NO159494B - Fremgangsmaate ved bleking av cellulosemasse eller fraksjon derav, anlegg til bruk ved gjennomfoeringen av fremgangsmaaten. - Google Patents

Abstract

Ved bleking av cellulosemasse eller fraksjoner derav, såsom rejektmasse blir cellulosemassen eller fraksjoner derav med en konsentrasjon på 0,5-10%, fortrinnsvis 3-6% bragt inn i en skruepresse som innbefatter minst en første (47) og en andre (48) avvanningssone, avvannes i den første sone til en konsentrasjon på 20-40%, hvoretter blekekjemikalievæske sentralt tilføres massen som under fortsatt bearbeidelse avvannes i den andre sone til en utgående massekonsentrasjon på 15-50%, fortrinnsvis 15-30%, idet den fra den andre sone utpressede, væske, sammen med ferske blekekjemikalier føres. tilbake til massen i skruepressen som blekekjemikalie-. væske .

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved bleking av cellulosemasse eller fraksjoner derav, såsom rejektmasse.

Oppfinnelsen vedrører også et anlegg til bruk ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, innbefattende en innretning for tilsetting og innblanding av blekekjemikalier til en cellulosemasse eller fraksjoner derav.

Vasking av cellulosemasser er blitt stadig viktigere med hensyn til renhet, flekker og lyshet. Ved fremstilling av bleket kjemisk masse har det i lengre tid vært gjort store anstrengelser i vaskeriet for å få minst mulig overføring av kjemikalier fra et trinn til et annet og på den måten oppnå en god kjemikalie-økonomi.

Når det gjelder ubleket kjemisk masse er det for visse produkt-grupper like viktig å vaske bort forurensninger. Som eksempel på en slik produktgruppe skal det her nevnes ubleket kartong for melk-forpakning.

Innenfor høyutbyttemasseområdet, dvs. masser med høyt lignin-innhold, har etter .hvert blekede mekaniske eller kjemimekaniske masser kommet stadig mer til anvendelse i stedet for helblek-ede kjemiske masser innenfor flere produktområder såsom tissue, kartong og ulike typer av skrive- og trykkpapir. Det er ikke bare den mekaniske massens pris som har medført den økede interesse for høyutbyttemasse, men også at denne massetype har vesentlig forbedrede egenskapsprofiler såsom opasitet og densitet sammenlignet med kjemisk fiber. En høy bulk hos høyutbytte-masser, dvs. lav densitet, gir høy stivhet, en ofte etter-strebet, gunstig egenskap, eksempelvis i forpakninger som skal stables.

Problemet med høyutbyttemasse kontra kjemisk masse har i hoved-saken vært knyttet til to områder. Det første er lysheten oq det andre er utvaskingen av ekstraktivemner. Ekstraktivemnenes kjemiske karakter er dels negativ for absorbsjonsevnen for tissue og fluff og dels oppnås autoksidativ nedbryting til lavmolekylære illeluktende emner. Det skal i denne forbindelse vises til den svenske patentsøknad nr. 80.06410-8. Med dagens kjente teknikk, fremfor alt i forbindelse med bleket kjemimekanisk masse, er vaskingen i dag så effektiv at absorbsjonsevnen og ditto hast-ighet er helt ut sammenlignbar med kjemiske masser.

Når det gjelder bleking av høyutbyttemasser så finnes det en klar trend henimot å utføre blekingen ved stadig høyere massekonsentrasjoner. Først og fremst er hensikten i denne forbindelse å kunne redusere kjemikaliekostnaden. Det finnes et klart forhold mellom forbruket av blekekjemikalier i peroksyd-blekeprosessen og uren masse i form av utløst organisk substans, såkalt COD, og i veden naturlig forekommende metaller, såsom jern og mangan.

Metaller kompleksbindes med dertil egnede kompleksdannere, eksempelvis dietylentriaminpenta eddiksyre (DTPA). Teknikken er kjent bl.a. fra den svenske patentsøknad nr. 7705073-0. Det er imidlertid ikke nok bare å kompleksdanne metallene. De må også vaskes bort før blekingen. En vanlig oppfatning innenfor bransjen er at kompleksbundet metall, som følger med massen,

er nesten farligere enn ikke kompleksbundet metall for perok-syden ved bleking. Med andre ord er det altså meget vesentlig at massen vaskes meget nøye før blekeprosessen starter.

