NO144930B - Fremgangsmaate til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse under anvendelse av oksygen - Google Patents
Fremgangsmaate til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse under anvendelse av oksygen Download PDFInfo
- Publication number
- NO144930B NO144930B NO740795A NO740795A NO144930B NO 144930 B NO144930 B NO 144930B NO 740795 A NO740795 A NO 740795A NO 740795 A NO740795 A NO 740795A NO 144930 B NO144930 B NO 144930B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- slurry
- oxygen
- tower
- pressure
- pulp
- Prior art date
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 54
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 54
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 claims description 53
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 41
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 24
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 24
- 239000013055 pulp slurry Substances 0.000 claims description 14
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000013019 agitation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 9
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 5
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 4
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 description 3
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 3
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N dioxidochlorine(.) Chemical compound O=Cl=O OSVXSBDYLRYLIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000004155 Chlorine dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000005465 channeling Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 235000019398 chlorine dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 238000004076 pulp bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- D21C9/1068—Bleaching ; Apparatus therefor with O2
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Cereal-Derived Products (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Description
Det har vært vanlig i mange år å delignifisere og
bleke cellulosemasse ved anvendelse av forskjellige klore-ringsprosesser. Innen papirindustrien kan man finne disse prosesser betegnet som CpE-trinnene i en 5-trinns C^EDED. eller 6-trinns C^EHDED trinnrekkefølge. Bruken av klorgass er ikke billig, og fjerningen av ubrukt klorgass og klorholdige biprodukter fra avgassene krever kostbare kjemiske gjenvinnings-systemer med sikte på å redusere forurensning av elver og miljøet forøvrig.
Gjennom årene har det vært foreslått å erstatte den kon-vensjonelle klor-delignifisering og -blekebehandling ved å bruke oksygen i stedet for klor. Skjønt et antall prosesser til blek-
ning og delignifisering av cellulosemasse med oksygen har vært foreslått, for eksempel i U.S. patent nr. 1 860 432, nr. 2 926 114
og nr. 3 024 158, samt nr. 3 274 049, nr. 3 384 533, nr. 3 251 730, nr. 3 423 282, nr. 3 661 699, og de franske patenter nr. 1 310 248
og nr. 1 387 853 og artikler av Nikitin et al i Trudy Leningrad-
shoi Lesotekb. Nickeskoi Akad. i.S.M. Korova (Transactions pf the Leningrad Academy of Forestry), bind 75, sider 145-155 (1956),
bind 80, sider 65-75, 77-90 (1958) og Bumazh. Prom., bind 35,
nr. 12, sider 5-7 (1960), har ingen av disse vært brukbare i praksis. Mange av disse prosesser krever beskyttelsesmidler til å hindre depolymerisering av cellulosen, så som magnesiumkarbonat som angitt i U.S. patent nr. 3 384 533, og bibeholde masseviskositeten. Foruten å gi problemer med skall- og belegg-dannelse på prosessapparaturen har slike kjemikalier den alvor-
lige ulempe at de gir problemer når det gjelder å unngå miljø-forurensning. Hvis sådan forurensning skal unngås, må kostbare gjenvinningsbehandlinger benyttes for fjerning av slike beskyttelsesmidler fra avløpsstrømmene.
Den eneste fremgangsmåte til delignifisering eller blekning
av cellulosemasse med oksygen som noensinne har vært god nok til å tas i betraktning for eventuell utvikling i industriell måle-stokk, er den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 3 660 225. Denne fremgangsmåte krever imidlertid bruk av høykonsistens-masse
og høytrykksprosesser som gjør det nødvendig med komplisert og kostbar høytrykksapparatur såvel som avvannings- og op<p>flisings-utstyr. En annen ulempe med denne høytrykksprosess, i tillegg til dens høye kapitalkostnader til utstyr, er at prosessen bevir-
ker kraftig cellulose-nedbrytning, og denne kan bare reduseres., i
noen grad ved bruk av beskyttelsesmidler mot depolymerisering av cellulosen, for eksempel magnesiumkarbonat. Som påpekt ovenfor vil bruken av slike beskyttelsesmidler øke omkostnin-gene og kreve kostbare gjenvinningsmetoder om disse beskyttelsesmidler skal fjernes fra avløpsstrømmene.
Den foreliggende o<p>pfinnelse tar følgelig sikte på å tilveiebringe en relativt billig kontinuerlig fremgangsmåte til delignifisering og blekning av cellulosemasse. Videre tar den sikte på å tilveiebringe en relativt billig kontinuerlig fremgangsmåte til delignifisering og blekning av cellulosemasse hvor kloreringsbehandling ikke er nødvendig. Ennvidere tar oppfinnelsen sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte til delignifisering og blekning av cellulosemasse hvor det ikke er nødvendig å anvende beskyttelsesmidler mot depolymerisering av cellulosen, for eksempel magnesiumkarbonat. Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en kontinuerlig fremgangsmåte til delignifisering og blekning av cellulosemasse under anvendelse av oksygen, hvorunder man kan bruke vanlige konven-sjonelle bleketårn.
