8, preferably 2-3, is heated to 15-80 ° C, preferably to 40-70 ° C, with an ozone gas mixture containing 20300 g / m 2 under vigorous stirring or stirring, preferably 50-150 g / m ozone based on the absolute dry weight of the cellulose, the density of the cellulose suspension during the reaction is 3-20% by weight, preferably 5-20% by weight, in particular 7-15% by weight, to achieve the target ozone-containing gas mixture in the cellulose the suspension is supplied at elevated pressures of, for example, 1.1 to 15 bar, preferably 1.1 to 10 bar, using high shear forces for high agitation or agitation or blender.

Reakcijoje naudojamų dujų ir skysčio tūrių santykis yra nuo 1+0,5 iki 1+8, geriausiai 1+1 - 1+6.The volume ratio of gas to liquid used in the reaction is from 1 + 0.5 to 1 + 8, preferably from 1 + 1 to 1 + 6.

Ozono turinčių dujų suspaudimui naudojami atšaldomi kompresoriai, geriausiai, siurbliai su vandeniniu šaldymo kontūru.For compressing ozone-containing gases, chilled compressors are used, preferably pumps with an aqueous refrigeration circuit.

Didelės šlyties jėgos maišikliai yra žinomi ir naudojami įvairiems tikslams, pavyzdžiui, ruošiant dažų dispersijas (DE patentas A - 406 430), polivinilchloridinės dervos miltelius (US patentas A LT 3393 BHigh shear mixers are known and used for a variety of purposes, such as in the preparation of paint dispersions (DE patent A-406 430), polyvinyl chloride resin powder (US patent A LT 3393 B).

775 359), tirštas emulsijas (US patentas A - 3 635 834), o taip pat gaunat celiuliozės suspensiją (JP patentas A - 6 309 9389) . Šios konstrukcijos įrenginio maišyklė turi iškilias tam tikrais atstumais pritvirtintas menteles, todėl visa masė yra ne trinama, o rūpestingai išmaišoma.775,359), thick emulsions (U.S. Patent A-3,635,834), and a suspension of cellulose (JP Patent A-6,309,9389). The mixer of this design has raised blades at certain distances, so that the entire mass is not rubbed but carefully mixed.

Balinimo operacijos atliekamos nuosekliai, kartojant jas daug kartų, o jei yra būtina, tai balinimas derinamas su šarmine ekstrakcija. Šarminę ekstrakciją galima atlikti naudojant deguonį ir peroksidą. Šios reakcijos atlieka dalį praktiškai reaktoriaus daugkartinį celiuliozės vandenilio pakartoj imą masės iš pakartotinai grąžinant į didelės šlyties jėgos maišiklį.The bleaching operations are performed sequentially, repeated several times and, if necessary, bleached in combination with an alkaline extraction. Alkaline extraction can be done using oxygen and peroxide. These reactions accomplish part of the reactor's multiple iterations of cellulose hydrogen by mass return from the reactor to high shear mixer.

Gerų rezultatų pasiekiama tada, kada prieš balinant ozonu celiuliozės suspensija veikiama deguonimi ir (arba) vandenilio peroksidu, pagal būtinybę galima naudoti šarmą su vandenilio peroksidu arba apdoroti šarmu ar vandenilio peroksidu po balinimo ozonu. Lygiagrečiai galima naudoti vandenilio peroksido ir deguonies mišinį. Po balinimo ozonu dar galima paveikti peroksidu arba ekstrahuoti šarmo tirpalu.Good results are achieved when the cellulose suspension is treated with oxygen and / or hydrogen peroxide before bleaching with ozone, alkaline with hydrogen peroxide, or after treatment with alkali or hydrogen peroxide after bleaching with ozone. A mixture of hydrogen peroxide and oxygen may be used in parallel. After bleaching, ozone can be further treated with peroxide or extracted with alkali solution.

Tikslinga po balinimo ozonu susidariusį vandenų filtratą dalinai grąžinti į suspensiją prieš ją apdorojant ozono nutekamųjų celiuliozės turinčiomis kartu su rūgšties, Kadangi todėl jį taupyti dujomis, o nutekamųjų pavyzdžiui, reikiamai pH reikšmei pasiekti vandenų filtratu paduodamas sieros rūgšties, tirpalas, nutekamųjų vandenų filtratas yra rūgštus, grąžinant į celiuliozės suspensiją galima rūgštį, o iš kitos pusės, kadangi šis vanduo nepatenka į kanalizaciją, todėl neteršia aplinkos.It is expedient to partially return the aqueous filtrate formed after bleaching to a slurry prior to treatment with ozone-depleting cellulose containing acid, since this saves gas and the sulfuric acid solution of the filtrate is acidic to obtain the desired pH value of the effluent. returning it to the cellulosic suspension can be acid and on the other hand, since this water does not enter the drain and therefore does not pollute the environment.

Balinant spygliuočių medienos celiuliozę, kurios Kapa reikšmės iki 30 (dažniausiai iki 10) pagal patentuojamą technologiją šis rodiklis tampa žemesnis negu 10 (atitinkamai mažiau 5) .When bleaching softwood pulp with a Kapa value of up to 30 (usually up to 10) according to the patented technology, this figure falls below 10 (correspondingly less than 5).

Balinant lapuočių medienos celiuliozę, kurios pradinės Kapa reikšmės 15-1 (dažniausiai 4-1) patentuojamu būdu šis rodiklis sumažėja iki 12,0-0,5 (dažniausiai atitinkamai 1,5-0,5). Jei nebalintos celiuliozės baltumas yra 50-80% (dažniausiai 70-80%), tai po balinimo operacijų pagal išradimą šis rodiklis padidėja iki 65-90% (dažniausiai 75-90%).For bleaching hardwood pulp, the initial Kapa value of 15-1 (usually 4-1) in a patentable manner decreases to 12.0-0.5 (usually 1.5-0.5, respectively). If the whiteness of the unbleached cellulose is 50-80% (usually 70-80%), after the bleaching operations in accordance with the invention, this index increases to 65-90% (usually 75-90%).

Atliekant balinimą esant vidutinės konsistencijos celiuliozės suspensijai (MC būdas), palyginus su žemų konsistencijų (LC) būdu, naudojamas mažesnės technologinės talpos, o iš kitos pusės lyginant su HC būdu nereikia brangių vandens pašalinimo Įrenginių, todėl siūlomu išradime būdu parenkamos optimalios įrenginių talpos.Bleaching with medium consistency cellulose suspension (MC mode) uses lower process capacities compared to low consistencies (LC) and on the other hand does not require expensive dewatering devices compared to the HC process, therefore the present invention selects optimum capacities.

