NO833282L - Fremgangsmaate ved bleking av celluloseholdig materiale - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved bleking av cellulosemasser fremstilt med høyt utbytte. Nærmere bestemt angår den bleking ved hjelp av peroksyder.

Det har lenge vært kjent å bleke mekaniske masser med peroksyder. Blekingen utføres i prinsippet slik at den i raffinør eller slipeapparat fibrerte ved-råvare etter eventuell siling og avvanning blekes i ett eneste trinn ved tilsetting av forskjellige blekekjemikalier. Blekingen utføres i særskilte ble-ketårn, i hvilke massen fremmates kontinuerlig sammen med til-førte kjemikalier, hvilke får reagere med og/eller bringe i oppløsning bestanddeler som forårsaker mørkfarging av massen. Ved denne type bleking har det vist seg fordelaktig og i mange tilfeller nødvendig å tilføre blekekjemikaliene i relativt stort overskudd. For å gjøre blekemetoden konkurransedyktig og unngå de forurensninger av recipienten som et utslipp av blekeavluten ville innebære, har man ansett det nødvendig å an-vende på ny den etter bleketrinnet avpressede avlut. Denne gjenanvendelse skjer ved at avluten returneres til bleketrinnet etter tilskudd av ferske kjemikalier.

Blekekjemikaliene består først og fremst av hydrogenperok-syd eller andre peroksyder, samt alkali, begge i en mengde som avpasses til den aktuelle massetype. Dessuten har det vist seg nødvendig å tilsette også visse silikater for stabilisering av peroksydene som ellers lett spaltes. Denne tilsetning er ikke problemfri, særlig med tanke på den beleggdannelse de kan forår-sake i de inndampningsanordninger som anvendes for inndampning av blekeriavluten.

Ved fibreringen av ved-råvaren i form av flis eller stok-ker i raffinører eller slipeapparater er det u-unngålig at massen tilføres visse forurensninger. Av disse er særlig tungmetaller, så som jern og mangan, besværlige da de forårsaker misfarging av massen og katalyserer peroksydnedbrytningen. For å eliminere dette problem har man derfor ansett det nødvendig å tilsette blekevæsken visse kompleksdannere, for eksempel EDTA.

Blekevæsken med de angitte bestanddeler tilberedes i et særskilt kjemikaliekar og tilføres som nevnt ovenfor bleketårnet sammen med massen.

Problemet med denne metode er som nevnt at det må benyttes et stort kjemikalieoverskudd for at en tilstrekkelig mengde av kjemikalier skal være tilgjengelig under hele reaksjonsforløpet. Til tross for at store overskudd anvendes har det vist seg vans-kelig, på grunn av det høye forbruk i begynnelsen av bleketrinnet, at tilstrekkelige mengder av særlig peroksyd og alkali vil fore-ligge i bleketrinnets slutt-stadium.

I henhold til tidligere forslag for peroksydbleking til-føres blekekjemikaliene direkte i den raffinør i hvilken ved-råvaren i form av flis fibereres mekanisk. Det er også blitt foreslått å utføre denne bleking i to på hverandre følgende raffinerings tr inn.

Det kan også nevnes at det tidligere er blitt foreslått å forbehandle selve ved-råvaren i form av flis med peroksydholdige væsker, det vil si en behandling før fibreringen av flisen til masse, hvorved behandlingsvæsken kan tilføres i forskjellige posisjoner. Flisen som sådan kan også forbehandles med andre kjemikalier, for eksempel sulfitter, for oppnåelse av visse,

for hvert kjemikalium spesifikke effekter. Slike forbehandlinger ligger imidlertid utenfor det område som foreliggende oppfinnelse angår, og skal derfor ikke omtales nærmere.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å løse ovennevnte problem med overskudds-kjemikalier i begynnelsen av bleketrinnet og det problem som oppstår på grunn av det hurtige kjemikalie-forbruk i begynnelsen av trinnet med for liten tilgjengelig mengde av særlig peroksyd og alkali i trinnets sluttstadium. Disse problemer løses i henhold til oppfinnelsen ved at man under hele bleketrinnet opprettholder en så jevn peroksyd- og alkali-profil som mulig på et nivå avpasset til den aktuelle massetype. Det er på denne måte mulig å gjennomføre blekingen i et eneste trinn.

