NO150806B

NO150806B - Fremgangmaate og anordning for behandling av vedflis

Info

Publication number: NO150806B
Application number: NO781509A
Authority: NO
Inventors: Jonas Arne Ingvar Lindahl
Original assignee: Mo Och Domsjoe Ab
Priority date: 1977-05-02
Filing date: 1978-04-28
Publication date: 1984-09-10
Also published as: DE2818320A1; DE2818320B2; US4599138A; SE7705073L; FI66925C; FR2389712A1; FR2389712B1; NO150806C; FI66925B; JPS53139801A; AU498867B1; SE416481B; NO781509L; FI781289A; NZ187004A; JPS6231110B2; BR7802733A

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for behandling av vedflis for fjerning av tungmetaller og harpiks fra vedmaterialer samt en anordning for utførelse av fremgangsmåten .

Ved fremstilling av masse på kjemisk og/eller meka-

nisk måte fra lignocellulosemateriale, f.eks. vedflis, innvir-

ker vedens innhold av tungmetaller slik som Fe, Mn og Cu for-styrrende på fremstillingsprosessen. Ved de forhøyede tempera-turer som anvendes ved delignifisering, defibrering og raffinering tilveiebringer nærvær av tungmetaller nedbrytning av cellulosematerialet og nedsatt lyshet og styrke. Videre aksel-lereres spaltingen av peroxydblekemiddel og tungmetallene dan-

ner fargede komplekser med ligninkomponenter. For å motvike disse ulemper er det kjent å tilsette kompleksdannere slik som diethylentriaminpentaeddiksyre (DTPA), ethylendiamintetraeddik-syre (EDTA), nitrolotrieddiksyre (NTA), magnesiumkompleks og fosfater til cellulosematerialet, hvilke kompleksdannere fanger opp tungmetallene som til en stor grad kan fraskilles cellulosematerialet ved at de overgår i de sirkulerende vannløsnin-*

ger i fremstillingsprosessen. Således beskrives eksempelvis i US patentskrift 3 023 140 en metode for fremstilling av flis-raffineringsmasse i flere trinn, hvorved kompleksdannere og peroxydblekemiddel tilsettes i ett eller flere av raffinerings-trinnene. Tilsetning av kompleksdannere av lignocellulosemate-rialet medfører imidlertid som oftest den ulempe at man erhol-

der meget utspedde løsninger av kompleksdannere, som er vanske-lige å destruere, eksempelvis ved biologisk rensning før utslipp til recipienten, hvilket gjelder samtlige massefremstillings-metoder.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å eliminere

de ovenfor angitte ulemper.

I overensstemmelse med dette angår oppfinnelsen en fremgangsmåte for behandling av vedflis for fjerning av tungmetaller og harpiks før en etterfølgende delignifiserings- eller defibreringsbehandling i nærvær av et blekemiddel, hvorved flisen vaskes, komprimeres, impregneres med eventuelle delignifiseringskjemikalier og oppvarmes før delignifiserings- og/eller defibreringsbehandlingen, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at flisen etter komprimeringen impregneres med en løsning inneholdende kompleksdannere foruten alkali og et middel for reduksjon av tungmetall-ioner og at angitte løsnings fraskilles fra det oppvarmede flismateriale før delignifiserings- eller defibreringsbehandlingen i nærvær av blekemiddel.

Ved utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen

er det videre særskilt fordelaktig å regulere mengden alkali i impregneringsløsningen slik at den avpressede og fraskilte væskes pH vil ligge innen intervallet 4,0 - 9,5, fortrinnsvis 5,0 - 7,5, samt at mengden kompleksdannere i impregneringsløs-ningen går opp til minst 0,05 % av vedflisens tørre vekt.

Særskilt fordelaktig er det også å anvende SC>2 i im-pregneringsløsningen som reduksjonsmiddel for tungmetalljoner samt at mengden av SC>2 oppgår til maksimalt 3 % av vedflisens tørre vekt.

