NO145060B

NO145060B - PROCEDURE FOR REGULATING THE SUPPLY OF REACTIONAL CHEMISTRY BY THE REMOVAL OF LIGNIN FROM AND / OR BLACHING OF CELLULOSMASS PREPARED IN THE CELLULOSE INDUSTRY

Info

Publication number: NO145060B
Application number: NO753037A
Authority: NO
Inventors: John Rickard Bergstroem; Bengt Goeran Hultman; Astrid Torborg Pauline Dalborg
Original assignee: Mo Och Domsjoe Ab
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1975-09-04
Publication date: 1981-09-21
Also published as: FR2288816B1; SE384884C; NO753037L; FR2288816A1; FI61533B; FI61533C; JPS5153003A; SE384884B; BR7505690A; FI752343A; CA1068054A; SE7411247L; DE2537143A1; DE2537143B2; JPS5224121B2; NO145060C

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for regulering The invention relates to a method for regulation

av tilførselen av reaksjonskjemikalier ved fjernelse av lignin fra og/eller bleking av masse fremstilt innen celluloseindustrien. Oppfinnelsen angår spesielt slike reguleringsprosesser hvor en massesuspensjon inneholdende kjemikalieforbrukende materialer forsynes med reaksjonskjemikalier og føres til et behandlingstrinn hvor reaksjonskjemikaliene helt eller delvis forbrukes og kjemikalietilsetningen reguleres ut fra under og/ eller etter reaksjonen målte verdier for innholdet av reaksjonskjemikalier, f.eks. et innledende bleketrinn i en masseblekepro-sess. of the supply of reaction chemicals when removing lignin from and/or bleaching pulp produced within the cellulose industry. The invention relates in particular to such regulation processes where a mass suspension containing chemical-consuming materials is supplied with reaction chemicals and taken to a treatment step where the reaction chemicals are completely or partially consumed and the chemical addition is regulated based on values measured during and/or after the reaction for the content of reaction chemicals, e.g. an initial bleaching step in a mass bleaching process.

Ved bleking av cellulosemasse skal i de fleste til-feller de ligninrester fjernes som ikke er blitt oppløst ved den første kjemikaliebehandling av veden ved sulfit-, sulfat-, oxygengass- eller andre oppslutningsmetoder. Foruten å opp-løse lignin ved blekingen er formålet dessuten å øke massens lyshet. Dette oppnås ved tekniske masseblekeprosesser ved trinnvis behandling med reaksjonskjemikalier av typen klor, klordioxyd, hypoklorit, natriumhydroxyd og i den senere tid også oxygengass. When bleaching cellulose pulp, in most cases the lignin residues that have not been dissolved during the first chemical treatment of the wood by sulphite, sulphate, oxygen gas or other digestion methods must be removed. In addition to dissolving lignin during bleaching, the purpose is also to increase the lightness of the pulp. This is achieved by technical pulp bleaching processes by step-by-step treatment with reaction chemicals of the type chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite, sodium hydroxide and, more recently, also oxygen gas.

Forbruket av blekekjemikalier innebærer store omkost-ninger som utgjør en meget viktig del av de bevegelige omkost-ninger ved fremstilling av bleket cellulosemasse. Mengden blekekjemikalier som tilføres et trinn i en blekeprosess, innvirker dessuten på sluttproduktets kvalitet. Ved bleking av cellulosemasse er det derfor viktig at den riktige mengde kjemikalier kan doseres. Vanskeligheten med å gjøre dette hen-ger sammen med at lignininnholdet og dermed kjemikaliebehovet i den tilførte masse hele tiden varierer. Ytterligere vanske-ligheter oppstår på grunn av massens lange oppholdstid i bleke-trinnene. The consumption of bleaching chemicals entails large costs which constitute a very important part of the variable costs in the production of bleached cellulose pulp. The amount of bleaching chemicals added to a step in a bleaching process also affects the quality of the final product. When bleaching cellulose pulp, it is therefore important that the correct amount of chemicals can be dosed. The difficulty in doing this is linked to the fact that the lignin content and thus the chemical requirement in the supplied pulp is constantly varying. Further difficulties arise due to the long residence time of the mass in the bleaching steps.

Miljøvernbeskyttende forholdsregler medfører at opp-fangningsgraden i sile- og vaskeavdelingen øker, hvorved foru-rensninger og vaskerester i øket omfang følger med massen til blekeriet isteden for å gå til avløp. Variasjoner i vaskegrad og koking medfører derfor at den massestrøm som kommer til blekeriet, vil oppvise betraktelige variasjoner dels i det samlede lignininnhold og dels i fordelingen mellom lignin oppløst i væske og lignin bundet til cellulosefibre. Foruten oppløst lignin inneholder væsken også andre kjemikalier, f.eks. ufull-stendig utvaskede kokekjemikalier. De i væsken forekommende materialer forbruker også blekemiddel. Environmental protection measures mean that the capture rate in the screening and washing department increases, whereby pollution and washing residues to an increased extent accompany the pulp to the bleaching plant instead of going to the drain. Variations in the degree of washing and boiling therefore mean that the mass flow arriving at the bleaching plant will show considerable variations partly in the overall lignin content and partly in the distribution between lignin dissolved in liquid and lignin bound to cellulose fibres. In addition to dissolved lignin, the liquid also contains other chemicals, e.g. incompletely washed cooking chemicals. The materials present in the liquid also consume bleach.

Ved bleking av cellulosemasse tilsettes derfor blekekjemikalier som reagerer dels med blekemiddelforbrukende materialer oppløst i væsken og dels med lignin bundet til cellulose. When bleaching cellulose pulp, bleaching chemicals are therefore added which react partly with bleach-consuming materials dissolved in the liquid and partly with lignin bound to cellulose.

Hittil anvendte metoder for å tilpasse tilsetningen av blekekjemikalier til cellulosemassens behov har hovedsakelig vært basert på utnyttelse av en av de følgende muligheter: a) Tilsetningen av blekekjemikalier til massesuspensjonen for å oppnå bleking forandres i overensstemmelse med restkjemikalieinnholdet i massesuspensjonen etter at blekingen er blitt gjennomført. Bestemmelsen av restkjemikalier, f.eks. oppløste aktive klorforbindel-ser i den resterende blekevæske, er blitt foretatt manuelt og med visse tidsmellomrom. På grunn av variasjonene i den tilførte massesuspensjons egenskaper og den lange oppholdstid må tilsetningen av blekekjemikalier gjøres noe for høy for å sikre et tilfredsstillende blekeforløp, og dette innvirker negativt på massekvaliteten og fører til unødvendig høye blekeomkostninger. Methods used so far to adapt the addition of bleaching chemicals to the needs of the cellulose pulp have mainly been based on the utilization of one of the following possibilities: a) The addition of bleaching chemicals to the pulp suspension to achieve bleaching is changed in accordance with the residual chemical content in the pulp suspension after the bleaching has been carried out. The determination of residual chemicals, e.g. dissolved active chlorine compounds in the remaining bleach liquid, has been carried out manually and at certain time intervals. Due to the variations in the properties of the added pulp suspension and the long residence time, the addition of bleaching chemicals must be made somewhat too high to ensure a satisfactory bleaching process, and this has a negative effect on the quality of the pulp and leads to unnecessarily high bleaching costs.

