RU2495177C2 - Peroxide-alkaline treatment of waste products on integrated neutral-alkaline pulp and paper plant - Google Patents
Peroxide-alkaline treatment of waste products on integrated neutral-alkaline pulp and paper plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2495177C2 RU2495177C2 RU2011142599/12A RU2011142599A RU2495177C2 RU 2495177 C2 RU2495177 C2 RU 2495177C2 RU 2011142599/12 A RU2011142599/12 A RU 2011142599/12A RU 2011142599 A RU2011142599 A RU 2011142599A RU 2495177 C2 RU2495177 C2 RU 2495177C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- waste
- pulp
- alkaline
- paper
- peroxide
- Prior art date
Links
Images
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
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/002—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives
- D21C9/005—Modification of pulp properties by chemical means; preparation of dewatered pulp, e.g. in sheet or bulk form, containing special additives organic compounds
-
- 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
- D21C9/001—Modification of pulp properties
- D21C9/007—Modification of pulp properties by mechanical or physical means
-
- 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
- D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
- D21C9/163—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Paper (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение направлено на процессы производства механических древесных масс, использующие рафинеры для улучшения качества отходов сортирования, и, более конкретно, на древесномассном комбинате, интегрированном с нейтрально-щелочным процессом изготовления бумаги для производства сортов типографской бумаги из механической древесной массы. Для обеспечения улучшенных оптических и физических свойств рафинированных отходов, отходы обрабатываются пероксидом водорода, щелочью и органически стабилизирующим агентом.The present invention is directed to processes for the production of mechanical pulps using refiners to improve the quality of sorting waste, and more specifically, to a wood-mass mill integrated with a neutral-alkaline paper manufacturing process for the production of grades of printing paper from mechanical pulp. To provide improved optical and physical properties of refined waste, the waste is treated with hydrogen peroxide, alkali and an organically stabilizing agent.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Получение древесной массы представляет собой процесс механического измельчения древесины в ее волокна с целью изготовления древесной массы. Ключевым преимуществом получения древесной массы является высокий выход по сравнению с получением химической древесной массы, которое удаляет большую часть или весь лигнин, связывающий волокна целлюлозы. Из механически обработанной древесины лигнин не удаляется, и это подразумевает, что скудные ресурсы используются более эффективно. Древесные массы, изготовленные с использованием традиционных способов получения механических древесных масс, в основном, используются для газетной и другой типографской бумаги, предназначенной для прямой почтовой рекламы, каталогов и некоторых журналов и книг, и, как правило, непригодны для более качественной или более долговечной готовой конечной бумажной продукции. Это частично связано с тем, что механические древесные массы, как правило, труднее отбеливаются, могут возвращаться в исходное состояние в отношении степени белизны под действием света и влажности и, как правило, имеют меньшую прочность, чем химические древесные массы.Obtaining wood pulp is a process of mechanical grinding of wood into its fibers in order to produce wood pulp. A key advantage of wood pulp production is its high yield compared to chemical wood pulp, which removes most or all of the lignin that binds cellulose fibers. Lignin is not removed from machined wood, and this implies that scarce resources are used more efficiently. Pulps made using traditional methods of producing mechanical pulps are mainly used for newsprint and other printing paper intended for direct mail advertising, catalogs and some magazines and books, and, as a rule, are unsuitable for better or more durable ready-made final paper products. This is partly due to the fact that mechanical wood pulps are generally more difficult to bleach, can return to their original state in terms of brightness under the influence of light and humidity, and, as a rule, have lower strength than chemical wood pulps.