Etter impregneringen oppvarmes ifølge oppfinnelsen vedflisen hensiktsmessig i et lukket reaksjonskar til en temperatur av minst 50° C og høyst 170° C i et tidsrom av 1 - 60 min, hvoretter det oppvarmede flismateriale presses til et tørrstoff på minst 40 %, hvorved avpresset impregneringsvæske kontinuerlig fraledes. Den derved avpressede væske inneholder blant annet kompleksbundne tungmetallioner, harpikser og andre ekstraksjonsstoffer, men intet fritt S02 forutsatt at tilsetningen av S02 i impregneringsløsningen optimeres i samsvar med oppfinnelsesfremgangsmåten.

Etter pressing til et tørrstoff på minst 40 % kan flismaterialet med fordel behandles i et trykkar (koker) med vanndamp og/eller trykkluft ved en temperatur på mellom 20 og 180° C i et tidsrom på fra 1 til 15 minutter, fortrinnsvis 2

til 5 minutter, innen det føres videre til defibrering og raffinering i en skiveraffinator eller i en skrudefibrator av den type som markedsføres under varemerket "Frotapulper". Hvis bare trykkluft anvendes for komprimering av trykkaret, kan defibreringen utføres ved lavere temperatur enn hva som er mulig når vanndamp kommer til anvendelse.

Alternativt kan også den pressede vedflis med et tørrstoff på minst 40 % defibreres direkte uten å være blitt underkastet ovenfor angitte behandling i trykkar, hvilket i visse tilfeller har vist seg fordelaktig.

Etter at vedflisen er presset til et tørrstoff på minst 40 %, samtidig som avpresset impregneringsvæske fjernes,

kan den impregneres eller kokes på i og for seg kjent måte med egnet kokevæske, slik som for eksempel sur sulfitkokesyre, bisulfit- eller sulfitkokesyre, hvitlut for sulfatkoking eller natriumhydroxyd for oxygengassdelignifisering. Den ifølge oppfinnelsen behandlede vedflis kan altså med andre ord kokes i henhold til en hvilken som helst kjent teknikk.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse blekes det med damp og/eller trykkluft i trykkaret behandlede materiale samtidig med defibreringsbehandlingen i en skiveraffinator. Herved tilføres blekemiddel i skiveraffinatoren hensiktsmessig på en slik måte at dets blanding med fibermateriale skjer i nærheten av maleskivenes periferi og minst i en avstand fra disses sentrum svarende til 1/3 av malesfciveradien. Blekemidler kan bestå av såkalt ligninbevarende bTekekjemikalier slik som for eksempel peroxyder i hvilken som helst form. Særskilt hensiktsmessig er det å anvende hydrogenperoxyd sammen med natriumhydroxyd, natriumsilikat og eventuelt magnesiumsulfat. Når natriumsilikat kommer til anvendelse, er det særlig hensiktsmessig å tilføre dette separat ved maleskivenes periferi eller innen en avstand på høyst 200 mm fra disses periferi samt å tilføre de øvrige blekekjemikalier i maleskivenes sentrum eller på en avstand fra sentrum svarende maksimalt til 1/4 av maleskiveradien. Herigjen-nom begrenses eventuell dannelse av hårdt silikatbelegg på maleskivenes overflate. o

O

Ved tilpasning av foreliggende oppfinnelse reduseres i høy grad de innledningsvis angitte ulemper som den kjente teknikk er beheftet med. En særskilt fordel som oppnås med foreliggende oppfinnelse er således at volumet av væske som inneholder kompleksdannere og ekstraksjonsstoff vesentlig reduseres, hvilket innebærer lavere kostnader for miljøvernforan-staltninger. En ytterligere fordel er at man ved bleking av mekaniske og kjemimekaniske masser ikke behøver å investere kapital i et særskilt blekeri. Tilpasning av foreliggende oppfinnelse muliggjør videre at en lys og sterk masse kan frem-stilles ved lavere energiforbruk enn hva som har vært mulig med tidligere kjente teknikk. Den fremstilte masse har dessuten ved papirfremstilling vist seg å ha god prosessbarhet i form av god avvanning, god arkdannelse og god overflatejevnhet. For-delene når det gjelder lyshet, styrke og energiforbruk med de ifølge oppfinnelsen tatte foranstaltninger er dessuten overraskende .

