NO800041L - Fremgangsmaate for vasking av cellulosemasse. - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for å redusere eller eliminere overforing av kjemikalier fra en vasker når man gjenbruker vaskefiltratet som et vaskemedium i et motstrbmssystem. Strommen av vaskevæske på vaskerne for og etter behandlingstrinnet deles og væsken i massematten som forlater vaskeren er prinsipielt den type som benyttes for å behandle massen etter vaskeren, og filtratet fra vaskeren er prinsipielt den type som benyttes for å behandle massen for vaskeren.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en fremgangsmåte for å redusere kjemisk overforing mellom behandlingstrinn når man vasker cellulosemasse.

Der er et stort antall tidligere fremgangsmåter

som beskriver bleking ved lave konsistenser. Ingen beskriver isolering eller vesentlig isolering av dette trinn. Patenter som beskriver lavkonsistens ozontrinn.

er Kempf ét al, U.S. patent" nr. 4.080.249 og Eckert i';'

U.S. patent nr. 4.119.486.

En artikkel som beskriver forskjellige konsistenser er Osawa og Schuerch "The Action of Gaseous Reagents on Cellulosic Materials 1. Ozonization and Reduction of Unbleached Kraft Pulp", TAPPI februar 1963, bind 46, nr.

2, sidene 79 - 84.

Motstromsvasking er beskrevet i Rapsons U.S. patent nr. 3.698.995 av 17. oktober 1972, i'Hiseys "Counter-current Washing in Multi-Stage Bleach Plant Operation at Brown Company", American Paper Industry, september 1969, sidene 43-45, og i Histed og Nicolle "Water Reuse and Recycle in the DCEDED Bleach Sequence" og "Water Reuse

and Recycle in the C-^EHDED Bleach Sequence", sidene 133 -. .140 og 167 - 170, henholdsvis i opptrykk fra CPPA/TAPPI International Pulp Bleaching Conference i Vancouver,

British Columbia, 3« - 7. juni 1973. De tre artiklene beskriver en delt vaskestrom til en vaskér, men ingen av disse artiklene beskriver isolering eller hovedsakelig isoler-

ing av et vasketrirm.

Der har vært installasjoner, stort sett klorvas-kere, hvor vaskevæsken som tilfores matten er blitt i to forskjellige strbmmer.

Strommende vaskevæske i en vasker deles, noe

som tillater væske som forlater vaskeren med massematten å være av den type som benyttes for å behandle massen i det trinn som folger vaskeren, og væske som forlater vaskeren saom filtrat vil være av den type som benyttes til å behandle massen i trinnet som går foran vaskeren. Som et

eksempel behandles masse i et alkalisk medium, vaskes og behandles deretter i et surt medium. Den alkaliske væske med masseoppslemmingen vil forlate vaskeren som filtrat og eventuell alkalisk vaskevæske som opprinnelig benyttes for å vaske denne massen, vil også forlate vaskeren som filtrat. Den endelige vasking ay matten .på vaskeren vil være med en sur væske som vil erstatte den alkaliske væske i massematten, og som vil forlate vaskeren som væske i matten. Friskt vann kan benyttes i stedet for den alkaliske vasking eller mellom den alkaliske vasking

og syrevasking, og en del av det friske vann kan også for-, late systemet sammen med matten. Et kjemisk behandlingstrinn kan isoleres under anvendelse av dette systemet i vaskeren som går foran og folger etter behandlingstrinnet. Fig. 1 er et diagram av et system som isolerer et vasketrirm.

Fig. 2 er et annet diagram av en modifikasjon

av systemet i fig. 1.

Fig. 3 er et diagram av en annen modifikasjon

av systemet i. fig. 1.

Folgende.definisjoner vil bli benyttet i denne ansokning: Koking er forandring av treflis eller annet, partikkelformet materiale til fibrbs form. Kjemisk kok-

ing krever koking av flisen i opplbsning med et kjemikalium, og omfatter delvis fjerning av fargestoff som lignin som er festet til treet.

Bleking er behandling av cellulosefibre for å fjerne eller forandre fargestoffet som er knyttet til fib-. rene pg tillater fibrene å reflektere hvitt lys mer sant.

Konsistens er mengde fibre i en oppslemming, ut-trykt som en prosentandel av den totale vekt av ovnstbrket fiber og opplbsningsmiddel i en oppslemming, vanligvis vann.

Konsistensen av massenvil avhenge av den type avvanningsutstyr som benyttes. Folgende definisjoner er.

basert på de man finner i Rydholms "Pulping Processes", Interscience Publishers, 1965, sidene 862 - 863 og TAPPI Monograph nr. 27 "The Bleaching of Pulp", Rapson redaktbr, The Technical Association of Pulp and Paper Industry, 1963, sidene 186 - 187.

Lavkonsistens er fra 0.--6%, vanligvis mellom 3.

og 5%. Det er en suspensjon som er pumpbar i en vanlig sentrifugalpumpe og som benyttes under anvendelse av nett og filtere uten pressvalser.

Middels-konsistens er mellom 6 og 20%. 15% er imidlertid et delingspunkt i middelskonsistensområdet.

Under 15%, kan konsistensen tilveiebringes ved hjelp av filtere. Over 15% ér pressvalser nodvendige for awanning. Rydholm hevder at det vanlige området for middels konsi-

stens er 10 - 18%, mens Rapson hevder.at det er 9 - 15%. Oppslemmingen er pumpbar ved hjelp av spesielt maskineri,

selv om den fremdeles er en sammenhengende flytende fase ved hoyere temperaturer og noe sammenpressing. Konsisten-

sen av en oppslemming fra en vasker, enten en tremasse-vasker eller en bleketrinnsvasker er 9 - 13%.

Hoykonsistens er fra 20 - 40%. Rydholm hevder

at det vanlige området er 25 - 35% og Rapson hevder at områd3t er fra 20 - 35%. Denne konsistens kan bare tilveiebringes ved hjelp av presser. Den flytende fase er fullstendig absorbert av fibrene. Massen kan bare pumpes over meget korte avstander.

