NO164046B - Apparatur for behandling av lignocellulosematerialer med nitrogenoxyd og oxygen. - Google Patents
Apparatur for behandling av lignocellulosematerialer med nitrogenoxyd og oxygen. Download PDFInfo
- Publication number
- NO164046B NO164046B NO840278A NO840278A NO164046B NO 164046 B NO164046 B NO 164046B NO 840278 A NO840278 A NO 840278A NO 840278 A NO840278 A NO 840278A NO 164046 B NO164046 B NO 164046B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- chamber
- gas
- oxygen
- line
- reaction chamber
- Prior art date
Links
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 35
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims description 34
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 title description 18
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 title 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 97
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 74
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 61
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 33
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 33
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 5
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 4-(3,5-dimethylphenyl)-1,3-thiazol-2-amine Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C=2N=C(N)SC=2)=C1 MGWGWNFMUOTEHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 10
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 9
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 3
- 241001674048 Phthiraptera Species 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000017858 demethylation Effects 0.000 description 2
- 238000010520 demethylation reaction Methods 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000006194 liquid suspension Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- -1 nitrogen dioxide Chemical compound 0.000 description 1
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N nitrous oxide Inorganic materials [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010405 reoxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
Teknisk område
Den foreliggende oppfinnelse angår en apparatur for kontinuerlig behandling av lignocellulosematerialer med nitrogenoxyd og oxygen før et alkalisk delignifiseringstrinn. Apparaturen er spesielt egnet for forbehandling av, lignin-holdig cellulosemasse fremstilt ad kjemisk vei, f.eks. ved alkalisk koking, som f.eks. sulfatkoking.
Apparaturen kan også anvendes for forbehandling av ved, f.eks. i form av flis, spon eller mel, før et alkalisk koke-trinn.
Teknikkens stand
Ved forsøk som i litteraturen, er blitt beskrevet an-gående forbehandling av lignocellulosematerialer, er denne blitt utført i en reaktor for satsvis behandling, hvorved nitrogenoxydet er blitt tilført, samtidig med eller efter. tilførselen av oxygengass. Reaktoren har bestått av et kar som ble rotert slik at god kontakt ble oppnådd mellom lignocellulosemateriale og de aktive komponenter i gassfasen.
Ifølge et forslag for kontinuerlig behandling av lignocellulosematerialer har reaktoren bestått av et kar med en ledning som er tilkoblet til karets innmatningsende for til-førsel av nitrogenoxyd, og med en ledning som er tilkoblet til karets utmatningsende for tilførsel av oxygen. De to ledninger har således vært tilkoblet til ett og det samme kar slik at et felles gassrom ble dannet.
Redegjørelse for oppfinnelsen
Det tekniske problem
Det har vist seg at ved tilførsel av nitrogenoxyd og oxygen til vannholdige lignocellulosematerialer oppstår flere forskjellige kjemiske reaksjoner av kompleks art. Nærværet av oxygen er hovedsakelig meget verdifullt, men nærværet er ikke udelt positivt ved feilaktig håndtering av innkommende reaksjonskomponenter. Reaksjonsforløpet kan deles i minst to faser. Innledningsvis finner reaksjonen mellom nitrogenoxydet og lignocellulosematerialet sted, og da i første rekke ligninét og vannet under dannelse av bl.a. salpetersyre.
I en derpå følgende reaksjonsfase regenereres nitrogenoxyd i en eller annen form som syklisk reagerer med lignocellulosematerialet, fortrinnsvis ligninet. Det har vist seg at den første reaksjonsfase skal finne sted fortrinnsvis i fravær av oxygen eller i nærvær av en liten mengde oxygen, mens oxygen i betraktelige mengder er nødvendig i den annen reaksjonsfase. Tidligere foreslåtte apparatur-oppstillinger er ikke konstruert slik at forbehandlingen eller aktiveringen av lignocellulosematerialet kan foretas under oppnåelse av optimale resultater.
Den tekniske løsning
Det ovenfor angitte problem løses ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en apparatur for kontinuerlig behandling av vannholdig lignocellulosemateriale. med nitrogenoxyd og oxygen før et alkalisk delignifiseringstrinn, og apparaturen er særpreget ved at den omfatter kombinasjonen av
a) et innledningsreaksjonskammer som er forsynt med en gass-sluse i såvel innmatningsenden som utmatningsenden, b) et regenereringskammer méd et volum som er minst 2,5, med fordel minst 5, fortrinnsvis minst 10, ganger større enn innledningsreaksjonskammerets, hvilket regenererings-kammers innmatningsende er forbundet med en gassluse som er tilkoblet til utmatningsenden av et reaksjonskammer, fortrinnsvis innledningsreaksjonskammeret, som er innkoblet før regenereringskammeret, og idet regenereringskammerets utmatningsende er forsynt med en gassluse, c) minst én ledning med reguleringsinnretninger for til-førsel av nitrogenoxyd og tilkoblet til innledningsreaks jonskammeret , fortrinnsvis tilkoblet til dets innmatningsende, og d) minst én ledning med reguleringsinnretninger for til-førsel av oxygen og/eller oxygenholdig gass og tilkoblet til regenereringskammeret, fortrinnsvis tilkoblet til dets utmatningsende.