En annen viktig grunn for å utføre blekingen ved høy massekonsentrasjon er at gjennom bleking i flere trinn og ved høye massekonsentrasjoner har man kunnet øke massenes lyshetsnivå, samtidig som man har kunnet holde kjemikaliekostnaden på et rimelig nivå. På denne måte er det mulig å bleke høyutbytte-masser til lyshet over 80% ISO, bestemt ifølge Scan-normene.

Den store ulempen med høykonsentrasjonsbleking,hvor massetørrstoff-innholdet i bleketårnet er 17% eller høyere, er i forbindelse med innblandingen av kjemikalier. Videre bør det holdes i er-indring at jo høyere massekonsentrasjon er ved en viss tempe-ratur, desto fortere utføres blekingen.

Det bør videre påpekes at den i dag vanlige blekingsteknikk

■ for høyere lysheter utføres med tårnbleking og ikke med raffi-nørbleking.

Teknikkens stand med hensyn til innblanding av kjemikalier ved høy massekonsentrasjon over 20% er mangfoldig, hvilket er eks-emplifisert nedenfor:

1. Kjemikaliedosering skjer i ordinær transportskrue.

Massen danner her klumper eller baller. Det er nødvendig med stor vanntilførsel med kjemikaliene, hvilket medfører lave massekonsentrasjoner. Det oppnås lett en ufullstendig blanding. 2. Det kan benyttes en transportskrue med skovler og flere inn-hakk i skruevingens periferi. Også her kreves en stor vann-innspredning med kjemikaliene. Innblandingsresultatet blir bedre enn under pkt. 1, men allikevel ikke tilfreds-stillende i denne sammenheng. 3. Det kan benyttes en pinneblander, som vil virke noenlunde bra opp til 17% massekonsentrasjon, men over dette egner en pinneblander seg dårlig. 4. Spaltblandere virker meget bra opp til massekonsentrasjoner opp til 17%. Videre kreves, det en tykkmassepumpe foran spaltblanderen, på grunn av det store trykkfall som skjer i blanderen. Dette betyr øket kapitalkostnad. 5. Knamaskiner bestående av to parallelle skruer finnes på markedet i flere fabrikata. Maskinene er volumkrevende og det kreves også her vannspedning med kjemikaliene, slik at en bleking ved en massekonsentrasjon på 25% eller høyere vil stille store krav til avvanningsutstyret før blanderen. Vanntilsetningen vil være av størrelsesordenen 400-500 l/tonn masse. Tilsettes kjemikaliene i konsentrert form vil peroksydet nedbrytes. 6. Flufferblander. Denne blandertype er bra for massekonsentrasjoner over 20% og dårlig derunder, fordi massen lett "kleber seg". Dessuten kreves også her vanntilsetning med kjemikaliene. Kravene til utstyret er derfor enda større enn som nevnt under pkt. 5. 7. Høykonsistensraffinører eller skrue- og/eller skyveraffi-nører kan anvendes. Som eksempel skal her nevnes FROTA-PULPER .Dette er en bra blander for høye tørrstoffinnhold og den virker også ved massekonsentrasjoner under 20%. Kapi-talkostnadene og driftskonstnadene er imidlertid store for

denne type blandere.

Ingen av de ovenfor nevnte typer av blandere kan virke som samtidig vaskeutstyr.

8. En annen metode for kjemikalieinnblanding er den som er beskrevet i den svenske patentsøknad 77.04404-8, hvor en stor del resirkulerte og temperaturregulerte blekekjemikalier blandes med lignocellulosematerialet ved 2-15% masse-konsentras jon, fortrinnsvis 8-12%, og deretter innenfor 300sek., fortrinnsvis innenfor 50 sek., avvannes til 18-50% massekonsentrasjon, fortrinnsvis til 20-32%. Hensikten med denne kjente metode er altså dels å få en effektiv blanding mellom kjemikalier og masse og samtidig mulighet for regulering av temperaturen. Via det etterfølgende pressetrinn, hvor massen avvannes til 18-50% massekonsen-tras jon, fortrinnsvis 20-32%, adskiller denne metode seg fra de under pkt. 1-7 beskrevne blandervarianter dessuten på den måte at massen passerer et vasketrinn ekstra før bleketårnet. Kapitalkostnaden for denne metode er derfor høy sammenlignet med de foran beskrevne blandervarianter.