b) Tilsetningen av blekekjemikalier til massesuspensjonen for å oppnå bleking forandres i overensstemmelse med b) The addition of bleaching chemicals to the pulp suspension to achieve bleaching is changed in accordance with

restkjemikalieinnholdet i massesuspnsjonen kort tid etter at blekingen er blitt påbegynt, hvorved tilsetningen utføres slik at den erholdte måleverdi, f.eks. et redoxpotensial, en polarografisk analyseverdi eller the residual chemical content in the pulp suspension shortly after the bleaching has begun, whereby the addition is carried out so that the measured value obtained, e.g. a redox potential, a polarographic analysis value or

et på optisk måte erholdt signal, holdes konstant på an optically obtained signal is kept constantly on

målestedet (såkalt referanseverdiregulering). Den the measuring location (so-called reference value regulation). It

ønskede referanseverdi kan derved etter behov også korrigeres i overensstemmelse med manuelt utførte restkjemikalieanalyser. Denne metode gir en hurtigere korreksjon enn den under a)nevnte metode, men den tar ikke tilstrekkelig hensyn til variasjonene i den til-førte massesuspensjons egenskaper da måleresultatet the desired reference value can therefore also be corrected as necessary in accordance with manually carried out residual chemical analyses. This method provides a faster correction than the method mentioned under a), but it does not take sufficient account of the variations in the properties of the added mass suspension as the measurement result

forstyrres av at reaksjonskjemikalier forbrukes av oppløste materialer i væskefasen foruten av massen. c) Tilsetningen av blekekjemikaliet til massesuspensjonen for å oppnå bleking er blitt forandret i overensstemmelse med en referanseverdiregulering ifølge b), men referanseverdien endres etter behov i overensstemmelse med måleverdier erholdt ved automatisk analyse av restkjemikalieinnholdet etter at blekereaksjonen er avsluttet. Dette innebærer en forbedring sammenlignet med de tidligere nevnte alternativer, men foruten at de under b) nevnte ulemper fremdeles gjenstår, innebærer fremdeles den lange oppholdstid i bleketrinnet at forandringen av kjemikaliedoseringen bare kan kompensere forholdsvis langsomme svingninger. is disturbed by reaction chemicals being consumed by dissolved materials in the liquid phase in addition to the mass. c) The addition of the bleaching chemical to the pulp suspension to achieve bleaching has been changed in accordance with a reference value regulation according to b), but the reference value is changed as needed in accordance with measurement values obtained by automatic analysis of the residual chemical content after the bleaching reaction has ended. This implies an improvement compared to the previously mentioned alternatives, but apart from the disadvantages mentioned under b) still remaining, the long residence time in the bleaching step still implies that the change in the chemical dosage can only compensate for relatively slow fluctuations.

Som angitt ovenfor kompenserer ikke noen av de nu nevnte metoder den kjennsgjerning at ikke bare cellulosemassens lignininnhold påvirker kjemikalieforbruket. Den massesuspensjon som kommer til blekeriet fra kokeri og sileri, inneholder også lignin i oppløst tilstand, dvs. de vasketap som ik!:e er blitt utvunnet og ført til inndampning og forbrenning. Også dette lignin sammen med uorganiske forbindelser forbruker blekekjemikalier, som f.eks. klor. As stated above, none of the methods just mentioned compensate for the fact that not only the lignin content of the cellulose pulp affects chemical consumption. The pulp suspension that comes to the bleaching plant from the cookery and silage also contains lignin in a dissolved state, i.e. the washing losses that have not been recovered and taken to evaporation and combustion. This lignin, together with inorganic compounds, also consumes bleaching chemicals, such as e.g. chlorine.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen unngås de ovennevnte ulemper. With the method according to the invention, the above-mentioned disadvantages are avoided.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for regulering av tilførselen av reaksjonskjemikalier ved fjernelse av lignin fra og/eller bleking av masse fremstilt innen celluloseindustrien, hvor en massesuspensjon inneholdende kjemikalieforbrukende materialer forsynes med reaksjonskjemikalier og føres til et behandlingstrinn hvori reaksjonskjemikaliene helt eller delvis forbrukes, og fremgangsmåten er sær-preget ved at suspensjonsvæskens behov for reaksjonskjemikalier bestemmes før behandlingstrinnet, at innholdet av gjenværende uforbrukte reaksjonskjemikalier bestemmes efter kjemikalietilsetningen, og at de erholdte måleverdier anvendes for styring av tilsetningen av reaksjonskjemikalier til massesuspensjonen før og eventuelt også efter behandlingstrinnet. The invention thus relates to a method for regulating the supply of reaction chemicals when removing lignin from and/or bleaching pulp produced within the cellulose industry, where a pulp suspension containing chemical-consuming materials is supplied with reaction chemicals and led to a treatment step in which the reaction chemicals are completely or partially consumed, and the method is characterized by the fact that the suspension liquid's need for reaction chemicals is determined before the treatment step, that the content of remaining unused reaction chemicals is determined after the chemical addition, and that the measured values obtained are used to control the addition of reaction chemicals to the mass suspension before and possibly also after the treatment step.

Ifølge den foreliggende fremgangsmåte er det av ve-sentlig betydning at innholdet av gjenværende, uforbrukte reak-s jonsk jemikalier bestemmes på et éiler annet tidspunkt efter at reaksjonskjemikaliene er blitt tilsatt da et visst forbruk av disse umiddelbart finner sted. Prøvetagningen for erholdelse av denne måleverdi kan således gjøres direkte etter denne tilsetning. Det er også mulig å utføre prøvetagningen under selve behandlingstrinnet når reaksjonen er kommet mer markant igang. Prøvetagningen kan derved utføres i begynnelsen av, under eller ved slutten av behandlingstrinnet, idet det er spesielt gunstig å utføre prøvetagningen i begynnelsen av behandlingstrinnet for så hurtig som mulig å få korrekte verdier fra behandlingstrinnet og kunne regulere kjemikalietilsetningen. Hvis reaksjonskjemikaliene ikke forbrukes helt under behandlingstrinnet, er det også mulig å utføre prøvetagningen for innholdet av gjenværende, uforbrukte reaksjonskjemikalier etter behandlingstrinnet. According to the present method, it is of essential importance that the content of remaining, unconsumed reaction chemicals is determined at some other time after the reaction chemicals have been added, as a certain consumption of these immediately takes place. The sampling for obtaining this measured value can thus be done directly after this addition. It is also possible to carry out the sampling during the treatment step itself, when the reaction has started more markedly. The sampling can therefore be carried out at the beginning of, during or at the end of the treatment step, as it is particularly advantageous to carry out the sampling at the beginning of the treatment step in order to obtain correct values from the treatment step as quickly as possible and to be able to regulate the chemical addition. If the reaction chemicals are not completely consumed during the treatment step, it is also possible to perform the sampling for the content of remaining, unconsumed reaction chemicals after the treatment step.

Med "behandlingstrinn" som anvendt heri er ment å be-tegne f.eks. et bleketrinn hvor blekekjemikalier tilsettes massen og får reagere med denne med forbruk av blekekjemikalier. Enaman form for behandling hvor oppfinnelsen kan tillempes, er et ekstraksjonstrinn ved bleking av masse der massen etter å være blitt bleket og vasket med vann, behandles med en alkalisk oppløsning for å oppløse lignin. I dette tilfelle taes ifølge oppfinnelsen en første prøve for bestemmelse av suspensjonsvæskens behov for alkali for ekstraksjonstrinnet, og en annen prøve tas etter alkalitilsetningen, og de erholdte måleverdier anvendes for å styre alkalitilsetningen. "Processing step" as used herein is intended to denote e.g. a bleaching step where bleaching chemicals are added to the pulp and allowed to react with it with the consumption of bleaching chemicals. Another form of treatment to which the invention can be applied is an extraction step by bleaching pulp where the pulp, after being bleached and washed with water, is treated with an alkaline solution to dissolve lignin. In this case, according to the invention, a first sample is taken to determine the suspension liquid's need for alkali for the extraction step, and a second sample is taken after the addition of alkali, and the measured values obtained are used to control the addition of alkali.