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse, hvor massen oppslemmet i en alkalisk oppløsning med en massekonsentrasjon opp til 10% behandles med oksygen ved forhøyet temperatur og et begynnelsestrykk høyere enn atmosfæretrykk, karakterisert ved at oksygen oppløses og findispergeres i oppslemningen slik at det ikke dannes agglomererte bobler, og oppslemningen - eventuelt etter en forbehandling under trykk på opp til 20 atmosfærer - kontinuerlig føres inn i den nedre del av et vertikalt langstrakt tårn, gjennom hvilket oppslemningen strømmer oppover uten vesentlig agitefing, idet oppslemningen underkastes'et begynnelsestrykk lavere enn 9 ato og trykket deretter gradvis reduseres, hvorved det blir en trykkgradient mellom 1 og 10 atm mellom det sted hvor oppslemningen føres inn i tårnet og'det sted hvor oppslemningen uttas fra tårnet, og den behandlede oppslemning kontinuerlig uttas fra tårnets øvre del.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er presisert i de uselvstendige krav. Fig. 1 er et flytskjema som illustrerer en utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 2 er et flytskjema som illustrerer en annen utførelses-
form av oppfinnelsen.
Fig. 3 er en grafisk fremstilling hvor viskositeten av den blekede masse er vist som funksjon av Kappa-tallet når trykket holdes konstant under delignifiseringen og blekningen med oksygen, sammenlignet med en gradvis nedsettelse av trykket under delignifiseringen og blekningen med oksygen, som ifølge oppfinnelsen.
Tegningen vil bli omtalt nærmere nedenfor, blant annet i forbindelse med eksemplene.
Det ble oppdaget at ved anvendelse av en alkalisk cellulosemasse-oppslemning med lav konsistens, dvs. med høyst 10% cellulosemasse., hvor blekning og delignifisering begynner ved svakt forhøyet trykk, dvs. ca. 9 ato eller lavere, og oppslemningen inneholder bare små mengder uoppløst oksygen, og trykket gradvist reduseres, så kan en meget tilfredsstillende blekning og delig-nif isering, som angitt ved lave Kappa-tall, oppnås uten større viskositetstap. Dette resultat var uventet. Faktisk trodde fag-folkene ikke at oksygenblekning og -delignifisering kunne oppnås i tilfredsstillende grad uten anvendelse av høyt trykk og et dermed følgende uønsket viskositetstap som ville bety altfor sterk depolymerisering av cellulosen. De gode resultater oppnås uten bruk av beskyttelsesmidler mot cellulose- depolymerisering,
så som magnesiumkarbonat. Den foreliggende oppfinnelse gir således flere betydelige fordeler: 1. Økonomisk blekning og delignifisering oppnås uten at cellulosen undergår skadelig depolymerisering eller nedbrytning. Prosessen gir derfor en renere og mer verdifull cellulose
for papirindustrien og beslektet industri.
2. Høyt oksygentrykk og høytrykks-apparatur er ikke påkrevet.
3. Eksisterende blekeapparatur kan benyttes på tilfredsstillende måte 4. Den vandige blekeoppløsning kan lett regenereres ved tilsetning av ytterligere mengder natriumhydroksyd eller andre alkaliske midler og resirkuleres. Følgelig kan uforbrukte reagenser benyttes påny i denne kontinuerlige prosess, og økologisk forurensning elimineres.
I henhold til fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttes en alkalisk vandig masseoppslemning med lav konsistens, dvs. under 10 vekt% cellulosemasse, fortrinnsvis mellom 2 og 6% og mest hensiktsmessig 3-4%. Tilstrekkelig alkali tilsettes til at massens pH heves til mellom 9 og 14, fortrinnsvis mellom 11,5 og 12,5.
Når natriumhydroksyd anvendes, er det vanligvis ønskelig å
bruke 1-10 g/l, eller slik at det utgjør mellom 0,1 og 1,0
vekt% av masseoppslemningen.
Den alkaliske oppslemning blir hensiktsmessig blandet med oksygen i en kraftig blandeinnretning, slik at det ikke blir tilbake store bobler av oksygen i oppslemningen. Det er ønskelig at ingen oksygenbobler større enn 1,6 mm i diameter fore-ligger. Fortrinnsvis bør uoppløst oksygengass ikke være til stede i oppslemningen. Fortrinnsvis tilføres oksygen i en mengde mellom 0,1 og 4 vekt% av masseoppslemningen,' mer foretrukket mellom 0,2 og 0,4.vekt%, som gir de beste resultater for hardved-masse. Når det gjelder masse av mykt tre, kan det være ønskelig med noe mer oksygen, så som 0,2-0,8 vekt%. Eventuelle uoppløste bobler av oksygen av betydelig størrelse bør unngås, da de bevirker kanaldannelse og forstyrrer den oppadstigende strøm av masseoppslemning gjennom bleketårnet, hvorved man får uensartet blekning, hvilket i høy grad er uønsket. Eventuelle uoppløste bobler.bør være så findisperse at man unngår at boblene går sammen til større bobler.