En noytral væske er en som ikke forandrer i

særlig utstrekning usrheten eller alkaliteten i en væske eller en væske som den blandes med.

Formålet ved den foreliggende oppfinnelse er å isolere et behandlingstrinn fra de omgivende behandlingstrinn. For å illustrere dette, er isoleringen av ozon-behandlingstrinnet vist i fig. 1. Der er et antall grunn-

er for å isolere dette trinnet.

For det forste foregår'ozonbehandlingen med sur

pH. Vanligvis vil behandlingstrinnet for og etter ozonbe-

handlingen foregå ved alkalisk pH. FSlgelig vil forbruket av kjemikalier senkes ved å isolere"trinnet slik at ytterligere kjemikalier ikke vil kreves for å nøytralisere kjemikaliene fra det forangående trinn..

For det annet vil massen i ozontrinnet vanlig-

vis ha en lav konsistens. Selv om massen kan foreligge,! en hvilken som helst konsistens under ozonbehandlingen, er det foretrukket at massen har en konsistens på fra 0,01-4,9%. Den mest effektive konsistens betraktes å være i området fra 0,01 - ca. 0,7%, og fortrinnsvis rundt 0,37%.

I den foreliggende diskusjon, vil man benytte en konsistens på fra 0,01 - ca. 0,7%.

For det tredje vil trinnet virke bedre hvis noe alkohol er tilstede. Omkostningene reduseres hvis alkoholen recykleres og gjenbrukes. Isolasjon av dette trinnet tillater dette.

For det fjerde vil trinnet vanligvis ha en for-skjellig temperatur fra trinnene på begge sider. Omkostningene vil også bli redusert hvis temperaturen i væsken i systemet ikke må heves eller senkes et antall ganger. Igjen vil isolasjon av dette trinnet tillate dette.

Et ozontrinn 10 er vist sammen med trinnene får

og etter. Ingen spesifikk type kjemikalier er angitt for disse senere trinn.

I denne figuren vil man forst folge massen gjennom systemet og deretter folge vaskevannet gjennom systemet for å vise hvorledes vaskevann benyttet i ozontrinnet gjenbrukes og isoleres fra resten av systemet. Masseoppslemmingen 12 går inn i karet 20 i vaskeren 21 og massefibrene tas opp på trommelen 22, bæres forbi vaskehodene som sprbyter væske, vanligvis vann eller svakt filtrat, på matten for å erstatte væske i matten med ny væske, avvannes ved hjelp av vakuum og kommer frem som masse 23.

Hver av vaskerne i... dette systemet virker på samme måte.. De er vakuumtrommelvaskere hvor.vakuumtrommelen 22 roterer gjennom karet 20. Trommelen er dekket med filter-duk. Ved rotering gjennom masseoppslemmingen i karet vil et vakuum trekke fibrene oppover filterdukén og væsken i karet gjennom fibrene og filterdukén inn i de indre ror

i trommelen. Væske eller filtrat fores gjennom et sen-

tralt for i trommelen til et ytre rbr og over i en lagrings-eller forse^lingstank som både holder filtratet og som opp-rettholder vakuum i trommelen.

Konsistensen av massematten vil stort sett være konstant under bevegelsen over trommelen etter at massen forlater karet. Like mye væske vil bli fjernet fra massematten ved hjelp av vakuum som vaskevæske tilsettes til matten. Denne fjernede væske fores også-inn i det indre rorsystem i trommelen. Det er antatt at vaskevæske vil erstatte væske i matten, selv om det i praksis vil være noe blanding av væske i matten med vaskevæsken og ikke en fullstendig erstatning. Konsistensen i oppslemmingen som går inn i karet 120 er vanligvis 1 - l-g-% og konsistensen i massen 23 som forlater trommelen er vanligvis 9 - 15%. Fibermatten. fjernes fra trommelen ved hjelp av skrapere, tråder eller andre innretninger. Disse renses for fiber-rester ved rengjbringsvaskeren 24. En vasker med væske er vist, selv om rengjøringen også kan foregå ved hjelp av luft.

Massematten 23 fores deretter over et trinn 27

hvor den blekes eller ekstraheres med passende kjemikalier. Disse kjemikalier kan tilsettes til matten 23 på vaskeren eller i en senere blander. Massen fortynnes vanligvis, opp-varmes og lagres under denne behandling. Den behandlede masseoppslemming 28 fores deretter over i karet 30 i vaskeren 31. For den går inn i karet, fortynnes den igjen til en konsistens på 1 - li%. Fortynningen finner vanligvis sted.

i lagring og mellom lagring og karet. Operasjonen av vaskeren 31 tilsvarer operasjonen for vaskeren 21. Trommelen er 32, utgående masse er 33 og rengjbringsvaskeren er 34..

Massen 33 har igjen en konsistens på 9 - 15% og

må reduseres til en konsistens på fra 0,01 - ca. 0,7% for ozonbehandling. Den går inn i blanderen 35 hvor den blandes med en stor mengde vann for å redusere konsistensen

til et passende nivå. Denne masseoppslemmingen 36 fores deretter over i ozonreaktoren 37 hvor massen behandles

med ozon. I disse lavkonsistensområdene, vil ozon bli blandet med. massen, under anvendelse av en blandeenergi.

på fra 0,5-5 kW/nr gassholdig oppslemming, eller en over-flatehastighet på ozon og bæregass på fra 60 - 1140 m/time. Overflatehastigheten er den gjennomsnittlige, lineære has-tighet av gassen gjennom reaktoren. Ozonen vil være tilstede i en bæregass som går inn i reaktoren i en mengde

på fra 0,05 -23% av vekten av bæregassen, og fortrinnsvis på fra 0,05 - 6%. En vannopplSselig alkohol., fortrinns-

vis butanol, vil også bli tilsatt. Alkoholen holdes pr. liter flytende fase i området fra 0,0000001 - 0,03 mol.

