NO149552B - Fremgangsmaate for behandling av lignocelluloseholdig fibermasse. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av et lignocellulosemateriale slik som f.eks. tremasse med klor i den hensikt å fjerne det gjenværende lignin fra massen efter kokning.

Blekningen innledes generelt med et kloreringstrihn, hvor ligninet omdannes til en vann- eller alkalioppløselig form, slik at det lett kan fjernes. Da klor sammenlignet med andre bleknings-kjemikalier er et billig kjemikalie, efterstreber man med dette å fjerne så meget lignin som med hensyn til massens kvalitet er mulig.

Hittil har kloreringen av massen i alminnelighet skjedd ved 3-4%fiberkonsentrasjon i et kloreringstårn, hvor klor opp-løst i vann innblandes jevnest mulig i massen og får innvirke ca. en times tid. Med hensyn til massens styrkeegenskaper er det for-delaktig at klordioxyd tilsettes.

Kloreringen av massen kan også utføres ved såkalt gass-klorering, hvorved massen fra hvilken væske mellom fibrene fjernes slik at dets konsentrasjon utgjør ca. 30 %, behandles i en gasstrøm. Reaksjonstiden er da meget kort.

Delignifiseringen er avhengig av klortilsetningen opp

til en viss grenseverdi som oppnåes når klormengden er 1,3 g/g lignin. Med en klorering i ett trim kan man få ca. 80 % av ligninet i massen til å oppløse seg. Hvis massen vaskes, hvorved det klorerte lignin fjernes og en ny klorering utføres, kan man få ca. 50 % av den gjenværende ligninmengde til å oppløse seg,

med andre ord at ca, 90% av ligninet efter kokningen kan fjernes.

Hittil anvendte metoder fordrer to kloreringstrinn og et vasketrinn, og fordrer dessuten stort klorforbruk hvis man vil opp-nå en høy delignifiseringsgrad ved klorbehandlingen.

Oppfinnelsens formål er å tilveiebringe en klorer-ingsmetode med færre behandlingstrinn enn tidligere kjente frem-gangsmåter og ved hvilken en høy delignifiseringsgrad kan oppnåes med lavt kjemikalieforbruk.

Oppfinnelsen angår således en fremgangsmåte for behandling av lignocelluloseholdig fibérmasse i tilslutning til en kokeprosess med etterfølgende vasking med klor for fjerning av gjenværende lignin, ved hvilken fibermassen i vandig suspensjon iblandes klor og eventuelt klordioxyd i gassform som får reagere med ligninet, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at væsken inneholdende reaksjonsproduktene ved klorbehandlingen fortrenges umiddelbart fra suspensjonen med en klorløsning som eventuelt inneholder klordioxyd.

En forklaring på den meget raske og effektive klorering

i det første trinn av prosessen er at kloret kontinuerlig oppløser seg fra gassboblene i væsken og at væsken holdes i en mettet til-stand helt til praktisk talt all gass er forbrukt.

Ifølge oppfinnelsen innblandes i massen klor og eventuelt også klordioxyd i gassform, som får reagere med ligninet i fibrene, hvorefter det klorerte lignin fjernes ved å fortrenge væsken i massen med en kloroppløsning som eventuelt også inneholder klordioxyd. Derefter behandles massen på i og for seg kjent måte med f.eks. natriumhydroxyd og klordioxyd. Behandlingen utføres hen-siktsmessig ved en massekonsentrasjon på 6 - 12 %, hvorved kloret og klordioxydet kan dispergeres jevnt i massen i en blander i form av'små gassbobler som lett oppløser seg i vannet og reagerer med massens lignin. Behandlingen skjer fortrinnsvis ved forhøyet temperatur, 30 - 60°C, hvorved kloreringsreaksjonen blir raskere. Optimaltemperaturen er ca. 45°C. Den nødvendige klormengde er 0,7 - 1,2 g/g lignin, hvorved0,1 - 0,5 g anvendes i fortreng-ningstrinnet. Kloreringsreaksjonen krever bare noen minutter, men i praksis anvendes noe lengere tid, 5-15 minutter, oftest ca. 10 minutter i hvert kloreringstrinn. Klortilsetningen er dog så liten at alt klor forbrukes uten at noen skadelige bireaksjoner skjer selv om reaksjonstiden forlenges.

