NO159074B - Anordning for skipning av flytende materiale. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for bleking av cellulosemasse.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte for blek- .

ing av cellulosemasse, som hovedsakelig er anvendelig for papirmasse.

Ifolge nåværende praksis, blekes papirmasse enten porsjons-

vis ved forst å blande blekingsreagensen med papirmasse og deretter la det stå i den tiden som er påkrevet eller uavbrutt ved å fore en blanding av papirmasse og reagens sammen gjennom et tårn. Tiden som er nodvendig for bleking ved hver av disse metodene er minst en halv time og vanligvis i området fra 1-4 timer.

Det ligger nær å tro at roring av blandingen ville minske

blekingstiden, men dette er ikke tilfelle. I ethvert tilfelle, bort-

sett fra den innledende blanding av papirmassen og reagensen, er det ikke praktisk å rore blandingen i 16pet av blekingen, fordi dens fast-

het er så hoy at det kreves meget stor rorekraft, og denne sistnevnte prosess ville ha en altfor stor slagvirkning på papirmassen. Det har vært forslag om å lede fibrene og blekevæsken i motsatt retning gjennom et tårn forsynt med rorere, men dette ville nødvendiggjore en meget lavere fasthet på papirmassen enn onskelig, og enten på grunn av dette eller av andre grunner, har prosessen faktisk ikke vært benyttet og konsekvensene som kunne ha resultert når det gjelder bleke-tider er ikke kjent.

I tysk patent nr. 541 $ 18 beskrives en blekeprosess hvor blekingen foretas i flere trinn hvorved en torket fiberbane tilsettes blekevæske som etter en viss tid fjernes ved tørking hvoretter banen dgjen underkastes behandling med ny blekevæske. Blekevæsken holdes i det vesentlige stasjonær under denne blekeoperasjon. Ifolge oppfinnelsen er det nå oppdaget at en meget stor reduksjon i bleketid, dvs. ned til tider av størrelsesorden på noen minutter, oppnås ved å sorge for en relativ bevegelse mellom fibrene og væsken i lopet av blekingen og ved å la blekevæsken passere gjennom fiberlaget i det vesentlige kontinuerlig under hele blekeperioden. Hette leder t:U at den begrensende faktor for reaksjonshastigheten i fremgangsmåten som har vært benyttet hittil, muligens kunne være den tiden det tar for reagensen å dif f undere gjennom det stillestående vannsjiktet som oirigir hver fiber.

Foreliggende oppfinnelse som er basert på ovenfor nevnte oppdagelse, består i en metode for bleking av cellulosemasse i hvilken blekevæsken strømmer gjennom et sjikt med fibrer som utgjor massen. Tl et er velkjent å behandle porose lag bestående av faste materialer ved å la væsker, f.eks. vaskevann, gjennomstrømme dem og også cellulosemasse har blitt vasket på denne måten, men det er kjent at tiden det tar for en vandig opplosning å gjennomstrømme et masselag med rimelig tykkelse, er bare noen få minutter, slik at denne fremgangsmåten aldri har kommet i betraktning når det gjelder bleking av cellulosemasse hvilket hittil har vært ansett for å trenge en tid på minst en halv time. Fibrene som utgjor masselaget forblir helt eller delvis stasjonære i forhold til hverandre. Laget som et hele, kan imidlertid beveges i forhold til strommen med blekevæske. Laget kan f.eks. dannes på et transportbånd eller på den ytre flaten av en perforert roterende trommel.

Det er normalt nodvendig å behandle massen med en rekke opp-løsninger inneholdende forskjellig bleke- og ekstraksjonsmidler og med vaskevann. Tfdlge foreliggende oppfinnelse er dei; funnet at det dannes et forholdsvis skarpt skille mellom de påfolgende væsker og dermed forbedres okonomien og farten med hensyn til prosessen som et hele. Hvis laget er stasjonært, er fronten loddrett på væsken.? strom-ningsretning, mens hvis laget beveger seg lateralt, danner fronten en spiss vinkel med bevegelsesretningen.

Ifolge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebragt en fremgangsmåte for bleking av en masse bestående av cellulosefibre som forblir vesentlig stasjonære i forhold til hverandre i en kontinuerlig vandig fase, hvor massen suksessivt innsettes med en vandig sur blekevæske, vaskevann og vandig alkali, kjennetegnet ved at blekevæsken fores kontinuerlig gjennom masselaget under i det vesentlige hele bleketrinnet, og at hver suksessive væske påfores på laget for således å fortrenge den nærmest forutgående væskefase fra laget, idet de suksessive væskefaser oppsamles separat uten vesentlig sammenblanding .

Oppfinnelsen er illustrert ved hjelp av vedlagte tegning som viser et skjematisk sideoppriss av apparaturen som brukes til bleking av tremasse.

På tegningen representerer 1 en endelos metalltrådduk som sirkulerer i pilretningen og bærer et lag 2 med tremasse som skal blekes. Over massen er det plasert en serie dyser beregnet til spred-ning av forskjellige behandlings- og vaskeopplosninger på massens overflate. Dysene er arrangert i grupper f fire fra hver gruppe vises på tegningen) og hver av disse forsynes med væske gjennom et ror på fSigende måte: Blekeopplosning gjennom ror 4 og 8, vann til vasking gjennom ror 5, 7 og 9 og lutopplosning gjennom ror 6. væskene oppsamles hver for seg i kar 10 som har åpninger 11 gjennom hvilke væskene fores ut enten som avfall eller til nytt omlop.