Eventuelt uoppløst oksygen, så som bobler større enn 1,6 mm
i diameter, slippes ut fra systemet, før den oksygenbehandlede masse føres til bleketårnet.
Fordelingen av oksygen i oppslemningen oppnås hensiktsmessig ved hjelp av en hurtigroterende, kraftig blandeinnretning eller
et gassabsorpsjonsoipparat. Utstyr som kan brukes er "Lightening In-line"-blander eller "Line-Blender" fra Mixing Equipment Co. Inc. Imidlertid kan hvilket som helst blandeapparat som gir høy skjær-kraft, brukes.
Den alkaliske vandige masse kan eventuelt underkastes en kort forbehandling med oksygen under.høyt trykk før massen føres inn i bleketårnet. Korttids-trykk på opp.til.20 ato, fortrinnsvis 2-10 atmosfærer, anvendes med fordel. Denne forbehandling ut-føres en kort tid .1 trykkapparatur med lite volum, hvilket-ikke medfører omkostninger av betydning.
Blekebehandlingen utføres fortrinnsvis med ;.en 'temperatur i den vandige, masse (oppslemningen) mellom 7.0 og 1'20°C, helst-' mellom 90 og 110°C. Når det anvendes reaksjonstemperaturér . vesentlig høyere enn 100°C, må man selvsagt ha midler som skaffer trykk. Av denne grunn vil de maksimale reaksjonstemperaturér i noen grad avhenge av bleketårnets høyde eller det opp-rinnelige trykk som brukes. Temperaturen bør helst ikke overskride masseoppslemningens kokepunkt ved angjeldende trykk.
Under blekningen blir trykket i oppslemningen.gradvis
redusert med minst 1 atmosfære, maksimalt med 10 atmosfærer.
Denne trykkdifferanse under blekningen representeres ved bleketårnets høyde, idet det hydrostatiske trykk avtar etterhvert som oppslemningen strømmer oppover i tårnet. Således skaffer et 90 m bleketårn et begynnelsestrykk på ca. 9 ato, og et 12 m
bleketårn gir et begynnelsestrykk på ca. 1,16 ato. Det anven-
des således et bleketårn med en høyde på høyst 90 m og hensiktsmessig minst 12 m.
Cellulosemassens oppholdstid i bleketårnet kan variere av-hengig av trykket på systemet og den ønskede grad av blekning for angjeldende masse. Noen massekvaliteter krever mer drastisk blekebehandling enn andre. I alminnelighet er det tilstrekkelig med 5 til 120 minutter. Med et høyere begynnelsestrykk tilveie-bragt ved et høyere tårn kan tiden nedsettes til 2-60 minutter.
Med et 12 m tårn, som gir en trykkforskjell på rundt regnet
1 atmosfære, vil 30-60 minutter, fortrinnsvis ca..40 minutter, være.tilfredsstillende.
En av fordelene med oppfinnelsen er at blekingen og delignifiseringen ikke krever noe tilleggsutstyr. Bleketårnet 8 kan være et av de allerede eksisterende tårn som har vært vanlige i papirindustrien for bleking ved klorering. Disse tårn er relativt billige da de ikke behøver å tåle høye trykk, slik at de kan ha en enkel konstruksjon.
Det vises nå til fig. 1 på tegningen, som beskriver en appa-ratform til bruk i en utførelsesform av fremgangsmåten. En masseoppslemning med ønsket konsistens tilveiebringes ved at tilstrekkelig masse, natriumhydroksyd eller annet alkalisk reagens så som ammo-niakk, natriumkarbonat etc,blandes i en tank 1, hensiktsmessig sammen med resirkulert blekevæske fra ledning 2. Denne resirku-lerte væske anvendes for å utnytte de alkaliske stoffer i blekevæsken. En pumpe 3 befordrer den alkaliske masse med ønsket konsistens til oksygenbehandling i en blander 4, som er et kammer forsynt med en kraftig blandeanordning, for eksempel en "Light-nin' Mixer", 'for inkorporering og dispergering av oksygen i massen. Oksygenet kan eventuelt først blandes med den varme alkaliske brukte væske i ledning 2, som vist ved 2a på fig. 1 og gjenvinnes fra blandetanken 1. Den oksygenbehandlede masse blir så ført til en varmeveksler 5, hvor damp anvendes til å heve temperaturen til ønsket nivå. Den oppvarmede alkaliske og oksygenbehandlede masse blir så eventuelt underkastet en kortvarig forbehandling under trykk i et kammer 6, hvor trykket en kort tid økes under anvendelse av oksygen. Eventuelt uoppløst, ikke dispergert oksygen blir så fjernet fra væsken via en ventil 7, og deretter blir den oksygenbehandlede alkaliske masse ført til bunnen av et bleketårn 8. Strømmen av den alkaliske oksygenbehandlede masse er oppoverrettet gjennom tårnet, som vist, med tilstrekkelig oppholdstid til at den ønskede bleking og delignifisering kan finne sted. Man tar sikte på å unngå agitering av masseoppslemningen i tårnet. Begynnelsestrykket og trykkforskjellen under blekebehandlingen bestemmes av høyden av tårnet 8.