Med nitrogenoxyd er ment nitrogenmonoxyd, NO, nitrogendioxyd, N02» polymerer eller addukter av disse, som'N204 eller N203, eller blandinger av disse kjemikalier. Nitrogenoxydet tilføres i flytende form eller i gassform.- Oxygen til-føres i flytende form eller som en oxygenholdig gass.
Utformningen av apparaturen er avhengig av hvilket nitrogenoxyd som tilføres innledningsreaksjonskammeret. Ledningen for tilførsel av nitrogenoxyd er tilkoblet et eller annet sted langs innledningsreaksjonskammeret. Ifølge en:' forétrukken utførélsesform av oppfinnelsen er ledningen tilkoblet til innledningsreaksjonskammerets innmatningsende, dvs. der hvor ligriocellulosematerialet innmates. Dersom nitrogendioxyd tilføres gjennom ledningen, er en ledning for tilførsel av oxygengass ikke nødvendig. Derimot er en slik ledning nødvendig dersom det tilførte nitrogenoxyd utgjøres av nitrogenmonoxyd. Denne ledning er tilkoblet et eller annet sted langs innledningsreaksjonskammeret, men det foretrekkes at den er tilkoblet ved innledningsreaksjonskammerets utmatningsende. En spesielt gunstig utførélsesform av oppfinnelsen er at denne ledning forløper fra regenereringskammeret og er tilkoblet dels på et eller annet sted langs dette kammer og dels ved innledningsreaks jonskammerets utmatningsende. Den;, oxygenmengde som tilføres via denne ledning, svarer i det vesentlige til den støkiometriske mengde for omvandling av nitrogenmonoxyd til nitrogendioxyd, dvs. for å danne nitrogendioxyd som er det hovedsakelige reaksjonskjemikalium, på stedet inne i innledningsreaksjonskammeret.
Ledningen for tilførsel av oxygen til regenereringskammeret kan tilkobles hvor som helst langs kammeret, men det foretrekkes at ledningen er tilkoblet til kammerets utmatningsende, dvs. på det sted hvor lignocellulosematerialet utmates efter avsluttet forbehandling eller aktivering.
Ifølge en utførélsesform av oppfinnelsen er et mellomkammer anordnet mellom innledningsreaksjonskammeret og regenereringskammeret. Dette mellomkammer er på begge sider, innmatningsende og utmatningsende, tilkoblet til en gass-sluse. Minst én ledning for tilførsel av oxygengass er tilkoblet til mellomkammeret, og dette er eventuelt også forsynt med ledning for overføring av gass fra mellomkammeret til innledningsreaksjonskammeret.
De ovennevnte ledninger utgjøres ikke bare av rør av forskjellige typer, men innbefatter også reguleringsinnretninger av kjent konstruksjon, f.eks. ventiler. Det skal således være mulig på nøyaktig måte å regulere mengden av gass og/eller væske som tilføres og/eller føres bort via ledningene.
Ifølge en foretrukken utførélsesform av oppfinnelsen utgjøres reaksjonskamrene av adskilte kar, f.eks. tårn, hvori lignocellulosematerialet fremmates på grunn av dets egen vekt. Reaksjonskamrene kan også utgjøres av separate reak-sjonsrom eller -soner'i ett og det samme kar, f.eks. i form av avgrensede deler av et reaksjonstårn. Lignocellulosematerialet, og da i første rekke når dette utgjøres av cellulosemasse, kan med fordel findeles i forbindelse med eller efter innføringen i reaksjonskamrene. Dette kan enkelt gjøres ved hjelp av en roterende fluffingsanordning. Findeling av cellulosemassen er imidlertid ikke nødvendig
da behandlingen også kan finne sted mens massen foreligger i form av en bane. Reaksjonskamrene kan være forsynt med mekaniske innretninger for omrøring og/eller transport av materialet.,
Med gassluse menes en anordning gjennom hvilken det lignocelluloseholdige materiale fremmates samtidig som gass hindres frå: fritt å passere gjennom denne selv i det til-fellet at det samlede gasstrykk er forskjellig ved innmatningsenden og utmatningsenden av slusen. En liten gassmengde som er tilstede i selve materialet eller i sluse-anordningen, følger normalt med i materialets retning gjennom slusen. Derimot hindrer slusen fri strømning av gass mellom reaksjonskamrene samt mellom et reaksjonskammer og den omgivende atmosfære. I en viss type gassluse forekommer en liten strømning av gass i motsatt retning til materialets transportretning. En slik gassluse er ikke egnet for anvendelse når materialet innmates i apparaturen hhv. utmates fra apparaturen,, men kan anvendes internt i apparaturen,
dvs. mellom de forskjellige reaksjonskamre.