Det foretrukne området er fra 0,0001 - 0,0027 mol og det optimale området er fra 0,01 - 0,005 mol. Disse områdene avhenger ikke av konsistensen av massen, men bare av mengden væske som er tilstede. Mengden alkohol som tilsettes for å opprettholde dette nivået vil avhenge av mengden. filtrat som recykleres. Den behandlede masse 38 går deretter inn i karet 40 i vaskeren 41 og tas opp av trommelen 42 forbi vaskehodene og går ut som vasket masse 43. Den har igjen en konsistens på mellom 9 og 15%. Rengjbringsvaskeren er 44.

Masse 43 behandles i et annet trinn 47 og den behandlede masse 48 fores til karet 50 i vaskeren 51. Den fortynnes igjen til 1 - l£% for den går inn i karet. Trommelen i denne vaskeren er 52, den utgående masse er 53 og rengjbringsvaskeren er 54.

Vaskevannet og filtratet i dette systemet strbmmer motstrbms til hverandre slik at de kan gjenbrukes i systemet. Det strbmmer også på en slik mate at det isolerer vaskevannet som benyttes i trinnene 27 og 47 fra det som benyttes i ozontrinnet 37. Det antas at trinnene 27 og

47 er tilsvarende slik at deres filtrater kan slås sammen.. r. Dette gjbrés ved å benytte to sett vaskehoder på vaskerne

■ 3'1 og 41 slik at filtratet fra vaskeren 51 kan returneres

til dette trinnet eller stromme inn i trinn 27.

Friskt prosessvann fra ledningen 60 flyter både inn i vaskehodene 61 og inn "i. rengjoringsvafikeren 54 og

til slutt gjennom de indre ror i trommelen 52 og den ytre filtratledning 62 over i forséglingstanken eller lag-ringstanken 63. Filtratet i forséglingstanken kan benyt-

tes for flere formål. Det kan benyttes for å fortynne massen 48 som går inn i karet 50. Ledningen 64 og pumpen 65 er for dette formål. Det kan benyttes for å fortynne massen i trinn 47. Ledningen 68 og pumpen 69 er for dette formål. Det kan benyttes for å vaske massematten i det forangående trinn. Ledningen 70 og pumpen 71 er for dette formål. Det kan bli avlbp. Ledningen 72 er for dette formål.

Filtratet i ledningen 70 deles deretter. En

del går gjennom ledningen 92 til et sett av vaskehoder 94 på filtertroirimelen 42. Filtratet sprbytes på matten

like for massen 43 forlater matten. Dette filtratet eller vaskevæsken vil gå inn i massematten og en tilsvarende mengde væske vil fjernes fra matten når filtratet går gjennom de indre ror i trommelen 42. En stor del av filtratet fra hodene 94 vil imidlertid bli igjen i matten og fores med matten 43 tilbake til blekesystemet 47. Fblgelig vil en hoveddel av filtratet fra vaskeren 41 være fra det forangående ozontrinnet, og en hoveddel av filtratet fra bleketrinnet 47 vil ikke være filtrat fra vskeren 41, men vil bli fort tilbake til bleketrinnet 47.

Resten av filtratet fra ledningen 70 vil fores

ved hjelp av ledningen 113 enten til vaskeren 31 eller 21.

Om filtratet i ledningen 113 vil bli benyttet

som vaskevann for vaskeren 31 vil avhenge av graden av kontakt som -man kan tillate mellom ozontrinnfiltratet og filtratet fra trinn 47. Hvis der ikke .bor være noen kon-

takt, kan filtratet fra ledningen 113 gå til vaskeren 21 og friskt prosessvann fra ledningen 100 vil. bli benyttet i vaskeren 31.

I ethvert tilfelle, vil vaskevæsken bli fort gjennom ledningen 100 til vaskehodene 101 og rengjbringsvaskeren 34. Vaskevæsken som går gjennom vaskehodene,101 vil gå inn i massematten og stort sett den tilsvarende, mengde væske vil fjernes fra massematten og bli fort.inn

i det indre rbrsystem i trommelen 32 og fores bort som filtrat gjennom den ytre ledning 102 til forséglingstank-

en 103. Filtratet fra forséglingstanken 103 vil bli benyttet på samme måte som filtratet fra forséglingstanken 63. Ledningen 104 og pumpen 105 forer til massen 28 for å fortynne massen. Ledningen 108 og pumpen 109 forer det tilbleketrinnet 127 for å fortynne massen. Ledningen 110

og pumpen 111 vil fore det til vaskeren 21 for å vaske massen. Ledning 112 vil fjerne det som avlbp.

Filtratet i ledningen 113 vil også bli fort til vaskehodene 121 og rengjbringsvaskeren 24 på. vaskeren 21,

og fjernes enten som filtrat gjennom ledningen 122 til forséglingstanken 123 eller som væske med massen 23 til bleke— trinnet 27.. Filtratet fra vaskeren 21 vil også bestå av væske som går inn i masseoppslemmingen og væsken fjernet fra massematten mens den er på trommelen 22. Fra forséglingstanken 123 vil filtratet bli fort gjennom ledning-

en 124 ved hjelp av pumpen 125 og benyttes til å fortynne massen, gjennom ledningen 130 ved hjelp av pumpen I3I for å benyttes på annet steds i prosessen, eller gjennom ledning- . en 132 som avlbp.

IVaskeren 81 i ozontrinnet vaskes massematten forst med friskt vann. Vannet tilsettes gjennom ledning-

en 80 til vaskehodet 81.:Vannet tilfores også til rengjbringsvaskeren 84. Den annen vaskevæske tilfores gjen-

nom vaskehodene 94. Under påfbring av vaskevæske til masse-, matten ved hjelp av vaskehodene 81 og 94, vil der fjernes en stort sett tilsvarende.mengde væske fra massematten.