Avløpsmaterialet fra tårnet blir så ført gjennom en ledning
9 til en vasker 10. Den gjenværende varme alkaliske væske fra den første vasker oppsamles i en beholder 11, og en del av den returne-res gjennom ledning- 2 til blandetanken 1. En annen del returføres
til vaskeren 10. Massen fra vaskeren 10 blir så ført gjennom en ledning 13 til en annen vasker 14, hvor det tilføres vaskevann, og den vaskede masse blir så ført til en rekke bleketrinn, så som representert ved klordioksyd-behandlinger. Avløpsvæsken oppsamles i en beholder 15, fra hvilken en. del uttas og anvendes til vasking av brunmasse, og resten føres gjennom en ledning 16 for anvendelse ved vasking av massen i den første vaskeren 10.
Utførelsesformen og apparatet som er vist på fig. 2, avviker fra det som er vist på fig. 1, ved at blandetanken 1 er forsynt med en varmekappe til å heve massens temperatur, og den separate varmeveksler 5 og forbehandlingskammeret 6 på fig. 1 er eliminert. Kammeret 4' på fig. 2 til behandling med oksygen har en "Lightening"-blander eller annet kraftig blandeapparat innsatt i ledningen, -ved hvis hjelp oksygenet dispergeres i hele massen.
En av de uventede fordeler med den foreliggende oppfinnelse er illustrert på fig. 3. Denne.figur viser grafisk massens vis-kositet som funksjon av Kappa-tallet i to forsøk; i det ene ble det anvendt jevnt avtagende trykk under blekingen,i henhold;til-.oppfinnelsen (kurven.méd små sirkler)(representerer en trykkreduksjon fra 2,7 ato til atmosfæretrykk), og til sammenligning ble det i det andre forsøket anvendt konstant trykk (kurven med små firkanter), hvor trykket ble holdt konstant ved 2,7 ato. Som vist på fig. 3 er de to kurvene rette linjer.
Viskositeten representerer en måling av-den;gjennomsnittlige polymeriseringsgrad av cellulosen i .. masseprøven, .dvs. den gjennom-snittlige kjedelengde,for cellulosen. Reduksjoner i viskositets-verdiene representerer således graden av depolymerisering eller nedbryting forårsaket' under blekin<g>en. Alt for-sterk nedbryting bør unngås'da det gir uønskede fysikalske egenskaper hos det papir som fremstillés-av ■ massen. - -
Kappa-tallet bestemmes ved det kaliumpermanganat som forbru-kes av en prøve av •• K masse," og?-representerer,.-en, måling, av bibeholdt ligninginnholdr Jo høyere kappa-tallet' er, desto mindre er massen bleket og delignifisert^-Ved å sammenligne Kappa-tallet av prø-ver før og etter blekebehandling kan,man få en-evaluering av graden av delignifisering som har funnet sted.
Som vist på fig.-3 vedrørende Kappa-tallet gav oksygenbleking med avtagende trykk en viskositetsverdi som stadig, var. ca.. 2,5 centi-poise større enn for den samme masse-bleking ved konstant trykk. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen;'hvor man anvender jevnt avtagende trykk, gir således vesentlig mindre av den uønskede depolymerisering av cellulosen. Detté '.viser at ffemgangsmåten ifølge oppfinnelsen gir vesentlig mindre depolymerisering for den samme grad av.bleking og delignifisering.
Det ble også oppdaget at den foreliggende.oppfinnelse, hvor det anvendes gradvis nedsettelse av trykket under blekingen og delig-nif iseringen, gir mindre .masse-svinn ved den samme grad av bleking og delignifisering, enn oksygenbehandling utført ved konstant trykk. Dette betyr at det blir mindre skade" på cellulosen og hemi-cellulosen, hvilket gir seg utslag i redusert tap av bleket masse. Dette er en følge av det faktum at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er mer selektiv når det gjelder å fjerne lignin, enn oksygenblekning utført ved konstant trykk. Som en følge herav er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen mer økonomisk enn lignende prosesser utført ved konstant trykk.
For å forklare den foreliggende oppfinnelse nærmere skal
det i det følgende gis illustrerende eksempler. I de følgende eksempler og forøvrig i den foreliggende beskrivelse er material-mengder uttrykt på vektbasis med mindre annet er sagt.
