NO157223B

NO157223B - Fremgangsmaate ved delignifisering/bleking av cellulosemasse.

Info

Publication number: NO157223B
Application number: NO814024A
Authority: NO
Inventors: John Rickard Bergstrom
Original assignee: Mo Och Domsjoe Ab
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1981-11-26
Publication date: 1987-11-02
Also published as: FI813732L; SE442880B; CA1149111A; JPS57121690A; FI73019C; FI73019B; JPS6262199B2; NO814024L; SE8008336L; NO157223C

Description

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse. Med cellulosemasse forstås celluloseholdig materiale fremstilt fra lignocellulosematerialer, som f.eks. ved, halm, bagasse, lin og bomull. Oppfinnelsen kan med fordel tillempes for kjemisk cellulosemasse, dvs. masse fremstilt ved alkalisk koking eller sulfittkoking av lignocellulosematerialer. Eksempler på alkalisk kokede masser er sulfatmasse, polysul-fidmasse og sodamasse (dvs. masse som er blitt oppsluttet ved hjelp av natriumhydroxyd med eventuell tilsats av redox-katalysatorer). Oppfinnelsen kan også tillempes for masser med høyere utbytte enn kjemisk cellulosemasse, f.eks. halv-kjemisk masse.

Teknikkens stand

Delignifisering/bleking av cellulosemasse (herefter betegnet som bleking) i flere trinn er tidligere kjent. Den i første delen av blekesekvensen utførte behandling (de-lignif iserende bleking) går ut på å fjerne hoveddelen av gjenværende lignin og gir ingen markant lyshetsøkning. Den senere del av behandlingen (lyshetsøkende bleking) gir den egentlige lyshetsøkning. Delignifiserende bleking utføres med klor, klordioxyd eller blandinger derav som blekekjemikalier, mens det ved den lyshetsøkende bleking anvendes oxyderende kjemikalier, som hypokloritt, klordioxyd og per-oxyd.

Fremstillingen av klor er vesentlig billigere enn frem-stilling av klordioxyd hva gjelder energibehovet pr. mengde aktivt klor, men klor reagerer med lignin og kullhydrat-

delen i cellulosemassen og fører til giftige stoffer av

typen klorerte hydrocarboner og klorert lignin som slippes

ut i resipienten. Klordioxyd reagerer bare med ligninet uten nevneverdig dannelse av organiske klorforbindelser og angrep på cellulosen og hemicellulosen. Ved å blande klordioxyd med klor fås minsket angrep gå cellulosemassens kullhydratdel.

Ved såkalt fortrengningsbleking fortrenges et bleke-

' i'

kjemikalium, f.eks. klor, efter en viss tid med vann eller alkalioppløsning, hvorpå efter en viss tid denne væske på sin side fortrenges med en annen blekekjemikalieoppløsning, f.eks. inneholdende klordioxyd, hvilket gir fordelen med en forenklet apparatur.

Samtlige blekekjemikalier oppviser såvel fordeler som ulemper.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det tekniske<1> problem

Ved hittil kjent teknikk har blekekjemikaliene klor

og klordioxyd ikke kunnet utnyttes på optimal måte, dvs. slik at fordelen ved de respektive blekekjemikalier utnyttes samtidig som deres ulemper motvirkes.

Løsningen

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å oppnå en optimal utnyttelse av de ovennevnte blekekjemikalier og angår en fremgangsmåte ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse ved hjelp av kjemikaliene klor og klordioxyd, hvor det til cellulosemassen i ett og det samme delignifiserings-/ bleketrinn først tilføres klordioxyd og efter en tid klor, og fremgangsmåten er særpreget ved at klor tilføres sekvensielt til cellulosemassen ved to eller flere tilfeller under delignifiserings/blekeforløpets gang og at cellulosemassens surhetsgrad før og/eller på et tidlig stadium av delignifiserings/ bleketrinnet innstilles slik at cellulosemassens pH-verdi ved delignifiseringens/blekingens avslutning oppgår til 3,5-6,0, med fordel til 4,5-5,5, fortrinnsvis til 4,75-5,25.

Bleketrinnet ifølge oppfinnelsen kan innføres hvor som helst i en blekesekvens, dvs. ved begynnelsen, midt i eller slutten av denne. Det er spesielt fordelaktig å innføre bleketrinnet ifølge oppfinnelsen på de steder hvor tidligere klordioxydtrinn er blitt anvendt. Det er fullt mulig også

å erstatte klortrinn med bleketrinnet ifølge oppfinnelsen, f.eks. som et første bleketrinn i en blekesekvens.