Alle kjente gassluser som oppfyller de ovenfor angitte krav, -kan anvendes i apparaturen ifølge oppfinnelsen. Eksempler på gassluser er pumper av forskjellige slag, f.eks. høykonsentrasjonspumper eller tykkmassepumper. Transport-skruer kan med fordel anvendes. Andre eksempler er anordninger som inneholder roterende presser, f.eks. valsepresser, og anordninger av typen rullmatere eller med en roterende kik. Også sluseanordninger hvori materialet innmates, fortrinnsvis i komprimert tilstand, ved hjelp av en stempelanordning kan anvendes. En skrapetransportør er et ytterligere eksempel.
Apparaturen ifølge oppfinnelsen inneholder minst tre gassluser, nemlig en ved hver ende av innledningsreaksjonskammeret og en ved regenereringskammerets utmatningsende.
De ovenfor angitte eksempler på gassluser er tenkbare på samtlige steder i apparaturen. Imidlertid er det en foretrukken utførelsesform av oppfinnelsen at gassluser med noe forskjellige arbeidsmåter er anordnet ved de ovennevnte tre steder i apparaturen.
Hva gjelder den gassluse som er anordnet ved innledningsreaks jonskammerets innmatningsende, utgjøres denne med fordel av en transportskrue med en slik utformning av skruen og den omgivende kappe at lignocellulosematerialet blir komprimert samtidig som det fremmates. Transportskruen er med fordel forsynt med anordninger for å lede bort vann som presses ut i forbindelse med komprimeringen, og også eventuelt utpresset gass. Dersom lignocellulosematerialet utgjøres av cellulosemasse, er massekonsentrasjonen vanligvis lavere enn 20% når den ankommer til den ovenfor beskrevne transportskrue. Når massekonsentrasjonen er høyere, blir med fordel en lignende transportskrue innkoblet, men uten anordning for å lede bort utpresset vann. Disse to typer av transport-skruer hvori massen overføres til en kompakt plugg, gjør det mulig å holde den oxygengassmengde som følger med massen, på et meget lavt nivå. Nærværet av oxygengass ved innmatningsenden til innledningsreaksjonskammeret har overraskende vist seg å bremse visse nyttige reaksjoner, bl.a. demethylering av ligninet. Av denne grunn skal massen i denne ende av innledningsreaksjonskammeret holdes vekk fra oxygengass i så høy grad som mulig. Uavhengig av hvilken sluse som anvendes er det derfor fordelaktig at slusen innbefatter flere soner eller sektorer gjennom hvilke lignocellulosematerialet fremmates og at i det minste én av disse sektorer har forbindelse med innretninger for evakuering og vekkledning av skadelig oxygengass.
Gasslusen ved innledningsreaksjonskammerets utmatningsende kan med fordel utgjøres av en transportskrue som beskrevet ovenfor uten anordning for å lede bort utpresset vann. Alternative anordninger er av typen rullmatere eller roterende kik som normalt inneholder fire sektorformede lommer. I en første stilling fylles én lomme med lignocellulosemateriale, og i neste moment, f.eks. efter 90 graders vridning befinner denne seg i avtettende stilling, og i en tredje stilling blir lommen tømt ved at materialet faller ned i f.eks. regenereringskammeret. Rullmatere av denne type blir normalt anvendt for påmatning av flis på kontinuerlige cellulosemassekokere.
Gasslusen ved regenereringskammerets utmatningsende innbefatter fortrinnsvis en pumpe av en eller annen type. Ifølge en foretrukken utførélsesform av oppfinnelsen er én eller flere ledninger for tilførsel av væske, fortrinnsvis vann, tilkoblet til regenereringskammerets utmatningsende. Dersom væskeinnholdet i materialsuspensjonen i regenereringskammeret ikke allerede er tilstrekkelig høyt, f.eks. overstigende 90%, blir f.eks. vann tilført gjennom de nevnte ledninger, og dette fører til at materialsuspensjonen som sådan med dens høye væskeinnhold hindrer at gass i nevneverdig grad vil lekke ut av regenereringskammeret eller at luft vil bli suget inn i dette. En utmatningsledning er tilkoblet til regenereringskammerets utmatningsdel og kan ved dens annen ende være tilkoblet til en pumpe. Imidlertid er en pumpe ikke nødvendig da materialet også kan transporteres bort ved hjelp av en bunnskrape i regenereringskammeret av den type som er vanlig i oxygengassblekereaktorer. For å utmate materialet kan også tyngdekraften utnyttes på samme måte som et overtrykk dersom et slikt forekommer i regenereringskammeret.
For å avkjøle materiale like før, i tilknytning til eller like efter utmatningen av materialet fra regenereringskammeret er det gunstig å forsyne oxygentilførselsledningen og/eller væsketilførselsledningen med kjøleanordninger.