Denne vil bli fjernet som filtrat gjennom ledningen 82, I tillegg vil hoveddelen av væsken som går inn sammen

med masseoppslemmingen bli fjernet som filtrat.'Dette filtratet går inn i forséglingstanken 83. Derfra fores filtratet gjennom.ledningen 84 og pumpen 85 gjennom en varmeveksler 86 for å fjerne" overskudd av varme fra systemet. Selv om temperaturen ikke noen virkning på reaksjonen, er det normalt å drive ozonsystemer ved temperaturer under 50°C. Det er nbdvendig å avkjble systemet for å drive, ved denne temperatur. Varmeveksleren 86 kan benyttes som en varmekilde for andre strommer i systemet. F.eks. hvis trinn 47 krever hoye temperaturer, kan varmeveksleren bli benyttet til å oppvarme friskt prosessvann som går gjen-

nom ledningen 60. Filtratet i ledningen 84 deles i to deler. Hoveddelen fores gjennom ledningen 88 til blanderen 35 hvor masseoppslemmingen fortynnes fra en konsistens

på fra 9 - 15% til 0,01 - 0,7%. Resten av filtratet fra ledningen 84 fores ved hjelp av ledningen 90 til vaskehodene 114, det annet sett vaskehoder på vaskeren 31. Fil- , tratet eller vaskevæsken tilsettes til massematten og en stort sett tilsvarende mengde med væske fjernes fra massematten som filtrat fra vaskeren 3l. Fblgelig vil en hoveddel av filtratet fra vaskeren 31 være fra det forangående trinn 27 eller fra trinn 47, og en hoveddel av filtratet fra ozontrinnet vil ikke forlate vaskereen 31 som filtrat 31, men vil bli fort tilbake til ozontrinnet 37 med massematten. Resten av filtratet kan fjernes som avlop gjennom ledningen 92. Denne mengde tilsvarer mengden som tilsettes gjennom ledningen 80.

Alkohol kan tilsettes ozontrinnet på to steder, enten direkte i masseoppslemmingen 36 ved 115 eller inn

i det recyklerte filtrat i ledningen 86 ved 116. Meste-parten av alkoholen som blir igjen i systemet vil bli gjen-brukt slik at bare tilstrekkelig alkoholmengde tilsettes til å opprettholde alkoholen-i systemet på et valgt nivå. Mengden alkohol som tilsettes systemet vil vanligvis være

mindre enn 10% av den totale alkohol i systemet, og kan godt være mindre enn 5% av totalen.

Filtratet vil også bli recyklert innenfor trinnene og isolert fra de omgivende trinn. Formålet er å tilbakeholde størsteparten av væsken, vannet, som benyttes i trinnet, og redusere volumet av avlbp som må behandles for det fjernes. Recyklering og isolering av filtratet innenfor trinnet reduserer også pH-justering. pH i ozontrinnet er sur - 1 -7. pH.i trinnene for og etter ozontrinnet, trinnene 27 og 47, vil vanligvis være alkaliske - 7-14. Ved å isolere ozontrinnet, er det mulig å redu-

sere mengden alkalisk eller surt materiale som er nbdvendig for pH-justering siden det alkaliske filtrat fra trinn 47 ikke behbver å gjbres surt for det benyttes til å vaske massematten på vaskeren 41, og det sure filtrat fra ozontrinnet ikke behbver å gjore alkalisk for det benyttes, til'

å vaske massematten på vaskeren 31. Disse grunner vil tale for isolering av et eventuelt ozontrinn som drives ved lav konsistens.

Denne isolering oppnås ved mengden vaskevæske

som påfbres matten ved vaskerne for og etter dette trinnet, og ved fremgangsmåten for å påfbre vaskevæsken. Konsistensen av massen i matten på trommelen 32 vil vanligvis være mellom 9 og 15%. F.eks. vil massematten ved en konsistens på 12^% inneholde 7 tonn vann for hvert tonn masse, og ved en 10% konsistens vil den inneholde 9 tonn vann for hvert tonn masse. Mengden vaskevæske som tilfores vaskehodene 101 og 114 bor minst tilsvare mengden væske i massematten slik at den væskemengden som tilsvarer væsken som opprinnelig var i massematten vil bli fjernet fra matten. Hvis vaskevæsken som tilfores av vaskehodene 101 ikke . er nbytral, er der et annet krav. Mengden vaskevann som tilfores av vaskehodene 114 bor tilsvare mengden, vann i matten slik at en væskemengde som stort sett tilsvarer mengden væske i matten for vaskehodene .114 vil bli fjernet fra matten.

Det samme strbmningsmbnster finner også sted i vaskeren 41. Igjen er konsistensen i massen i matten på trommelen 42 fra 9 - 15%. Overskudd av vann i masseoppslemmingen 38 på grunn av den lave konsistens vil ikke "bli fort av matten over trommelen 42, men vil bli trukket direkte inn i trommelen 42 fra karet 40 og bli fort bort gjennom ledningen 82. En mengde væske i matten som stort sett tilsvarer mengden vaskevæske som tilsettes ved hjelp av vaskehodene 81 ot 94, vil fjernes fra massen og fores bort som filtrat. Mengden vaskevæske som tilsettes av vaskehodene 81 og 94 bor tilsvare mengden væske i matten.

Vaskerne 31 og 41 viser avløpsledninger 112 og 92. Hvis en del av filtratet fjernes som avlbp, må én. tilsvarende mengde væske tilsettes som vaskevæske i vaskeren. Denne tilfores gjennom det fbrste sett vaskehoder, vaskehodene 101 på vaskeren 31 og vaskehodene 81 på vaskeren 41.