Den foreliggende fremgangsmåte kan tillempes for cellulosemasse av varierende massekonsentrasjon. Imidlertid må

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse. Med cellulosemasse forstås celluloseholdig materiale fremstilt fra lignocellulosematerialer, som f.eks. ved, halm, bagasse, lin og bomull. Oppfinnelsen kan med fordel tillempes for kjemisk cellulosemasse, dvs. masse fremstilt ved alkalisk koking eller sulfittkoking av lignocellulosematerialer. Eksempler på alkalisk kokede masser er sulfatmasse, polysul-fidmasse og sodamasse (dvs. masse som er blitt oppsluttet ved hjelp av natriumhydroxyd med eventuell tilsats av redox-katalysatorer). Oppfinnelsen kan også tillempes for masser med høyere utbytte enn kjemisk cellulosemasse, f.eks. halv-kjemisk masse.

Teknikkens stand

Fremstillingen av klor er vesentlig billigere enn frem-stilling av klordioxyd hva gjelder energibehovet pr. mengde aktivt klor, men klor reagerer med lignin og kullhydrat-delen i cellulosemassen og fører til giftige stoffer av typen klorerte hydrocarboner og klorert lignin som slippes ut i resipienten. Klordioxyd reagerer bare med ligninet uten nevneverdig dannelse av organiske klorforbindelser og angrep på cellulosen og hemicellulosen. Ved å blande klordioxyd med klor fås minsket angrep ^>å cellulosemassens kullhydratdel.

Ved såkalt fortrengningsbleking fortrenges et blekekjemikalium, f.eks. klor, efter en viss tid med vann eller alkalioppløsning, hvorpå efter en viss tid denne væske på sin side fortrenges med en annen blekekjemikalieoppløsning, f.eks. inneholdende klordioxyd, hvilket gir fordelen med en forenklet apparatur.

Samtlige blekekjemikalier oppviser såvel fordeler som ulemper.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det tekniske problem

Ved hittil kjent teknikk har blekekjemikaliene klor

Løsningen

Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å oppnå en optimal utnyttelse av de ovennevnte blekekjemikalier og angår en fremgangsmåte ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse ved hjelp av kjemikaliene klor og klordioxyd, hvor det til cellulosemassen i ett og det samme delignifiserings-/ bleketrinn først tilføres klordioxyd og efter en tid klor, og fremgangsmåten er særpreget ved at klor tilføres sekvensielt til cellulosemassen ved to eller flere tilfeller under delignifiserings /blekef or løpets gang og at cellulosemassens surhetsgrad før og/eller på et tidlig stadium av delignifiserings/ bleketrinnet innstilles slik at cellulosemassens pH-verdi ved delignifiseringens/blekingens avslutning oppgår til 3,5-6,0, med fordel til 4,5-5,5, fortrinnsvis til 4,75-5,25.

Teknisk område

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse. Med cellulosemasse forstås celluloseholdig materiale fremstilt fra lignocellulosematerialer, som f.eks. ved, halm, bagasse, lin og bomull. Oppfinnelsen kan med fordel tillempes for kjemisk cellulosemasse, dvs. masse fremstilt ved alkalisk koking eller sulfittkoking av lignocellulosematerialer. Eksempler på alkalisk kokéde masser er sulfatmasse, polysul-fidmasse og sodamasse (dvs. masse som er blitt oppsluttet ved hjelp av natriumhydroxyd med eventuell tilsats av redox-katalysatorer). Oppfinnelsen kan også tillempes for masser med høyere utbytte enn kjemisk cellulosemasse, f.eks. halv-kjemisk masse.

Teknikkens stand

Fremstillingen av klor er vesentlig billigere enn frem-stilling av klordioxyd hva gjelder energibehovet pr. mengde aktivt klor, men klor reagerer med lignin og kullhydrat-delen i cellulosemassen og fører til giftige stoffer av typen klorerte hydrocarboner og klorert lignin som slippes ut i resipienten. Klordioxyd reagerer bare med ligninet uten nevneverdig dannelse av organiske klorforbindelser og angrep på cellulosen og hemicellulosen. Ved å blande klordioxyd med klor fås minsket angrep ^å cellulosemassens kullhydratdel.