Det er her viktig å observere betydningen av uttrykket "trinn". Ved bleking av eksempelvis kjemiske masser er det vanlig å utføre blekingen i flere trinn, 4-6 trinn er ikke uvanlig, oftest med forskjellige blekemidler i de enkelte trinn. Mellom de enkelte trinn utføres en utvasking og/eller ekstra-hering av de i foregående bleketrinn oppløseliggjorte bestanddeler, når det gjelder kjemisk masse, i hovedsak lignin Det har imidlertid vist seg å være av interresse å variere betingel-sene innenfor hvert trinn, for eksempel med forskjellige blekemidler. En slik oppdeling av et enkelt trinn betegnes med "faser". Foreliggende oppfinnelse refererer seg til en oppdeling av peroksydbleketrinnet i to eller flere faser.

I henhold til oppfinnelsen utføres blekingen i to eller flere faser med avvanning og/eller kjemikalietilsetning mellom i det minste to av fasene.

Blekingen kan utføres i ett eneste trinn. Avvanningen skjer hensiktsmessig ved hjelp av skruepresser.

Før blekingen skjer avvanningen ved hjelp av valsepresse til et tørrstoffinnhold på minst 40%. Som peroksyd anvendes forslagsvis I^C^ og som alkali NaOH.

I henhold til en særlig viktig utførelsesform ledes bakvannet fra avvanningen motstrøms fase for fase i systemet, og pH-verdien i blekevæsken heves før hver fase for oppnåelse av en optimal pH-profil for den aktuelle massetype.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av et utførelseseksempel, samt med henvisning til tegnin-gen , hvor

fig. 1 viser et flytskjema for en utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og

fig. 2 skjematisk viser to diagrammer vedrørende henholdsvis pH-veriden og peroksydinnholdet som funksjon av reaksjons-tiden.

På fig. 1 føres massen fra et raffinerings- og/eller silingstrinn gjennom en ledning 1 til en valsepresse 2, hvor massen avvannes til et tørrstoffinnhold på 45 - 50%. Fra valsepressen ledes den avvannede masse til en kjemikalieblander 3a av i og for seg konvensjonell type, i hvilken blekekjemikalier tilsettes.

Kjemikaliene tilføres blanderen gjennom en ledning 5 fra

et (ikke vist) blandekar. For fortynning av massen anvendes bakvann som ledes til blanderen 3a gjennom en ledning 6 på den nedenfor nærmere beskrevne måte. Fra blanderen 3a overføres massen til et første reaksjonskar 4a og fra tårnets bunn til en skruepresse 7 for avvanning. For å lette utmatningen fra tår-net tilføres tårnets bunn en mindre mengde bakvann gjennom en ledning 8.

Massen går deretter til neste fase i bleketrinnet, hvilken utføres i et reaksjonskar betegnet med 4b. På samme måte som i den første fase blandes blekekjemikaliene, som tilføres gjennom en ledning 9, og massen fra skruepressen 7 i en blander 3b.

Blekeribakvann tilføres blanderen 3b gjennom en ledning 10 ved hjelp av en pumpe 11 fra et bakvannskar 6c. På tilsvarende måte kan en ytterligere fase gjennomføres i reaksjonskaret 4c.

Fra bleketårnet 4c i den siste fase utmates massen fra tårnets bunn ved hjelp av en pumpe 24, hensiktsmessig etter fortynning med bakvann, og føres til en valsepresse 14, hvor den avvannes og ledes videre til opptagning og tørking eller til papirmaskinen.

Et viktig trekk ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er tilbakeføringen og anvendelsen av det fra ulike presse-trinn erholdte bakvann. Prinsippet er at det for hver fase avpressede bakvann/avlut skal oppsamles separat og tilbakeføres til proses-sen fase for fase gjennom konsekvent motstrøm.

Den væske som avpresses fra den sluttblekte masse i valsepressen 14, hvilken væske fremdeles inneholder en viss mengde uforbrukte kjemikalier, oppsamles således i bakvannskaret 6d, fra hvilket den dels føres til kjemikalieblanderen 3c, hvor kjemikaliene for fasen 4c beredes, gjennom ledning 17 ved hjelp av pumpen 16, og dels til kjemikalieblanderen 3b gjennom ledning 18 og 10 ved hjelp av pumpen 11.