Egnede kjemikalier som inngår i impregneringsløsnin-gen ifølge oppfinnelsen er reduksjonsmidler av typen bisulfit og/eller sulfit samt alkali slik som for eksempel natrium-

eller kaliumhydroxyd. Også reduksjonsmidler som natrium- eller sinkditionit, borhydrid, tioglykolsyre, ethanolamin og hydroxyl-amin kan anvendes. Egnede kompleksdannere er DTPA, EDTA og NTA samt magnesiumsaltkompleks og fosfater. Også natriumglukonat, natriumheptonat eller heterocykliske aminer slik som for eksempel dipicolylamin (DPA) kan anvendes som kompleksdannere.

Oppfinnelsen angår også en anordning for utførelse

av fremgangsmåten. En foretrukken utførelsesform av anordningen fremgår av fig. 1 og omfatter en flisvasker 1, en flisbeholder 2 hvis bunn er fast forbundet med en skruepresse 3 for komprimering og innmatning av flismateriale til et vertikalt impregneringskar 5, innvendig forsynt med vertikale transportskruer 6, et reaksjonskar 8 fast forbundet med et trykkar 11, hvilket er utstyrt med tilkoblingsledninger for såvel damp 12 som trykkluft 19 for regulering av trykk og temperatur samt en i bunnen anordnet skruemater for transport av flismateriale under trykk fra trykkarets bunn til en defibreringsanordning 14. Anordningen karakteriseres ved at reaksjonskaret 8 er utformet for å kunne arbeide under overtrykk samt at nevnte reaksjonskar 8 ved sin bunn er forbundet med trykkaret 11 via en væskeavpressende skrueinnmater 9 for fra-skillelse av impregneringsvæske via en ledning 10. Særskilt fordelaktig er videre at den væskeavpressende skrueinnmater 9 er anordnet til å danne en mot overtrykket i trykkaret 11 tettende plugg til flismateriale.

Anordningens hovedsakelige funksjon fremgår fra fig. 1 i beskrivelsen i eksempel 1.

Oppfinnelsen belyses av følgende utførelseseksempel.

Eksempel 1

I et forsøksanlegg som skjematisk er vist på fig. 1 hugges granstokker til flis hvis midlere lengde var 25 mm, midlere bredde ca. 20 mm og midlere tykkelse ca. 3 mm. Flisen ble vasket med vann ved ca. 85° C i en flisvasker 1. Etter flisvaskeren 1 ble flisen transportert til en flisbeholder 2, hvis nedre ende er forbundet med en skruinnmater 3. Skruinnmateren 3 kan sammenlignes med en kontinuerlig arbeidende skru-presse. Ved flisens passasje gjennom skruinnmateren 3 komprimeres flisen slik at overskudd av væske presses ut gjennom skruinnmaterens perforering og røret 4. Skruinnmaterens utløp er forbundet med et vertikalt impregneringskar 5 med to skruer 6 for transport av flisen. Ved forsøket ble det tilsatt gjennom ledningen 7 i impregneringskaret 0,2 % DTPA, 1 % NaHS03

og 0,5 % NaOH. Kjemikaliene er beregnet som 100" %-ige og res-pektive dosering er angitt i prosent av absolutt tørr ved. Ved flisens ekspansjon i impregneringskaret absorberte hvert kilo-gram tørr flis ca. 1 liter løsning. Videre medfylte ca. 0,3 liter impregneringsvæske på vedflisens overflate. Konsentra-sjonene (g/l) av avgitte kjemikalier i løsningene var tilpasset på slik måte at de ovenfor angitte innhold ble absorbert i flisen. Den impregnerte flis ble deretter fylt i reaksjonskar 8, hvori temperaturen ble holdt ved ca. 90° C ved hjelp av en damp-mantel 22. Etter 10 minutter ble den behandlede flis ført til en andre skruinnmater 9, som har et traktlignende utformet ut-løp mot et trykkar 11 og hvis mateskrue har en mot det angitte utløp økende stigning, slik at en mot overtrykket i trykkaret 11 tettende plugg av flismaterialet dannes. Videre er skruinnmateren 9 utstyrt med et konisk utformet stempel for tetning og sammenpressing av flismaterialet ved hjelp av en trykkbelas-tet hydraulisk sylinder 21. Ved passasjen gjennom skruinnmateren 9 utpresses ca. 1,3 m 3 væske pr. tonn flis, hvilken væske avledes gjennom ledningen 10. Væsken inneholder produkter som er dannet ved reaksjoner mellom tilsatte kjemikalier og vedens

organiske og uorganiske bestanddeler. Frem for alt utpresses kompleksbundne tungmetallioner, hvilket også tydelig fremgår fra nedenfor angitte sammenligning (Tabell 1) mellom flis som er behandlet ifølge oppfinnelsen og flis som ikke er behandlet i det hele tatt. Væsken 10 hadde en pH på 7,9 og intet innhold av fritt svoveldioxyd kunne spores.