Intensyviai maišant arba sumaišant ir kartu slegiant šiuo MC balinimo atveju nelauktai gaunamas teigiamas efektas: vyksta homogeniška, švelni, tačiau vis dėlto efektyvi celiuliozės reakcija su ozonu. Sumaišymui sunaudojamas mažesnis energijos kiekis, o ozono reakcija su celiulioze vyksta homogeniškiau negu balinant LC būdu. Išmatuotas pagal klampumą ir DP pasiskirstymą netgi esant labai žemoms Kapa reikšmėms celiuliozės makromolekulių struktūros pažeidimas aiškiai mažesnis negu HC balinimo atveju ir gali būti bent lyginamas su šiuo rodikliu, gaunamu balinant LC būdu. Lyginamasis ozono sunaudojimas (O3 kiekis Kapa vienetui) aiškiai mažesnis negu LC atveju. Esamus technologinius įrenginius nesudėtinga rekonstruoti, nes be talpos rūgšties tirpalui, skirtam pH reguliavimui, kurio reikėtų ir LC bei HC balinimo būdams, siūlomu atveju reikėtų kapitalinių sąnaudų MC siurblio ir MC maišytuvo sumontavimui.Intensive mixing or mixing and co-pressing with this MC bleaching process unexpectedly produces a positive effect: a homogeneous, gentle yet effective reaction of cellulose with ozone. Blending consumes less energy and the ozone reaction with cellulose is more homogeneous than LC bleaching. Measured by viscosity and DP distribution, even at very low Kapa values, the damage to the structure of the cellulose macromolecules is clearly less than in the case of HC bleaching and can at least be compared to that obtained by LC bleaching. Comparative ozone consumption (O 3 per Kapa unit) is clearly lower than in LC. It is easy to reconstruct the existing process equipment, since in addition to the acid solution for pH control, which would be needed for LC and HC bleaching methods as well, it would be capital cost to install MC pump and MC mixer.

Kadangi galima grąžinti į technologinį procesą nutekamuosius vandenis bei pakartotinai panaudoti turinčias ozono atidirbusias reakcijoje dujas, todėl šis būdas neteršia aplinkos.Because it is possible to recycle waste water into the process and reuse the ozone-containing reaction gas, this method does not pollute the environment.

įvertinus reikalingos sumaišymui energijos ir ozono sąnaudas bei išlaidas technologiniams įrengimams akivaizdus šio būdo rentabilumas ir pranašumas.the cost and benefits of mixing energy and ozone as well as the cost of technological equipment are obvious.

Tolimesni patentuojamo būdo privalumai išryškėja vietoje vienastadijinio ozonavimo naudojant daugiastadijinį balinimo būdą. Kadangi daugumoje stadijų, kai balinimui nenaudojamas ozonas, o naudojamas kitas reagentas, pavyzdžiui, deguonis, dažniausiai balinimas vyksta MC srityje, todėl celiuliozės koncentracijos tarp atskirų technologinių stadijų nereikia kaip kituose būduose keisti ir šis būdas yra rentabilesnis.Further advantages of the patented process are emphasized in place of single-stage ozonation with multi-stage bleaching. Since most of the stages, when the bleaching process does not use ozone but uses a different reagent such as oxygen, bleaching usually takes place in the MC field, the cellulose concentration between the individual process steps does not need to be changed as by other methods and is more cost effective.

Tiesa, yra žinomas pagal Austrijos patentą Nr. 380496 celiuliozės balinimo ozonu padidintame slėgyje būdas, kuomet celiuliozės suspensija, kurios masės koncentracija 2,5-4,5% (LC balinimo būdas) intensyviai padidintame turinčiomis pašalinamas slėgyje sumaišoma su ozono Po to iš reakcijos masės perteklius celiuliozėsIt is true that it is known under Austrian patent no. 380496 A process for bleaching cellulose under ozone pressure wherein a suspension of cellulose at a concentration of 2.5-4.5% by weight (LC bleaching process) is removed under high pressure with ozone. The excess cellulose is then removed from the reaction mass.

Vandens šalinimo celiuliozės masė (4 barai) dujomis. vandens koncentraciją padidinant iki 10-30% metu ir mažiausiai 20 min. po to išlaikoma tame pačiame slėgyje ir temperatūroje. Po to vyksta papildoma reakcija, kurią sąlygoja LC būdu balinant glaudus celiuliozės ir ozono turinčių dujų kontaktas.Cellulose dewatering mass (4 bar) by gas. increasing the water concentration to 10-30% at a time and for at least 20 min. it is then maintained at the same pressure and temperature. This is followed by an additional reaction caused by close contact between cellulose and ozone-containing gases during LC bleaching.

Patentuojamame bude nustatyta, kad, balinant MC būdu, celiuliozę galima sėkmingai betarpiškai apdoroti ozono turinčiomis dujomis, nes jos paduodamos padidintu slėgiu tuo pačiu metu intensyviai sumaišant ir maišant reakcijos masę. Dėl to nereikia celiuliozės suspensijos praskiesti, o po to šalinti vandens pertekliaus.The patented process has shown that MC bleaching can be successfully treated directly with ozone-containing gas as it is fed at elevated pressure with vigorous agitation and agitation of the reaction mass. This eliminates the need to dilute the cellulose suspension and then remove excess water.

Patentuojamo išradimo celiuliozės balinimo nenaudojant chloro būdo technologinės schemos pavaizduotos Fig. la ir lb.The technological schemes of the non-chlorinated cellulose bleaching process of the present invention are shown in Figs. la and lb.

Pagrindiniai technologiniai įrenginiai:Main technological devices:

- celiuliozės suspensijos padavimo linija- Cellulose suspension feed line

- rūgšties, skirtos pH reguliavimui, padavimas- supply of acid for pH adjustment

- MC siurblys- MC pump

- MC didelės šlyties jėgos maišiklis- MC high shear mixer

- reaktorius- reactor

- droselis- throttle

- dujų ozono mišinio padavimas- supply of ozone gas mixture

- kompresorius- compressor

- recirkuliacinė linija- recirculation line

- balinimo kolona- bleaching column

- atidirbusių dujų apdorojimo įrenginys- Waste gas treatment plant

- skiedimui skirtas vanduo- water for dilution

- filtras plovimui- filter for washing

- rūgštaus filtrato linija- acidic filtrate line

- filtrato grąžinimas- return of the filtrate

- degazacijos įrenginys- degassing unit

Po pirmosios balinimo stadijos (pvz. balinimo deguonimi ar deguonies peroksido mišiniu) celiuliozės suspensija per padavimo liniją 1 paduodama balinimui ozonu. Rūgštus nutekamųjų vandenų filtratas, kuris lieka po balinimo ozonu stadijos, per 14 liniją paduodamas į celiuliozės suspensiją juo reguliuojant suspensijos koncentraciją ir pH. Papildomas pH koregavimui reikalingas rūgšties kiekis paduodamas vamzdžiu 2. MC siurbliu 3 celiuliozės suspensija nukreipiama į MC didelės šlyties jėgos maišiklį 4, į kurį taip pat per liniją 7 paduodamos kompresoriuje 8 suslėgtos ozono turinčios dujos. Suspensija ir dujų mišinys kruopščiai ir greitai sumaišomi. Reakcija vyksta padidintame slėgyje reaktoriuje 5, kuris turi vamzdžio formą. Reaktoriaus šone esanti recirkuliacijos linija 9, kurią sudaro vamzdis ir siurblys, skirta daugkartinei recirkuliacij ai atlikti, kuri numatyta patentuojamame būde.After the first bleaching step (eg oxygen bleaching or oxygen peroxide blending), the cellulose suspension is fed through the feed line 1 for bleaching with ozone. The acidic effluent filtrate that remains after the ozone bleaching step is fed into the cellulose suspension via line 14 to adjust the suspension concentration and pH. The additional amount of acid needed to adjust the pH is fed through tube 2. The MC pump 3 directs the cellulose slurry into the MC high-shear mixer 4, which is also fed through line 7 with compressed ozone-containing gas. The suspension and gas mixture are thoroughly and quickly mixed. The reaction takes place under elevated pressure in reactor 5 which has a tubular shape. A recirculation line 9 on the side of the reactor, consisting of a tube and a pump for recirculation, which is provided by the patented process.