Blekekjemikaliene er vannløslige, dvs. de følger vannfasen. Ved den sistnevnte metode oppnås derfor meget høye mengder av restkjemikalier i den dannede prosess-sløyfe. Videre konsen-treres etter en viss tid i prosess-sløyfen organisk utløste lavmolekylære sukkerarter via det andre pressetrinn og faren for peroksydnedbryting er derfor i sterk grad tilstede og meget sannsynlig.

Dessuten oppnås den begynnende bleking ved en massekonsentrasjon på 2-15%, fortrinnsvis 8-12%, dvs. at det ikke dreier seg om en høykonsentrasjon. Denne sistnevnte metode har da altså ut fra et blekesynspunkt to ulemper. For det første dann-es det store mengder utløst substans i sløyfen og dels kreves det ekstremt høye kjemikaliekonsentrasjoner i sløyfen, hvilket betyr at det vil forefinnes en stor mengde kjemikalier i massen etter det andre pressetrinnet, hvorfra massen går til bleketårnet, dvs. at det forefinnes en stor fare for peroksydnedbryting. Dels gjelder også at den begynnende bleking ikke skjer ved en høykonsentrasjon.

Med oppfinnelsen.tas det særlig sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte som i et og samme trinn, gjennomført i en skruepresse, vil gi avvanning, vasking og kjemikalieinnblanding ved høy massekonsentrasjon, hvorved det kan oppnås bedret kjemi-kalieøkonomi, renere og jevnere produktegenskaper samt mulighet for nye prosessimpregneringer med kjemikalier av spesifike fibergrupperinger, såsom rejektmasse. Ifølge oppfinnelsen fore-slås det derfor en fremgangsmåte ved bleking av cellulosemasse eller fraksjoner derav, såsom rejektmasse, hvilken fremgangsmåte er kjennetegnet ved at cellulosemasse eller fraksjon derav med en konsentrasjon på 0,5-10%, fortrinnsvis 3-6%, bringes inn i en skruepresse som innbefatter minst en første og en andre avvanningssone, avvannes i den første sone til en konsentrasjon på 20-40%, hvoretter blekekjemikalievæske sentralt til-føres massen som under fortsatt bearbeidelse avvannes i den andre sone til en utgående massekonsentrasjon på 15-50%, fortrinnsvis 15-30%, idet den fra den andre sone utpressede væske, sammen med ferske blekekjemikalier, føres tilbake til massen i skruepressen som

Oppfinnelsen vedrører også et anlegg til bruk ved gjennomfør-ing av den nye fremganngsmåte, hvilket anlegg innbefatter en innretning for tilsetting og innblanding av blekekjemikalier til en cellulosemasse eller fraksjoner derav, idet anlegget er kjennetegnet ved at den nevnte innretning er en skruepresse med minst en første og andre avvanningssone, samt ved at anlegget innbefatter en anordning for sentral tilføring av en blekekjemikalievæske til massen etter den første sone, en anordning for samling av den fra den andre sone utpressede væske og tilbakeføring av denne til massen i skruepressen som blekekjemikalievæske gjennom den sentrale tilføringsanordning, og en anordning for tilføring av ferske blekekjemikalier til den nevnte tilbakeføringsanordning.

Ifølge oppfinnelsen innbefatter fordelaktig den sentrale til-føringsanordning en langsgående boring i skruepressens aksel, fra en akselende og til i området ved den andre vaskesonen, samt dyser eller hull fra boringen og ut til akselens ytterflate i dette området.

Ytterligere trekk ved anlegget går frem av de uselvstendige krav.

Foreliggende oppfinnelse innebærer altså at det i en og samme skruepresse oppnås avvanning, vasking og kjemikalieinnblanding med utgående høy massekonsentrasjon. Den innkomne masse har en konsentrasjon på 0,5-10%, fortrinnsvis 3-6%, og bringes på vanlig måte, eksempelvis ved pumping, inn i skruepressen. Massen avvannes i en første sone eller primærsone. Kjemikalievæske pumpes inn i skruepressens akselboring og vil gå ut gjennom dyser eller hull i ytteromkretsen til skrueakselen, på et sted hvor massen allerede er avvannet i den nevnte første sone (primærsonen). Den innkomne kjemikalievæske vil virke som vaske-væske, tilført på et sted i skruepressen hvor massekonsentra-sjonen er ca. 20-40%. Kjemikalievæsken eller blekevæsken vil fortrenge den væsken som allerede er i massen, dvs. at det gjennomføres en vasking,og samtidig vil fiberne impregneres med kjemikalier under en pågående skruing og skyving av massen frem til den siste delen av pressen, hvorved det oppnås en effektiv innblanding av kjemikalier i fibermassen. Avvanning fra dette trinn, dvs. den andre sone eller en sekundærsone,

vil inneholde kjemikalier som samles og føre tilbake til skruepressens akselboring, sammen med tilsatte ferskkjemikalier.