Som det fremgår resulterte behandlingen ifølge oppfinnelsen i en kraftig reduksjon av tungmetallinnholdet i flisen. Tilstedeværende tungmetalljoner i flisen var dessuten kompleksbundet. Utløpet i skruinnmateren 9 er som ovenfor angitt sammenkoblet med trykkaret 11, hvori flisen oppvarmes med mettet vanndamp 12 til 95° C i ca. 3 minutter. Før regulering av temperaturen tilsettes trykkluft gjennom en ledning 19. I bunnen av trykkaret finnes transportskruer 13 som mater flisen inn til sentrum av en skiveraffinators 14 malehus. I skiveraffinatoren 14 defibreres og males flisen slik at enkelte fibre erholdes. I en avstand fra skivenes sentrum svarende til halve radien tilsettes blekekjemikalier via en ledning 15, hvilke besto av 3,0 % H202, 5 % Na2Si03 (42° Bé), 0,03 % MgS04 samt 1,0 % NaOH. Mengdene angir prosent av tørr masse. Energiforbruket ved defibreringen ble oppmålt til 0,8 MWh pr. tonn ferdig masse. For videre bearbeidelse av massen ble den behandlet i en andre skiveraffinator 16. I dette trinn ble det forbrukt 0,6 MWh pr. tonn masse. Raffinert masse ble silt et trinn i en trykksil 17 og to trinn i hvirvelrenser 18 (hydro-cykloner). Ferdig masse ble testet med hensyn på lyshet, metallinnhold og papiregenskaper. Resultatene er sammenfattet i tabell 2 som finnes etter eksempel 4.

Eksempel 2

Termomekanisk masse ble fremstilt ifølge kjent teknikk i et modifisert anlegg med stort sett samme utførelses-form som vist på fig. 1. Ved disse forsøk ble det anvendt samme flissortiment som ifølge eksempel 1. Etter flisvaskeren 1', ble flisen ført til reaksjonskaret 8 ved hjelp av skrueinn-materen 9. Flisen ble deretter bearbeidet på samme måte som beskrevet i eksempel 1, dog med det unntak at ingen blekekjemikalier ble tilsatt ved første defibrerings- og raffineringstrinn 14. Videre ble det anvendt bare vanndamp 12 i trykkaret 11 ved forvarming av flisen til 125° C i løpet av 3 minutter.

Energiforbruket og analyseresultatet er oppført i tabell 2.

Eksempel 3

Ved en modifisert fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ble flisen transportert til flisbeholderen 2 før skruinnmateren 3. Flisen ble deretter behandlet på samme måte som beskrevet i eksempel 1 med det unntak at bare 0,5 % NaOH ble tilsatt i impregneringskaret 5 via ledningen 7.

Resultatene er oppført i tabell 2.

Eksempel 4

Ved ytterligere en modifisert fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen ble forsøket ifølge eksempel 3 kopiert med unntak at foruten 0,5 % NaOH ble også 1 % bisulfit tilsatt i impregneringskaret 5 via ledningen 7.

Resultatene er oppført i tabell 2.

På basis av de erholdte verdier kan man konstatere at energiforbruket overraskende nok ble redusert med ca. 2 2 % ved forbehandling med alkali, bisulfit og kompleksdannere i forhold til fremstilling av vanlig termomekanisk masse (eksempel 2). Videre kan man konstatere at massenes papirtekniske egenskaper vesentlig var forbedret. Effekten av å forbehandle med kompleksdannere fremgår særskilt tydelig ved en sammenligning av massenes lysheter. Tilsetning av kompleksdannere har således høynet lysheten med tre enheter i sammenligning med tilsetning av bare NaOH og NaHSO^• Særlig overraskende er det lave ekstraktinnhold som oppnås ved behandling av flisen ifølge foreliggende oppfinnelse. Fremgangsmåten er således særskilt verdifull for fremstilling av masser som skal anvendes for absorberende produkter, slik som f.eks. mykt papir og fluffet masse. Væsken etter impregneringen kan gjenvinnes på vanlig måte eller utløste ekstraksjonsstoffer kan tilvaretas på samme måte som ved talgoljeutvinning.