Dujomis apdorota celiuliozės suspensija patenka į įprastinę balinimo koloną 10. Tai nėra būtina pagal išradimą. Fig. la ir lb šioje technologijos vietoje yra skirtumai, nes celiuliozės suspensija į šią koloną gali būti paduodama iš apačios i viršų (la) arba iš viršaus į apačią (lb).The gas-treated cellulose suspension enters the conventional bleaching column 10. It is not necessary according to the invention. FIG. There is a difference in la and lb at this point in the technology, since the cellulose suspension can be fed to this column from the bottom up (la) or from the top down (lb).

Paduodant celiuliozės suspensiją iš apačios į viršų (la) ji per droseli 6 ar jį aplenkdama į balinimo koloną patenka suslėgta ir čia dar gali vykti papildoma reakcija. Sureagavusios masės išėjimo zonoje slėgis sumažėja, o atidirbusios dujos išleidžiamos per liniją ioWhen feeding the cellulose suspension from the bottom up (la), it is pressurized through the throttle 6 or bypassing the bleaching column and further reaction may occur. At the outlet of the reacted mass, the pressure is reduced and the waste gas is discharged through line io

11. Celiuliozės suspensija prie normalaus slėgio sumaišoma su vandeniu-skiedikliu ir patenka i, praplovimo filtrą 13. Čia susidaręs nutekamųjų vandenų filtratas grąžinamas per liniją 15 į reakcijos pradžią11. The cellulose suspension is mixed under normal pressure with a diluent water and enters a flush filter 13. The effluent filtrate formed here is returned through line 15 to the start of the reaction.

1.1.

Paduodant celiuliozės suspensiją iš viršaus žemyn (lb) išeinanti iš reaktoriaus 5 apdorota ozono turinčiomis dujomis celiuliozės suspensija per droselį 6 nukreipiama į degazacijos įrenginį 16, kuriame slėgis sumažinamas iki atmosferinio, o po to paduodama į balinimo koloną 10, kartu įpilant per 12 reikiamą skiedimui vandens kiekį.From the top down (lb) of the cellulose slurry, the ozone-containing cellulose slurry from the reactor 5 is directed through the throttle 6 to the degassing unit 16, whereupon the pressure is reduced to atmospheric and then fed to the bleaching column 10, quantity.

Netekusios dalies ozono atidirbusios dujos išeina per atidirbusių dujų apdorojimo įrenginį 11 (pavyzdžiui, ozono katalitinio arba terminio suskaldymo įrenginį), iš kurio išėjęs deguonis gali būti naudojamas balinimo deguonimi stadijoje. Deguonies perteklius valomas ir grąžinamas į ozono generatorių. Jei deguonis nesunaudojamas balinimo deguonimi stadijoje, tai jis valomas ir surenkamas tam skirtose talpose.The trace gas from the ozone depleted gas passes through the trap gas treatment plant 11 (for example, a catalytic or thermal decomposition unit for ozone), from which the oxygen can be used in the oxygen bleaching step. The excess oxygen is purified and returned to the ozone generator. If oxygen is not used in the oxygen bleaching stage, it shall be purified and collected in appropriate containers.

Nutekamųjų vandenų ir atidirbusių dujų recirkuliacijos dėka galima, ypač esant aukštoms temperatūroms, sutaupyti tam tikrą kiekį energijos.Recirculation of wastewater and waste gas can save a certain amount of energy, especially at high temperatures.

Reaktoriuje 5 ir balinimo kolonoje 10 celiuliozės suspensija visais atvejais išlaikoma ne ilgiau kaip 3 valandas, paprastai mažiau negu 1 vai., geriausiai netgi mažiau kaip 5 min.In the reactor 5 and the bleaching column 10, the cellulose suspension is always maintained for up to 3 hours, usually less than 1 hour, preferably even less than 5 minutes.

Išradimas iliustruojamas įvairiais būdo panaudojimo pavyzdžiais. Technologinio proceso stadijos žymimos taip:The invention is illustrated by various examples of the use of the method. The stages of the technological process are marked as follows:

uu

EOP - pirmoji balinimo stadija deguonimi O2 arba deguonies O2 ir vandenilio peroksido H2O2 mišiniu;EOP - first bleaching step with oxygen O 2 or a mixture of oxygen O 2 and hydrogen peroxide H 2 O 2 ;

Z - antroji balinimo stadija ozonu O3;Z - second stage of bleaching with ozone O 3 ;

PE - trečioji balinimo stadija vandenilio peroksidu H2O2 ir šarmu;PE - third stage of bleaching with hydrogen peroxide H 2 O 2 and alkali;

P - balinimas peroksidu;P - peroxide bleaching;

EO - balinimas deguonimi su šarmu.EO - Alkaline oxygen bleaching.

1-4 pavyzdžiaiExamples 1-4

Bandymai atliekami balinant lapuočių medienos celiuliozę, iš kurios gaunamas pluoštas knygų popieriaus gamybai. Balinimas pradedamas pirmojoje EOP stadijoje apdorojant celiuliozę pagal žinomą technologiją deguonies ir vandenilio peroksido mišiniu. Po to ji balinama patentuojamu parametrai, pradinėsTests are carried out on bleaching hardwood pulp, which is used to produce fiber for the production of book paper. Bleaching begins with the first step of EOP by treating cellulose with a mixture of oxygen and hydrogen peroxide according to known technology. After that it is bleached with proprietary settings, initial

Visi technologiniai balintos celiuliozės lentelėje. 3 ir 4 būdu. ir charakteristikos pateiktos 1 pavyzdžiuose balintos celiuliozės skirtingus rodiklius reikia aiškinti tuo, kad reakcija vyko skirtingose temperatūrose ir esant skirtingoms pH reikšmėms. Todėl iš to seka išvada, kad pH rodiklis gali charakterizuoti klampumą.All technological bleached cellulose table. 3 and 4. The characteristics of the bleached cellulose in Example 1 should be interpreted as meaning that the reaction took place at different temperatures and at different pH values. Therefore, it follows that the pH indicator can characterize the viscosity.

Tolimesni bandymai atliekami balinant sulfitinę spygliuočių medienos celiuliozę, naudojamą popieriaus gamyboje.Further tests are carried out on the bleaching of sulphite softwood pulp used in paper making.