Den foreliggende fremgangsmåte gjør det overraskende mulig ved hjelp av en direkte styring å oppnå en i det vesent-lige fullstendig utjevning av variasjonene i den behandlede The present method surprisingly makes it possible by means of a direct control to achieve an essentially complete equalization of the variations in the treated

masses lignininnhold. pulp lignin content.

Foreliggende fremgangsmåte er spesielt anvendbar for vedmaterialer som er blitt oppsluttet ved hjelp av kjemiske prosesser, som sulfit-, sulfat-, oxygengass/alkali-, bisulfit-og sodaprosessen, men den kan også anvendes for masser erholdt ved hjelp av halvkjemiske og mekaniske eller termomekaniske prosesser. Det er spesielt gunstig å anvende den foreliggende fremgangsmåte for kjemisk fremstilte masser med et lignininnhold tilsvarende et kappatall innen området 100 - 5, fortrinnsvis 40 - 9, og helst 35 - 10, idet fremgangsmåten fortrinnsvis anvendes under et innledende bleketrinn, hvorved foruten en lys-hetsforbedring også en fortsatt fjernelse av lignin oppnås. The present method is particularly applicable to wood materials that have been digested using chemical processes, such as sulphite, sulphate, oxygen gas/alkali, bisulphite and soda processes, but it can also be used for pulps obtained by means of semi-chemical and mechanical or thermomechanical processes processes. It is particularly advantageous to use the present method for chemically produced pulps with a lignin content corresponding to a kappa number within the range 100 - 5, preferably 40 - 9, and preferably 35 - 10, the method being preferably used during an initial bleaching step, whereby, in addition to a light- heat improvement also a continued removal of lignin is achieved.

I det tilfelle den foreliggende oppfinnelse tillempes ved fremstilling av halvkjemiske, mekaniske eller termomekaniske masser, dvs. såkalte høyutbyttemasser, er det den lyshetsforbedrende reaksjon som dominerer over liqninfjernelsen. In the event that the present invention is applied in the production of semi-chemical, mechanical or thermomechanical pulps, i.e. so-called high-yield pulps, it is the brightness-improving reaction that dominates over the lignin removal.

Den foreliggende fremgangsmåte kan også anvendes for slike behandlingstrinn som er oppdelt i flere faser, f.eks. et bleketrinn ved anvendelse av forskjellige blekekjemikalier, f.eks. klor og klordioxyd, i faser etter hverandre i samme trinn uten mellomliggende alkalisk ekstraksjon eller vasking. Det er også mulig å anvende foreliggende fremgangsmåte ved sam-tidig anvendelse av flere reaksjonskjemikalier, f.eks. i bleketrinn med blandinger av klor og klordioxyd som blekemiddel. The present method can also be used for such processing steps which are divided into several phases, e.g. a bleaching step using different bleaching chemicals, e.g. chlorine and chlorine dioxide, in successive phases in the same step without intermediate alkaline extraction or washing. It is also possible to use the present method by simultaneously using several reaction chemicals, e.g. in the bleaching stage with mixtures of chlorine and chlorine dioxide as bleaching agent.

Den foreliggende fremgangsmåte er nedenfor nærmere beskrevet i forbindelse med et innledende bleketrinn i en massefabrikk med klor som reaksjonskjemikalie og under henvis-ning til fig. 1 som viser et prøvetagningsskjema for en masse-suspens jon . The present method is described below in more detail in connection with an initial bleaching step in a pulp factory with chlorine as reaction chemical and with reference to fig. 1 showing a sampling scheme for a pulp suspension.

På fig. 2a er vist forbindelsen mellom kalorimetrisk og titrimetrisk bestemte analyseverdier for klorforbruket bestemt i væskeprøver fra en massesuspensjon ved sulfatprosessen. In fig. 2a shows the connection between calorimetrically and titrimetrically determined analysis values for chlorine consumption determined in liquid samples from a mass suspension in the sulphate process.

På fig. 2b er vist forbindelsen mellom kalorimetrisk og titrimetrisk bestemte analyseverdier for klorforbruket bestemt i væskeprøver fra en massesuspensjon for sulfitprosessen. In fig. 2b shows the connection between calorimetrically and titrimetrically determined analysis values for the chlorine consumption determined in liquid samples from a mass suspension for the sulphite process.

På fig. 3 er vist forbindelsen mellom kalorimetrisk og titrimetrisk valgte verdier for restklorinnholdet i en rekke In fig. 3 shows the connection between calorimetrically and titrimetrically chosen values for the residual chlorine content in a series

prøver fra blekeriene i en sulfitfabrikk. samples from the bleachers in a sulphite factory.