Eksempel 5

For også å sammenligne resultatene med bleket termomekanisk masse ble forsøket beskrevet i eksempel 2 gjentatt. Herved ble tilsatt såvel blekekjemikalier som kompleksdannere ved raffineringstrinnet 16. Resultatene av sammenligningen er angitt nedenfor, hvorved også resultatene som ble erholdt ved fremstilling av masse ifølge en foretrukket form av foreliggende oppfinnelse er angitt.

Som det fremgår av sammenligningen har overraskende nok masse fremstilt ifølge foreliggende oppfinnelse vist seg å bli betydelig sterkere og fremforalt betydelig lysere enn raf-fineringsbleket termomekanisk masse. Det kan således ikke bare være tilsetningen av blekekjemikalier i første defibrerings- og raffineringstrinnet som har resultert i den sterkg og lyse masse, hvilken erholdes ved fremstillingen ifølge oppfinnelsen. Noen sikker forklaring på dette overraskende resultat kan for tiden ikke gis. En trolig årsak kan imidlertid være at flisen ved sin passasje gjennom to skruinnmatere utsettes for en viss form av fordefibrering, hvilket resulterer i en sterkere masse. En forklaring av den høye lyshet kan være at tilsetningen av reduksjonsmiddel og kompleksdannere kombinert med avpressingen har redusert peroxydets spaltning, hvilket i sin tur har bidratt til høy lyshet hos massen.

Eksempel 6

Gransulfitmasse av "dissolvingtype" ble fremstilt del-vis ifølge konvensjonell teknikk dels ifølge foreliggende fremgangsmåte. Herved ble uttatt i forbindelse med forsøket ifølge eksempel 1 fra det anlegg som er vist skjematisk i fig. 1, dels ved hugget til flis og dels flis som var behandlet med kompleksdannere, alkali og bisulfit ifølge foreliggende oppfinnelse. Den således behandlede flis ble tatt ut gjennom et mannhull 20 på trykkaret 11. Ved uttagning av den behandlede flis stengtes damptilførselen 12 til trykkaret 11.

De uttatte flispartier ble deretter underkastet sul-fitkokning i en laboratoriekoker med volum på 25 liter. Først ble den ubehandlede vedflis kokt, kok A, og deretter den flis som ble behandlet ifølge oppfinnelsen, kok B. For hvert kok ble det innveiet 3 kg flis (tørrstoff).

All flis ble væskefasekokt under følgende betingelser:

Forholdet væske (vedfuktighet inkludert) til tørr ved

= 4,5:1

Koksyren ble sammensatt slik at tilsetningen av Na20 ble

4,0 % og tilsetningen S02 24,0 %, alt beregnet på absolutt tørr ved.

Før tilsetningen av kokesyre i hvert kok ble flisen behandlet med mettet vanndamp ved atmosfæretrykk i 30 minutter.

Flis og kokesyre ble oppvarmet ved hjelp av sirkula-sjon av kokesyren gjennom en varmeveksler. Innholdet i kokeren ble oppvarmet på denne måte til 95° C i et tidsrom på 4 5 minutter og videre fra 95° C til 110° C i løpet av 3 timer, hvoretter temperaturen ble øket til 14 5° C i et tidsrom på 60 minutter. Flisen ble deretter kokt ved 145° C i 3 timer hvorpå overtrykket i kokeren gradvis ble redusert til atmosfæretrykk i løpet av 20 minutter.

Oppsluttet flis ble silt gjennom en laboratoriesil, type Wennberg, med spaltevidde 0,25 mm, hvorpå den silte masse ble avvannet i en sentrifuge til et tørrstoff på ca. 30 % og ble revet til små biter før tørking ved 35° C i 16 timer. Masseutbyttet og andre egenskapex hos massene fra kok A og B er angitt i det etterfølgende.