Ved såkalt fortrengningsbléking fortrenges et blekekjemikalium, f.eks. klor, efter en viss tid med vann eller alkalioppløsning, hvorpå efter en viss tid denne væske på sin side fortrenges med en annen blekekjemikalieoppløsning, f.eks. inneholdende klordioxyd, hvilket gir fordelen med en forenklet apparatur.

Samtlige blekekjemikalier oppviser såvel fordeler som ulemper.

Beskrivelse av oppfinnelsen

Det tekniske problem

Ved hittil kjent teknikk har blekekjemikaliene klor

Løsningen

Teknisk område

Teknikkens stand

Fremstillingen av klor er vesentlig billigere enn frem-stilling av klordioxyd hva gjelder energibehovet pr. mengde aktivt klor, men klor reagerer med lignin og kullhydrat-delen i cellulosemassen og fører til giftige stoffer av typen klorerte hydrocarboner og klorert lignin som slippes ut i resipienten. Klordioxyd reagerer bare med ligninet uten nevneverdig dannelse av organiske klorforbindelser og angrep på cellulosen og hemicellulosen. Ved å blande klordioxyd med klor fås minsket angrep.,på cellulosemassens kullhydratdel.

Ved såkalt fortrengningsbleking fortrenges et bleke-

■'i-

Samtlige blekekjemikalier oppviser såvel fordeler som ulemper.

Beskrivelse1 av oppfinnelsen

Det tekniske problem

Ved hittil kjent teknikk har blekekjemikaliene klor

Løsningen

Den foreliggende fremgangsmåte kan tillempes for cellulosemasse av varierende massekonsentrasjon. Imidlertid må cellulosemassefibrene inneholde og helst omgis av vann. Ifølge en foretrukken utføreIsesform av oppfinnelsen foreligger cellulosemassen i form av en suspensjon med en massekonsen-

trasjon av 2-30%, fortrinnsvis 2,5-12%.

Cellulosemassen kommer som regel fra et vaskefilter og forlater dette i form av en sammenhengende massebane med en massekonsentrasjon av 11-16%. Massebanen får som regel falle ned i en skrue i hvilken den oppsmuldres.

Massesuspensjonen overføres derefter til et apparat

hvor klordioxyd i form av en vannoppløsning innblandes,

hvorved en massekonsentrasjon av ca. 6-12% fås. Den samlede mengde av aktivt klor på samme måte som mengden av klordi-

oxyd som tilføres til massesuspensjonen, er i første rekke avhengig av cellulosemassens lignininnhold og kan derfor variere betraktelig. Vanligvis ligger den totale tilsats av aktivt klor, dvs. klor og klordioxyd, mellom 0,2 og 10%, beregnet på absolutt tørr masse. Mengden av klordioxyd som tilsettes i det ovennevnte apparat, er 30-90%, med fordel 40-85 %, fortrinnsvis 50-70%, av den samlede aktive klortil-

sats til trinnet. Massesuspensjonen får reagere "med klordioxydet i løpet av en viss tid. Denne oppholdstid kan opp-

nås ved å transportere massesuspensjonen gjennom en ledning med en viss lengde og/eller ved å oppbevare massesuspen-

sjonen i et kar av en eller annen type, f.eks. et lite bleke-

tårn. Derefter transporteres massen til et sted for inn-

blanding av kjemikalier, hvor klor tilføres vanligvis i form av en vandig oppløsning. Tiden mellom klordioxydtil-

satsen og den første tilsats av klor kan variere betrak-

telig, bl.a. beroende på den temperatur som massesuspen-

sjonen oppviser. Det foretrekkes imidlertid at den første deltilsats av klor foretas innen 30 minutter, med fordel innen 15 minutter, fortrinnsvis innen 5 minutter, efter klordioxydtilsatsen. Massesuspensjonen transporteres der-

efter videre til ennu et kjemikalieinnblandingssted hvor ytterligere klor tilføres. Tiden mellom de to klortil-

satser kan overensstemme med de ovenfor angitte, men be-

høver ikke å gjøre dette.

Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen transporteres massesuspensjonen til ytterligere kjemikalie-innblandingssteder hvor klor tilføres. Klortilsatsen oppdeles således i minst to tilfeller, og den mengde klor som tilsettes i hvert tilfelle, skal være 10-25%, med fordel 15-25%, fortrinnsvis 20-24%, av den mengde aktivt klor som følger med massesuspensjonen og er uforbrukt når tilsetningen finner sted. Mengden av uforbrukt, aktivt klor i massesuspensjonen fastslås ved analyse ved hjelp av en eller annen av de kjente metoder. Da forbruket av blekekjemikalier er større i begynnelsen av bleketrinnet, tilføres hoveddelen av kloret i løpet av den første halvdel av bleketrinnet.