Eksempel 1.
Under anvendelse av et.apparat som vist på fig. 1, med
unntak av at det ikke ble anvendt noe trykkammer 6, ble en rekke måsseoppslemninger med en konsistens tilsvarende 2 eller 3 vekt% masse, hvor massen var oppslemmet under anvendelse av 0,1 normal natriumhydroksyd, underkastet behandling ifølge den foreliggende fremgangsmåte. Masseoppslemningen ble oppvarmet til koking. Oksygengass ble i apparatet 4, som var forsynt med en kraftig propeller-rører, blandet med den oppvarmede oppslemning under et trykk på 2,7 ato med en oppholdstid på ca. 5 minutter under kraftig omrøring. Overskudd av uoppløst og udispergert oksygen ble sluppet ut gjennom ventilen 7 og den oksygenbehandlede oppslemning ført til bunnpartiet av bleketårnet 8, som var ca. 30-32 m høyt. Oppslemningen fikk stige opp uten agitering, slik at den hadde en oppholdstid i tårnet på ca. 60 minutter. Under denne oppstigning i tårnet avtok trykket fra ca. 2,7 åto til atmosfæretrykk. Under oppslemningenes passasje gjennom tårnet var det ingen bobler å se på toppen av oppslemningen. Resultatene er vist i tabell 1 nedenfor:
Resultatene i tabell 1 ovenfor viser at delignifiseringen og blekingen av en kommersiell kraft-masse av hardved med oksygen kan utføres i et tårn av enkel konstruksjon, under anvendelse av lav-konsistens — masse uten bruk av et depolymeriseringshindrende mid-del, så som magnesiumkarbonat.
Eksempel 2
Under anvendelse av apparatsystemet på fig. 2 ble massen oppslemmet med 0,1N natriumhydroksyd til en pH på 11,5 og en konsistens på omkring 3% og oppslemningen oppvarmet til ca. 90°C. Oksygen ble tilblandet i apparatet 4', som var forsynt med en propeller-blander ("Lightening", modell nr. 4LBC) som var innsatt i ledningen og roterte med 1700 omdreininger pr. minutt. Oksygengassen ble fin-delt i masseoppslemningen. Gjenværende udispergert og uoppløst oksygen ble sluppet ut gjennom ventilen 7. Den oksygenbehandlede alkaliske jmasse ble så innført nær bunnen av bleketårnet 8,som var et ca. 25,5 m høyt tårn som gav et statisk trykk ved bunnen på ca. 2,45 ato. Oppslemningen fikk strømme langsomt oppover gjennom tårnet uten noen agitering, slik at oppholdstiden ble ca. 42 minutter. Under forsøket så man ingen bobler av oksygen unnvike fra toppen av oppslemningen. Resultatene er gjengitt i tabell 2 nedenfor:
Eksempel 3
Man anvendte apparatet på fig. 1, både med og uten kammeret 6. En masseoppslemning inneholdende 3 vekt% mykved-papirmasse, hvor massen ble oppslemmet under anvendelse av 0,1 normal natriumhydroksyd, ble behandlet ifølge oppfinnelsen. Masseoppslemningen ble oppvarmet til koking ved atmosfæretrykk. Oksygengass ble tilblandet til, et. trykk på ca. 2,7 ato, og blandingen ble kraftig om-rørt i apparatet 4, som var forsynt med en kraftig propeller-rører,
med en oppholdstid på ca. 5 minutter. Under en del av forsøket hvorunder høytrykkskammeret 6 var i bruk, ble oppslemingen satt under et oksygentrykk på ca. 6,8 ato en kort tid på 1-30 minutter. Overskudd i
av uoppløst og udispergert oksygen ble sluppet ut- g jennom-ventilen;
7. Den oksygenbehandlede .masseoppslemning ble så innført i bleketårnet 8, som var 30-32 m-høyt. Oppslemningen fikk stige uten agitering, slik at den hadde en oppholdstid i tårnet på ca. 60 minutter. Under denne oppstigning gjennom tårnet avtok trykket i oppslemningen fra ca. 2,7 ato til atmosfæretrykk. Man så ingen, bobler av oksygen stige opp fra toppen av oppslemningen i tårnet.. Ingen beskyttelsesmidler mot depolymerisering ble anvendt. Resultatene er gjengitt i tabell 3 nedenfor:
Eksempel 4
Fremgangsmåten i eksempel 1 ble gjentatt under anvendelse av en masseoppslemning inneholdende 3 vekt% masse, idet man brukte to prøver hvor hver prøve omfattet en kraft-masse av hardvede og en kraft-masse av mykved. Resultatene er gjengitt i tabell 4 nedenfor:
Oksygenbleket
Claims (12)
1« Fremgangsmåte til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse, hvor massen oppslemmet i en alkalisk oppløsning med en massekonsentrasjon opp til 10 % behandles med oksygen ved forhøyet temperatur og et begynnelsestrykk høyere enn atmosfæretrykk, karakterisert ved at oksygen oppløses og fLndispergeres i oppslemningen, slik at det ikke dannes agglomererte bobler, og oppslemningen - eventuelt etter en forbehandling under trykk på opp til 20 atmosfærer - kontinuerlig føres inn i den nedre del av et vertikalt langstrakt tårn, gjennom hvilket oppslemningen strømmer oppover uten vesentlig agitering, idet oppslemningen underkastes et begynnelsestrykk lavere enn 9 ato og trykket deretter gradvis reduseres, hvorved det blir en trykkgradient mellom 1 og 10 atm mellom det sted hvor oppslemningen føres inn i tårnet og det sted hvor oppslemningen uttas fra tårnet, og den behandlede oppslemning kontinuerlig uttas fra tårnets øvre del.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det praktisk talt ikke er noe uoppløst oksygen til stede i oppslemningen når den innføres i tårnet.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den oksygenbehandlede masse som innføres i tårnet, ikke har bobler større enn ca. 1,6 mm i diameter.