De forskjellige ledninger som bringer prosess-kjemikalier til systemet er i den ovre del av figuren. Ledningen .140 forer prosessvann til ledningene 60, 80, 100 og 120. Ledningen 141 forer kjemikalier til ledningen 150 for bruk i trinn 47 og ledningen 142 forer kjemikalier til ledningen 151 for bruk i trinn 27. Hvis kjemikaliene er de samme, kan samme ledning forsyne begge trinn. Ledningen 143 bringer ozon til ledningen 152 for bruk i ozontrinnet 37 og ledningen 144 bringer alkohol til ledningen 153 for bruk i ozontrinnet.

Som et ekstremt tilfelle kan det være en mulighet for minst to fullstendige utbytninger av væske i massematten på tromlene 32 og 42. I dette- systemet, vil mengden vaskevæske som tilsettes det fbrste sett hoder 101 og 81 tilsvare eller overgå mengden væske i matten og mengden vaskevæske som tilsettes ved hjelp av vaskehodene 114 og 94 vil tilsvare mengden væske i matten som forlater vaskeren. I et annet ekstremt tilfelle, er det mulighet for én fullstendig utbytting av væske i massematten på tromlene 32 og 42. I dette tilfelle, vil vaskevæsken fra vaskehodene 101 og 81 vil tilsvare mengden væske i massematten som forlater vaskeren og mengden vaskevæske som .tilsettes ved hjelp av vaskehodene 81.og 94 vil tilsvare mengden væske i massematten som forlater vaskeren.

Der er forskjellige mulige modifikasjoner av

denne fremgangsmåten og de er illustrert i fig. 2. For det fbrste kan et par vaskere benyttes istedenfor en enkelt vasker, som vist ved hjelp av vaskerne 201 og 211 som kommer istedenfor vaskeren 31 i fig. 1. For det annet vil det foregå noe kjemikalieoverfbring siden dette er et totalt motstrbmssystem og avlbpet fjernes bare fra den. fbrste vaskeren..-

For å forenkle denne diskusjonen, skal man huske

at mengden væske i massematten på filtertrommelen stort sett vil holdes konstant slik at mengden vaskevæske som tilsettes til massematten ved hjelp av et vaskehode stort sett vil tilsvare mengden væske som fjernes fra massematten som filtrat. Det må også huskes at masseoppslemmingen. normalt vil gå inn i karet i en vasker med en konsistens på fra 1 - 1%% og at massematten vil forlate vaskeren med en konsistens på mellom 9 og 15%.

Man vil også anta i dette systemet at trinnene

188 og 228 er alkaliske og at ozontrinnet 216 er surt, og at ozontrinnet drives med en konsistens på fra 0,01 - ca.

0,7%

I dette.systemet, kommer en masseopslemming 170 inn i karet 180 i vaskeren 181 og fores ved hjelp av trommelen 182 forbi vaskehodene 321 og massematten 183 fjernes fra trommelen 182. Rengjbringsvaskeren er 184. For massematten forlater vaskertrommelen, behandles den med natriumhydroksyd ved 185 for å justere pH til et passende nivå for den etterfølgende behandling. Matten 183 fores deretter til behandling 188. I denne behandling, kan den behandles med damp ved passende temperatur for behandling, fortynnes med filtrat til en passende konsistens for behandling, blandes med kjemikalier og lagres et tidsrom som passer for behandlingen.

Etter behandlingen, fores masseoppslemmingen 189 til siktene 190. For siktetrinnet, fortynnes oppslemmingen til en konsistens på 1 - 2%. Siktene fjerner stbrre fiberbunter og knuter ved 191. Den siktede oppslemming 192 fores deretter, til karet 200 i vaskeren 201. Trommelen 202 i vaskeren 201 forer massematten forbi vaskehodene 301 og massematten 203 fjernes fra trommelen. Rengjbringsvaskeren er 204. Massen går inn i tanken 210 i den annen vasker 211 i denne serien. Trommelen 212 i vaskeren forer deretter massematten til to sett vaskehoder. Rengjbringsvaskeren er 214. For massematten 213 forlater trommelen, behandles den med syre ved 215 for å justere pH i matten for ozonbehandling. Massen 213 fortynnes deretter til en konsistens på 0,01 - ca. 7% i blanderen 216, og lavkonsi-stent masseoppslemming 217 behandles med ozon ved 218. Den behandlede masse 219 går inn i karet 220 i vaskeren 221 og trommelen 222 forer massematten forbi en oppsplittet serie vaskehoder og matten 223 fores fra trommelen. Rengjbringsvaskeren er 224. For matten forlater trommelen behandles den med alkali ved 225 for å justere pH.

Matten 223 fores til behandling 228. Igjen kan temperaturen i matten heves, konsistensen i massen senkes og den behandlede masse kan lagres i et passende tidsrom. Den behandlede masseoppslemming 229 fortynnes og fores til karet 230 i den endelige vasker 231. Trommelen 232 forer massen forbi vaskehodene 241 og massen fores bort som en massematte 233. Igjen er rengjbringsvaskeren 234.

Alkali tilsatt ved 185 og 225 kan være i en mengde tilstrekkelig til et ekstraksjonstrinn som vil være i til-, legg til den vanlige pH-justering. I dette tilfelle vil det natriumhydroksyd som vanligvis benyttes være fra i 5% basert på ovnstorket vekt avmassen.

Filtratet strbmmer i motstrbm til massestrbmmen

gjennom systemet. Friskt prosessvann gjennom ledningen

240 sprbytes på massen ved 241. Filtratet fra vaskeren 231 går ut gjennom ledningen 242 til forséglingstanken 243

og deles deretter. Deler av filtratet benyttes til å fortynne masseoppslemmingen som kommer inn i karet 230. Denne delen fores gjennom ledningen 244 ved hjelp av pumpen 245. Deler av filtratet benyttes til å vaske massematten på. vaskerne 221 og 201. Denne del fores gjennom ledningen 250 ved hjelp av pumpen 251.