Temperaturen under bleketrinnet står i forbindelse med og er beroende på flere parametre, f.eks. plasseringen av bleketrinnet ifølge oppfinnelsen i blekesekvensen, den totale tilsetning av aktivt klor og tiden, og den ligger som regel ved 20-90°C, med fordel ved 30-70°C, fortrinnsvis ved 40-60°C. Massesuspensjonens pH når den innføres i bleketrinnet ifølge oppfinnelsen, varierer avhengig av den nærmest forutgående behandling. Eksempelvis blir ikke bleketrinnet ifølge oppfinnelsen alltid forutgått av ett vasketrinn, men cellulosemassen kan transporteres direkte fra et kjemi-kaliebehandlingstrinn til bleketrinnet ifølge oppfinnelsen. Det er derfor av den største viktighet for oppnåelse av

et godt resultat ved blekingen ifølge oppfinnelsen at den innkommende cellulosemasses surhetsgrad kontrolleres og innstilles slik at cellulosemassens pH.ved slutten av bleketrinnet ifølge oppfinnelsen ligger innen området 3,5-6,0,

med fordel 4,5-5,5, fortrinnsvis 4,75-5,25.

Selv om det ovenfor angitte er en foretrukken utfør-elsesform av oppfinnelsen, er det også mulig å kontrollere og innstille cellulosemassens surhetsgrad på et tidlig stadium av bleketrinnet. Dersom det er nødvendig å til-sette alkali, kan tilsetningen foretas i ett eller flere tilfeller før bleketrinnet og/eller på et tidlig stadium av bleketrinnet.

Det som utmerker den foreliggende oppfinnelse, er

som angitt ovenfor at det til cellulosemassen først til-føres klordioxyd og derefter klor sekvensielt i to eller

flere tilfeller under bleketrinnet. Med klordioxyd menes foruten rent klordioxyd også klordioxydblandinger i hvilke klordioxydet er det dominerende kjemikalium. Som kjent er det vanskelig å fremstille helt rent klordioxyd. Teknisk klordioxyd inneholder som regel en viss mengde klor, og selv om klorandelen oppgår til opp imot 30%, omfattes denne blanding av begrepet klordioxyd. På lignende måte menes med klor foruten rent klor også klorblandinger i hvilke kloret er det dominerende kjemikalium.

Hva gjelder tilsetningen av klordioxyd og klor til massesuspensjonen, finner denne sted på følgende måte: Klordioxyd i form av en vandig oppløsning tilføres til et blandeapparat i hvilket det innblandes i massesuspensjonen. Blandeapparatet betegnes som "mikser<1->'. Disse kan oppdeles i to typer, dvs. dynamisk mikser som inneholder én eller flere bevegelige deler av typen stavmikser, og statisk mikser som ikke inneholder noen bevegelige deler. Begge typer av blandeapparater kan anvendes ved innblanding av klordioxyd i massesuspensjonen ved utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte.

Klor kan tilsettes til massesuspensjonen i form av

gass eller i form av en vandig oppløsning. En vandig opp-løsning av klor foretrekkes. Det ovenfor beskrevne apparat kan anvendes også for innblanding av klor i massesuspensjonen. Det er viktig at blandingen av klor og massesuspensjon er intens. Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen blandes kloret inn i massesuspensjonen ved hjelp av et langt rør gjennom hvilket massesuspensjonen pumpes. Innvendig er røret forsynt med faste skjermer som i lengderetningen er plassert med visse mellomrom mellom hverandre. I direkte tilknytning til skjermene, nærmere bestemt noe efter skjermene i massesuspensjonens transportretning, finnes tilkoblede ledninger for innføring av klor. Når massesuspensjonen pumpes gjennom røret, utsettes denne for en kraftig turbulent bevegelse i og med at den passerer skjermene. Nettopp på disse steder tilføres kloret i form av en vandig oppløsning. Det er spesielt fordelaktig dersom kloret innblandes i den vannoppløsning som følger med cellulosemassen, under delvis

separering av cellulosemassen og væsken. Dette kan oppnås f.eks. ved at smalere rør som er forsynt med slisser eller andre perforeringer i røroverflaten innsettes i det grovere, langsgående rør på de steder hvor tilførselsledningene for klor er tilkoblet. Væske, men ikke cellulosemasse, presses gjennom disse perforeringer, og kloroppløsningen tilføres til denne væske, hvorefter cellulosemassen og væsken igjen blandes efter passering av de ovennevnte skjermer.