Med foreliggende oppfinnelse oppnås det flere fordeler i forhold til dagens teknikk: a) lav kapitalkostnad, fordi ett skruepressetrinn er tilstrekke-lig og det ikke kreves noen separat blander. b) det maskinelle volum vil være lite, dvs. at oppfinnelsen lett lar seg applisere også i eldre system. c) det oppnås en effektiv vaskevirkningsgrad pr. maskinkostnad: og volum. d) anlegget, henholdsvis skruepressen, vil virke som kjemi-kalieblander like bra som de foran nevnte kjente spesialutrust-ninger. e) den utgående massekonstrasjon fra skruepressen vil være høy dvs. 15-50%, fortrinnsvis 15-30%. f) ved at kjemikalier tilsettes massen der hvor tørrstoffinnholdet er høyt vil mengden av utløst organisk substans være liten og videre vil innholdet av kjemikalier fra avpressingsvannet i sekundærsonen være lavt, med tilhørende liten fare for peroksydnedbryting i tilbakeføringssløyfen, forutsatt at det foreligger en god prosessordning foran skruepressen, dvs, at kompleksdannere tilsettes i vanlig grad. g) oppfinnelsen muliggjør utførelse av nye prosessimpregneringer med kjemikalier av spesifike fibergrupperinger, såsom rejektmasse .

Rejektmasse inneholder oftest en høyere andel barkpartikler og forurensningsemner av typen fenoliske syrer, som bl.a. inneholder høyere metallandeler pluss organisk substans som for-bruker hydrogenperoksyd, sammenlignet med akseptmassen. I

denne sammenheng er det meget viktig å ha en godt vasket masse for at en god kjemikalieinnblanding skal lykkes. En etterfølg-ende behandling eksempelvis i en raffinør virker best dersom tørrstoffinnholdet er høyt, fordi man da også oppnår den minste fiberklipping. Maksimal styrke og lavt flisinnhold kan således oppnås med en slik behandling. Kjemikalieinnsats med natriumhydroksyd (NaOH) og hydrogenperoksyd (P^C^) til rejektmassen gir altså flere plusstegn sammenlignet med ikke kjemikaliebe-handling, såsom høyere lyshet, vesentlig lavere flisinnhold samt velfibrillerte fibre som gir god styrke.

Fig. 1 viser et flytskjema for et mulig prosessanlegg ifølge

oppfinnelsen,

fig. 2 viser et fullskala prøveanlegg for utprøving av oppfinnelsen,

fig. 3 viser det samme prøveanlegget installert i et avsvertingsanlegg på en avdeling for resirkulerende aviser og magasiner, med skruepressen installert umiddelbart foran bleketårnet,

fig. 4 viser et lengdesnitt gjennom en foretrukken utførelses-form av en skruepresse,

fig. 5 viser anlegget i fig. 2, med de enkelte massestrømmer

angitt, og

fig. 6 viser anlegget i fig. 3,. med de enkelte massestrømmer angitt.

Det i fig. 1 viste anlegg innbefatter et massekar 1 som gjennom en ledning 2 tilføres cellulosemasse. Fra massekaret 1 går det, med en innlagt massepumpe 3, en ledning 4 til innløpshuset i en skruepresse 5. Skruepressen 5 er utført med en første sone 6, en andre sone 7 og et utløpshus 8, hvorfra det går en skrue-transportør 9 til et bleketårn 10. Fra dette bleketårn 10 går det, med en innskutt massepumpe 11, en ledning 12, til et ikke vist forbrukssted for bleket cellulosemasse, eller ytterligere et avvanningstrinn for gjenvinning av ikke forbrukte blekekjemikalier .

I skruepressens første sone 6 samles den utpressede væske i et oppsamlingskammer 13 og går derfra gjennom en ledning 14 til et bakvannskar 15. Fra bakvannskar 15 går det en ledning 16. I ledningen 16 er det som vist innlagt en pumpe 17.