Filtratet i ledningen 250 dies også, og deler brukes som vaskevæske på vaskeren 221 gjennom ledningen 253 og det annet sett. vaskehoder 254, og deler benyttes på vaskeren 201 gjennom ledningene 293 og 300 og vaskehodene 301. Frist vann tilfores også massematten på trommelen 222 gjennom ledningen 260 og det fbrste sett vaskehoder 261.

Filtratet fra vaskeren 221 fores gjennom filtrat-: ledningen 262 til forséglingstanken 263 og fores deretter ved hjelp av ledningen 264 og pumpen 265 gjennom varmeveksleren 266. Varmeveksleren 266 skal benyttes til å varme opp en innkommende vannstrbm såsom den i ledningen 240.

Filtratet i ledningen 264 deles og hoveddelen

går gjennom ledningen 268 til blanderen 216 og en mindre del fores gjennom ledningen 270 til et annet sett vaskehoder 274'på vaskeren 211. Friskt vann tilfores også til matten gjennom ledningen 280 og det fbrste sett vaskehoder 281.

Filtratet forlater vaskeren 211 gjennom ledning-

en 282 til forséglingstanken 283, og splittes, derfra slik at en del fortynner massen 203 som går inn i vaskekaret 210. Dette filtratet fores gjennom ledningen 284 ved hjelp.av pumpen 285. Resten av filtratet fores gjennom ledningen 290 ved hjelp av pumpen 291 til vaskehodene 301 på vaskeren 201.. Det slås sammen med filtratet fra ledningene 293 og 300.

Filtratet fra vaskeren 201 fores gjennom ledningen 302 til forséglingstanken 303. Dette filtratet benyttes for å fortynne masseoppslemmingen som går inn i karet 200.

Dette gjbres gjennom ledningen 304 ved hjelp av pumpen

305. Det benyttes også til å fortynne masseoppslemmingen 189 som går inn på siktene 190. Dette er gjennom ledningen 308 og pumpen 309. Resten tilfores vaskehodene 321 på vaskeren 181. Det fores gjennom ledningen 310 ved hjelp av pumpen 311 til ledningen 320..

Filtratet fra vaskeren 181 fores gjennom ledningen 322 til forséglingstanken 323 og benyttes der både til

å fortynne massen 170 som går inn i karet 180 gjennom ledningen 324 og pumpen 325 og fores til avlopsbehandling gjennom ledningen 332.

Ledningene som bringer kjemikalier to dette systemet er vist i den ovre del av tegningen. Ledningen 340 bringer friskt prosessvann til ledningene 240, 260 og 280. Ledningen 341 bringer syre til ledningen 215• Ledningen 342 bringer alkali til ledningene 185 og 225. Ledingen 343 bringer kjemikalier til ledningen 344 for trinn 228. Ledningen 345 forer kjemikalier til ledningen 346 for behandlingstrinn 188. Ledningen 347 forer ozon til ledningen 348 for bruk i behandlingstrinn 218 og ledningen 349 forer alkohol til ledningen 350 for tilsats til massematten 217 ved 351 og til fortynningsvann i ledningen 268 ved 352.

Den noyaktige mengde friskt vann vil avhenge av den spesifikke konfigurasjon 1 fabrikken. Man kan imidlertid gjore visse generaliseringer. Friskt vann deles omtrent i tre like deler som tilsettes i ledningene 240,

260 og 280. Desto storre mengder friskt vann som tilsettes, desto mindre faste stoffer vil finnes i den recyklerte oppslemming. Omtrent alt filtrat fra ledningen 250 vil tilfores til vaskeren 221 og bare en liten mengde vil fores til vaskeren 201. På grunn av de vannmengder som benyttes, vil vanligvis vannet som tilsettes vaskehodene 241 ikke tilsvare mengden væske i matten på trommelen 232, så noe kjemikalier vil bli fort ut sammen med matten. Mengden vaskevæske som tilsettes vaskeren 221 gjennom vaskehodene 261 og 254 vil tilsvare eller overstige væsken i massematten,

og vaskevæske tilsatt til vaskerene 181, 201 og 211 vil normalt overstige væsken i massematten.

Som et eksempel vil, i et system hvor massen forlater hver av vaskerne med en konsistens på 12%, mengden friskt vann som tilfores pr. metrisk tonn masse gjennom vaskehodet 241 være 4 metriske tonn, og ved hjelp av masse-hodene 261 og 281 tre metriske tonn. Mengden filtrat fra vaskeren 231 vil være 8 metriske tonn pr. metrisk tonn: masse, og av dette vil 4 tilfores ved hjelp av vaskehodene . 254 og 4 ved hjelp av vaskehodene 301. Mengden filtrat som tilfores ved hjelp av vaskehodene 274 vil være 7 metriske tonn pr. metrisk tonn masse. Mengden vaskevæske som tilfores gjennom vaskehodet 301 vil være 10,7 metriske tonn pr. metrisk tonn masse.

Fig. 3 viser en annen bruk av den oppspaltede . strom på vaskeren. Igjen gjelder påstandene om konsistens

i masseoppslemmingen som går inn i vaskeren, konsistensen på massematten på vasketrommelen og konsistensen i masseoppslemmingen som forlater vasketrommelen. Det skal også huskes at mengden væske som fjernes fra matten ved vaskeren stort sett vil tilsvare mengden vaskevæske som tilsettes til massen.

I denne modifikasjon forandres betingelsene mellom trinnene. Disse betingelser vil være pH, temperatur og kjemisk sammensetning. F.eks. vil trinnene alternere mellom, en sur og en alkalisk pH. Der kan være et forsok på å redusere kjemisk bruk ved å fore filtrat i motstrbm tilbake til et trinn med tilsvarende betingelser. Det alkaliske filtrat vil bli benyttet til å vaske massen ved en stasjon som vil tillate det å stromme til et alkalisk trinn, og det sure filtrat vil bli benyttet til å vaske massen ved et trinn som vil gi det anledning til å stromme til et surt trinn.