Fordeler

En rekke fordeler oppnås ved å bleke cellulosemassen ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

En stor del av det klordioxyd som tidligere er blitt anvendt for bleking i forskjellige blekesekvenser, kan er-stattes med det billigere blekekjemikalium klor uten at mengden av organisk bundet klor (dvs. det mest giftige materiale) øker i blekeavluten. Dette innebærer at den fra et økonomisk synspunkt meget viktige sammenheng mellom anvendelse av klor og natriumhydroxyd i blekesekvensen kan opprettholdes på en fordelaktig måte. En for sterk anvendelse av klor fører til en for lav produksjon av natriumhydroxyd i forhold til etterspørselen innenfor cellulose-industrien, hvilket på sin side fører til dyrere natriumhydroxyd og høyere samlede fremstillingsomkostninger for bleket cellulosemasse.

Den tilførte mengde klordioxyd utnyttes på en bedre måte, formodentlig beroende på at nedbrytning av HC1C>2 til HC10 og HC103 motvirkes av tilsetningen ifølge oppfinnelsen av klor. Behandlingstemperaturen kan senkes og tiden for-kortes sammenlignet med vanlig klordioxydbleking beroende på den høye effektivitet (høy reaksjonshastighet) ved blekeprosessen ifølge oppfinnelsen. En senkning av temperaturen innebærer en energigevinst, og en kortere tid innebærer at oppbevaringsvolumene, f.eks. i form av bleketårn, blir mindre, hvilket minsker investerings- og driftsom-kostningene.

Beskrivelse av tegningen

På Fig. 1 er vist et flytskjema for en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Beste utførelsesform

Forsøk med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er blitt gjort, og de oppnådde resultater fremgår av det nedenstående utføreIseseksempel.

Eksempel 1

Furusulfatmasse med kappatallet 3,0 og viskositeten 995 dm 3/kg ble bleket dels med klordioxyd ifølge vanlig teknikk og dels med klordioxyd og klor ifølge oppfinnelsen.

Ved bleking med bare klordioxyd (0-prøve) ble 417 g

av en massesuspensjon med en konsentrasjon av 12% innveid i et blekekar. 778,7 g vann ble tilsatt. Blandingen ble temperert i et vannbad til 40°C. 54,3 ml av en klordioxyd-oppløsning med en styrke på 15 g aktivt klor/liter ble til-ført. Blekemidlet ble blandet inn i massesuspensjonen ved hjelp av et propellrøreverk i løpet av 2 minutter fra til-setningstidspunktet. Blekekaret ble oppbevart i vannbadet i 30 minutter. Derefter ble blekingen avbrutt og masse-suspens jonens pH og restklorinnhold bestemt. Ark ble laget fra den vaskede cellulosemasse for å bestemme lyshet.

Ved bleking ifølge oppfinnelsen ble også 417 g 12%-ig cellulosemasse innveid i et blekekar, og til denne ble 720,8 g vann tilsatt. Blandingen ble temperert i et vannbad til 40°C. Alkali i en mengde av 0,1 g ble tilført til massesuspensjonen for å øke dennes pH noe. Under kraftig omrøring ved hjelp av et propellrøreverk ble 3 3,3 ml av en klordioxydoppløsning med en styrke på 15 g aktivt klor/ liter tilsatt. Tidsmålingen begynte i og med tilsetningen av klordioxyd. Efter 2 minutter ble 28,8 ml, efter 4 minutter 26,3 ml og efter 6 minutter 23,8 ml av en kloropp-løsning med en styrke på 4,0 g aktivt klor/liter tilsatt under fortsatt omrøring. Omrøringen ble fortsatt i ytterligere 2 minutter før den ble avbrutt. Blekingen fortsatte inntil samlet 30 minutter var forløpt. Derefter ble massesuspensjonens pH og restklorinnhold bestemt. Ark ble laget fra den vaskede cellulosemasse for å bestemme lyshet.

Betingelser og resultater er sammenfattet i den nedenstående tabell 1.

Tilsatsen av blekekjemikalier er beregnet i % av absolutt tørr masse, lysheten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 11:75, viskositeten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 15:62, og mengden av organisk bundet klor ble bestemt efter ekstråksjon med petroleumsethér.