Celiuliozės savybės nustatytos šiais metodais:The cellulose properties were determined by the following methods:

Trūkimo ilgis, m - ONORM 1-1114Break length, m - ONORM 1-1114

Pasipriešinimas lūžimui WRA, mNm/m - DIN 53115Fracture resistance WRA, mNm / m - DIN 53115

Klampumas, mP.10 - Zellcheming IV/30/62Viscosity, mP.10 - Zellcheming IV / 30/62

Bandymams naudojama žaliava su tokiais rodikliais:Raw material for testing with the following characteristics:

Kapa reikšmė (Tappi 2300S-76) 20,4 Klampumas, mP.10 1500 Baltumas (Elreplo), % 49,7 trūkimo ilgis (24 o SR) , m 8900 trūkimo ilgis (41 o SR) , m 9200 pasipriešinimas lūžimui (24oSR), mNm/m 1143 pasipriešinimas lūžimui (41oSR), mNm/m 1010 pasipriešinimas įspaudimui (24oSR), kg/cm - 4,4 pasipriešinimas ^spaudimui (41oSR), kg/cm - 4,2 lentelėKapa value (Tappi 2300S-76) 20.4 Viscosity, mP.10 1500 Whiteness (Elreplo),% 49.7 fracture length (24o SR), m 8900 fracture length (41o SR), m 9200 fracture resistance (24oSR) ), mNm / m 1143 fracture resistance (41oSR), mNm / m 1010 indentation resistance (24oSR), kg / cm - 4.4 resistance to pressure (41oSR), kg / cm - Table 4.2

Lapuočių celiuliozės balinimo technologiniai režimai ir 10 celiuliozės charakteristikosTechnological regimes of deciduous cellulose bleaching and 10 characteristics of cellulose

Rodikliai Indicators Pavyzdžiai Examples 1 1 2 2 3 3 4 4 Pradinė celiuliozė Initial cellulose Kapa reikšmė (neplautos) Kapa meaning (unwashed) 2,1 2.1 2,9 2.9 Kapa reikšmė (plautos) The meaning of the tomb (the lungs) 1, 9 1, 9 1,9 1.9 1,9 1.9 1,9 1.9 baltumas, % (Elrepho) whiteness,% (Elrepho) 76 76 76 76 76 76 76 76 klampumas, mP viscosity, mP 255 255 255 255 255 255 255 255 nutekamojo vandens CSB wastewater CSB g/kg abs.sausos cel. g / kg abs. dry cel. 5 5 5 5 Balinimo parametrai Bleaching parameters slėgis, barai pressure, bars 5,2 5.2 5, 0 5, 0 5,0 5.0 5, 0 5, 0 masės koncentracija, % mass concentration,% 10 10th 9,5 9.5 10 10th 10,7 10.7 temperatūra 'C temperature 'C 47 47 50 50 50 50 23 23rd pH pH 2, 3 2, 3 2,5 2.5 5, 0 5, 0 2,5 2.5

lentelės tęsinyscontinuation of the table

Rodikliai Indicators Pavyzdžiai Examples 1 1 2 2 3 3 4 4

03 sąnaudos, g/kg O3 faktinės sąnaudos, g/kg O3 kone. paduodamose du j ose mg/norm.1 O3 kone.atidirbusiose dujose, mg/norm.1 reakcijos trukmė, s sumaišymo trukmė, s g/vr didelės šlyties jėgos maišiklio apsisukimai, aps./min.0 3 cost, g / kg O 3 actual cost, g / kg O 3 almost. 2 mg / norm.1 O 3 in almost exhaust gas, mg / norm.1 reaction time, s mixing time, sg / v r high shear mixer revolutions per minute

Balinta celiuliozė Kapa reikšmė abs. Kapa paklaida 03 sąnaudos (abs. Kapa paklaidai) baltumas, % absoliuti baltumo paklaida klampumas, mP abs. klampumo paklaidaBleached Cellulose Kapa Meaning of abs. Kapa error 0 3 cost (abs. Kapa error) whiteness,% absolute whiteness error viscosity, mP abs. viscosity error

1, 82 1, 82 1, 60 1, 60 1,50 1.50 1, 60 1, 60 1, 69 1, 69 1,57 1.57 1,13 1.13 1,2 1.2 76, 8 76, 8 79,7 79.7 78 78 83,2 83.2 5,2 5.2 1,3 1.3 17 17th 21 21st 120 120 120 120 120 120 120 120 20 20th 20 20th 120 120 120 120 1/3,2 (5,2 baro) 1 / 3.2 (5.2 baro) 1/2,6 (5 barų) 1 / 2.6 (5 bars) 1/2,6 (prie 5 barų) 1 / 2.6 (at 5 bars) 1/2,6 (5 barų) 1 / 2.6 (5 bars) 1700 1700 3200 3200 3200 3200 3200 3200 0,9 0.9 1,25 1.25 1,1 1.1 0, 60 0, 60 1,85 1.85 1, 65 1, 65 0,9 0.9 1,3 1.3 0, 91 0, 91 0, 95 0, 95 1,25 1.25 0, 91 0, 91 83,5 83.5 82,5 82.5 82 82 86,3 86.3 7,5 7.5 6, 5 6, 5 6, 0 6, 0 10,3 10.3 214 214 227 227 218 218 228 228 41 41 28 28th 37 37 27 27th

pavyzdys 5Example 5

Balinimas atliktas šia operacijų seka:Bleaching was performed in the following sequence of operations:

EOP-Z1-PE1-Z2-PE2 EOP-Z 1 -PE 1 -Z 2 -PE 2

a) EOP balinimo stadija vykdoma didelės šlyties jėgos maišiklyje šiuo režimu:(a) The EOP bleaching step is performed in a high shear mixer in the following mode:

NaOH sąnaudos absoliučiai sausai cel., % H2O2 sąnaudos abs. sausai cel., %NaOH consumption in absolute dry cell,% H 2 O 2 consumption in abs. dry cell%

02 slėgis, barai suspensijos koncentracija, % reakcijos trukmė, vai.0 2 pressure, bars slurry concentration,% reaction time, hours.

temperatūra, °Ctemperature, ° C

Gaunamos celiuliozės rodikliaiIndicators of incoming cellulose

Kapa reikšmė baltumas, % klampumas, mP.10 trūkimo ilgis (24oSR),m trūkimo ilgis (37oSR),m pasipriešinimas lūžimui (24oSR), mNm/m pasipriešinimas lūžimui (37oSR), mNm/m pasipriešinimas įspaudimui (24oSR), kg/cm pasipriešinimas įspaudimui (37oSR), kg/cmKapa value whiteness,% viscosity, mP.10 breaking length (24oSR), m breaking length (37oSR), m breaking strength (24oSR), mNm / m breaking resistance (37oSR), mNm / m indentation resistance (24oSR), kg / cm resistance to indentation (37oSR), kg / cm