4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at eventuelt uoppløst oksygen ikke er av tilstrekkelig størrelse til å agglomerere.
5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at massens pH er mellom 11,5 og 12,5.
6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av oksygen som til-føres, er mellom 0,1 og 4 vekt% av masseoppslemningen.
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at temperaturen i blekebeholde-ren er mellom 70 og 120°C.
8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 til 7, karakterisert ved at tårnet ikke er høyere enn 90 m og den oksygenbehandlede oppslemning innføres nær bunnen av tårnet.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at tårnet er minst 12 m høyt.
10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 til 9, karakterisert ved at oppslemningens oppholdstid i tårnet er mellom 2 og 120 minutter.
11. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den oksygenbehandlede oppslemning underkastes en forbehandling under trykk på opp til 20 atm i 1-30 minutter.
12. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at mengden av oksygen som til-føres, er mellom 0,2 og 0,4 vekt% av masseoppslemningen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00338862A US3832276A (en) | 1973-03-07 | 1973-03-07 | Delignification and bleaching of a cellulose pulp slurry with oxygen |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO740795L NO740795L (no) | 1974-09-10 |
NO144930B true NO144930B (no) | 1981-08-31 |
NO144930C NO144930C (no) | 1981-12-09 |
Family
ID=23326465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO740795A NO144930C (no) | 1973-03-07 | 1974-03-06 | Fremgangsmaate til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse under anvendelse av oksygen |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3832276A (no) |
JP (1) | JPS5747798B2 (no) |
AR (1) | AR202919A1 (no) |
BR (1) | BR7401573D0 (no) |
CA (1) | CA1007807A (no) |
DE (1) | DE2410934C2 (no) |
FI (1) | FI59434C (no) |
FR (1) | FR2220620B1 (no) |
GB (1) | GB1445276A (no) |
IT (1) | IT1011546B (no) |
NO (1) | NO144930C (no) |
PH (1) | PH10177A (no) |
SE (1) | SE397983B (no) |
ZA (1) | ZA741287B (no) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI48764C (fi) * | 1973-05-30 | 1977-07-26 | Ahlstroem Oy | Menetelmä ja laite selluloosamassan valkaisemiseksi molekylaarisella h apella. |
US4089737A (en) * | 1974-02-18 | 1978-05-16 | Toyo Pulp Company, Ltd. | Delignification of cellulosic material with an alkaline aqueous medium containing oxygen dissolved therein |
SE394466C (sv) * | 1974-05-16 | 1986-06-23 | Mannbro Systems Handelsbolag | Sett vid kontinuerlig alkalisk delignifiering av lignocellulosamaterial i tva eller flera steg, varav det sista med syrgas |
US3951733A (en) * | 1974-11-06 | 1976-04-20 | International Paper Company | Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen |
US4002526A (en) * | 1975-10-10 | 1977-01-11 | International Paper Company | Oxygen-alkali delignification of low consistency wood pulp |
AU3102077A (en) * | 1976-12-01 | 1979-06-07 | New Zealand Dev Finance | Treating lignocellulosic or cellulosic pulp |
US4216054A (en) * | 1977-09-26 | 1980-08-05 | Weyerhaeuser Company | Low-consistency ozone delignification |
US4198266A (en) * | 1977-10-12 | 1980-04-15 | Airco, Inc. | Oxygen delignification of wood pulp |
US4209359A (en) * | 1978-10-23 | 1980-06-24 | International Paper Company | Process for removing residual oxygen from oxygen-bleached pulp |
US4259150A (en) * | 1978-12-18 | 1981-03-31 | Kamyr Inc. | Plural stage mixing and thickening oxygen bleaching process |
SE462919B (sv) * | 1979-05-11 | 1990-09-17 | Sunds Defibrator Ind Ab | Saett att genomfoera alkaliextraktion av cellulosamassa i naervaro av syre |
US4295927A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for treating pulp with oxygen and storing the treated pulp |
US4295925A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Treating pulp with oxygen |
US4295926A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for treating pulp with oxygen |
US4294654A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-13 | International Paper Company | Delignification and bleaching of lignocellulosic pulp via photo-oxygenation |