På fig. 1 er vist en massesuspensjon 1 med en konsen-trasjon på 2 - 3 % som kommer fra kokeri-sileri. Væsken som massen er suspendert i, er vann hvori rester av kokekjemikalier og utløst vedsubstans er oppløst. I et spesielt prøveuttak 2 fraskilles en prøve av væsken fra massesuspensjonen. En strøm 3 av denne prøve føres til en analysator 4 hvori væskens forbruk av klor bestemmes. I bleketrinnet 5 blandes massesuspensjonen med en klorstrøm 6. Etter tilsetning av klor får den med klor blandede massesuspensjon 7 reagere i en viss tid, hvoretter den går videre til neste bleketrinn. En viss tid etter tilsetningen av klor passerer massesuspensjonen et prøveuttak 8 hvori en fiberfri 'væskeprøve 9 skilles fra massen. Tidspunktet for uttagning av prøver kan variere fra noen sekunder etter at klor er blitt innblandet til det øyeblikk massesuspensjonen forlater bleketrinnet. En strøm av prøven 9 kan føres til en analysator 10 hvori innholdet av restklor i væsken bestemmes. På bakgrunn av resultatene fra analysatorene 4 og 10 kan den mengde klor beregnes som kan forbrukes av lignin bundet til cellulose hhv. den mengde klor som forbrukes av oppløste materialer i suspensjonsvæsken. Denne beregning utføres elektronisk i regneenheten 13 hvortil måleresultatene overføres elektrisk gjennom ledningene 11 og 12. På bakgrunn av resultatet av beregningen i. enheten 13 utføres ved hjelp av reguleringsanordningen 14 en regulering av den klorstrøm 6 som skal tilføres i bleketrinnet 5. Foruten at klorstrømmen til bleketrinnet 5 kan styres ved hjelp av signalene fra analysatorene 4 og 10, kan signalene fra regneenheten 13 også anvendes for styring av tilsetning av blekemiddel i et etterfølgende trinn. Ved at det utføres to analyser, dvs. én før tilførselen av blekekjemikalier og én etter blekingen, kan massens virkelige blekemiddelbehov beregnes før den tilføres til bleketrinnet. Det er således blitt oppnådd en ligninstrøm- eller kappatalanalysator som utfører målinger på hele massestrømmen som tilføres til bleketrinnet og som dessuten gir kontinuerlige måleresultater. Dette er en stor fordel sammenlignet med manuelt uttatte prøver. Blekekjemikalier doseres i overensstemmelse med den innkommende masses kappatall eller klortall som er et mål for lignininnholdet, og dette kan settes i forhold til et visst kjemikaliefor-bruk. Ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse er det mulig for første gang å utføre ligninstrømanalysen kontinuerlig, nøy-aktig og direkte på den prosesstrøm som skal ha en blekemiddel-tilsetning som det er ønsket å regulere. Det er dessuten en viktig fordel ved foreliggende fremgangsmåte at analysen før bleketrinnet gir opplysning om hvor effektiv gjenvinningen av kokeavlut er. Dessuten kan det på det korrekte tidspunkt korri-<g>eres for blekekjemikalieforbruket av kjemikalieforbrukende materialer som er oppløst i suspensjonsvæsken, da prøver for denne analyse taes ut før blekekjemikalier er blitt satt til massesuspensjonen. In fig. 1 shows a pulp suspension 1 with a concentration of 2 - 3% which comes from cooking silage. The liquid in which the pulp is suspended is water in which residues of cooking chemicals and released wood substances have been dissolved. In a special sampling 2, a sample of the liquid is separated from the mass suspension. A stream 3 of this sample is fed to an analyzer 4 in which the liquid's consumption of chlorine is determined. In the bleaching step 5, the pulp suspension is mixed with a chlorine stream 6. After the addition of chlorine, the pulp suspension 7 mixed with chlorine is allowed to react for a certain time, after which it proceeds to the next bleaching step. A certain time after the addition of chlorine, the pulp suspension passes a sample outlet 8 in which a fibre-free liquid sample 9 is separated from the pulp. The time for taking samples can vary from a few seconds after chlorine has been mixed in to the moment the pulp suspension leaves the bleaching stage. A stream of the sample 9 can be fed to an analyzer 10 in which the content of residual chlorine in the liquid is determined. Based on the results from analyzers 4 and 10, the amount of chlorine that can be consumed by lignin bound to cellulose or the amount of chlorine consumed by dissolved materials in the suspension liquid. This calculation is carried out electronically in the calculation unit 13 to which the measurement results are transferred electrically through the lines 11 and 12. Based on the result of the calculation in the unit 13, a regulation of the chlorine flow 6 to be supplied in the bleaching step 5 is carried out with the help of the regulation device 14. Apart from the fact that the chlorine flow to the bleaching step 5 can be controlled using the signals from the analyzers 4 and 10, the signals from the computing unit 13 can also be used to control the addition of bleach in a subsequent step. By carrying out two analyses, i.e. one before the addition of bleaching chemicals and one after the bleaching, the pulp's actual bleaching requirement can be calculated before it is fed to the bleaching step. A lignin flow or kappatal analyzer has thus been achieved which performs measurements on the entire mass flow supplied to the bleaching step and which also provides continuous measurement results. This is a major advantage compared to manually drawn samples. Bleaching chemicals are dosed in accordance with the incoming pulp's kappa number or chlorine number, which is a measure of the lignin content, and this can be set in relation to a certain chemical consumption. With the help of the present invention, it is possible for the first time to carry out the lignin stream analysis continuously, accurately and directly on the process stream which is to have a bleaching agent addition which it is desired to regulate. It is also an important advantage of the present method that the analysis before the bleaching step provides information on how effective the recovery of cooking liquor is. Moreover, at the correct time, it can be corrected for the bleaching chemical consumption of chemical-consuming materials dissolved in the suspension liquid, as samples for this analysis are taken before bleaching chemicals have been added to the pulp suspension.

Analysen av suspensjonsvæskens blekekjemikalieforbruk kan utføres på flere måter. En gunstig måte er å tilsette en kjent mengde blekekjemikalier og i overskudd, f.eks. i form av klorvann, til en prøve av suspensjonsvæske og siden etter en viss reaksjonstid å bestemme overskuddet av blekekjemikalier ved hjelp av en eller annen kjent metode, f.eks. jodtitrering, polarografisk måling, måling av redoxpotensialet, ledningsevne eller pH, fotometri, coulometri eller en lignende metode. Det er imidlertid spesielt fordelaktig å la strømmen 3 reagere med et overskudd av blekemidler og derved måle den utviklede varme-mengde. Metoden er nedenfor betegnet som kalorimetrisk. Ved den kalorimetriske bestemmelse er det også mulig å anvende andre reagenser enn klorvann, f.eks. underklorsyrling, hypoklorit, klordioxyd eller hydrogenperoxyd. Til tross for at de materialer som er oppløst i suspensjonsvæsken, utgjør en blanding av et stort antall for en stor del ukjente materialer, har det overraskende vist seg at den varmeutvikling som finner sted, kan tas som et reproduserbart mål for suspensjonsvæskens forbruk av blekemidler . The analysis of the suspension liquid's bleaching chemical consumption can be carried out in several ways. A favorable way is to add a known amount of bleaching chemicals and in excess, e.g. in the form of chlorine water, to a sample of suspension liquid and then after a certain reaction time to determine the excess of bleaching chemicals using some known method, e.g. iodine titration, polarographic measurement, measurement of the redox potential, conductivity or pH, photometry, coulometry or a similar method. However, it is particularly advantageous to allow stream 3 to react with an excess of bleaching agents and thereby measure the amount of heat developed. The method is referred to below as calorimetric. In the calorimetric determination, it is also possible to use reagents other than chlorine water, e.g. hypochlorous acid, hypochlorite, chlorine dioxide or hydrogen peroxide. Despite the fact that the materials dissolved in the suspension liquid constitute a mixture of a large number of mostly unknown materials, it has surprisingly been shown that the heat generation that takes place can be taken as a reproducible measure of the suspension liquid's consumption of bleaching agents.

Analysen av blekemiddelinnholdet i massesuspensjonen etter at blekemiddel er blitt tilført til massesuspensjonen og disse er blitt blandet og blekereaksjonen har startet, The analysis of the bleach content in the pulp suspension after bleach has been added to the pulp suspension and these have been mixed and the bleaching reaction has started,

kan utføres på flere måter. De vanlige metoder er redoxpoten-sialmåling, polarografisk måling, måling av ledningsevne eller pH, eller manuelle eller automatiske jodtitreringer av innholdet av gjenværende aktivt blekemiddel. Det er ønskelig at analysen utføres kontinuerlig og at den er spesifikk for can be performed in several ways. The usual methods are redox potential measurement, polarographic measurement, measurement of conductivity or pH, or manual or automatic iodine titrations of the content of remaining active bleaching agent. It is desirable that the analysis is carried out continuously and that it is specific for

det blekemiddel som skal analyseres. Det har vist seg the bleach to be analyzed. It has been shown

å være spesielt fordelaktig å ta ut en fiber- to be particularly beneficial to take out a fiber