En anordning for å fjerne gass, avkjøle denne i en kjøler
og tilbakeføre gassen til en kjølesone eller et separat kjølekammer blir med fordel anvendt. Det er også mulig å forsyne kappen ved regenereringskammerets utmatningsende med en kjøleanordning eller å anbringe en kjøleanordning i tilknytning til utmatningsledningen.
Efter at lignocellulosematerialet er blitt behandlet
i den ovenfor beskrevne apparatur, blir dette vanligvis over-ført til anordninger hvori materialet vaskes. Derefter over-føres materialet til et alkalisk delignifiseringstrinn. De-lignifiseringskjemikaliet eller -kjemikaliene kan bestå
bare av alkali, men det foretrekkes at oxygengass tilføres foruten alkali. Også andre kjemikalier kan tilføres til delignifiseringstrinnet.
Fordeler
Som tidligere angitt innebærer tilsetning av nitrogenoxyd og oxygen til vannholdige lignocellulosematerialer at en rekke reaksjoner av kompleks art igangsettes. Disse reaksjoner kan oppdeles i: (1) hurtige innledende reaksjoner mellom nitrogenoxydet og ligninet, som bl.a. fører til demethylering av ligninet (2) hurtig salpetersyredannelse som finner sted i konkurranse med (1) (3) gjenoxydasjon av redusert nitrogenoxyd, f.eks. av nitrogenmonoxyd til nitrogendioxyd, med oxygen (4) regenerering av forbrukt nitrogenoxyd ved reaksjon mellom modifisert lignin, salpetersyre og oxygengass, hvilket fører til dannelse av en aktiv form av nitrogenoxyd som utnyttes for fortsatt aktivering av materialet (5) sekundær oxydasjon med oxygen, antagelig av såvel modifisert lignin som av nitrogenoxydet.
Det har vist seg at oxygen på hittil ukjent måte bremser én eller flere av de hurtig innledende reaksjoner ifølge (1). Indirekte blir derved omfanget av de betydnings-fulle reaksjoner (4) og (5) redusert. På den annen side blir reaksjonene (2), (3) og (5) befordret ved nærvær av oxygen-
gass.
Ved hjelp av apparaturen ifølge oppfinnelsen er det mulig å undertrykke uønskede reaksjoner og å befordre de ønskede reaksjoner, og dette fører til en overraskende selektiv delignifisering av lignocellulosematerialet i delignifiseringstrinnet som følger efter forbehandlingen eller aktiveringen. Oppbygningen av apparaturen ifølge oppfinnelsen gjør det også mulig å ta vare på tilførte reaksjonskjemikalier på en ytterst fordelaktig måte såvel fra et økonomisk som et miljøvernmessig synspunkt. Ved at til-førte reaksjonskjemikalier blir maksimalt utnyttet vil den tilførte mengde av kjemikalier blit holdt lav samtidig som utslipp av ureagerte nitrøse gasser holdes på et minimum. Dette er en fordel såvel økonomisk som for det indre miljø
i cellulosemassefabrikken.
Kortfattet beskrivelse av tegningene
På tegningene er vist en apparatur i overensstemmelse med foretrukne utførélsesformer av oppfinnelsen.
De n beste utførélsesform
På Fig. 1 er en apparaturoppstilling vist som det er gunstig å anvende for å aktivere f.eks. cellulosemasse i form av en suspensjon med lav massekonsentrasjon. Massesuspensjonen innføres i gasslusen 1 som utgjøres av en transportskrue. Denne inneholder en perforert sylindrisk kappe hvori en konisk skrue roterer. Når massesuspensjonen fremmates, blir vann presset ut som passerer gjennom perforeringene og oppsamles i anordningens underdel. Det oppsamlede vann og eventuelt en del luft blir via en ledning 2 overført til en vannlås 3 for å fjerne vannet via en ledning 4. Den eventuelt utpressede luft kan ledes bort fra toppen av vannlåsen 3 via en ledning og en til denne tilkoblet vakuumpumpe. Vannlåsen hindrer tilbakeføring og ansamling av luft i transportskruen 1. Når massesuspensjonen transporteres gjennom transportskruen 1, blir massekonsentrasjonen øket, f.eks. fra 5% til 30%. Dette innebærer at en hovedsakelig gasstett, .ringformet masseplugg dannes i transportskruens 1 utmatningsparti. I dette kan en regulerbar motholdsanordning være anbragt. Denne reguleres slik at den fremmatede masse tvinges til å passere gjennom en spalte med regulerbar spaltebredde før massen inn-føres i toppen av innledningsreaksjonskammeret 5. Selv om det ikke er nødvendig, foretrekkes det at massen som presses ut gjennom spalten, under innvirkning av sin egen tyngde får passere gjennom en fluffeanordning av hvilken som helst kjent konstruksjon, slik at massen i oppfluffet tilstand legger seg på toppen av massesøylen som befinner seg i innledningsreaksjonskammeret 5. I denne stilling kommer massen i kontakt med nitrogenoxyd, f.eks. nitrogendioxyd, som tilføres via en ledning 6. Når massen transporteres gjennom kammeret 5, vil i første rekke ligninet og vannet i massen reagere med nitrogendioxydet under dannelse av bl.a. nitrogenmonoxyd og salpetersyre. Massen faller ved hjelp av sin egen tyngde ned i en annen gassluse 7 som også utgjøres av en transportskrue.