Som det fremgår fra resultatene har kok B som er ut-ført ifølge oppfinnelsen resultert i en masse med vesentlig lavere ekstraktinnhold og noe mindre innhold av tungmetallioner. Overraskende nok har kok B ifølge oppfinnelsen også gitt et høyere masseutbytte og lavere innhold av grove partikler (spetinnhold) enn konvensjonell kokningsteknikk ved sammenlign-bare kappetall. Noen sikker forklaring til det overraskende resultat kan for tiden ikke gis. En forklaring kan imidlertid være at ved forbehandlingen med blant annet alkali innføres i flisen natriumioner som sannsynligvis har hatt en positiv virk-ning ved kokningen. En annen forklaring kan være at gluko-mannanstabilisering erholdes ved flisens forbehandling, hvilket har bidratt til å øke masseutbyttet. En tredje mulig forklaring er at flisen ved passasjen gjennom skruinnmaterne utsettes for en mekanisk bearbeidelse som har resultert i sprekkdannelser og bruddanvisninger som deretter ved koking har lettet koksyrens penetrering av flisbitene og derved resultert i en mere homogen sulfonering enn hva som kan oppnås ved koking av ikke forbehandlet flis.

For sammenligning med eksempel 6 ble kontrollforsøk utført med forhåndsbehandlinger i henhold til norsk patentskrift 133594, 134563 og 145922.

Gransulfittmasser av den oppløsende type ble fremstilt i henhold til disse patenskrifter under anvendelse av de fore-trukne forbehandlingsprosesser.

Ca. 6 kg granflis,beregnet som ovntørr, ble tatt fra

anlegget vist i fig, 1, idet 6 kg satsen var tre som nettopp var redusert til flis. Den hele sats av flis ble deretter fylt i et trykkar med et volum på ca. 40 liter. Til karet ble ytterligere tilsatt 25 liter varm (7o°C) vandig løsning av natriumbisulfitt og DTPA. Løsningen inneholdt 30 g/l NaHS03 og 2 g/l DTPA chelateringsmiddel. Etter lukking av karet ble nitrogengass inn-ført inntil et trykk på 1 MPa ble erholdt inne i karet. For å oppnå en god væskestrømning og god kontakt mellom flisene og forbehandlingsløsningen, ble løsningen pumpet fra bunnen av karet og ført inn i toppen av karet under hele forbehandlingsperioden, som varte i 60 min.

En tredjedel, ca. 2 kg, av den forbehandlede sats av flis (beregnet som kontroll 1) ble deretter umiddelbart underkastet en sulfittoppslutning i en laboratorieopplslutter med et volum på 25 liter. Oppslutningen ble utført i væskefase under følgende betingelser:

Oppslutningsvæsken inneholdt 4,0% Na20 og 24,0% S02, beregnet på vekten av absolutt tørr ved.

Før tilsetning av oppslutningsvæsken til oppslutteren, ble flisene behandlet med mettet damp ved atmosfæretrykk i 30 min.

Satsen av granflis (kontroll 1) og kokevæsken ble oppvarmet ved sirkulering av væsken gjennom en varmeveksler-. Inne-holdet i oppslutteren ble oppvarmet på denne måte til 95°C i 45 min, og deretter fra 95 til 110°C i ytterligere 3 timer, hvoretter temperaturen ble hevet til 145°C i et tidsrom på 60 min. Flisene ble deretter oppsluttet ved 145°C i 3 timer hvorpå overtrykket i oppslutteren gradvis ble redusert til atmosfæretrykk i løpet av en periode på 20 min.

Den oppsluttede flis ble siktet i en laboratoriesikt

av Wenneberg type med spaltestørrelse på 0,25 mm, hvorpå den siktede masse ble awannet i en sentrifuge til tørrstoff innhold på ca. 30%, og revet i små biter før tørking ved 35°C i 16 timer. Masseutbytte og andre karakteristika for kontroll 1 masse er vist i den etterfølgende tabell.

En annen tredjedel (2 kg) av den forbehandlede sats

av granflis, angitt som kontroll 2, ble vasket med kranvann i 3 timer. Volumet av det rene kranvann anvendt for vaskingen var 1800 liter, dvs. 900 liter pr. kg tørr ved. Til tross for den betydelige mengde av vann som ble anvendt kunne det fremdeles finnes spor av DTPA i den forbehandlede flis, hvilket kan for-klares av den tette struktur av flisene og det faktum at DTPA-molekylet er relativt stort.