fri prøve av suspensjonsvæsken 9 som omsettes med et egnet reagens, og å anvende den derved utviklede varme som et reproduserbart mål for gjenværende innhold av blekemiddel. Ved egnet valg av reagens kan en analyse gjøres på denne måte av f.eks. natriumhydroxyd, hypoklorit, klor, klordioxyd og hydrogenperoxyd. Ved visse blekeprosesser anvendes blandinger av blekemidler, og <3et kan med fordel anvendes f.eks. klor og klordioxyd i blanding med hverandre. Ved valg av et egnet reagens er det mulig kalorimetrisk å bestemme summen av aktivt klor eller å bestemme klor og klordioxyd hver for seg. Det foreligger altså ifølge oppfinnelsen også mulighet for å få bestemte opplysninger angående hvorledes innholdet av et av blekekjemikaliene forandres under reaksjonsforløpet. free sample of the suspension liquid 9 which is reacted with a suitable reagent, and to use the heat developed thereby as a reproducible measure of the remaining content of bleach. With a suitable choice of reagent, an analysis can be made in this way of e.g. sodium hydroxide, hypochlorite, chlorine, chlorine dioxide and hydrogen peroxide. In certain bleaching processes, mixtures of bleaching agents are used, and <3et can advantageously be used, e.g. chlorine and chlorine dioxide mixed with each other. By choosing a suitable reagent, it is possible to calorimetrically determine the sum of active chlorine or to determine chlorine and chlorine dioxide separately. According to the invention, there is thus also the possibility of obtaining specific information regarding how the content of one of the bleaching chemicals changes during the course of the reaction.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i de nedenstående eksempler. En analytisk metode for å bestemme suspensjonsvæskens klorforbruk er beskrevet i eksempel 1, bestemmelsen av restklorinnholdet etter en viss reaksjonstid er beskrevet i eksempel 2, og reguleringen av klorstrømmen til et innledende klortrinn og regulering av kjemikalietilsetningen ved tilsetning av klor og klordioxyd i rekkefølge er beskrevet i eksempel 3-4. I eksempel 5 er regulering av alkalitilsetning til et alkalisk ekstraksjonstrinn i en blekesekvens beskrevet. The invention is described in more detail in the examples below. An analytical method for determining the suspension liquid's chlorine consumption is described in example 1, the determination of the residual chlorine content after a certain reaction time is described in example 2, and the regulation of the chlorine flow to an initial chlorine step and regulation of the chemical addition by adding chlorine and chlorine dioxide in sequence is described in example 3-4. In example 5, regulation of alkali addition to an alkaline extraction step in a bleaching sequence is described.

Eksempel 1 Example 1

Bestemmelse av klorforbruket for væskeprøve fjernet fra en massesuspensjon Determination of chlorine consumption for liquid sample removed from a pulp suspension

Et stort antall prøver av væske fra en massesuspensjon som ble ført til et blekeri, ble tatt med jevne mellomrom og under en lengre tid. Prøvene, ble tatt både fra sulfat- og sulfitfabrikker. Væskeprøvenes klorforbruk ble bestemt dels titrimetrisk og dels kalorimetrisk. A large number of samples of liquid from a pulp suspension taken to a bleach plant were taken at regular intervals and over a long period of time. The samples were taken from both sulphate and sulphite factories. The chlorine consumption of the liquid samples was determined partly titrimetrically and partly calorimetrically.

Den titrimetriske analyse ble utført på følgende måte: 50 ml av væskeprøven ble omsatt med 10 ml mettet kloroppløsning, dvs . ca. 5 g/l C^. Etter 5 minutter ble et overskudd av kaliumjodid tilsatt som var blitt surgjort til en pH på ca. 1. Det utviklede jod ble titrert mot natriumtiosul-fat. En nullprøve ble utført på samme måte, men med 50 ml destillert vann istedenfor prøven. Ved den kalorimetriske analyse ble en strøm av fiberfri prøve blandet med en strøm av mettet kloroppløsning. Reaksjonsblandingen ble deretter ført inn i en reaksjonssløyfe, og den i sløyfen utviklede reaksjonsvarme ble målt som et potensial ved hjelp av en rekke seriekoblede termoelementer. Det potensial som ble erholdt fra termoelementene, ga en innen store områder lineær overensstemmelse med det titrimetrisk bestemte klorforbruk. Overensstemmelsen mellom de kalorimetrisk og de titrimetrisk funne analyseverdier er vist på fig. 2a og b, hvor de kalorimetrisk målte potensialer er avsatt langs y-aksen og de tilsvarende titrimetrisk funne verdier for klorforbruket langs x-aksen. Fig. 2a gjelder for sulfatprosessen og fig. 2b for sulfitprosessen. Det fremgår av tegningene at overensstemmelsen er lineær (korrelasjonskoeffisient 0,9955, og de kalorimetrisk funne verdier kan derfor med stor sikkerhet anvendes for kontinuerlig bestemmelse av væskens klorforbruk. The titrimetric analysis was carried out in the following way: 50 ml of the liquid sample was reacted with 10 ml of saturated chlorine solution, i.e. about. 5 g/l C^. After 5 minutes an excess of potassium iodide was added which had been acidified to a pH of approx. 1. The evolved iodine was titrated against sodium thiosulphate. A blank sample was carried out in the same way, but with 50 ml of distilled water instead of the sample. In the calorimetric analysis, a stream of fiber-free sample was mixed with a stream of saturated chlorine solution. The reaction mixture was then fed into a reaction loop, and the heat of reaction developed in the loop was measured as a potential using a series of series-connected thermocouples. The potential obtained from the thermocouples gave, within large areas, a linear agreement with the titrimetrically determined chlorine consumption. The agreement between the calorimetrically and titrimetrically found analysis values is shown in fig. 2a and b, where the calorimetrically measured potentials are plotted along the y-axis and the corresponding titrimetrically found values for chlorine consumption along the x-axis. Fig. 2a applies to the sulfate process and fig. 2b for the sulfite process. It appears from the drawings that the agreement is linear (correlation coefficient 0.9955, and the calorimetrically found values can therefore be used with great certainty for continuous determination of the liquid's chlorine consumption.

Eksempel 2 Example 2

Analyse av restklor ved bleking av cellulosemasse Analysis of residual chlorine when bleaching cellulose pulp

Et stort antall prøver ble tatt fra blekeriene i en sulfitfabrikk en viss tid etter at massesuspensjon og klor var blitt blandet. Den fiberfrie væskeprøve ble analysert dels kalorimetrisk og dels manuelt ved jodomeferisk titrering. Den jodometriske titrering ble utført på akseptert måte ved at prøven ble omsatt med surgjort kaliumjodidoppløsning. Det fri-gjorte jod ble deretter titrert mot natriumthiosulfat, hvoretter innholdet av restklor ble beregnet. Ved den kalorimetriske analyse av klorinnholdet ble en rekke kalibreringsoppløsninger fremstilt ved at 0,01, 0,05, 0,10 og 0,15 g/l Cl2 ble satt til en væskeprøve 9 ifølge fig. 1 hvorfra alt klor var blitt avdre-vet. En nøyaktig bestemmelse av klorinnholdet i disse kali-breringsoppløsninger ble erholdt ved jodometrisk titrering. Ved den kalorimetriske kalibrering ble en strøm av kalibre-ringsoppløsning blandet med en strøm av en reagensoppløsning bestående av 0,2 % kaliumjodid med 0,2 % svovelsyre. Den derved utviklede reaksjonsvarme ble målt som et potensial ved hjelp av et termoelement. Under de fortsatte målinger ble kalibreringsoppløsningen skiftet ut med en kontinuerlig strøm av prøven 9 ifølge fig. 1. Av fig. 3 hvor kalorimetrisk målte verdier fra flere prøver er avsatt langs y-aksen og de tilsvarende titrimetrisk erholdte restklorinnhold er avsatt langs x-aksen, fremgår overensstemmelsen mellom de kalorimetrisk målte verdier i mV og de manuelt titrimetrisk bestemte verdier for restklorinnholdet i gram pr. liter. Det fremgår av fig. 3 . at en klar og nærmest lineær overensstemmelse fåes mellom de kalorimetriske måleverdier og de manuelle titreringsverdier. Restklorbestemmelsene vil altså med fordel utføres ved hjelp av en kontinuerlig kalorimetrisk bestemmelse. A large number of samples were taken from the bleaching rooms of a sulphite factory some time after pulp suspension and chlorine had been mixed. The fiber-free liquid sample was analyzed partly calorimetrically and partly manually by iodomepheric titration. The iodometric titration was carried out in an accepted manner by reacting the sample with acidified potassium iodide solution. The released iodine was then titrated against sodium thiosulphate, after which the residual chlorine content was calculated. In the calorimetric analysis of the chlorine content, a number of calibration solutions were prepared by adding 0.01, 0.05, 0.10 and 0.15 g/l Cl2 to a liquid sample 9 according to fig. 1 from which all chlorine had been removed. An accurate determination of the chlorine content in these calibration solutions was obtained by iodometric titration. In the calorimetric calibration, a stream of calibration solution was mixed with a stream of a reagent solution consisting of 0.2% potassium iodide with 0.2% sulfuric acid. The resulting heat of reaction was measured as a potential using a thermocouple. During the continued measurements, the calibration solution was replaced with a continuous flow of the sample 9 according to fig. 1. From fig. 3 where calorimetrically measured values from several samples are plotted along the y-axis and the corresponding titrimetrically obtained residual chlorine content is plotted along the x-axis, the agreement between the calorimetrically measured values in mV and the manually titrimetrically determined values for the residual chlorine content in grams per litres. It appears from fig. 3. that a clear and almost linear agreement is obtained between the calorimetric measurement values and the manual titration values. The residual chlorine determinations will therefore advantageously be carried out using a continuous calorimetric determination.