Massen blir ved hjelp av denne fremmatet under opprettholdelse av en i det vesentlige konstant massekonsentrasjon, slik at en masseplugg dannes og fremmates langs transportskruen.
Ved hjelp av f.eks. tidligere beskrevne anordninger i transportskruens utmatningsende blir massen i fluffet tilstand innmatet på toppen av massesøylen som befinner seg i regenereringskammeret 8. Via en ledning 9 blir oxygen innmatet i flytende form eller i gassform.
Det har vist seg at ved reaksjonene i innledningsreaksjonskammeret 5 blir nitrogendioxydet redusert til nitrogenmonoxyd slik at dette vil kunne utgjøre en mengde som til-svarer 1/3 av den tilsatte mengde nitrogendioxyd, og denne nitrogenmonoxydmengde er ved de herskende temperaturer og trykk hovedsakelig inert. Temperaturen er vanligvis lavere enn 110°C, og trykket ligger vanligvis ved atmosfæretrykk, fortrinnsvis under atmosfæretrykk. Når mengden av nitrogenmonoxyd dannet i kammeret 5 er forholdsvis lav, vil hovedsakelig all gass følge med massen ved at den innbefattes i den masseplugg som fremmates gjennom transportskruen 7.
Foruten nitrogenmonoxyd blir dannet salpetersyre som er absorbert av massen, innmatet i regenereringskammeret 8 sammen med massen. Når den innmatede oxygengass kommer i kontakt med de nevnte kjemikalier, finner den tidligere omtalte annen reaksjonsfase sted. Dette innebærer at de tidligere beskrevne reaksjoner (1) og (2) hovedsakelig finner sted i kammeret 5, mens reaksjonene (3), (4) og (5) hovedsakelig finner sted i kammeret 8. Dersom en større nitrogenmonoxydmengde dannes og ansamles på bunnen av kammeret 5, er det fordelaktig å innføre en liten oxygengassmengde ved kammerets bunn for allerede der å dra nytte av nitrogenmonoxydet.
Den tilførte oxygengassmengde må holdes så lav at noen vesentlig konsentrasjon av oxygengass ikke vil forekomme i toppen av kammeret 5. Som tidligere angitt er nærværet av oxygengass sammen med nitrogendioxyd under innledningsreaks j onsforløpet , dvs. spesielt i toppen av kammeret 5, direkte skadelig. Den nødvendige oxygengassmengde kan tas fra reaktoren 8 og via ledninger 10 og 11 overføres til kammeret 5. Et annet alternativ er å tilføre fersk oxygengass via ledningen 11. Istedenfor en gassluse i form av transportskruen 7 kan gasslusen med fordel utgjøres av en rullmater eller roterende kik, som beskrevet ovenfor. En slik rullmater har den dobbelte funksjon at dels vil nitrogenmonoxyd og masse bli innmatet sammen i en lomme fra kammeret 5 til kammeret 8, og dels at på tilbakeveien under sin rotasjon vil-lommen bare inneholde oxygenholdig gass fra kammeret 8 hvis oxygeninnhold reagerer med nitrogenmonoxyd som er blitt ansamlet på bunnen av kammeret 5.
På bunnen av regenereringskammeret 8 blir massen fortynnet f.eks. med vann. Vannet blir tilført gjennom ledninger 12 og 13. Dersom den tilførte vannmengde er så stor at den fluffede massesøyle på bunnen av kammeret 8 blir omvandlet til en flytende suspensjon, fås en effektiv barriere mot gassen som befinner seg over væskeoverflaten. Dette innebærer at en ytterst liten gassmengde følger med massesuspensjonen ut av kammeret 8 via en ledning 14. Utmatningen foretas ved hjelp av en bunnskrape (ikke vist) som befinner seg i kammeret 8 og som drives ved hjelp av en motor 5. Den ut-matede massesuspensjon blir med fordel overført til en syklon hvori massesuspensjonen blir befridd for sitt gassinnhold. Den fjernede gass kan overføres til et rense- og/eller reak-sjonskar før den slippes ut i den omgivende luft. En del-strøm av gassen kan overføres til et analyseinstrument via en ledning. Det er gunstig at også en ledning forløper fra kammeret 5 til analyseinstrumentet.
Dersom nitrogenmonoxyd blir tilført via ledningen 6 istedenfor nitrogendioxyd, er det nødvendig at minst én ledning for tilførsel av i det minste den støkiometriske oxygenmengde er tilkoblet til innledningsreaksjonskammeret 5.