Det fremgår av den ovenstående tabell at blekemetoden ifølge oppfinnelsen er betydelig mer effektiv enn vanlig klordioxydbleking, hvilket gir seg til kjenne ved en betraktelig høyere lyshet for cellulosemassen og et betraktelig lavere restklorinnhold i massesuspensjonen. Til tross for den store forskjell i lyshet for massene ifølge O-prøven hhv. ifølge oppfinnelsen er viskositeten for massen ifølge oppfinnelsen bare ubetydelig lavere enn for massen ifølge O-prøven. Det fremgår videre at mengden av organisk bundet klor i blekeavluten er hovedsakelig den samme for de to forsøk.

I det ovenfor beskrevne eksempel ble klortilsatsen delt slik at den ble foretatt i tre tilfeller. Ifølge en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen skal kloret tilsettes i tre eller flere tilfeller under bleketrinnet.

Eksempel 2

Forsøk med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er blitt utført i et forsøksanlegg i en fabrikk.

Forsøket ifølge oppfinnelsen ble utført i overensstemmelse med det flytskjema som er vist på Fig. 1, med en bjerkesulfatmasse med kappatallet 2,7. Til sammenligning ble massen bleket i et vanlig klordioxydtrinn, dvs. at alt klordioxyd ble tilsatt ved starten av blekingen (O-prøve). Massenkonsentrasjonen i dette trinn var 4,2%, temperaturen 42°C, og tiden 30 minutter. Mengden av tilsatt klordioxyd var 1,6% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse, og pH i massesuspensjonen ved avslutningen av blekingen var 3,4.

Ved forsøket ifølge oppfinnelsen ble en massesuspensjon av den ovennevnte bjerkesulfatmasse transportert gjennom ledningen 1 til en mikser 2. I denne ble cellulosemassen blandet med en vandig oppløsning av klordioxyd som ble til-ført gjennom ledningen 3. Den tilsatte klordioxydmengde var 0,8% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse. Derefter ble massesuspensjonen transportert gjennom ledningen 4 til et langt behandlingskar 5. Dette var oppdelt i kjemikalieinnblandingsrom 6,7,8 osv. og mellomliggende oppholdsvolum 9, 10, 11 osv. Kjemikalieinnblandingsrommene var forsynt med faste skjermer 12 som forårsaket at massesuspensjonen fikk en turbulent strømning. I tilknytning til skjermene 12 i rommene 6, 7 og 8 ble klor tilsatt i form av en vandig oppløsning. Denne ble tilført via hovedled-ningen 13 og grenledningene 14, 15 og 16. Ved det foreliggende forsøk ble klortilsatsen oppdelt i 13 delstrømmer.

På Fig. 1 som viser et skjematisk flytskjema av prinsipiell art, er bare tre tilsatser blitt vist. Den sammenlagte mengde tilsatt klor var 0,8%, beregnet på absolutt tørr masse. Efter klortilsatsene ble massesuspensjonen via ledningen 17 overført til et bleketårn 18 hvor. massen ble ferdigbleket. Blekeforløpet ble avbrutt 30 minutter efter klordioxydtilsatsen ved at massen via ledningen 19 ble transportert til et vaskefilter (Ikke vist). Massesuspensjonens temperatur var 42°C under hele bleketrinnet. Efter den siste klortilsats var suspensjonens massekonsentrasjon 4,2%. Surhetsgraden for massesuspensjonensom kom inn gjennom ledningen 1, var avpasset slik at massesuspensjonens pH ved avslutningen av blekingen var 5,2.

Oppdelingen av klortilsatsen fremgår av den nedenstående tabell 2.

Ved begge blekeforsøk ble gjenværende mengde uforbrukt aktivt klor bestemt efter at blekingen var blitt avsluttet, og fra den vaskede masse ble ark laget for hvilke lysheten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 11:75. De målte verdier fremgår av den nedenstående tabell 3.

De ovenstående verdier viser at blekeprosessen ifølge oppfinnelsen er meget mer effektiv enn vanlig klordioxydbleking, hvilket fremgår av det lavere restklorinnhold i massesuspensjonen og av den høyere lyshet for massen.

Eksempel 3

Den samme bjerkesulfatmasse som i eksempel 2 ble på ny behandlet i overensstemmelse med oppfinnelsen og i overensstemmelse med det flytskjema som er vist på Fig. 1.