Videre oppsamles avluten fra pressen 15 etter fasen 4b i karet 6c. Denne avlut anvendes på tilsvarende måte, dels for kjemikalieberedningen i blanderen 3b, dit den ledes via pumpen 11 og ledning 10, og dels i blanderen 3a gjennom ledning 19 og via pumpen 12 og ledning 6.

Avluten fra den første fase 4a oppsamles i karet 6b og anvendes for fremstilling av blekevæsken for den første fase 4a i kjemikalieblanderen 3a, til hvilken avluten føres gjennom ledning 6 ved hjelp av pumpen 12. En del av avluten fra karet 6b kan også sammen med avpresset væske fra valsepressen 2 gjennom ledning 28 returneres til valsepressen. Den hovedsakelige del av bakvannet fra pressen 2 som samles i karet 6a, anvendes i et tidligere (ikke vist) raffinerings- og/eller silningstrinn.

For oppnåelse av den for oppfinnelsen vesentlige effekt, å opp-rettholde en i høy grad jevn blekekjemikalieprofil under hele bleketrinnet, spesielt jevnt peroksydinnhold og pH-verdi, er det viktig - foruten det ovennevnte motstrømsprinsipp for avluten - at ytterligere kjemikalier tilføres mellom i det minste to av fasene i trinnet. I utførelsesformen ifølge fig. 1 er dette vist ved at den gjennom ledning 28 tilførte blekevæske inneholdende peroksyd, alkali, kompleksdanner og eventuelt silikater ikke bare tilføres systemet gjennom ledning 5 til kjemikalieblanderen 3a, men også gjennom ledningene 9 og 21 til blanderen 3b henholdsvis 3c, hvor massen også tilføres uforbrukte kjemikalier fra avlutene som beskrevet ovenfor.

Gjennom fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan systemet lukkes i meget grad samtidig som det muliggjør en gjennomføring av blekingen uten anvendelse av silikater.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til den viste utførelse-form, men kan varieres innenfor rammen av oppfinnelsestanken.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte ved bleking av høyutbyttesmasser ved hjelp av peroksyder, karakterisert ved at blekingen utføres i to eller flere faser med avvanning og kjemikalietilsetning mellom i det minste to av fasene, hvorved avvanningen mellom fasene skjer til et tørrstoffinnhold på minst 20%, fortrinnsvis 25 - 45%, at pH-verdien og/eller peroksydkonsentra-sjonen i blekevæsken utjevnes før hver fase for oppnåelse av en optimal peroksyd- og/eller pH-profil for den aktuelle massetype, og at massen etter avsluttet bleking avvannes til et tørrstoffinnhold på i det minste 40%, fortrinnsvis 45 - 50%, hensiktsmessig ved hjelp av valsepresse.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at avvanningen skjer ved hjelp av skruepresse.

3. Fremgangsmåte, ifølge krav 1, karakterisert ved at blekingen utføres i ett eneste trinn.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ved at massesuspensjonen før blekingen avvannes til et tørr-stof f innhold på minst 40%, fortrinnsvis 45 - 50% ved hjelp av valsepresse.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blekekjemikalier så som peroksyder, eksempelvis # 2®2' alkali, eksempelvis NaOH, kompleksdanner osv, tilsettes massen før hver fase.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at blekekjemikaliene tilsettes et kjemikaliekar (2) anordnet før hver fase.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at blekekjemikaliene tilsettes i en slik mengde før hver fase at pH og peroksydinnhold i massen tilsvarer begynnel-sesverdiene, det vil si de verdier massen oppviser i innlednings-stadiet.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 , karakterisert ved at blekeribakvann fra avvanningen returneres motstrøms fase for fase i systemet, fortrinnsvis ved at bakvann fra en fase returneres sammen med blekekjemikalier til foregående trinn.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at pH-verdien før hver fase heves til minst 7, fortrinnsvis minst 8.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at blekingen utføres i tre faser.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at bakvannet fra avvanningen før bleketrinnet returneres til raffinerings- og/eller silingstrinn.