Ved hjelp av den apparaturoppstilling ifølge oppfinnelsen som er vist på figuren, og da spesielt ved tilpasning av de to kammeres volum og plasseringen av ledningene for tilførsel av reaksjonskjemikaliene, er det mulig å la de tidligere beskrevne kjemiske reaksjoner forløpe under optimale apparaturmessige forhold. Videre sikres en god økonomi og et godt indre miljø i fabrikken.
På Pig. 2 er en apparaturo<p>pstilling vist som er
egnet for anvendelse ved aktivering av cellulosemasse i form av en suspensjon med middels konsentrasjon eller med høy konsentrasj on.
Cellulosemassen blir innført i en gassluse 16 som ut-gjøres av en transportskrue. Cellulosemassen blir formet til en hovedsakelig gasstett plugg som blir fremmatet henimot transportskruens utmatningsende. Massen blir findelt i utmatningsenden og faller ned i et innledningsreaksjonskammer 17. Nitrogendioxyd blir via en ledning 18 innmatet
i toppen av massesøylen som er dannet i kammeret 17. En ledning 19 er tilkoblet til kammerets bunn, og gjennom denne ledning blir fortynningsvæske tilført massen. Fortynningsvæsken kan utgjøres av avlut fra prosessen innholdende salpetersyre. Ved hjelp av en annen gassluse 20 som utgjøres av en transportskrue, blir den fortynnede massesuspensjon overført til en ledning 21 som er tilkoblet til en tykkmassepumpe 22. Ved hjelp av denne blir massesuspensjonen transportert gjennom en ledning 23 til toppen av et regenereringskammer 24. Oxygengass som er nødvendig for den annen reaksjonsmasse, blir tilført via en ledning 25. Massen blir derefter overført til en anordning 26 hvori den blir ytterligere fortynnet. Denne anordning virker som en gassluse
eller del av en gassluse. Fortynningsvæsken som kan ut-gjøres av fortynnet avlut fra prosessen, blir tilført via en ledning 27. Massen blir i form av suspensjon med lav konsentrasjon via en ledning 28 overført til en pumpe 29 som tjener til å transportere massen via en ledning 30 til f.eks. ett eller flere vaskefiltere.
Dersom nitrogenmonoxydinnholdet er høy ved bunnen av innledningsreaksjonskammeret 17, blir en liten regulert mengde av oxygenholdig gass tilført som fjernes fra toppen av kammeret 24 og via en ledning 31 overføres til bunnen av kammeret 17. Dersom nitrogenmonoxyd blir tilført kammeret 17 istedenfor nitrogendioxyd, må oxygen tilføres kammeret via en ledning. Denne ytterligere ledning kan være tilkoblet til kammeret 17 i nærheten av eller i tilknytning til ledningen 18. Selv i dette tilfelle kan det være fordelaktig å injisere en liten oxygenmengde i bunnen av kammeret 17,f.eks. via ledningen 31.
Claims (8)
1. Apparatur for kontinuerlig behandling av vannholdig lignocellulosemateriale med nitrogenoxyd og oxygen før et alkalisk delignifiseringstrinn,
karakterisert ved at den omfatter kombinasjonen av a) et innledningsreaksjonskammer (5,17) som er forsynt med en.gassluse (1,7,16,20) i såvel innmatningsenden som utmatningsenden , b) et regenereringskammer (8,24) med et volum som er minst 2,5, væd fordel minst 5, fortrinnsvis minst 10,ganger større enn innledningsreaks j onskammerets , hvilket regeneringskammers innmatningsende er forbundet med en gassluse som er tilkoblet til utmatningsenden.av et reaksjonskammer, fortrinnsvis innledningsreaksjonskammeret, som er innkoblet før regenereringskammeret, og idet regenereringskammerets utmatningsende er forsynt med en gassluse (14,26), c) minst én ledning med reguleringsinnretninger (6,18) for tilførsel av nitrogenoxyd og tilkoblet til innledningsreaksjonskammeret (5,17), fortrinnsvis tilkoblet til dets innmatningsende, og d) minst én ledning med reguleringsinnretninger ( 9,25) for tilførsel av oxygen og/eller oxygenholdig gass og tilkoblet til regenereringskammeret (8,24), fortrinnsvis tilkoblet til dets utmatningsende.
2. Apparatur ifølge krav 1,
karakterisert ved at en ledning med reguleringsinnretning (11) for innføring av oxygen og/eller oxygenholdig gass er tilkoblet til innledningsreaksjonskammerets (5) utmatningsende.
3. Apparatur ifølge krav 2,
karakterisert ved at ledningen (10,31) forløper fra regenereringskammeret (8,24).