Ved disse forsøk ble alkalitilsatsen til den gjennom ledningen 1 innkommende massesuspensjon variert slik at det ble oppnådd fem forskjellige pH-verdier for massesuspensjonen ved avslutningen av blekingen.

Blekebetingelsene fremgår av den nedenstående tabell 4.

Efter blekingens slutt ble gjenværende mengder uforbrukt aktivt klor i massesuspensjonen bestemt, og fra den vaskede masse ble ark laget for hvilke lysheten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 11:75. De målte verdier fremgår av den nedenstående tabell 5.

Det fremgår av de ovenstående verdier at restklorinn-holdet ved samtlige forsøk er lavt. Massens lyshet blir spesielt høy dersom pH i massesuspensjonen ved blekingens slutt ligger innen området 3,5-6,0.

Eksempel 4

En bjerkesulfatmasse med ka<p>patallet 4,5 og lysheten 50/9% ISO ble behandlet dels i overensstemmelse med vanlig klordioxydbleking, dvs. med tilsats av alt klordioxyd ved starten av bleketrinnet, og dels i overensstemmelse med oppfinnelsen, dvs. i overensstemmelse med det flytskjema som er vist på Fig. 1, Hensikten med forsøkene var å oppnå

samme lyshet for de blekede massef*.

Ved forsøket med vanlig klordioxydbleking (0-prøve)

var massekonsentrasjonen 6%, temperaturen 70°C og tiden 180 minutter. Mengden av tilsatt klordioxyd var 2,8% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse. Massesuspensjonens pH ved blekingens slutt var 2,3.

Ved forsøket ifølge oppfinnelsen var massekonsentrasjonen 4,2%, temperaturen 50°C og tiden 30 minutter. Masse-suspens jonens pH ved blekingens slutt var 5,8. Ved starten av blekingen ble klordioxyd tilsatt i en mengde av 0,93% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse. Klor ble tilsatt i en mengde av 0,80%, beregnet på absolutt tørr masse. Klor ble tilsatt i overensstemmelse med et skjema som fremgår av den nedenstående tabell 6.

Efter blekingens slutt ble gjenværende mengde uforbrukt aktivt klor i massesuspensjonen bestemt, og fra den vaskede masse ble ark laget for hvilke lysheten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 11:75. De målte verdier fremgår av den nedenstående tabell 7.

Det fremgår at den samme lyshet ble oppnådd for de blekede masser. Dette er blitt oppnådd til tross for at blekebetingelsene har vært sterkt forskjellige. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen var kjemikalietilsatsen lavere, temperaturen lavere og tiden kortere sammenlignet med den vanlige klordioxydblekeprosess. Dette innebærer en over-legen økonomi for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Lav kjemikalietilsats fører til lave kjemikalieomkostninger, lav temperatur fører til lave energiomkostninger, og kort tid fører til at volumet for blekekar blir lite, hvilket innebærer lave investerings- og driftsomkostninger. Dette med lave. investerings- og driftsomkostninger gjelder selv om innsparingen i en viss grad motvirkes av anskaffelsen av en apparatur f.eks. lignende den som er betegnet med 5 på

Fig. 1.

Eksempel 5

En bjerkesulfatmasse med kappatallet 4,5 og lysheten 50,9% ISO ble behandlet på tre forskjellige måter, dels i overensstemmelse med vanlig klordioxydbleking (O-prøye),

dvs. med tilsats av klordioxyd ved starten av bleketrinnet, dels med tilsats av klordioxydet ved starten av bleketrinnet efterfulgt av en klortilsats (D/C), og endelig i overensstemmelse med en utførelsesform av oppfinnelsen.

Ved O-prøven var massekonsentrasjonen 4,2%, temperaturen 50°C og tiden 30 minutter. Mengden tilsatt klordioxyd ved begynnelsen av blekingen var 2,1% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse.

Ved forsøket med tilsats først av klordioxyd og derefter av klor (D/C) var massekonsentrasjonen 4,2%, temperaturen 50°C og tiden 30 minutter. Mengden av tilsatt klordioxyd ved starten av blekingen var 1,9% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse. Efter 2 minutters bleketid ble 0,21% klor tilsatt, beregnet på absolutt tørr masse.