SE421019B (sv) * | 1980-08-26 | 1981-11-16 | Kamyr Ab | Forfarande for kemikaliereglering vid behandling av en substans, speciellt massa, med gas |
US4384920A (en) * | 1981-04-06 | 1983-05-24 | The Black Clawson Company | Method and apparatus for oxygen delignification |
FI67241B (fi) * | 1981-06-10 | 1984-10-31 | Aga Ab | Saett foer blekning av cellulosahaltiga material |
BR8109040A (pt) * | 1981-09-04 | 1983-09-06 | Weyerhaeuser Co | Tratamento de polpa com oxigenio |
EP0088073A4 (en) * | 1981-09-04 | 1984-01-09 | Weyerhaeuser Co | METHOD FOR TREATING PULP WITH MULTIPLE OXYGEN LEVELS. |
DE3207157C1 (de) * | 1982-02-27 | 1983-06-09 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von halbgebleichten Zellstoffen |
US4684442A (en) * | 1984-03-29 | 1987-08-04 | Weyerhaeuser Company | Oxygen reactor deaeration tank and system |
FR2566015B1 (fr) * | 1984-06-15 | 1986-08-29 | Centre Tech Ind Papier | Procede de blanchiment de pate mecanique par le peroxyde d'hydrogene |
FI71178C (fi) * | 1984-11-08 | 1988-05-18 | Rauma Repola Oy | Foerfarande foer reglering av syreblekningsprocess. |
US4568420B1 (en) * | 1984-12-03 | 1999-03-02 | Int Paper Co | Multi-stage bleaching process including an enhanced oxidative extraction stage |
WO1986005708A1 (en) * | 1985-04-01 | 1986-10-09 | Weyerhaeuser Company | A deaeration tank and process for using the tank |
US4886577A (en) * | 1985-05-03 | 1989-12-12 | Kamyr, Inc. | Method and apparatus for mixing oxygen gas with medium consistency pulp in a pump discharge |
US4978426A (en) * | 1987-02-24 | 1990-12-18 | Westvaco Corporation | Production of high strength linerboard with oxygen and alkali |
US5211811A (en) * | 1989-02-15 | 1993-05-18 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency oxygen delignification of alkaline treated pulp followed by ozone delignification |
US5188708A (en) * | 1989-02-15 | 1993-02-23 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency oxygen delignification followed by ozone relignification |
US5181989A (en) * | 1990-10-26 | 1993-01-26 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Reactor for bleaching high consistency pulp with ozone |
US5525195A (en) * | 1989-02-15 | 1996-06-11 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency delignification using a low consistency alkali pretreatment |
US5409570A (en) * | 1989-02-15 | 1995-04-25 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for ozone bleaching of oxygen delignified pulp while conveying the pulp through a reaction zone |
US5085734A (en) * | 1989-02-15 | 1992-02-04 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Methods of high consistency oxygen delignification using a low consistency alkali pretreatment |
US5472572A (en) * | 1990-10-26 | 1995-12-05 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Reactor for bleaching high consistency pulp with ozone |
US5217574A (en) * | 1989-02-15 | 1993-06-08 | Union Camp Patent Holdings Inc. | Process for oxygen delignifying high consistency pulp by removing and recycling pressate from alkaline pulp |
US5173153A (en) * | 1991-01-03 | 1992-12-22 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for enhanced oxygen delignification using high consistency and a split alkali addition |
FI89516B (fi) * | 1989-05-10 | 1993-06-30 | Ahlstroem Oy | Foerfarande foer blekning av cellulosamassa med otson |
WO1991000386A1 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Nekoosa Papers, Inc. | A method for bleaching kraft pulp with a mixture of oxygen and peroxide |
US5164043A (en) * | 1990-05-17 | 1992-11-17 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone |
US5164044A (en) * | 1990-05-17 | 1992-11-17 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone |
US5174861A (en) * | 1990-10-26 | 1992-12-29 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Method of bleaching high consistency pulp with ozone |
US5520783A (en) * | 1990-10-26 | 1996-05-28 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Apparatus for bleaching high consistency pulp with ozone |
NZ242792A (en) * | 1991-05-24 | 1993-12-23 | Union Camp Patent Holding | Two-stage pulp bleaching reactor: pulp mixed with ozone in first stage. |
CA2082557C (en) * | 1992-02-24 | 1997-03-11 | Charles W. Hankins | Integrated pulping process of waste paper yielding tissue-grade paper fibers |