4. Apparatur ifølge krav 1-3,
karakterisert ved at et mellomkammer er
anordnet efter gasslusen ved Innledningsreaksjonskammerets utmatningsende og er forsynt med en ledning for innføring av oxygen og/eller oxygenholdig gass og eventuelt med en ledning for å overføre slik gass til innledningsreaksjonskammeret og med en gassluse ved sin utmatningsende.
5. Apparatur ifølge krav 1-4,
karakterisert vedat gasslusen (1,16) i innledningsreaksjonskammerets innmatningsende innbefatter en transportskrue hvis gjenger og kappe er slik utformet at den komprimerer lignocellulosematerialet til en hovedsakelig gasstett plugg.
6. Apparatur ifølge krav 1-5,
karakterisert ved at en anordning (19) for væskefortynning av lignocellulosematerialet er anbragt mellom innledningsreaksjonskammeret (17) og gasslusen i kammerets utmatningsende, idet gasslusen utgjøres av en transportskrue (20) og en tykkmassepumpe (22) eller bare av en tykkmassepumpe.
7. Apparatur ifølge krav 1-6,
karakterisert ved at regenereringskammerets utmatningsende er forsynt med en anordning (26) for væskefortynning av lignocellulosematerialet og en anordning (28,29) for utmatning av det med væske fortynnede lignocellulosemateriale, idet dette arrangement sammen danner en gassluse.
8. Apparatur ifølge krav 1-7,
karakterisert ved at en avkjølingssone eller -anordning inngår i eller er tilkoblet til regenereringskammerets utmatningsende eller er innkoblet som et separat avkjølingskammer efter regenereringskammeret.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE8300388A SE451149B (sv) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | Apparatur for kontinuerlig behandling av vatteninnehallande lignocellulosamaterial med kveveoxid och syre |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO840278L NO840278L (no) | 1984-07-27 |
NO164046B true NO164046B (no) | 1990-05-14 |
NO164046C NO164046C (no) | 1990-08-22 |
Family
ID=20349765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO840278A NO164046C (no) | 1983-01-26 | 1984-01-25 | Apparatur for behandling av lignocellulosematerialer med nitrogenoxyd og oxygen. |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4762591A (no) |
JP (1) | JPS59137585A (no) |
AT (1) | AT384632B (no) |
AU (1) | AU561037B2 (no) |
CA (1) | CA1232785A (no) |
DE (1) | DE3402490A1 (no) |
FI (1) | FI73747C (no) |
FR (1) | FR2539771B1 (no) |
NO (1) | NO164046C (no) |
NZ (1) | NZ206783A (no) |
SE (1) | SE451149B (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE451023B (sv) * | 1985-12-10 | 1987-08-24 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande vid aktivering av lignocellulosamaterial med kvevedioxid innehallande gas |
SE462567B (sv) * | 1988-11-25 | 1990-07-16 | Sunds Defibrator Ind Ab | Anordning foer kontinuerlig behandling av cellulosamassa med en aktiveringskemikalie |
AT395180B (de) * | 1989-08-16 | 1992-10-12 | Andritz Ag Maschf | Verfahren zur zerkleinerung von materialien und anlage zu dessen durchfuehrung |
DE4203923A1 (de) * | 1992-02-11 | 1993-08-12 | Henkel Kgaa | Verfahren zur herstellung von polycarboxylaten auf polysaccharid-basis |
WO1996005365A1 (en) * | 1994-08-11 | 1996-02-22 | Beloit Technologies, Inc. | Means for gas-sealingly conveying shredded pulp |
US6261218B1 (en) * | 1998-12-01 | 2001-07-17 | The Dow Chemical Company | Process and apparatus for making low molecular weight cellulose ethers |
JP3611796B2 (ja) * | 2001-02-28 | 2005-01-19 | 松下電器産業株式会社 | 超音波送受波器、超音波送受波器の製造方法及び超音波流量計 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR964386A (no) * | 1950-08-11 | |||
US1643566A (en) * | 1925-10-16 | 1927-09-27 | Thorne Carl Busch | Process for bleaching and the like purposes |
NL89125C (no) * | 1955-01-24 | |||
US3525665A (en) * | 1965-10-22 | 1970-08-25 | Lummus Co | Method of transferring impregnated wood chips from an impregnating vessel to a digester |
US4076579A (en) * | 1973-08-06 | 1978-02-28 | The Regents Of The University Of California | Pulping of lignocellulosic material by sequential treatment thereof with nitric oxide and oxygen |
US4087318A (en) * | 1974-03-14 | 1978-05-02 | Mo Och Domsjo Aktiebolag | Oxygen-alkali delignification of lignocellulosic material in the presence of a manganese compound |