6, 6 75,5 1498 7800 83006, 6 75.5 1498 7800 8300

810810

10571057

3, 33, 3

3,53.5

Ši balinta celiuliozė toliau balinama pagal Z1-PE1-Z2-PE2 seką. Atliekami trys skirtingi bandymai, kurių žymėjimas Vlr V2 ir V3, t. y. šiame pavyzdyje parodyta, kaip balinimo operacijos atliekamos kartojant jas. 2 lentelėje yra balintos celiuliozės rodikliai ir visų stadijų režimai.This bleached cellulose is further bleached according to the sequence Z 1 -PE 1 -Z 2 -PE 2 . Three different assays are carried out with a marking V lr V 2 and V 3, which in this example is shown as a bleaching operations are performed by repeating them. Table 2 shows the bleached cellulose rates and all-stage regimes.

lentelėtable

Spygliuočių celiuliozės balinimo režimai ir rodikliaiConiferous Cellulose Bleaching Modes and Indicators

Rodiklis Indicator Bandymai Testing Vi Vi v2 v 2 V3 V 3 V4 V 4 V5 V 5

Z, stadijaZ, stage

Masės koncentracija, % Slėgis, barai temperatūra, °C PH sumaišymo trukmė, s reakcijos trukmė, sMass concentration,% Pressure, bars temperature, ° C PH mixing time, s reaction time, s

8,5 8.5 8,2 8.2 9,0 9.0 12 12th 12 12th 5,6 5.6 5,6 5.6 5,6 5.6 6,2 6.2 6,2 6.2 20 20th 31 31st 44 44 24 24th 24 24th 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 15 15th 15 15th 15 15th 15 15th 15 15th 120 120 120 120 120 120 120 120 120 120

lentelės tęsinyscontinuation of the table

Rodiklis Indicator Bandymai Testing Vx Vx v2 v 2 v3 v 3 V4 V 4 V5 V 5

maišiklio apsisukimų skaičius,speed of the mixer,

aps./min. rpm 3200 3200 3200 3200 1500 1500 1700 1700 1700 1700 03 sąnaudos, kg/t0 3 input, kg / t 1,85 1.85 1,78 1.78 1,94 1.94 2,62 2.62 2,62 2.62 03 faktinės sąnaudos, kg/t0 3 actual cost, kg / t 1,80 1.80 1,70 1.70 1,86 1.86 2,37 2.37 2,37 2.37 Vi/Vg (5,6 baro slėgyje) Vi / Vg (at 5.6 bar pressure) 3,1 3.1 2,87 2.87 2,61 2.61 2,56 2.56 2,56 2.56 Celiuliozės rodikliai Cellulose indicators Kapa reikšmė Meaning of Kapa 4,9 4.9 4,5 4.5 4,0 4.0 3,7 3.7 3,7 3.7 03 sąnaudos abs. Kapa paklaidai0 3 cost abs. A grave for error 0,94 0.94 1,20 1.20 1,40 1.40 1,22 1.22 1,22 1.22 baltumas, % whiteness,% 73 73 73,4 73.4 73,2 73.2 75,7 75.7 75,7 75.7 klampumas, mP.10 viscosity, mP.10 1048 1048 971 971 976 976 771 771 771 771 PE! stadija PE! stage NaOH naudingos sąnaudos Useful cost of NaOH (abs. sausai cel.), % (abs. dry cell),% 1,0 1.0 1,0 1.0 1,0 1.0 2,5 2.5 2,5 2.5 HįO2--, %H 2 -,% 0,7 0.7 0,7 0.7 0,7 0.7 1,5 1.5 1,5 1.5 masės koncentracija, % mass concentration,% 10 10th 10 10th 10 10th 10 10th 10 10th reakcijos trukmė, vai. reaction time, hours. 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 temperatūra, °C temperature, ° C 65 65 65 65 65 65 65 65 65 65 Celiuliozės rodikliai Cellulose indicators Kapa reikšmė Meaning of Kapa 3,2 3.2 3,2 3.2 2,7 2.7 baltumas, % whiteness,% 83,5 83.5 84,3 84.3 85,2 85.2 klampumas, mP.10 viscosity, mP.10 1047 1047 981 981 972 972 Z2 stadijaZ Stage 2 masės koncentracija, % mass concentration,% 8 8th 8 8th 8 8th slėgis, barai pressure, bars 5,6 5.6 5,6 5.6 5,6 5.6 temperatūra, °C temperature, ° C 21 21st 33 33 45 45 pH pH 2,5 2.5 2,5 2.5 2,5 2.5 sumaišymo trukmė, s duration of mixing, s 15 15th 15 15th 15 15th reakcijos trukmė, s reaction time, s 120 120 120 120 120 120 maišiklio apsisukimų sk., aps./min. speed of the agitator, rpm 3200 3200 1800 1800 3200 3200 03 sąnaudos, kg/t0 3 input, kg / t 2,7 2.7 2,38 2.38 2,34 2.34 03 faktinės sąnaudos, kg/t0 3 actual cost, kg / t 2,06 2.06 1,85 1.85 1,91 1.91 Vi/Vg (5,6 baro slėgyje) Vi / Vg (at 5.6 bar pressure) 2,5 2.5 2,6 2.6 2,5 2.5

lentelės tęsinyscontinuation of the table

RodiklisIndicator

BandymaiTesting

Vi Vi v2 v 2 v3 v 3 v4 v 4 v5 v 5 Celiuliozės rodikliai Cellulose indicators Kapa reikšmė Meaning of Kapa 1,24 1.24 1,19 1.19 1,19 1.19 03 sąnaudos abs. Kapa paklaidai0 3 cost abs. A grave for error 0,95 0.95 1,08 1.08 0,79 0.79 baltumas, % whiteness,% 82,3 82.3 83, 9 83, 9 83,5 83.5 klampumas, mP.10 viscosity, mP.10 679 679 581 581 671 671 PE2 stadijaStage 2 of PE NaOH naudingos NaOH is useful sąnaudos/abs.sausai cel., % cost / abs. dry cell,% 0,7 0.7 0,7 0.7 0,7 0.7 HA * HA * 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 masės koncentracija, % mass concentration,% 10 10th 10 10th 10 10th temperatūra, °C temperature, ° C 65 65 65 65 65 65 Gatavos celiuliozės rodikliai Indicators of finished cellulose Kapa reikšmė Meaning of Kapa 0,6 0.6 0,6 0.6 0,6 0.6 2,0 2.0 1,6 1.6 baltumas, % whiteness,% 90,6 90.6 90, 6 90, 6 90,0 90.0 86,2 86.2 87,0 87.0 klampumas, mP.10 viscosity, mP.10 650 650 583 583 577 577 904 904 714 714 trūkimo ilgis (oSR), m breaking length (oSR), m 7600 7600 7900 7900 7500 7500 7900 7900 7500 7500 (20) (20) (21) (21) (20) (20) (23) (23) (21) (21) trūkimo ilgis (oSR), m breaking length (oSR), m 8000 8000 8200 8200 8000 8000 8200 8200 8100 8100 (34) (34) (36) (36) (35) (35) (34) (34) (35) (35) pasipriešinimas lūžimui fracture resistance 1043( 1043 ( 1080 1080 1060 1060 1020 1020 1030 1030 (oSR) mNm/m (oSR) mNm / m 20) 20) (21) (21) (20) (20) (23) (23) (21) (21) pasipriešinimas lūžimui fracture resistance 1100 1100 1040 1040 1047 1047 - - - - (oSR) mNm/m (oSR) mNm / m (34) (34) (36) (36) (35) (35) pasipriešinimas įspaudimui resistance to embossing 3,13 3.13 3,30 3.30 3,27 3.27 3,4 3.4 3,3 3.3 (OP) , kg/cm2 (OP), kg / cm 2 (20) (20) (21) (21) (20) (20) (23) (23) (21) (21) pasipriešinimas įspaudimui resistance to embossing 3,50 3.50 3,37 3.37 3,43 3.43 (OP) , kg/cm2 (OP), kg / cm 2 (34) (34) (36) (36) (35) (35)