Eksempel 3 Example 3

Regulering av klorstrømmen til innledende klortrinn Regulation of the chlorine flow to the initial chlorine stage

Forsøk ble utført med en til et blekeri i en sulfat-fabrikk strømmende suspensjon av ubleket furusulfatmasse som ble tilført i en mengde av 12 000 l/min og ved en massekonsistens på 2,5 % og med en temperatur på 20° C. Et forsøk på å regulere klorstrømmen til det innledende kloreringstrinn ble utført på følgende måte: Under en forsøksperiode, ble klor tilsatt ved hjelp av en konvensjonell referanseverdiregulering. Under en annen forsøksperiode ble klor tilsatt i overensstemmelse med den foreliggende fremgangsmåte. Den innkommende masses kappatall, den innkommende væskes klorforbruk og massekonsistensen ble bestemt for manuelt tatte prøver under de to prøveperioder. Dessuten ble gjenværende lignininnhold i massen etter klorering og alkalisk ekstraksjon bestemt. Ved den konvensjonelle referanseverdiregulering ved hjelp av redoxmåling ble referanseverdien for det aktive klorinnhold holdt konstant på 0,145 g/l ved hjelp av måling etter en reaksjonstid på 75 s mellom klor og lignin. Ved reguleringen ifølge oppfinnelsen ble referanseverdien forandret manuelt hvert femte minutt ut fra den føl-gende ligning: Experiments were carried out with a flowing suspension of unbleached pine sulphate pulp which was fed in a quantity of 12,000 l/min and at a pulp consistency of 2.5% and at a temperature of 20° C. to a bleaching plant in a sulphate factory. on regulating the chlorine flow to the initial chlorination step was carried out as follows: During an experimental period, chlorine was added by means of a conventional reference value regulation. During another experimental period, chlorine was added in accordance with the present procedure. The kappa number of the incoming pulp, the chlorine consumption of the incoming liquid and the pulp consistency were determined for manually taken samples during the two test periods. In addition, the remaining lignin content in the pulp after chlorination and alkaline extraction was determined. In the conventional reference value regulation by means of redox measurement, the reference value for the active chlorine content was kept constant at 0.145 g/l by means of measurement after a reaction time of 75 s between chlorine and lignin. In the regulation according to the invention, the reference value was changed manually every five minutes based on the following equation:

hvori KF betegner ktørførbruket for materialet i den innkommende væske (g/l) og Fr, betegner den aktuelle klorstrøm (kg/min). LX2 in which KF denotes the dry use for the material in the incoming liquid (g/l) and Fr denotes the relevant chlorine flow (kg/min). LX2

De erholdte verdier fremgår av den nedenstående tabell 1. The obtained values are shown in table 1 below.

Det fremgår av tabellen at variasjonene i kappatall (=lignininnhold) i massen som strømmet til det innledende kloreringstrinn, hadde tilnærmet samme størrelsesorden under de to forsøksserier (+ 3,9 hhv. + 4,0). Ved forsøksseriene ifølge oppfinnelsen var imidlertid klorforbruket for suspensjonsvæske som strømmet til bleketrinnet, dobbelt så stort som ved forsøksserien med konvensjonell referanseverdiregulering, hvilket er representativt for de variasjoner som normalt fore-kommer i massefabrikker og som forårsakes av variasjoner i vaskeeffektiviteten. Det fremgår av tabellen at spredningen It appears from the table that the variations in kappa number (=lignin content) in the mass that flowed to the initial chlorination step had approximately the same order of magnitude during the two test series (+ 3.9 and + 4.0). In the test series according to the invention, however, the chlorine consumption for suspension liquid that flowed to the bleaching step was twice as great as in the test series with conventional reference value regulation, which is representative of the variations that normally occur in pulp mills and which are caused by variations in washing efficiency. It appears from the table that the spread

i det erholdte kappatall ved den konvensjonelle normverdi-regulering var ca. 7 ganger større enn ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen (+ 0,71 hhv. + 0,10). Når klorforbruket in the kappa number obtained by the conventional standard value regulation was approx. 7 times greater than with the method according to the invention (+ 0.71 or + 0.10). When chlorine consumption

normalt kan variere så sterkt at det kan fordobles, blir således utilstrekkeligheten ved den konvensjonelle referanseverdiregulering tydelig merkbar og variasjonene i den klorerte masses lignininnhold betydelige. Ved den foreliggende fremgangsmåte fåes derimot en nærmest fullstendig utjevning av kappa-. , tallets variasjoner etter bleketrinnet. can normally vary so strongly that it can double, the inadequacy of the conventional reference value regulation thus becomes clearly noticeable and the variations in the lignin content of the chlorinated pulp significant. With the present method, on the other hand, an almost complete equalization of kappa-. , the number's variations after the bleaching step.

Eksempel 4 Example 4

Regulering av kjemikalietilsetningen ved bleking i rekkefølge med klor og klordioxyd Regulation of the chemical addition when bleaching in sequence with chlorine and chlorine dioxide

Forsøk ble utført med en til et blekeri i en sulfat-fabrikk strømmende massesuspensjon av ubleket furusulfatmasse som ble tilført i en mengde av 18 000 l/min og med en massekonsistens på 3 %. Et forsøk med regulering av klordioxyd- Experiments were carried out with a flowing pulp suspension of unbleached pine sulphate pulp which was fed in a quantity of 18,000 l/min and with a pulp consistency of 3% to a bleaching plant in a sulphate factory. An experiment with regulation of chlorine dioxide

og klorstrømmen til det innledende bleketrinn som var et reak- and the chlorine flow to the initial bleaching step which was a reac-

sjonstrinn med tilsetning av først klordioxyd og deretter klor uten mellomliggende vasking eller alkalisk ekstraksjon, ble utført på følgende måte: ion step with the addition of first chlorine dioxide and then chlorine without intermediate washing or alkaline extraction, was carried out as follows:

Under en forsøksperiode ble klordioxyd satt til den første reaksjonsfase og klor til den annen reaksjonsfase ved hjelp av konvensjonell regulering. Under en annen forsøkspe-riode ble på tilsvarende måte klordioxyd og klor tilsatt ved hjelp av regulering ifølge oppfinnelsen. Under forsøkene ble den innkommende massesuspensjon analysert for å bestemme massekonsistensen, kappatallet og klorforbruket for den innkommende væske. Etter det innledende klordioxyd-klortrinn ble massen ekstrahert med alkali på laboratoriet før massens lignininnhold etter bleketrinnet ble analysert. Ved den konvensjonelle regulering ble klordioxydet satt til den første reaksjonsfase i direkte forhold til produksjonsnivået som under forsøket til-svarte en tilsetning av 11,1 kg aktivt klor/min. Klor ble tilsatt ved hjelp av konvensjonell referanseverdiregulering, hvorved det aktive klorinnhold ble holdt konstant på 0,130 g aktivt klor/l ved måling etter en reaksjonstid på 30 s. Ved reguleringen ifølge oppfinnelsen ble klordioxyd satt til den første reaksjonnsfase i direkte forhold til produksjonsnivået, tilsvarende en tilsetning av 11,1 kg aktivt klor/min. Restinnholdet av klordioxyd ble bestemt som aktivt klor etter en reaksjonstid på 10 s mellom klordioxyd og lignin. Klortilsetningen ble regulert ifølge oppfinnelsen manuelt hvert femte minutt i overensstemmelse med den følgende ligning: During an experimental period, chlorine dioxide was added to the first reaction phase and chlorine to the second reaction phase using conventional regulation. During another experimental period, chlorine dioxide and chlorine were added in a similar way by means of regulation according to the invention. During the experiments, the incoming pulp suspension was analyzed to determine the pulp consistency, kappa number and chlorine consumption of the incoming liquid. After the initial chlorine dioxide chlorine step, the pulp was extracted with alkali in the laboratory before the lignin content of the pulp after the bleaching step was analyzed. With the conventional regulation, the chlorine dioxide was added to the first reaction phase in direct relation to the production level, which during the experiment corresponded to an addition of 11.1 kg of active chlorine/min. Chlorine was added using conventional reference value regulation, whereby the active chlorine content was kept constant at 0.130 g active chlorine/l when measured after a reaction time of 30 s. In the regulation according to the invention, chlorine dioxide was added to the first reaction phase in direct relation to the production level, corresponding an addition of 11.1 kg of active chlorine/min. The residual content of chlorine dioxide was determined as active chlorine after a reaction time of 10 s between chlorine dioxide and lignin. According to the invention, the chlorine addition was regulated manually every five minutes in accordance with the following equation:

hvor F , og F .. betegner klorstrømmen hhv. klordioxydstrøm-J. 2 2 hhv. where F , and F .. denote the chlorine flow and chlorine dioxide stream-J. 2 2 respectively

men i kg aktivt klor/min, C betegner restinnholdet av klordioxyd bestemt som aktivt klor i g pr. liter etter en reaksjonstid på 10 s, og KF betegner forbruket av blekekjemikalier for den innkommende suspensjonsvæske i g aktivt klor pr. liter. but in kg active chlorine/min, C denotes the residual content of chlorine dioxide determined as active chlorine in g per liter after a reaction time of 10 s, and KF denotes the consumption of bleaching chemicals for the incoming suspension liquid in g active chlorine per litres.

Den foreliggende fremgangsmåte ble således tillempet i. forbindelse med en måling av behovet for aktivt klor hos suspensjonsvæsken i en massesuspensjon som føres til et bleketrinn med to på hverandre følgende behandlingstrinn, hvorved analyseresultatene fra det første behandlingstrinn ble utnyttet for å regulere kjemikalietilsetningen i det påfølgende behandlingstrinn. Det første bleketrinn ble derved utnyttet som en ligninstrømanalysator. De erholdte resultater fremgår av den nedenstående tabell 2. The present method was thus applied in connection with a measurement of the need for active chlorine in the suspension liquid in a pulp suspension which is fed to a bleaching step with two consecutive treatment steps, whereby the analysis results from the first treatment step were utilized to regulate the addition of chemicals in the subsequent treatment step . The first bleaching step was thereby utilized as a lignin flow analyser. The results obtained are shown in table 2 below.

Det fremgår av tabell 2 at variasjonene i det erholdte kappatall var + 0,73 ved tillempning av den konvensjonelle regu-leringsmetode, mens variasjonene i kappatall ved reguleringen ifølge oppfinnelsen var så små som + 0,14. Resultatet viser at ved anvendelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan klortilsetningen i den andre reaksjonsfase av bleketrinnet forandres fullstendig i overensstemmelse med det momentane behov, og dette er ikke mulig ved hjelp av den konvensjonelle referanseverdiregulering som er basert på utnyttelsen av såkalt "feed-back"-styring og regulering av kjemikalietilsetningen ved å holde restklorinnholdet på målestedet konstant. Det er således blitt oppnådd en direkte styring av kjemikalietilsetningen til den annen reaksjonsfase, hvorved fåes en mer effektiv utnyttelse av de tilførte kjemikalier. Derved kan også kjemika-lieomkostningene minskes. It appears from table 2 that the variations in the obtained kappa number were + 0.73 when applying the conventional regulation method, while the variations in kappa number with the regulation according to the invention were as small as + 0.14. The result shows that when using the method according to the invention, the addition of chlorine in the second reaction phase of the bleaching step can be completely changed in accordance with the momentary need, and this is not possible with the help of the conventional reference value regulation which is based on the utilization of so-called "feed-back" management and regulation of the chemical addition by keeping the residual chlorine content at the measuring point constant. Direct control of the chemical addition to the second reaction phase has thus been achieved, whereby a more efficient utilization of the added chemicals is achieved. In this way, the chemical costs can also be reduced.

Eksempel 5 Example 5

Regulering av alkalitilsetningen til et alkalisk ekstraksjonstrinn i en blekesekvens Controlling the alkali addition to an alkaline extraction step in a bleaching sequence

Forsøk ble utført med en til et blekeri strømmende massesuspensjon av ubleket furusulfatmasse som ble tilført i en mengde av 18 000 l/min og med en massekonsistens på 3 %. Experiments were carried out with a pulp suspension of unbleached pine sulphate pulp flowing to a bleaching plant, which was supplied in a quantity of 18,000 l/min and with a pulp consistency of 3%.

Det innledende bleketrinn i blekesekvensen var et konvensjonelt klorbleketrinn hvortil klor ble tilsatt i overensstemmelse med oppfinnelsen som angitt i eksempel 3, men. imed korreksjoner for den større massestrøm. Etter klortrinnet ble massen vasket og ekstrahert med alkali. Et forsøk på å regulere alkalistrømmen til det alkaliske reaksjonstrinn som fulgte etter det innledende klortrinn, ble utført dels ved hjelp av en konvensjonell metode og dels som en "feed-forward"-regulering ifølge oppfinnelsen i overensstemmelse med klorforbruket for materialer opp-løst i den innkommende væske, og med klorstrømmen til klortrinnet . The initial bleaching step in the bleaching sequence was a conventional chlorine bleaching step to which chlorine was added in accordance with the invention as indicated in example 3, but. with corrections for the greater mass flow. After the chlorine step, the pulp was washed and extracted with alkali. An attempt to regulate the alkali flow to the alkaline reaction step that followed the initial chlorine step was carried out partly by means of a conventional method and partly as a "feed-forward" regulation according to the invention in accordance with the chlorine consumption of materials dissolved in it incoming liquid, and with the chlorine flow to the chlorine stage.