US3951733A (en) * | 1974-11-06 | 1976-04-20 | International Paper Company | Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen |
US4283251A (en) * | 1980-01-24 | 1981-08-11 | Scott Paper Company | Ozone effluent bleaching |
SE441192B (sv) * | 1980-05-27 | 1985-09-16 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for delignifiering av kemisk cellulosamassa med syrgas i nervaro av ett eller flera neutralisationsmedel |
SE421938B (sv) * | 1980-06-05 | 1982-02-08 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for behandling av cellulosamassa med kveveoxider fore syrgasblekning |
US4384920A (en) * | 1981-04-06 | 1983-05-24 | The Black Clawson Company | Method and apparatus for oxygen delignification |
DE3213856C2 (de) * | 1982-04-15 | 1984-05-10 | Mo och Domsjö AB, 89191 Örnsköldsvik | Verfahren zum Delignifizieren eines chemisch hergestellten Cellulosehalbstoffes |
-
1983
- 1983-01-26 SE SE8300388A patent/SE451149B/sv not_active IP Right Cessation
-
1984
- 1984-01-04 AU AU23081/84A patent/AU561037B2/en not_active Ceased
- 1984-01-09 NZ NZ206783A patent/NZ206783A/en unknown
- 1984-01-17 FI FI840168A patent/FI73747C/fi not_active IP Right Cessation
- 1984-01-25 AT AT0024584A patent/AT384632B/de not_active IP Right Cessation
- 1984-01-25 NO NO840278A patent/NO164046C/no unknown
- 1984-01-25 JP JP59011794A patent/JPS59137585A/ja active Granted
- 1984-01-25 DE DE19843402490 patent/DE3402490A1/de active Granted
- 1984-01-26 FR FR8401172A patent/FR2539771B1/fr not_active Expired
- 1984-01-26 CA CA000446109A patent/CA1232785A/en not_active Expired
-
1987
- 1987-03-05 US US07/021,954 patent/US4762591A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS59137585A (ja) | 1984-08-07 |
FI73747C (fi) | 1987-11-09 |
SE8300388L (sv) | 1984-07-27 |
NO840278L (no) | 1984-07-27 |
FI840168A (fi) | 1984-07-27 |
US4762591A (en) | 1988-08-09 |
FR2539771A1 (fr) | 1984-07-27 |
ATA24584A (de) | 1987-05-15 |
AU2308184A (en) | 1984-08-02 |
AT384632B (de) | 1987-12-10 |
NZ206783A (en) | 1987-04-30 |
SE451149B (sv) | 1987-09-07 |
FI73747B (fi) | 1987-07-31 |
CA1232785A (en) | 1988-02-16 |
SE8300388D0 (sv) | 1983-01-26 |
NO164046C (no) | 1990-08-22 |
AU561037B2 (en) | 1987-04-30 |
DE3402490C2 (no) | 1989-11-02 |
FI840168A0 (fi) | 1984-01-17 |
DE3402490A1 (de) | 1984-07-26 |
JPH0156196B2 (no) | 1989-11-29 |
FR2539771B1 (fr) | 1986-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4427453A (en) | Two stage continuous hydrolysis of plant biomass to sugars | |
NO137326B (no) | Apparat til utf¦relse av gassreaksjoner. | |
NO823465L (no) | Fremgangsmaate og apparatur for tilsetning av alkaliske kjemikalier til en oksygendelignifiseringsreaksjon | |
JPH02216289A (ja) | セルローズ繊維材料を連続的に蒸解する方法 | |
NO164046B (no) | Apparatur for behandling av lignocellulosematerialer med nitrogenoxyd og oxygen. | |
EP0511433B1 (en) | Medium consistency pulp ozone bleaching | |
US8916023B2 (en) | Vapor phase hydrolysis vessel and methods related thereto | |
EP0114987B1 (en) | Apparatus for treating cellulosic material | |
JP5108712B2 (ja) | わらまたは他の軽量嵩高材料の処理容器 | |
US4096027A (en) | System for presteaming wood chips at or near atmospheric pressure with minimum displacement of air | |
NO145592B (no) | Tetningshode. | |
NO821139L (no) | Fremgangsmaate og innretning for oksygendelignifisering av masse | |
US3693380A (en) | Apparatus for removal of entrained air from cellulose pulp before bleaching of the pulp | |
US7229524B2 (en) | Feeding arrangement for feeding of chips to chip bins | |
US2870009A (en) | Method and apparatus for the separation of liquids from cellulosic pulp | |
US2809111A (en) | Apparatus for wood chip digestion | |
FI122630B (fi) | Jatkuvatoiminen keitinjärjestelmä ja menetelmä jatkuvatoimisen selluloosakeittimen käyttämiseksi | |
US4007082A (en) | Kraft mill recovery system | |
CA1176408A (en) | Process for the oxygen delignification of pulp | |
US1864220A (en) | Paper manufacture | |
EP0225638B1 (en) | A method for delignification of pulp | |
US3193444A (en) | Continuous sulphate pulping method with countercurrent heating and concurrent cooking zones and apparatus therefor | |
NO760586L (no) | ||
NO831429L (no) | Behandling av masse med oksygen. | |
SU386046A1 (ru) | I патентно-техническая |