Ved forsøket ifølge oppfinnelsen var massekonsentrasjonen 4,2%, temperaturen 50°C og tiden 30 minutter. Mengden av tilsatt klordioxyd ved begynnelsen av blekingen var 1,13% aktivt klor, beregnet på absolutt tørr masse. Efter 2 minutters bleketid ble 0,21% klor tilsatt, beregnet på absolutt tørr masse, og efter ytterligere 1 minutts bleketid ble 0,16% klor tilsatt, beregnet på absolutt tørr masse. Massesuspensjonens pH under blekingen ble styrt til 5,0 ved tilsetning av en mindre mengde alkali.

Efter at blekingen var blitt avsluttet for de forskjellige forsøk, ble gjenværende mengde uforbrukt aktivt klor i massesuspensjonen bestemt, og fra den vaskede masse ble ark laget for hvilke lysheten ble bestemt i overensstemmelse med SCAN-C 11:75. I tabell 8 er blekebetingelsene og de oppnådde resultater angitt.

Det fremgår av de i tabell 8 gjengitte resultater at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen inntar en særstilling hva gjelder lyshetsforbedringen for massen. Dersom D/C-blekingen, dvs. tilsats av klordioxyd ved begynnelsen av blekingen efterfulgt av en tilsats av klor, sammenlignes med O-prøven, dvs. vanlig klordioxydbleking, fremgår en lyshetsforskjell på 2 enheter til fordel for D/C-prosessen. Denne forbedring har imidlertid funnet sted på bekostning av et betraktelig øket forbruk av aktivt klor. Dersom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen studeres, fremgår det at det ble oppnådd en ytterligere økning av lysheten på 5 enheter til tross for at forbruket av aktivt klor ikke overstiger forbruket ifølge D/C-prosessen. Ved en sammenligning av restmengden av aktivt klor for de forskjellige prosesser fremgår det at ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tas de tilsatte blekekjemikalier vare på på en helt annen måte enn ved de to andre prosesser.

Claims

1. Fremgangsmåte ved delignifisering og/eller bleking av cellulosemasse ved hjelp av kjemikaliene klor og klordioxyd, hvor det til cellulosemassen i ett og det samme delignifiserings-/bleketrinn først tilføres klordioxyd og efter en tid klor, karakterisert ved at kloret tilføres sekvensielt til cellulosemassen ved to eller flere tilfeller under delignifiserings/blekeforløpets gang og at cellulosemassens surhetsgrad før og/eller på et tidlig stadium av delignifiserings/bleketrinnet innstilles slik at cellulosemassens pH-verdi ved delignifiseringéns/blekingens avslutning oppgår til 3,5-6,0, med fordel til 4,5-5,5, fortrinnsvis til 4,75-5,25.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at cellulosemassen foreligger i form av en suspensjon med en massekonsentrasjon av 2-30%, fortrinnsvis 2,5-12%.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1-2, karakterisert ved at klordioxydandelen ut-gjøres av 30-90%, med fordel av 40-85%, fortrinnsvis av 50-70%, av den samlede aktive klortilsats.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1-3, karakterisert ved at den første deltilsats av klor foretas innen 30 minutter, med fordel innen 15 minutter, fortrinnsvis innen 5 minutter, efter klordioxydtilsatsen og at hoveddelen av klormengden tilføres til cellulosemassen under den første halvdel av delignifiserings/bleketrinnet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1-4, karakterisert ved at den mengde klor som til-føres til cellulosemassen ved hvert tilsatstilfelle, er 10-25%, med fordel 15-25%, fortrinnsvis 20-24%, av den mengde aktivt klor som følger med massen ved tilsatstilfellet. Det fremgår av de i tabell 8 gjengitte resultater at fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen inntar en særstilling hva gjelder lyshetsforbedringen for massen. Dersom D/C-blekingen, dvs. tilsats av klordioxyd ved begynnelsen av blekingen etter-fulgt av en tilsats av klor, sammenlignes med O-prøven, dvs. vanlig klordioxydbleking, fremgår en lyshetsforskjell på 2 enheter til fordel for D/C-prosessen. Denne forbedring har imidlertid funnet sted på bekostning av et betraktelig øket forbruk av aktivt klor. Dersom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen studeres, fremgår det at det ble oppnådd en ytterligere økning av lysheten på 5 enheter til tross for at forbruket av aktivt klor ikke overstiger forbruket ifølge D/C-prosessen. Ved en sammenligning av restmengden av aktivt klor for de forskjellige prosesser fremgår det at ved fremgangsmåten ifølge o<p>pfinnelsen tas de tilsatte blekekjemikalier vare på på en helt annen måte enn ved de to andre prosesser.