Apparatet tilsvarer det som er beskrevet foran

så det vil ikke bli beskrevet i særlig detalj her. Innkommende masse er vist med referansenummer 400. Vaskeren

410 har et kar 411, en trommel 412, en forste serie vaskehoder 413 og en annen serie vaskehoder 414 og en kjemisk tilsats 415. Utgående masse er 416 og rengjoringsvaskeren er 417. Filtratet går ut gjennom ledningen 418 til forséglingstanken 419. Filtratet fores ved hjelp av ledningen 420 og pumpen 421 til å fortynne massen 400 og ved hjelp av ledningen 426 til avlopsbehandling. Et massebe-handlingstrinn er vist ved'427. Behandlingskjemikalier fores til behandlingstrinnet ved hjelp av ledningen 428. Den behandlede masse er 429.

I noen behandlingssystemer tilsettes alle kjemikalier som benyttes ved vaskeren og ytterligere kjemikalier vil ikke bli tilsatt etter vaskeren. F.eks. vil i de fleste ekstraksjonssystemer alkali tilsettes til vaskeren gjennom ledningen 415 og ytterligere kjemikalier vil ikke bli tilsatt senere.

Et behandlingstrinn kan omfatte en dampblander som tilforer damp både for å senke konsistensen på massen og for å oke temperaturen. Alkali eller andre kjemikalier kan tilsettes til blanderen også. Trinnet kan også omfat-, te en kjemisk blander for blanding av et passende kjemikalium med massen. Disse kjemikalier omfatter klor, klordi-oksyd, hypokloritt, oksygen, ozon, peroksyd og forskjellige tilsatsstoffer. Trinnet vil omfatte et lagringskar. Filtrat fra den folgende vasker vil bli benyttet for å fortynne massen når den går ut til lagerkaret og for den går inn i vaskeren. Massen kan også bli fortynnet i blanderen.

De andre vaskere har referansetall som tilsvarer de som ble benyttet for vaskeren 410. I vaskeren 430 er karet 431, trommelen 432, det forste sett vaskehoder 43,, det annet sett vaskehoder 434, kjemisk tilsatsledning er 435, utgående masse 436, rengjoringsvasker er 437, filtratledningen er 438, forséglingstanken er 439, ledningen for filtrat fra massefortynning er 440 og pumpen 441, avløpsled-ningen er 446, behandlingstrinnet er 447, den kjemiske ledning til dette trinnet er 448 og den behandlede masse er 449. To andre ledninger er også innbefattet. Filtratet som benyttes for å fortynne massen i behandlingstrinnet 427 fores ved hjelp av ledningen 442 og pumpen 443. Fil-.. tratet som benyttes for å vaske massen på vaskeren 410 fores ved hjelp av ledningen 444 og pumpen 445.

I vaskeren 450 er karet 451, trommelen 452, det fbrste sett vaskehoder er 453, det annet sett vaskehoder er 454, kjemisk tilsatsledning er 455, utgående masse er 456, rengjbringsvasker er 457, filtratledningen er 458, forséglingstanken er 459, massetilsatsledningen er 460

og pumpen 461, behandlingstrinnets fortynningsledning er 462<p>g pumpen er 463, motstrbmmende vaskeledning er 464 og pumpen 465, behandlingstrinnet er 467, kjemikalier til dette trinn er 468, og behandlet masse er 469.

I vaskeren 470 er karet 471, trommelen 472, det fbrste sett vaskehoder 473, det annet sett vaskehoder 474, kjemisk tilsats er 475, utgående masse er 476, rengjbringsvasker er 477, filtratledningen er 478, forséglingstanken er 479, massefortynningsledningen er 480 med pumpen 481, . behandlingstrinnets fortynningsledning er 482 med pumpen 483, motstrbmsvaskeledning er 484 og pumpen er 485, behandlingstrinnet er 487, behandlingstrinnets kjemikalie-ledning er 488 og behandlet masse er 489.

Vaskeren 490 har karet 491, trommelen 492, vaskehodene 493, utgående masse 496, rengjbringsvasker 497, filtratledning 498, forseglingstank 499, massefortynningsled-ning 500 og pumpe 501, behandlingstrinns fortynningsledning 502 og pumpe 503 og motstrbmsvaskeledning 504 og pumpe 405.

I dette eksempelet er massen 400 sur, behandlingen ved trinnene 427 og 467 er ved alkalisk pH, og behandlingen i trinnene 447 og 487 er med sur pH. For å opprettholde disse pH-er, er kjemikalier tilsatt ved ledninger 415 og 455 alkalisk og ved ledningene 435 og 475 sur. Formålet er å fore det sure filtrat i motstrbm tilbake til det sure behandlingstrinn og det alkaliske filtrat tilbake til det alkaliske behandlingstrinn slik at mindre kjemika-

lier kreves for pH-justering mellom trinnene.

Friskt vann benyttes bare i de siste to vaskere, den siste alkaliske vasker og den siste sure .vasker.

Ledningen 510 forer friskt vann til ledningen 511 i vaskeren 490 og ledningen 512 til vaskeren 570. Friskt vann i ledningen 511 deles mellom vaskehodene 493 og rengjbringsvaskeren 497. Under normale forhold, er mengden vann som tilsettes ved "hjelp av vaskehodene 493 mindre enn væsken i massematten. Fblgelig vil noe av den sure væske i massematten bli tilbake i matten 496 når den forlater vaskeren 490. Væsken fjernet som filtrat gjennom ledning 498 vil bli benyttet til å fortynne massen som går inn i karet 491 og behandlingstrinnet 487. Det benyttes også som surt vaskevann i de forangående vaskere. Filtratet som fbres gjennom ledningen 504 deles, hvor en del går gjennom det annet sett vaskehoder 474 i vaskeren 470 og resten går gjennom ledningen 513 til de andre vaskere.