De vaskede flis i kontroll 2 ble deretter underkastet en sulfittoppslutning, sikting, avvanning og tørking på lignende måte som for kontroll 1 flisene.

Den siste tredjedel av den forbehandlede sats av granflis, 2 kg, angitt som kontroll 3, ble vasket på samme måte som kontroll 2, med det unntak at det anvendte vann ikke var kranvann, men avionisert rent vann. Spor av DTPA kunne kunne imidlertid også her finnes etter den ekstremt kraftige vasking med avionisert vann. Flisene i kontroll 3 ble deretter oppsluttet, siktet, awannet og tørket på nøyaktig samme måte som flisene i kontroll 1 og 2. Utbytte og andre karakteristika for massene i kontroll 2 og 3 er vist i den etterfølgende tabell. For sammen-ligningens skyld er de karakteristiske egenskaper fra masse ifølge eksempel 6, som ble forbehandlet i henhold til foreliggende fremgangsmåte, mens som ble oppsluttet, siktet, awannet og tørket på lignende måte som kontrollene, også vist i den etter-følgende tabell.

Som det fremgår fra de ovenfor angitte resultater har massen som er forbehandlet ifølge oppfinnelsen betydelig.

lavere innhold av grove partikler og i tillegg et lavere ekstraktinnhold og en betydelig høyere viskositet enn kontrollene.

Det faktum at kontroll 2 masse hadde et slikt høyt innhold av metaller indikeres ±. f lisene muligens har fungert som en ionebytter, og absorbert tunge metallioner fra vaskevannet. Det faktum at kontroll 3, til tross for utstrakt vasking med avionisert vann, har resultert i en dårligere masse sammenlignet med kok B i eksempel 6 er overraskende, og skyldes sannsynligvis ute-blivelse av sammenpressing i to trinn før og etter forbehandlingen. Dette er sannsynligvis også tilfelle med massene i kontroll 1

og 2.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør bruk av komprimering av lignocellulosemateriale før og etter impregneringen i forbehandlingsprosessen. Komprimering er ikke beskrevet i de angitte patentskrifter. Dataene viser at komprimeringstrinnene uten tvil gir uventede resultater. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan således kjennetegnes ved komprimering av ligno-cellulosematerialer,dvs.treflisene før og etter impregnering til et tørrstoffinnhold på mellom 40 og 70%, fortrinnsvis mellom 45 og 55%, idet komprimeringen utføres til en slik grad at material-et etter kompresjonen er istand til spontant å absorbere et volum av væske svarende til minst 80% av tørrvekten av veden.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan således også med fordel utnyttes for fremstilling av kjemisk masse. Derved er det ikke alltid nødvendig å vaske flisen før impregneringen ifølge oppfinnelsen. Det kan være tilstrekkelig at flisen dampbehandles og deretter føres til innmatningsskruen 3 som er sammenkoblet med impregneringskaret 5. Ved kontinuerlig kokning kan impregneringsvæske med kompleksbundne tungmetaller vesentlig fjernes ved hjelp av avpressing i kokerens skrueinnmater 9.

Ved fremstilling av masse med høyt utbytte ifølge oppfinnelsen kan også ytterligere kompleksdannere tilføres i pro-sessen på andre steder, slik som f.eks. i raffinatoren 14, videre er ikke temperaturen begrenset til hva som er angitt ved de utførte forsøk. Temperaturen kan således variere mellom 20 og 170° C. For å regulere temperaturen kan med fordel anvendes trykkluft ifølge hva som er beskrevet i svensk patent 318 178. Oppfinnelsen begrenses heller ikke til blekekjemikalietilset-ningen i første defibrerings- og raffineringstrinn ved fremstilling av masser med høyt utbytte. Blekekjemikalier kan således også meget vel tilsettes i et senere raffineringstrinn. Videre kan blekingen utføres i et separat trinn hvorved rest-kjemikaliene kan tilbakeføres til første defibreringstrinn ifølge svensk patentskrift 363 650.