pavyzdysexample

Ta pati kaip 5 pavyzdyje sulfitinė spygliuočių medienos celiuliozė skirta popieriaus gamybai, balinama EOP-Z-PE stadijų seka. Šiuo atveju keliami mažesni reikalavimai baltumui (virš 85%), nes stengiamasi nesumažinti celiuliozės stiprumo rodiklių.The same as in Example 5, the sulphite softwood pulp is used for papermaking, bleached in the EOP-Z-PE sequence. In this case, there are lower whiteness requirements (over 85%) in an effort not to reduce the cellulosic strength.

EOP stadijos technologiniai parametrai tie patys, kaip 5 pavyzdyje.The technological parameters of the EOP stage are the same as in Example 5.

Z stadija atliekama vieną kartą, o po jos sekanti PE stadija taip pat nekartojama. Visi šio bandymo duomenys pateikti 2 lentelės 5 ir 6 stulpeliuose.Step Z is performed once and the subsequent PE step is not repeated. All data for this test are shown in columns 5 and 6 of Table 2.

pavyzdysexample

Bandymas atliekamas balinant sulfitinę spygliuočių medienos celiuliozę popieriaus pramonei.The test is carried out on bleaching of sulphite softwood pulp for the paper industry.

Pirmiausia ji buvo balinta įprastiniu būdu panaudojant deguonį. Celiuliozės rodikliai po šios stadijos šie:First, it was bleached using conventional oxygen. The cellulose indicators after this stage are as follows:

Kapa reikšmė Meaning of Kapa 16 16th Baltumas, % Whiteness,% 37,7 37.7 Trūkimo ilgis (o SR), m Break length (o SR), m 10500 (17) 10500 (17) Trūkimo ilgis (o SR), m Break length (o SR), m 10700 (21) 10700 (21) Pasipriešinimas lūžimui, mNm/m Fracture resistance, mNm / m 1666 (17) 1666 (17) Pasipriešinimas lūžimui, mNm/m Fracture resistance, mNm / m 1620 (21) 1620 (21)

Sekančios balinimo stadijos atliekamos Er-EO-Z2-P arba Ζχ-ΕΟΡ-Ζ2-Ρ seka. Balinimo ozonu (Ζχ ir Z2) režimas:The subsequent bleaching steps are performed in the sequence E r -EO-Z 2 -P or Ζχ-ΕΟΡ-Ζ 2 -Ρ. Ozone Bleaching (Ζχ and Z 2 ) Mode:

masės koncentracija, % slėgis, barai temperatūra, °Cmass concentration,% pressure, bars temperature, ° C

PH sumaišymo trukmė, s reakcijos trukmė, s maišiklio apsisukimų sk., aps./min. ozono koncentracija, g/Nm ozono lyg.naudingos sąnaudos, kg/t ozono suvartojimas, %PH mixing time, s reaction time, s mixer revolutions / min. ozone concentration, g / Nm ozone equivalent useful cost, kg / t ozone consumption,%

V!/Vg (ZJ, 7 (Z2)V / V g (ZJ, 7 (Z 2 )

120120

32003200

100100

ACB (ZJACB (ZJ

1,69 (ZJ, 1,96 Z2)1.69 (ZJ, 1.96 Z 2 )

Balinimo deguonimi su šarmu (EO) arba deguonies ir peroksido mišiniu su šarmu (EOP) režimas:Alkaline oxygen bleaching (EO) or oxygen-peroxide alkaline blending (EOP) mode:

masės koncentracija, % temperatūra, °C NaOH sąnaudos, %mass concentration,% temperature, ° C NaOH consumption,%

H2O2 sąnaudos, %H 2 O 2 consumption,%

0,5-2,50.5-2.5

0,5-2,00.5-2.0

Celiuliozės savybės po šių stadijų yra šios:The properties of the pulp after these steps are as follows:

RodiklisIndicator

Po Zx stadijosAfter the Z x stage

Kapa reikšmė baltumas, %Capacity value whiteness,%

Prieš Z2 stadijąBefore Z Stage 2

Kapa reikšmėMeaning of Kapa

Ζχ-ΕΟ-Ζ2Ζχ-ΕΟ-Ζ 2

Ζχ-ΕΟΡ-Ζ2Ζχ-ΕΟΡ-Ζ 2

baltumas, % whiteness,% 62 62 65 65 Po Z2 stadijosAfter Z Stage 2 Kapa reikšmė Meaning of Kapa 4 4 3,5 3.5 baltumas, % whiteness,% 78 78 80 80 Balintos celiuliozės Bleached cellulose (po P stadijos) (after Stage P) rodikliai: indicators: baltumas,% whiteness,% 85 85 87 87 trūkimo ilgis, m length of rupture, m 980 (15) 980 (15) 970 (15) 970 (15) trūkimo ilgis, m length of rupture, m 1090 (23) 1090 (23) 1060 (22) 1060 (22) pasipriešinimas resistance lūžimui, mNm/m for breakage, mNm / m 1816 (15) 1816 (15) 1780(15) 1780 (15) pasipriešinimas resistance lūžimui, mNm/m for breakage, mNm / m 1580 (23) 1580 (23) 1610 (22) 1610 (22)

pavyzdys (palyginamasis) 5 atliekamas balinant sulfitinę spygliuočių celiuliozę (kaip 7 pavyzdyje) žinomu būdu aktyviuoju komponentu chlorą pagal Z1-EO-Z2-D balinimas chloro dioksidu).Example 5 (Comparative) 5 is performed by bleaching sulphite coniferous cellulose (as in Example 7) in a known manner with the active component chlorine according to Z 1 -EO-Z 2 -D bleaching with chlorine dioxide).

EO irEO and

Bandymas medienos naudojant seką (D 10Sequence testing of wood (D 10

Balinimo stadijų Zx, pavyzdyje.In the example of bleaching stages Z x .