Ifølge den tidligere ålment anvendte metode hvor kloreringen skjer ved en massekonsentrasjon på ca. 3 %, har klormengden vært så stor og reaksjonstiden så lang at ved siden av den egent-lige kloreringsreaksjon er der også skjedd andre klorforbrukende reaksjoner slik som oxydering av det klorerte lignin og skadelige bireaksjoner slik som partiell nedbrytning av cellulosemolekylene.

Oppfinnelsen beskrives i det følgende nærmere under hen-visning til medfølgende tegning som viser et flyteskjema for en blekeprosess hvor den nye metode er anvendt. I figuren er et mas-setilførselsmateriale fra vaskeriet efter en koker blitt betegnet med henvisningstall 1. Til dette mates gassformig klordioxyd 2 og klor 3, som innblandes i massen i blanderne 4 og 5. Alterna-tivt kan en blanding av klor og klordioxyd innblandes. Massen strømmer derefter til blekereaktor 6 i hvis nedre del klorerings-reaks jonen hovedsakelig skjer. Efter en passende lang reaksjons-tid fjernes reaksjonsproduktet, det klorerte lignin ved å fortrenge det i en diffusørs.første trinn 7 med en kloroppløsning 8. For-trengt oppløsning 9 fjernes fra reaktoren. I et følgende diffu-sørtrin 10 fortrenges de t klorerte lignin som er oppstått i det første trim, samt eventuelt uforbrukt klor ved hjelp av en alkali-oppløsning 11. Fra strømmen 12 fra diffusøren fjernes lignin 13, og væsken tilbakeføres til systemet, hvorved klor 14 og eventuelt også klordioxyd tilsettes. Massen sluttblekes derefter på i og for seg kjent måte f.eks. med klordioxyd i et diffusørtrinn 15, og vaskes i et diffusørtrinn 16.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen illustreres ytterli-, gere ved hjelp av følgende eksempel hvor den nye fremgangsmåte-sammenlignes med en tidligere kjent. . Som det fremgår av eksemplet ifølge oppfinnelsen ér der blitt oppnådd en høyere delignifiseringsgrad med lavere klorforbruk, og på betydelig kortere tid.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for behandling av lignocelluloseholdig fibermasse i tilslutning til en kokeprosess med etterfølgende vasking med klor for fjerning av gjenværende lignin, ved hvilken fibermassen i vandig suspensjon iblandes klor og eventuelt klordioxyd i gassform som får reagere med ligninet,karakterisert vedat væsken inneholdende reaksjonsproduktene ved klorbehandlingen fortrenges umiddelbart fra suspensjonen med en klorløsning som eventuelt inneholder klordioxyd.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fortrengnlngsbehandlingen med klorløsning utføres ved en fiberkonsentrasjon på 6 - 12%, fortrinnsvis 8 - 10%.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat fortrengnlngsbehandlingen med klorløsning utføres ved en temperatur på 30 - 60°C, fortrinnsvis 45°C.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3,karakterisert vedat kloret innblandes i massen i form av små gassbobler.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1 - 4,karakterisert vedat fibermassesuspensjonen ved den første klorinnblanding og ved fortrengnlngsbehandlingen iblandes en total klormengde på 0,7 - 1,2 g pr. g gjenværende lignin etter kokeprosessen og vaskingen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert vedat fortrengningsløsningen inneholder 0,1 - 0,5 g aktivt klor pr. g gjenværende lignin etter kokeprosessen og vaskingen.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5,karakterisert vedat det i massen innblandede klor får virke 5-15 minutter, fortrinnsvis 10 minutter, innen væsken i massen fortrenges med kloroppløsningen.

8. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av krav 1-7,karakterisert vedat den først innførte løsning fortrenges ved en andre, eksempelvis alkalisk løsning og at minst en del av den således fortrengte løsning anvendes som første fortrengningsløsning etter at det klorerte lignin er adskilt, og klor samt eventuelt også klordioxyd er tilsatt til denne.