Prosessen kan anvendes på papirmasse av alle slag som f.eks. sulfatmasse, sulfittmasse og slipemasse og også på andre slags fibrose materialer.' Vandige opplosninger av klor, klordioksyd, hypokloriter, hydrogenperoksyd, hydrosulfitter, borohydrider, pereddiksyre etc, kan benyttes som blekemiddel avhengig av hva slags fibrer som skal blekes.

Tykkelsen og fastheten på fibermassen og massens grad av frihet er hovedfaktorene som bestemmer væskestromningshastigheten gjennom masselaget. For et gitt forhold mellom kjemikalier og masse, bestemmer således konsentrasjonen på oppløsningen kontakttiden ved en gitt stromningshastighet.

De analytiske egenskapene (pH, sammensetning, farge, etc.) til oppløsningen som uavbrutt kommer ut av tårnet, forandres brått snarere enn gradvis hver gang en forskjellig opplosning siver gjennom masselaget. Dette indikerer en relativt liten blanding i den fremrykkende fronten, hvilket er en av fordelene ved denne prosessen.

Grundig vasking kan utfores med meget lite vann hvis det onskes. Dette betyr at vannet med meget små omkostninger kan varmes opp til den samme temperaturen som innehas av blekeopplosningen, for dermed å opprettholde en konstant temperatur i reaktoren. Hvis det blir funnet onskelig eller okonomisk, kan det utstrømmende materiale ledes gjennom varmeutvekslere i motstrom til det innstrdmmende materiale for ytterligere å bevare varmen, på grunn av at de aktuelle volumene er relativt små sammenlignet med volumene i nåværende bleke-metoder. På denne måten ville meget lite vann og meget lite varme tapes ved å fjerne reaksjonsprodukter fra massen.

På grunn av at blekeopplosningen er i kontakt med fibermassen for bare en kort tid sammenlignet med retensjonstiden i nåværende statiske blekeprosesser, kan blekeopplosninger med relativt hoy konsentrasjon benyttes.

Fordi hver opplSsning ledes gjennom et relativt tykt lag med papirmasse og fordi arkene ikke behøver å bli ødelagt av fortynn-ing ved vasking, skulle de mekaniske tap av fibrer f i suspensjon vanligvis kalt "bakvann") være betraktelig redusert.

Det er mulig å unngå vasking helt hvis det er onskelig, fordi det er såpass liten blanding i den fremrykkende fronten at selv en alkalisk opplosning kan folge en sur opplosning uten nevneverdig tap av kjemikalier ved nøytralisering. T slike tilfelle, forandres pH-verdien i lopet av et meget kort tidsintervall i den utstrSmmende opplosning, dette viser at en opplosning skyves foran den andre. Hvis en opplosning bunnfeller materiale ut av den andre, kan selv-følgelig vasking ikke unngås. Hvis massen ikke vaskes ved anvendel-se av den konvensjonelle metode for statisk bleking, ville i det minste alle kjemikalier i massen.i blandingsSyeblikket, bli tilbake for å reagere med neste opplosning. Dette forklarer det store for-bruket .av kjemikalier i statisk bleking.hvis vaskingen reduseres betraktelig eller unngås, selv om gode papirmasseegenskaper kan bibe-holdes hvis tilstrekkelige kjemikalier benyttes for å erstatte dette tapet i hvert trinn. Fremgangsmåten if61ge foreliggende oppfinnelse unngår slike store tap.ved at en opplosning fortrenger en annen med

minimum blanding.

Hvis all behandling kan utfores ved samme temperatur, f.eks. i en D TC D TC D sekvens ved 70°C, er nåværende prosess meget gunstig. Dette er imidlertid ikke vesentlig for prosessens vedkommende, fordi påfSigende behandlinger kan utfSres ved forskjellige temperaturer hvis nSdvendig ved hjelp av mer kompliserte anordninger og relativt lite varmetap. Klorering utfSres f.eks. best ved en lavere temperatur (under 4-0°C) , fordi klor har lav opplSselighet i vann og har hoy reaktivitet overfor papirmassen.

TCksempel

En kraftmasse ble bleket i det på tegningen viste apparat, og dette ble foretatt som fSiger: TCn vandig opplSsning av klor og klordioksyd ble fSrt gjennom rSr 4> vandig natriumhydroksyd ble fort gjennom rSr 6, en vandig opplSsning av teknisk klordioksyd ble fSrt gjennom ror 8 og vaskevann ble fSrt gjennom rSrene 5> 7 og 9« Blekevæsken omfattende klor og klordioksyd ble fSrt gjennom masselaget under det vesentlige av bleketrinnet og gjennomfSringen av væske i massen i hvert bleketrinn varte omtrent 5 minutter. Massen og be-handlingsopplSsningene ble holdt ved en temperatur på 70°C. Den opp-nådde masse hadde hSy styrke og lyshet og forbruk av blekeopplSsning, alkali og vaskevann, ble ved hjelp av denne metode vesentlig redusert sammenlignet med en tilsvarende prosess hvor kraftmassen ble omrSrt ved tilfSring av etterhverandre fSigende mengder av behandlingsvæske.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til bleking av en masse bestående av cellulosefibre som forblir vesentlig stasjonære i forhold til hverandre i en kontinuerlig vandig fase, hvor massen suksessivt innsettes med en vandig sur blekevæske, vaskevann og vandig alkali, karakterisert ved at blekevæsken fSres kontinuerlig gjennom masselaget under i det vesentlige hele bleketrinnet, og at hver suksessive væske påfSres på laget for således å fortrenge den nærmest forutgående væskefase fra laget, idet de suksessive væskefaser oppsamles separat uten vesentlig sammenblanding.