Balinimo chloru D stadijos masės koncentracija, % temperatūra, °C aktyvaus chloro kiekis, %Chlorine bleach Stage D mass concentration,% temperature, ° C active chlorine content,%

Celiuliozės charakteristikos 15Cellulose characteristics

Po Z3 stadijos Kapa reikšmė baltumas, %After Z Stage 3 Kapa Value Whiteness%

Z2 režimai tie patys, kaip 7 režimas:Z 2 modes the same as mode 7:

10-12 po atskirų stadijų buvo:10-12 after the individual stages were:

Iki Z2 stadijosUp to Z Stage 2

Kapa reikšmė 7 baltumas, % 62 Po Z2 stadijosKapa value 7 whiteness,% 62 After Z Step 2

Kapa reikšmė 4 baltumas, % 78Kapa value 4 whiteness,% 78

Balintos celiuliozės (po visų stadijų) rodikliai:Characteristics of bleached cellulose (after all stages):

baltumas, % 89 trūkimo ilgis, m 980 (15) trūkimo ilgis, m 1100(24) pasipriešinimas lūžimui, mNm/m 1820 (15) pasipriešinimas lūžimui, mNm/m 1520 (22)whiteness,% 89 breaking length, m 980 (15) breaking length, m 1100 (24) breaking resistance, mNm / m 1820 (15) breaking resistance, mNm / m 1520 (22)

Balinant celiulioze patentuojamu būdu be chloro ir 5 reguliuojant celiuliozės suspensijos koncentraciją vidutinėse ribose (MC būdas) sutaupoma energija, nes nereikia papildomai didinti temperatūros, skiesti ir koncentruoti reaguojančios masės ir t.t., be to, galima dirbti naudojant mažesnio tūrio įrengimus. Pagrindinis celiuliozės kokybės rodiklis ir išradimo tikslas baltumas - naudojant šį būdą yra ne mažesnis kaip 87% (6 pav.), o papildomai balinant ozonu galima pasiekti net 90% baltumą. Palyginus su balinimu panaudojant chlorą (8 pav.) šis rodiklis ne blogesnis, o aplinka neužteršiama nuodingais chloro junginiais. Celiuliozės klampumas lieka žemas, o stiprumo ir kietumo rodikliai išlieka nesumažėję lyginant su balinimo būdu panaudojant chloro junginius.Patented chlorine-free bleaching of cellulose and mid-range control of the cellulose suspension (MC mode) saves energy by not requiring additional temperature increase, diluting and concentrating the reactant mass, etc., and can work with smaller volume machines. The main indicator of cellulose quality and the purpose of the invention is whiteness - this method provides at least 87% (Fig. 6), and additional ozone bleaching can achieve as much as 90% whiteness. Compared to chlorine bleaching (Fig. 8), this indicator is no worse and the environment is not polluted by toxic chlorine compounds. The viscosity of cellulose remains low, while the strength and hardness ratios remain unchanged compared to chlorine bleaching.

Claims (6)

IŠRADIMO APIBRĖŽTISDEFINITION OF INVENTION 1. Celiuliozės balinimo būdas nenaudojant chloro balinant ozonu lapuočių medienos celiuliozę dirbtinio pluošto gamybai, kurios pradinės Kapa reikšmės 15-1 (geriausiai 4-1) arba balinant ozonu spygliuočių medienos celiuliozę popieriaus gamybai, kurios pradinės Kapa reikšmės iki 30 imtinai (geriausiai iki 10), kuriame į pašildytą iki 15-80°C (geriausiai iki 40-70°C) celiuliozės suspensiją, turinčią pH 1-8 (geriausiai 2-3), intensyviai maišant paduodamas 20-300 g/m3 (geriausiai 50-150 g/m3) turintis ne daugiau kaip 2 % (geriausiai 0,05-0,5 %) nuo absoliučiai sausos celiuliozės masės ozono dujų mišinys, besiskiriantis tuo, kad celiuliozės suspensijos koncentraciją reakcijos metu palaiko 3-20 % (geriausiaiA process for bleaching cellulose free of chlorine by bleaching ozone pulp for pulpwood pulp with an initial Kapa value of 15-1 (preferably 4-1) or with ozone for pulpwood pulp pulp of up to and including 30 (preferably up to 10) containing 20-300 g / m 3 (preferably 50-150 g) of cellulose suspension having a pH of 1-8 (preferably 2-3) heated to 15-80 ° C (preferably 40-70 ° C). / m 3 ) ozone gas mixture not exceeding 2% (preferably 0.05-0.5%) by weight of absolute dry cellulose, characterized in that the concentration of the cellulose suspension in the reaction is maintained at 3-20% (preferably 5-20 %, ypač 7-15 %), ozono turinčių dujų mišinį į celiuliozės suspensiją paduoda suslėgtą iki 1-15 barų (geriausiai 1,1-10 barų), o intensyviam sumaišymui ir maišymui naudoja didelės šlyties jėgos maišiklius.5-20%, especially 7-15%), pressurizes the mixture of ozone-containing gases into a cellulose suspension up to 1-15 bar (preferably 1.1-10 bar) and uses high-shear mixers for intensive mixing and mixing. 2. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1 punktą, besiskiriantis tuo, kad reakcijoje naudojamų dujų ir skysčio tūrių santykis yra nuo 1:0,5 iki 1:8 (geriausiai 1:1-1:6).2. Cellulose bleaching process according to claim 1, characterized in that the gas / liquid volume ratio of the reaction is from 1: 0.5 to 1: 8 (preferably 1: 1 to 1: 6). 3. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1 ir 2 punktus, besiskiriantis tuo, kad ozono turinčių dujų suslėgimui naudoja šaldančius kompresorius, geriausiai siurblius su vandens šaldymo kontūru.3. A process for bleaching cellulose according to claims 1 and 2, characterized in that refrigeration compressors, preferably pumps with a water cooling circuit, are used to compress the ozone-containing gas. 4. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1-3 punktus, besiskiriantis tuo, kad balinimo operacijas atlieka nuosekliai, kartojant jas daug kartų, be to balinimą galima derinti su šarmine ekstrakcija.4. The process for bleaching cellulose according to claims 1-3, characterized in that the bleaching operations are performed sequentially and repeatedly, and the bleaching can be combined with an alkaline extraction. 5. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1-4 punktus, besiskiriantis tuo, kad jį atlieka po balinimo deguonimi, deguonies-vandenilio peroksido mišiniu arba vandenilio peroksido - šarmo mišiniu.5. A process for bleaching cellulose according to claims 1-4, characterized in that it is carried out after bleaching with oxygen, oxygen-hydrogen peroxide mixture or hydrogen peroxide-alkali mixture. 6. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1-5 punktus besiskiriantis tuo, kad po balinimo ozonu veikia vandenilio peroksidu arba ekstrahuoja šarmo tirpalu.6. A process for bleaching cellulose according to claims 1-5, characterized in that after bleaching with ozone, it is treated with hydrogen peroxide or extracted with an alkali solution. Celiuliozės balinimo būdas pagal 1-6 punktus, b s i s k i nutekamųjų celiuliozės tuo, kad susidariusį dalinai grąžina į ją apdorojant ozono r i a n t i s vandenų filtratą suspensiją prieš turinčiomis dujomis, o reikiamam pH pasiekti kartu su nutekamųjų vandenų filtratu paduoda rūgšties, pavyzdžiui, sieros rūgšties, tirpalą.Cellulose bleaching process according to claims 1-6, characterized in that the resulting cellulose is partially returned to the effluent filtrate by treating the suspension of the ozone-rich aqueous filtrate with a gaseous suspension and feeding a solution of an acid such as sulfuric acid together with the effluent filtrate.
LTIP754A 1989-10-30 1993-07-02 Process for bleaching of cellulose excluding the use of chlorine LT3393B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0249489A AT404740B (en) 1989-10-30 1989-10-30 Process for the chlorine-free bleaching of pulps