Fra skruepressens andre sone 7 går oppsamlet utpresset væske gjennom en ledning 18 til et væskekar 19. Fra væskekaret 19

går det med en innlagt pumpe 20, en ledning 21 som går til skruepressens skrueaksel 22, nærmere bestemt til en langsgående boring 23 i skrueakselen. Denne boring 23 strekker seg gjennom skrueakselen 22, frem til den andre sone 7, og munner der ut i presseskruens ytteromkrets gjennom dyser eller hull, som an-tydet med pilene 24. En ledning 25 kommer fra et ikke vist blekekjemikalieforråd og munner ut i ledningen 21, foran pumpen 20. gjennom denne ledning 25 tilføres ferske kjemikalier til den av ledningen 21 og boringen 23 dannede tilbakeføringssløyfe for blekekjemikalievæske. En rørledning 26 kommer fra en ikke vist bakvannstank eller ferskvannsforråd og munner ut i væskekaret 19. Likedan kommer det en rørledning 27 fra et ikke vist kjemikalieforråd og munner ut i massekar 1.

En prosess ifølge oppfinnelsen kan eksempelvis gjennomføres i det i fig. 1 viste anlegg på følgende måte: Cellulosemasse tilføres massekaret 1 gjennom ledningen 2. Fra massekaret 1 pumpes massen ut ved hjelp av pumpen 3 og trykkes gjennom ledningen 1, eksempelvis med en konsistens på 5%. Massen tilføres skruepressens 5 innløpshus og vil i skruepressens første sone avvannes til en massekonsentrasjon på rundt 33%. Bakvannet samles opp i karet 13 og går gjennom ledningen 14

til bakvannskaret 15. Fra bakvannskaret pumpes bakvannet gjennom ledningen 16 tilbake til prosessen foran blekeriet der det anvendes fortrinnsvis som utspedningsvann. Eventuelt kan deler av dette bakvann gå til massekar 1 og/eller deler av dette kan gå til et egnet avløp for derved å fjerne en del av de forurensninger som er vasket ut av massen i skruepressens første sone

6. Som tidligere nevnt består disse urenheter ofte av utløst organisk substans (COD) og enkelte metaller som mangan og jern. For lettere å vaske ut disse urenheter i skruepressens første sone 6, tilsettes kompleksdannere eksempelvis dietylentriaminpenta eddiksyre (DTPA) til massekar 1 gjennom rørledningen 27. Etter avvanningen i den første sone 6 blir den til 33% konsen-trerte masse tilsatt en blekkjemikalievæske i den andre skrue-pressesone 7. Denne kjemikalievæske kommer fra beholderen 19, gjennom ledningen 21 og gjennom den sentrale boring 23 i skrueakselen 22. Denne boring 23 munner som nevnt ut i den andre sone 7 gjennom dyser eller hull 24 i skrueakselen 22. I den andre sone 7 skjer det en samtidig avvanning, og utpresset væske, som vil ha et høyt blekekjemikalieinnhold, går gjennom ledningen 18 til væskekaret 19. Derfra går væske tilbake til den andre sone 7 gjennom ledningen 21, idet blekekjemikalier i fornøden utstrekning tilsettes gjennom ledningen 25 og bakvann eller ferskvann tilsettes gjennom ledningen 26. I utløpshuset på pressen 8 vil massen eksempelvis ha en konsentrasjon på 27%. FRa utløpet av pressen 8 går massen gjennom skruetransportøren 9 til et bleketårn 10, hvorfra massen etter utspredning pumpes videre med pumpen 11 gjennom ledningen 12 til et ikke vist forbrukssted.

Det i fig. 2 viste prosessanlegg adskiller seg fra det i fig.

1 viste kun ved at skruetransportøren 9 og bleketårnet 10 er erstattet av et massekar 28. Det er derfor benyttet samme hen-visningstall for de anleggskomponenter som er felles for an-leggene i fig. 1 og 2. Til forskjell fra anlegget i fig. 1, kommer massen fra et skivefilter 29 med ca. 15% massekonsistens og faller ned i massekar 1. Når massen forlater pressen 5, faller den direkte ned i massekar 28 for å å bli pumpet videre i systemet.

Det i fig. 3 viste prosessanlegg svarer stort sett til det i fig. 2 viste. Det i fig. 3 viste anlegg er representativt for et prøveanlegg installert i et avsvertingsanlegg på en avdeling for resirkulerte aviser og magasiner. Da skruepressen er installert umiddelbart foran bleketårnet (ikke vist), bortfaller her massekaret 28. I fig. 3 er det vist en beholder 30 isteden-for skivefilteret 29 i fig. 2.