Claims

I Fremgangsmåte for behandling av vedflis for fjerning av tungmetaller og harpiks før en etterfølgende delignifiserings- eller defibreringsbehandling i nærvær av et blekemiddel, hvorved flisen vaskes, komprimeres, impregneres med eventuelle delignifiseringskjemikalier og oppvarmes før delignifiserings-og/eller defibreringsbehandlingen,karakterisert ved at flisen etter komprimeringen impregneres med en løsning inneholdende kompleksdannere foruten alkali og et middel for reduksjon av tungmetallioner og at angitte løsning fraskilles fra det oppvarmede flismateriale før delingnifiserings- eller defibreringsbehandlingen i nærvær av blekemiddel.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert ved at impregneringsløsningens pH ved tilsetning av alkali reguleres slik at den fraskilte løsnings pH vil ligge i intervallet 4,0 - 9,5, fortrinnsvis 5,0 - 7,5.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2,karakterisert ved at det anvendes en mengde med kompleksdanner i impregneringsløsningen som er på minst 0,05% av vedflisens tørre vekt.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3,karakterisert ved at det anvendes et reduksjonsmiddel i impregneringsløsningen som utgjøres av SC^ samt at det anvendes en mengde av S02 på maksimalt 3% av vedflisens tørre vekt.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4,karakterisert ved at det impregnerte flismateriale oppvarmes til en temperatur på minst 50°C og høyst 170°C i et tidsrom på 1 til 60 minutter.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5,karakterisert ved at det impregnerte og oppvarmede flismateriale presses til et tørrstoff på minst 40% og at avpresset impregneringsvæske, inneholdende blant annet kompleksbundne tungmetallioner og ekstraksjonsstoffer, fjernes.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1-6,

karakterisert ved at all via impregneringsløs-ningen tilført S02 bringes til å reagere med flismaterialet ved dets kontakt med løsningen.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at det oppvarmede og pressede flismateriale behandles i et trykkar med damp og/eller trykkluft ved en temperatur på mellom 20°C og 180°C i et tidsrom på 1 til 15 minutter, fortrinnsvis 2 til 5 minutter, før defibrering og raffinering.
9. Fremgangsmåte ifølge krav 1-7, karakterisert ved at flismaterialet etter opp-varmingen og pressingen omgående underkastes en defibreringsbehandling.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 1 - 9, karakterisert ved at defibreringsbehandlingen utføres i en skiveraffinator, hvorved blekemiddel tilføres i skiveraffinatoren på en slik måte at dets blanding med fiber-materialet skjer i nærheten av maleskivenes periferi eller i en avstand fra maleskivenes sentrum svarende til minst 1/3 av disses radie.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10,

karakterisert ved at det som blekemiddel anvendes såkalt ligninbevarende blekemiddel, fortrinnsvis hydrogenperoxyd, hvorved blekekjemikalinene tilføres skiveraffinatoren på to steder slik at hydrogenperoxyd, natriumhydroxyd og eventuelt magnesiumsulfat tilføres maleskivenes sentrum eller i en avstand på maksimalt 1/4 av disses radius fra sentrum, samt at natriumsilikat tilføres skiveraffinatoren ved maleskivenes periferi eller i en avstand på høyst 200 mm fra disses periferi.
12. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1 - 8, omfattende en flisvasker (1), en flisbeholder (2) hvis bunn er fast forbundet med en skruepresse (3) for komprimering og innmatning av flismateriale til et vertikalt impregneringskar (5) innvendig forsynt med vertikale transportskruer (6), et reaksjonskar (8) fast forbundet med et trykkar (11) utstyrt med tilkoblingsledninger for såvel damp (12) som trykkluft (19) for regulering av trykk og temperatur samt en i bunnen anordnet skruemater for transport av flismateriale under trykk fra trykkarets bunn til en defibreringsanordning (14),karakterisert ved at reaksjonskaret (8) er ut- formet for å kunne arbeide under overtrykk samt at nevnte reaksjonskar (8) ved sin bunn er forbundet med trykkaret (11) via en væskeavpressende skruinnmater (9) for fraskilling av impregneringsvæske via ledning (10).
13. Anordning ifølge krav 12,karakterisert ved at den væskeavpressende skruinnmater (9) er anordnet til å danne en mot overtrykket i trykkaret (11) tettende plugg til flismateriale.