Ledningen 513 forer surt filtrat til ledningen 514 på vaskeren 450 for å benyttes i det fbrste sett vaskehoder 453 Pg på rengjbringsvaskeren 457, til det annet sett vaskehoder 434 på vaskeren 430, og til ledningen 515 på vaskeren 410 for å benyttes i det fbrste sett vaskehoder 413 og i rengjbringsvaskeren 417. Det sure filtrat fra vaskeren 400 fores tilbake til ledningen 513 gjennom ledningen 458. Det kan også benyttes som fortynningsvann for både massen 449 og for behandlingstrinnet 447.

Ledningen 512 forer friskt vann til vaskehodene 473 og rengjbringsvaskeren 477 på vaskeren 470. Det alkaliske filtrat fra vaskeren 470 benyttes til å fortynne massen 469 og behandlingstrinnet 467. Det. benyttes også til

å vaske massen i de forangående vaskere. Det alkaliske filtrat fores gjennom ledningen 484 til det annet sett vaskehoder 454 på vaskeren 450, og gjennom ledningen 516 som forer det alkaliske filtrat til ledningen 517 og det fbrste sett vaskehoder 433 og rengjbringsvaskerne 437 på vaskeren 430 og til det annet sett vaskehoder 414 på vas-

keren 410.

Ledningene som bringer kjemikalier til systemet er vist i den ovre del av tegningen. Ledningen 518 forer sure kjemikalier til ledningene 435 og 475. Ledningen

519 forer alkaliske kjemikalier til ledningene 415 og 455. Ledningen 520 mater ledningen 488, ledningen 521 mater ledningen 468, ledningen 522 mater ledningen 448 og ledningen 523 mater ledningen 428. Hvis kjemikaliene i noen avdisse trinnene er like, behover bare en enkelt ledning, å benyttes. Ledningene kan også representere flere ledninger.

Selv om dette er beskrevet med vann som vaskevæske, kan de samme stromningsmonstre benyttes med mer kostbare behandlingsvæsker som alkohol for å beholde al-holen i systemet.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for vesentlig å redusere kjemikalieoverfbring mellom behandlingstrinn for cellulosemasse, karakterisert ved at man danner en fbrste massematte fra massfibre og en fbrste flytende fase, tilforer en fbrste væske til nevnte fbrste massematte, deretter tilforer en annen væske til nevnte fbrste massematte, fjerner det fbrste filtrat fra den fbrste massematte, beholder i nevnte fbrste massematte en annen væskefase, slik at maksimal mengde av nevnte annen væske som tilfores nevnte fbrste massematte stort sett tilsvarer den nevnte annen flytende fase, behandler nevnte massefibre med et kjemikalium, danner en annen massematte fra nevnte massefibre og en tredje flytende fase, tilforer en tredje væske til nevnte annen massematte, tilforer deretter en fjerde væske til nevnte annen massematte, fjerner et annet filtrat fra nevnte annen massematte, beholder i nevnte annen massematte en fjerde væskefase, slik at nevnte tredje og fjerde væsker som tilfores nevnte annen massematte stort sett tilsvarer nevnte fjerde flytende fase, og ved at man gjenbruder minst en del av neente annet filtrat som nevnte annen væske.

2. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at nevnte kjemikaliebehandling er en ozonbehandling.

3. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at en del av nevnte annet filtrat tilsettes til nevnte masse mellom nevnte annen væsketilsats og nevnte tredje væsketilsats.

4. Fremgangsmåte ifblge krav 1, karakterisert ved at en del av nevnte annet filtrat tilsettes til nevnte masse mellom nevnte annen væsketilsats og nevnte kjemikaliebehandling.

5. Fremgangsmåte ifblge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at nevnte tredje væske har en kjemisk sammensetning som tilsvarer nevnte kjemiske behand-. ling.

6. Fremgangsmåte for vesentlig å redusere den kjemiske overforing mellom behandlingstrinn for cellulosemasse, karakterisert ved at man danner en forste massematte fra massefibre og en fbrste flytende fase, påfbrer en forste væske til nevnte fbrste massematte, påfbrer deretter en annen væske til nevnte fbrste massematte, fjerner et fbrste filtrat fra nevnte fbrste filtrat fra nevnte fbrste massematte, beholder i fbrste massematte en annen flytende fase, slik at maksimal mengde av nevnte annen væske som tilfores nevnte fbrste matte, stort sett tilsvarer nevnte annen flytende fase, behandler nevnte massefibre med et kjemikalium, danner en annen massematte fra nevnte massefibre og en tredje flytende: fase, tilforer en tredje væske til nevnte annen massematte, tilforer deretter en fjerde væske til nevnte annen masse- matte, fjerner et annet filtrat fra nevnte annen massematte, beholder i nevnte annen massematte en fjerde flytende fase, i fjerner en del av nevnte annet filtrat fra nevnte system slik at mengden av nevnte tredje væske som tilfores nevnte matte stort sett tilsvarer summen av nevnte del som fjern- es og nevnte fjerde væskefase, fratrukket mengden av nevnte fjerde væske og tilsvarer minst nevnte fjernede del, og ; ved at man gjenbruker minst en del av nevnte annet filtrat som nevnte annen væske..

7. Fremgangsmåte ifblge kraV 6, karakterisert ved at nevnte kjemikaliebehandling er en ozonbehandling. i

8. Fremgangsmåte ifblge krav 6, karakteri sert ved at en del av nevnte annet filtrat tilsettes nevnte masse mellom nevnte annen væsketilsats og nevnte tredje væsketilsats.

9. Fremgangsmåte ifblge krav 6, k a r a k t e r i-j s e r t v e d at en del av nevnte annet filtrat tilset tes til nevnte masse mellom nevnte annen væsketilsats og nevnte kjemikaliebehandling.

10. Fremgangsmåte ifblge krav 6, 7, 8, eller 9, karakterisert vedat nevnte tredje væske har en kjemisk sammensetning som tilsvarer nevnte kjemikaliebehandling.