US5387317A (en) * | 1993-01-28 | 1995-02-07 | The Mead Corporation | Oxygen/ozone/peracetic aicd delignification and bleaching of cellulosic pulps |
US6340409B1 (en) * | 1993-04-29 | 2002-01-22 | Lewis Donald Shackford | Method for multistage bleaching using gaseous reagent in the first stage with controlled gas release |
US5554259A (en) * | 1993-10-01 | 1996-09-10 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Reduction of salt scale precipitation by control of process stream Ph and salt concentration |
US7812153B2 (en) * | 2004-03-11 | 2010-10-12 | Rayonier Products And Financial Services Company | Process for manufacturing high purity xylose |
-
1973
- 1973-03-07 US US00338862A patent/US3832276A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-02-12 CA CA192,339A patent/CA1007807A/en not_active Expired
- 1974-02-27 ZA ZA00741287A patent/ZA741287B/xx unknown
- 1974-02-28 GB GB921874A patent/GB1445276A/en not_active Expired
- 1974-03-05 BR BR1573/74A patent/BR7401573D0/pt unknown
- 1974-03-05 FI FI649/74A patent/FI59434C/fi active
- 1974-03-06 NO NO740795A patent/NO144930C/no unknown
- 1974-03-06 SE SE7402968A patent/SE397983B/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-03-07 FR FR7407858A patent/FR2220620B1/fr not_active Expired
- 1974-03-07 PH PH15590*A patent/PH10177A/en unknown
- 1974-03-07 DE DE2410934A patent/DE2410934C2/de not_active Expired
- 1974-03-07 IT IT67618/74A patent/IT1011546B/it active
- 1974-03-07 JP JP49026701A patent/JPS5747798B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-01-01 AR AR20291975D patent/AR202919A1/es active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1007807A (en) | 1977-04-05 |
SE397983B (sv) | 1977-11-28 |
IT1011546B (it) | 1977-02-10 |
NO740795L (no) | 1974-09-10 |
AU6602374A (en) | 1975-08-28 |
JPS5747798B2 (no) | 1982-10-12 |
PH10177A (en) | 1976-09-16 |
JPS5024503A (no) | 1975-03-15 |
FR2220620A1 (no) | 1974-10-04 |
DE2410934A1 (de) | 1974-09-19 |
GB1445276A (en) | 1976-08-11 |
FI59434B (fi) | 1981-04-30 |
FI59434C (fi) | 1983-07-04 |
BR7401573D0 (pt) | 1974-11-05 |
NO144930C (no) | 1981-12-09 |
DE2410934C2 (de) | 1983-12-01 |
ZA741287B (en) | 1975-02-26 |
AR202919A1 (es) | 1975-07-31 |
FR2220620B1 (no) | 1978-04-21 |
US3832276A (en) | 1974-08-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO144930B (no) | Fremgangsmaate til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse under anvendelse av oksygen | |
NO147801B (no) | Fremgangsmaate til kontinuerlig blekning og delignifisering av cellulosemasse med oksygen | |
US4198266A (en) | Oxygen delignification of wood pulp | |
CA1235257B (en) | Method at bleaching ligno-cellulose containing material | |
US4971658A (en) | Method of intensifying the washing of a fiber suspension | |
BRPI0608719A2 (pt) | produto e processos a partir de uma biorrefinaria de floresta integrada | |
US5770010A (en) | Pulping process employing nascent oxygen | |
CA2297586A1 (en) | Method and apparatus for pulp yield enhancement | |
NO880763L (no) | Bruk av gassholdig karbondioksyd for innstilling av ph i cellulosemasse. | |
NO143298B (no) | Friserapparat. | |
NO165731B (no) | Fremgangsmaate for fremstilling av boelgesjiktspapirmasse fra loevetreflis. | |
GB2135348A (en) | Method for bleaching wood pulp | |
Allen et al. | Defoaming in the pulp and paper industry | |
US20050087315A1 (en) | Low consistency oxygen delignification process | |
EP0211945A1 (en) | Method and apparatus for alkaline delignification of lignocellulosic fibrous materials | |
Song et al. | Kinetics of adsorbable organic halides (AOX) reduction in laccase-aided chlorine dioxide bleaching of bagasse pulp | |
KR20010049536A (ko) | 리그노셀룰로오스성 물질의 산소 탈리그닌화 | |
PL168216B1 (pl) | Sposób wytwarzania masy celulozowej PL PL PL PL PL | |
JPH03161586A (ja) | リグノセルローズ含有繊維の非木質化処理方法 | |
Revenga et al. | Solubility of anthraquinone in alkaline solutions of sodium sulfide | |
NO157223B (no) | Fremgangsmaate ved delignifisering/bleking av cellulosemasse. | |
US2528207A (en) | Drum venting device | |
NO813009L (no) | Fremgangsmaate og innretning for oksygen-avlignifisering av masse | |
NO851038L (no) | Oksygen-alkaliekstraksjon av celluloseholdig masse. | |
SE1050387A1 (sv) | Green liquor pretreatment of lignocellulosic material |