Den i fig. 4 viste skruepresse utgjør et sentralt element i blekeanlegget.

Skruepressen 31 består av et innløpshus 32 etterfulgt av et skruehus 33 med tilkoplet utløpsstuss 34. En presseskrue 35 er roterbart opplagret i henholdsvis innløpshuset 32 og utløps-huset 34, i respektive lagre 36,27. Presseskruen 35 er i skrue-huset 33 omgitt av en silmantel satt sammen av fire silrør 38, 39, 40 og 41. Presseskruen 35 er som vist hul og er forsynt med et innvendig, i aksialretningen forløpende rør 42 som munner ut ved 43. Røret 42 munner i et avdelt hulrom 44 i presseskruen. Presseskruens overflate, hvorpå det sitter en vinge 45, er tett fra innløpet og frem til en silplate 46 som danner avslutningen av en første avvanningssone 47, svarende til den viste første sone 6 i fig. 1,2 og 3. Deretter følger en andre avvanningssone 48, svarende til den andre sone 7 i fig. 1,2 og 3. I den første del av skruepressens andre avvanningssone 48 har presseskruen 35 et neddreiet parti 49 som innebærer at presseskruens vinge 45 mangler og at presseskruens diameter er mindre enn ved utløpet av første avvanningssone 47. I dette på presseskruen neddreiede parti 49 er det boret en rekke hull 50 inn til hulrommet 44. Umiddelbart etter siste skruevinge 51 har presseskruen en andre silplate 52. Væsken som presses av gjennom denne går til oppsamlingskaret 56 gjennom kanalen 55. Cellulosemassen kommer inn i skruepressens innløpshus 32 og transporteres ved hjelp av presseskruens vinge 45 til utløpet av pressens første avvanningssone 47.

Væsken som presses av fra massen i denne første avvanningssone 47 går dels ut gjennom silrøret 39,40 og dels in i presseskruen 35 gjennom silplater 46 på presseskruens overflate. Inne i presseskruen ledes væsken mot presseskruens innløpsende der det ved 54 føres ned i et oppsamlingskar 53 sammen med den væsken som kommer fra silrøret. Væsken eller bakvannet som det ofte kalles, ledes deretter bort fra oppsamlingskaret gjennom ut-løpsåpningen 55. Når cellulosemassen kommer frem til utløpet av den første avvannings-sonen 47, har den pga. presseskruens kompresjon blitt avvannet til et meget høyt tørrstoffinnhold (20-40%).

I første del av skruepressens andre avvanningssone 8 har presseskruen som nevnt et neddreiet parti som innebærer at presseskruens vinge mangler og at presseskruens diameter er mindre enn ved utløpet av første avvanningssone. I dette på presseskruens neddreiede parti er det boret en rekke hull 50 inn til presseskruens hulrom 44. Fra dette hulrom 44 går røret 42 gjennom senter av presseskruen og munner ut i enden på skrue-akslingen i skruepressens innløpshus 32,36.

Gjennom dette røret 42 doseres så en kjemikalieblanding inn gjennom hullene 50 og blandes så inn i cellulosemassen. Denne innblandingen skjer lett ved at kjemikaliene pumpes inn i det neddreide partiet 49 der massen ekspanderer og lett suger til seg væske samtidig som pumpetrykket på kjemikalievæsken sørger for en fortrengning av den væskemengde som er igjen i massen fra første avvanningssone ut gjennom silrøret 41. Cellulosemassen danner en homogen masseplugg i det neddreide partiet på presseskruen som kalles innblandingssonen 49. Dette skruepartiet mangler fremmatingsvinge og massen mates frem bare ved hjelp av skyvkraften som skruevingen 45 øver på massen 1 den første avvanningssonen 47. Ved utløpet av innblandingssonen møter cellulosemassen igjen skruepressens gjengevinge 51 som sørger for transporten av massen i siste del av den andre avvanningssonen 48.

Med unntak av innblandingssonen 49 har presseskruen økende kompresjon i den andre avvanningssonen 48. Dette medfører at størsteparten av den tilsatte kjemikalievæsken presses, ut gjennom silrøret 41 og gjennom silplaten 52 plassert på presseskruens overflate, umiddelbart etter siste skruevinge. Væsken som presses av gjennom silplaten inn i skruen, evakueres gjennom egnede kanaler 55 ned i et oppsamlingskar 56 der den blandes med kjemikalievæsken/bakvannet som presses av fra silrøret 41.