Publications (2)

Publication Number Publication Date
LTIP754A LTIP754A (en) 1995-01-31
LT3393B true LT3393B (en) 1995-08-25

Family

ID=3535300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
LTIP754A LT3393B (en) 1989-10-30 1993-07-02 Process for bleaching of cellulose excluding the use of chlorine

Country Status (7)

Country Link
KR (1) KR100194405B1 (en)
AT (1) AT404740B (en)
CZ (1) CZ283692B6 (en)
LT (1) LT3393B (en)
PL (1) PL164587B1 (en)
RU (1) RU2044809C1 (en)
ZA (1) ZA908684B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10158449C1 (en) * 2001-11-30 2003-12-24 Wedeco Umwelttechnologie Gmbh Method and device for compressing ozone-containing gas for ozone pulp bleaching
CA2793941C (en) * 2010-03-23 2015-08-18 International Paper Company Improved bctmp filtrate recycling system and method
US10151064B2 (en) * 2013-02-08 2018-12-11 Gp Cellulose Gmbh Softwood kraft fiber having an improved α-cellulose content and its use in the production of chemical cellulose products

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406430C (en) 1923-02-10 1924-11-21 Manfred Gottfried Semper Dr In Refining process for precious metals and their alloys
US3635834A (en) 1969-12-22 1972-01-18 Squibb & Sons Inc Process for preparing semisolid emulsions
US3775359A (en) 1967-08-04 1973-11-27 Diamond Shamrock Corp Rigid polyvinyl chloride resin powder composition for extrusion processes
US4080249A (en) 1976-06-02 1978-03-21 International Paper Company Delignification and bleaching of a lignocellulosic pulp slurry with ozone
US4216054A (en) 1977-09-26 1980-08-05 Weyerhaeuser Company Low-consistency ozone delignification
US4372812A (en) 1978-04-07 1983-02-08 International Paper Company Chlorine free process for bleaching lignocellulosic pulp
JPS6399389A (en) 1986-10-13 1988-04-30 王子製紙株式会社 Method for delignifying and bleaching cellulose pulp by oxygen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119486A (en) * 1975-08-14 1978-10-10 Westvaco Corporation Process for bleaching wood pulp with ozone in the presence of a cationic surfactant
US4283251A (en) * 1980-01-24 1981-08-11 Scott Paper Company Ozone effluent bleaching
DE3118384C1 (en) * 1981-05-09 1982-11-11 Mannesmann AG, 4000 Düsseldorf Process for bleaching chemically produced pulp with ozone
US4619733A (en) * 1983-11-30 1986-10-28 Kooi Boon Lam Pollution free pulping process using recycled wash effluent from multiple bleach stages to remove black liquor and recovering sodium hydroxide from the black liquor
AT380496B (en) * 1984-06-27 1986-05-26 Steyrermuehl Papier METHOD AND REACTOR FOR DELIGNIFYING CELLULAR WITH OXYGEN
AT384837B (en) * 1985-06-27 1988-01-11 Steyrermuehl Papier Process and arrangement for the delignification of pulp with oxygen

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE406430C (en) 1923-02-10 1924-11-21 Manfred Gottfried Semper Dr In Refining process for precious metals and their alloys
US3775359A (en) 1967-08-04 1973-11-27 Diamond Shamrock Corp Rigid polyvinyl chloride resin powder composition for extrusion processes
US3635834A (en) 1969-12-22 1972-01-18 Squibb & Sons Inc Process for preparing semisolid emulsions
US4080249A (en) 1976-06-02 1978-03-21 International Paper Company Delignification and bleaching of a lignocellulosic pulp slurry with ozone
US4216054A (en) 1977-09-26 1980-08-05 Weyerhaeuser Company Low-consistency ozone delignification
US4372812A (en) 1978-04-07 1983-02-08 International Paper Company Chlorine free process for bleaching lignocellulosic pulp
JPS6399389A (en) 1986-10-13 1988-04-30 王子製紙株式会社 Method for delignifying and bleaching cellulose pulp by oxygen

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LINDHOLM C.-A.: "Effect of pulp consistency and pH in Ozonbleaching Part 2"
LINDHOLM C.-A.: "Effect of pulp consistency and pH in Ozonbleaching Part 3"
LINDHOLM C.-A.: "Effect of pulp consistency and pH in Ozonbleaching Part 4"

Also Published As

Publication number Publication date
KR100194405B1 (en) 1999-06-15
KR910008225A (en) 1991-05-30
ZA908684B (en) 1991-08-28
ATA249489A (en) 1992-01-15
LTIP754A (en) 1995-01-31
RU2044809C1 (en) 1995-09-27
PL164587B1 (en) 1994-08-31
CZ283692B6 (en) 1998-06-17
AT404740B (en) 1999-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI102194B (en) Method of bleaching pulp without chlorine
CA2012771C (en) Method of bleaching cellulose pulp with ozone
US5074960A (en) Lignin removal method using ozone and acetic acid
EP2122048A2 (en) A process in a (d) stage bleaching of softwood pulps in a presence of mg(oh)2
SK278326B6 (en) Chlorineless bleaching method of viscose cellulose
EP0823003A1 (en) Ambient temperature pulp bleaching with peroxyacid salts
JPH02175987A (en) Bleaching method of pulp by ozone-chlorine mixture
LT3393B (en) Process for bleaching of cellulose excluding the use of chlorine
Brolin et al. On the selectivity of ozone delignification of softwood kraft pulps
US7163564B2 (en) Method for brightening virgin mechanical pulp
JP2934512B2 (en) Method for bleaching pulp of cellulosic fiber material
WO2008076268A2 (en) A process in a (d) stage bleaching of hardwood pulps in a presence of mg(oh)2
US6773547B2 (en) Process for the bleaching of low consistency pulp using high partial pressure ozone
US6579412B2 (en) Process for ozone bleaching of low consistency pulp
WO2001075220A1 (en) A method for controlling the delignification and bleaching of a pulp suspension
EP1272706A1 (en) A process for bleaching a lignocellulosic pulp
JP2007162148A (en) Method for bleaching papermaking raw material
JP2003278088A (en) Method for producing ecf bleached pulp
CA2062325A1 (en) Process for the bleaching of cellulose in aliphatic monocarbonic acids
CA2384547A1 (en) Ozone bleaching of low consistency pulp using high partial pressure ozone
JPH1025686A (en) Bleaching of paper-making pulp
JPH0819631B2 (en) Bleaching method for lignocellulosic material
SK281290B6 (en) Process for the chlorine-free bleaching of pulps

Legal Events

Date Code Title Description
MM9A Lapsed patents

Effective date: 20010702