Under en forsøksperiode ble alkali satt til alkali-trinnet på vanlig måte. Alkaliet ble for dette formål satt til trinnet i overensstemmelse, med manuelt målte pH-verdier etter trinnet. Denne pH-verdi etter trinnet bør overstige 10,5 dersom en fullstendig utløsning av ligninet skal skje. En høy-ere pH innebærer at for meget alkali er blitt tilsatt. Under forsøket var det imidlertid nødvendig å opprettholde en høyere pH-verdi (11,0) etter ekstraksjonstrinnet da oppholdstiden i ekstraksjonstrinnet var 60 min. for at pH ikke skulle falle til under 10,5. During an experimental period, alkali was added to the alkali stage in the usual way. For this purpose, the alkali was added to the step in accordance with manually measured pH values after the step. This pH value after the step should exceed 10.5 if a complete release of the lignin is to occur. A higher pH means that too much alkali has been added. During the experiment, however, it was necessary to maintain a higher pH value (11.0) after the extraction step as the residence time in the extraction step was 60 min. so that the pH would not fall below 10.5.

Under en annen forsøksperiode som fulgte direkte etter den tidligere, ble alkali satt til trinnet ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. For dette formål ble klorforbruket bestemt forårsaket av materialer oppløst i den væske som ble tilført til blekeriet. Dessuten ble en referanseverdiregulering av klortilsetningen til det innledende klortrinn utført. Den verdi som ble erholdt da klorstrømmen avtok med produktet av massestrømmen og forbruket av klor hos den innkommende væske, ble utnyttet for bestemmelse av ligninstrømmen. Alkalistrømmen til det påfølgende alkaliske ekstraksjonstrinn ble styrt ved hjelp av en "feed-forward"-regulering i overensstemmelse med følgende ligning: During another experimental period directly following the previous one, alkali was added to the step of the method of the invention. To this end, chlorine consumption was determined to be caused by materials dissolved in the liquid supplied to the bleach plant. In addition, a reference value adjustment of the chlorine addition to the initial chlorine step was carried out. The value obtained when the chlorine flow decreased with the product of the mass flow and the consumption of chlorine in the incoming liquid was used to determine the lignin flow. The alkali flow to the subsequent alkaline extraction step was controlled by means of a feed-forward control according to the following equation:

hvori in which

F ,.(t + 60) = alkalistrømmen i kg/min til det alkaliske aj-jcaxl. F ,.(t + 60) = the alkali flow in kg/min to the alkaline aj-jcaxl.

ekstraksjonstrinn med en tidsforskyvning på 60 min fra tilsetningen av klor til klortrinnet extraction step with a time shift of 60 min from the addition of chlorine to the chlorine step

F (t) = klorstrømmen til det innledende klortrinn i kg/ F (t) = chlorine flow to the initial chlorine stage in kg/

C12 min C12 min

KF(t) = forbruket av blekekjemikaliet klor hos den inn-gående suspensjonsvæske i gram klor/liter. KF(t) = consumption of the bleaching chemical chlorine in the incoming suspension liquid in grams of chlorine/litre.

Forsøket viste at det ved tillempning av den foreliggende fremgangsmåte ble erholdt en nøyaktig tilsetning av alka- The experiment showed that by applying the present method, an accurate addition of alka-

li, og dette medførte at pH under hele forsøksperioden kunne holdes på gjennomsnitlig 10,7 uten at pH noen gang var lavere enn 10,5.. Eksemplet viser hvorledes den foreliggende fremgangsmåte kan utnyttes for å oppnå en mer nøyaktig alkalitilsetning enn tidligere mulig og at betraktelige mengder alkali derved kan spares.- Ved en senkning av middelverdien for pH fra 11,0 li, and this meant that during the entire experimental period the pH could be kept at an average of 10.7 without the pH ever being lower than 10.5. The example shows how the present method can be used to achieve a more accurate addition of alkali than previously possible and that considerable amounts of alkali can thereby be saved.- By lowering the mean value for pH from 11.0

til 10,7 som erholdt ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, to 10.7 as obtained by the method according to the invention,

fåes en senkning av alkaiiforbruket med ca. 50%".. - a lowering of the alkali consumption by approx. 50%".. -

I de ovenstående eksempler er kalorimetrisk måleteknikk blitt anvendt for å foreta analysene før og etter eller under bleketrinnet. Det er selvsagt at også andre målemetoder kan anvendes for dette formål. Således'er f. eks., den såkalte kjemiluminiscensmetode hvor blekekjemikalene i suspens jonsvæsken.. bringes til å reagere med et reagens under avgivelse av et registrer- In the above examples, calorimetric measurement techniques have been used to carry out the analyzes before and after or during the bleaching step. It goes without saying that other measurement methods can also be used for this purpose. Thus, for example, the so-called chemiluminescence method where the bleaching chemicals in the suspension ionic liquid... are made to react with a reagent while emitting a register-

bart lys, en hurtig og ømfintlig metode som er .spesielt egnet bare light, a quick and delicate method which is especially suitable

for måling av lave innhold av aktivt klor. Redox- og polaro-graf iske målinger er også egnede da de ikke medfører noe for- for measuring low levels of active chlorine. Redox and polarographic measurements are also suitable as they do not involve any

bruk av reagenser. Fordelen med den kalorimetriske målemetode use of reagents. The advantage of the calorimetric measurement method

er imidlertid at den er meget nøyaktig, og dette fremgår av kurvene på fig. 2a og b og fig. 3. Da måling av reaksjonsvarme derved foretas, byr denne metode på den fordel at den kan anvendes for analyse av et stort antall forskjellige blekemidler, som f.eks. klor, klordioxyd, hypoklorit, hydrogenperoxyd og klorit. Den kalorimetriske måleteknikk kan også med fordel utnyttes for bestemmelse av alkali ved slike blekeprosesser hvor alkali, f. eks. natriumhydroxyd,--anvendes som aktiv bestand-del, f.eks. alkalisk oxygengassbleking og i alkaliske ekstrak-sjonsprosesser. Det er derved en fordel at den samme type instrumenter kan anvendes for alle disse materialer. is, however, that it is very accurate, and this is evident from the curves in fig. 2a and b and fig. 3. As the heat of reaction is thereby measured, this method offers the advantage that it can be used for the analysis of a large number of different bleaching agents, such as e.g. chlorine, chlorine dioxide, hypochlorite, hydrogen peroxide and chlorite. The calorimetric measuring technique can also be advantageously used for the determination of alkali in such bleaching processes where alkali, e.g. sodium hydroxide,--used as active ingredient, e.g. alkaline oxygen gas bleaching and in alkaline extraction processes. It is therefore an advantage that the same type of instruments can be used for all these materials.

Claims

1. Procedure for regulating the supply of reaction chemicals when removing lignin from and/or bleaching pulp produced within the cellulose industry, where a pulp suspension containing chemical-consuming materials is supplied with reaction chemicals and taken to a treatment step in which the reaction chemicals are fully or partially consumed, characterized in that the suspension liquid's need for reaction chemicals is determined before the treatment step, that the content of remaining unused reaction chemicals is determined after the chemical addition, and that the measured values obtained are used to control the addition of reaction chemicals to the mass suspension before and possibly also after the treatment step.

2. Method according to claim 1, characterized in that the content of remaining unconsumed reaction chemicals is determined during the treatment step.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the treatment step consists of a so-called lignin-removing bleaching step, i.e. a step in which the added pulp has a lignin content that corresponds to a kappa number within the range 100 - 5, preferably 40 - 9, and preferably 35 - 10.

4. Method according to claim 3, characterized in that the lignin-removing bleaching step is divided into several phases and that the consumption of chemicals in the first phase is used to determine the chemical requirement for the subsequent phase or phases.

5. Method according to claims 1-4, characterized in that the determination of the suspension liquid's need for reaction chemicals and/or the determination of the content of remaining unconsumed reaction chemicals is carried out calorimetrically.