Fra oppsamlingskaret 56 går så væsken til væskekaret 19 som nevnt under beskrivelsen av prosessen vist i fig. 1. Den avvanningen som skjer i den siste delen av andre avvanningssone anses som meget viktig for å få til en effektiv innblanding av tilførte kjemikalier inn i innblandingssonen. Under høyt trykk og store skyvkrefter på massen, penetreres massen av denne kjemikalievæsken og praktisk talt hver fiber får kontakt med kjemikaliene.

Etter at massen har passert skruepartiet med silplate 52, blir den endelige tørrgehalten bestemt av innstillingen av mottrykks-systemet 57.

Nedenfor skal det gis noen eksempler på den nye prosess. Eksempel 1 og 2 refererer seg til prosessanlegget vist i fig.

2 og fig. 5.

Fig. 5 viser de enkelte massestrømmer angitt med mengde i l/min., massekonsistens i % og produksjonen gjennom anlegget som kg/ min. (100% tørr masse).

På bakvannsstrømmene er det bare angitt mengde i l/min. Fiber-innholdet i bakvannet var lavt (ca. 1.5 g/l), og derfor kan man se bort fra dette i denne sammenhengen.

Eksempel 1

Ublektet CTMP-masse (kjemi-termomekanisk masse) av gran ble kjørt gjennom prosessanlegget ved en produksjon på 80 tonn (90%) pr. døgn = (50 kg/min 100%).

Lysheten på massen ble målt til 60° ISO før blekeforsøket ble startet. I det første delforsøket ble det satset følgende kjemikaliemengde:

12,5 kg/tonn (100%) hydrogenperoksyd - H2°2 ^100% H2°2^

32,0 kg/tonn (100%) vannglass - Na2Si02 (handelsvare 40°Be)

5,6 kg/tonn (100%) natriumhydroksyd - NaOH

Disse kjemikaliene ble tilsatt på innløpet av pumpen 20 som doserte kjemikaliene inn i massen i innblandingssonen 49 på pressen (fig. 4). Det ble satset 5 kg/tonn (90%) kompleks-danner i DTPA til masse-karet 1 foran skruepressen. Det ble tatt ut masseprøver etter skruepressen og disse ble bleket i laboratoriet under kontrollerte betingelser. Lysheten, pH-verdien og innholdet av restperoksyd (H2O2) ble målt umiddelbart etter prøveuttaket etter 1 time og etter 2 timers bleke-tid.

Under dette forsøket ble pH-verdien og restperoksyd verdiene målt til 10,0 henholdsvis 3,6 g/l i loopen for resirkulerende kjemikalier og bakvann 21. Den relativt lave pH-verdien på massen ved utløpet av pressen, tyder på at det ble satset for lite lut (NaOH) under forsøket og at dette resuserte lysheten noe.

Eksempel 2

Under det neste delforsøket ble kjemikaliesatsingen øket til følgende verdier.

Etter at massen var bleket i laboratoriet, fikk man følgende resultater:

Denne gangen ble også pH-verdien og peroksydinnholdet målt i loopen for de resirkulerende kjemikaliene. Målingene viste:

pH: 10,8, peroksydinnhold 14,3 g/l.

Resultatene viser at denne CTMP-massen etter bleking ved anvendelse av oppfinnelsen vil inneholde store mengder ikke forbrukte blekekjemikalier. Ved å anvende kjent blekeriteknikk kan disse tilbakeføres til blekeriet, og derved kan øket lyshet på massen oppnås, eller lavere kjemikalietilsetning til samme lyshet.

Eksempel 3

Dette eksempel beskriver forsøkskjøringer med anlegget vist i fig. 3 og fig. 6.

Masseblandingen var 80% resirkulerende aviser og 20% magasiner. Temperaturen lå på 44°C og massens freeness lå på 150 ml CSF.

(Canadian standard freeness).

Skruepressen var denne gangen installert foran peroksydbleke-tårnet og ved siden av eksisterende utstyr for avvanning og inn-miksing av kjemikalier. Prøveanlegget ble matet med masse fra den samme pumpen 3 som matet de andre pressene (silbandspresser), og under forsøket ble det satset lik mengde blekekjemikalier til begge blekesystemene.

Det ble tatt ut masseprøve etter skruepressen og etter mikseren (pinnemikser) i det eksisterende systemet. Masseprøvene ble bleket i laboratoriet under kontrollerte betingelser (50°C vannbad i 2 timer).

I dette avsvertingsanlegget har man et flottasjonsanlegg etter bleketårnet, og derfor ble også masseprøvene utsatt for flott-asjon før lysheten ble målt.

Det ble satset følgende kjemikaliemengde under forsøket:

9.0 kg/tonn (100%) - hydrogenperoksyd H2°2 (100%>

13.0 kg/tonn (100%)- vannglass Na2&i03 - (handelsvare 50° BE)

Masseprøver tatt ut i karet 1 foran blekeriet viste en lyshet

på 46° ISO. Det viste seg at man fikk en lyshetsøkning på 6-7 enheter etter 2 timers bleking (i 50° vannbad).

Samtlige prøver viste at man fikk en høyere lyshet på massen

fra skruepressen enn på masseprøven tatt ut etter mikseren.

(Ca. 0,5-1,0 enhet). Massen fra skruepressen inneholdt også dobbelt så meget restperoksyd som massen fra mikseren, og dette tyder på at man ved å benytte oppfinnelsen kan spare blekekjemikalier . •

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved bleking av cellulosemasse eller fraksjoner derav, såsom rejektmasse, med avvanning og bleking i en og samme maskin hvor massen føres gjennom, karakterisert ved at cellulosemassen eller fraksjoner derav med en konsentrasjon på 0,5-10%, fortrinnsvis 3-6% bringes inn i en skruepresse som innbefatter minst en første og en•andre avvanningssone, avvannes i den første sone til en konsentrasjon på 20-40%,hvoretter blekekjemikalievæske sentralt tilføres massen som under fortsatt bearbeidelse avvannes i den andre sone til en utgående massekonsentrasjon på 15-50%, fortrinnsvis 15-30%, idet den fra den andre sone utpressede væske, sammen med ferske blekekjemikalier, føres tilbake til massen i skruepressen som blekekjemikalievæske.
2. 2. Anlegg til bruk ved gjennomføring av fremgangsmåten ifølge krav 1, innbefattende en innretning for tilsetting og innblanding av blekekjemikalier til en cellulosemasse eller fraksjoner derav, karakterisert ved at innretningen er en skruepresse med minst en første og andre avvanningssone, samt ved en anordning for sentral tilføring av en blekekjemikalievæske til massen etter den første sone, en anordning for samling av den til den andre sone utpressede væske og tilbake-føring av denne til massen i skruepressen som blekekjemikalievæske gjennom den sentrale tilføringsanordning, og en anordning for tilføring av ferske blekekjemikalier til den nevnte tilbakeføringsanordning.
3. 3. Anlegg ifølge krav 2,karakterisert ved at den sentrale tilbakeføringsanordninr innbefatter et langsgående løp i skruepressen, fra en akselende og til i området ved den andre sone, samt dyser/hull fra løpet og ut til presseskruens ytterflate i dette området.. 4 .

   Anlegg ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at skruepressen på kjent måte innbefatter et hus, en i huset roterbar lagret presseskrue og en silmantel rundt presseskruen, samt ved at den har en første og andre avvanningssone med til-hørende oppsamlingskar med i overgangsområdet mellom avvanningssonen anordnede hull/dyser som har fluidumforbindelse med et langsgående løp i presseskruen, fra en akselende og til det nevnte overgangsområde. 5.

   Anlegg ifølge krav 4,karakterisert ved at presseskruens overflate i den andre avvanningssone har et neddreiet parti som innebærer at presseskruens vinge mangler og at presseskruens diameter er mindre enn ved utløpet av første avvanningssone, idet de nevnte hull/dyser munner i dette neddreiede parti. 6.

   Anlegg ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at presseskruen inneholder et hulrom i det neddreiede parti,

   i hvilket hulrom det nevnte løp munner og hvorfra de nevnte hull/dyser utgår. 7.

   Anlegg ifølge et av kravene 4-6, karakterisert ved at presseskruens overflate innbefatter en silplate i området foran det nevnte neddreiede parti, hvilken silplate begrenser et hulrom i presseskruen med avløp til skruepressens oppsamlingskar i den første sonen. 8.

   Anlegg ifølge et av kravene 4-7, karakterisert ved at presseskruens overflate innbefatter en silplate i området etter det nevnte neddreiede parti, hvilken silplate begrenser et hulrom i presseskruen med avløp til skruepressens oppsamlingskar i den andre sone.