Существует множество вариантов получения механической древесной массы, включая получение дефибрерной древесной массы (SGW), прессовой дефибрерной древесной массы (PGW), рафинированной механической древесной массы (RMP), термомеханической древесной массы (ТМР) и химотермомеханической древесной массы (СТМР). Последние три типа могут быть дополнительно сгруппированы в целом как процессы получения рафинированных древесных масс. В ходе получения рафинированных древесных масс щепа размалывается между вращающимися металлическими дисками. Обычно процесс проводится в два этапа. Первый этап используется главным образом для разделения волокон, в то время как второй этап используется для модификации поверхности волокон с целью улучшения проклейки волокон в процессе изготовления бумаги.There are many options for producing mechanical pulp, including producing defibre pulp (SGW), press defibre pulp (PGW), refined pulp (RMP), thermomechanical pulp (TMP), and thermo-mechanical pulp (CTMP). The last three types can be further grouped as a whole as processes for the production of refined wood pulps. In the process of obtaining refined wood pulps, the chips are crushed between rotating metal disks. Usually the process is carried out in two stages. The first stage is mainly used to separate the fibers, while the second stage is used to modify the surface of the fibers in order to improve the sizing of the fibers in the paper manufacturing process.
Предшествующий перечень никоим образом не является исчерпывающим. Существует бесчисленное множество комбинаций и вариантов процессов получения древесной массы. Среди процессов получения древесной массы ТМР -процесс рассматривается многими специалистами в данной области как наиболее предпочтительный, принимая во внимание коньюктуру рынка и нормы охраны окружающей среды.The preceding list is by no means exhaustive. There are countless combinations and variations of wood pulp processes. Among the processes of obtaining wood pulp, the TMP-process is considered by many experts in this field as the most preferable, taking into account market conditions and environmental standards.
ТМР-процесс, как правило, состоит из двух этапов рафинирования. Первый этап проводится под давлением, что позволяет осуществлять захват тепловой энергии, выделяющейся в виде пара при приложении механической энергии к щепе между двумя вращающимися дисками рафинера. Управление давлением пара позволяет первичному рафинеру работать при повышенных температурах и обеспечивает пар для нагревания и увлажнения щепы перед рафинированием. Рафинер второго этапа может работать при атмосферном давлении, но более распространенным является проведение этого этапа также под давлением для того, чтобы захватывать больше энергии и лучше управлять процессом. Древесные массы, изготовленные ТМР- и СТМР-процессами, имеют более высокую прочность, что делает эти процессы более предпочтительными процессами получения механических древесных масс. Тем не менее, существует и дополнительный потенциал для усовершенствования. ТМР-процесс потребляет большое количество электроэнергии, и древесная масса, полученная ТМР-процессом, имеет тенденцию к тому, чтобы быть более темной, чем большинство других древесных масс из-за термического потемнения волокна в ходе рафинирования. Кроме того, присутствие больших количеств лигнина в рафинированном волокне делает его высоковосприимчивым к щелочному потемнению.The TMP process, as a rule, consists of two stages of refining. The first stage is carried out under pressure, which allows the capture of thermal energy released in the form of steam when mechanical energy is applied to the chips between two rotating refiner disks. Steam pressure control allows the primary refiner to operate at elevated temperatures and provides steam for heating and moisturizing the chips before refining. The second stage refiner can operate at atmospheric pressure, but it is more common to carry out this stage also under pressure in order to capture more energy and better control the process. Wood pulps made by TMP and STMP processes have higher strength, which makes these processes more preferred processes for producing mechanical wood pulps. However, there is additional potential for improvement. The TMP process consumes large amounts of electricity, and the wood pulp produced by the TMP process tends to be darker than most other pulps due to thermal darkening of the fiber during refining. In addition, the presence of large quantities of lignin in refined fiber makes it highly susceptible to alkaline darkening.
Во всех процессах получения механической древесной массы отходы сортирования в дальнейшем обрабатываются с целью совершенствования их благоприятных свойств (например, способности к склеиванию) и для того, чтобы сделать их более привлекательными в качестве волокна для бумагоделательной машины. Обработка отходов механической древесной массы сульфитом натрия (сульфонирование отходов) перед рафинированием показала, что могут быть достигнуты улучшения прочности. Однако потери степени белизны в ходе рафинирования и увеличение БПК и ХПК сточных вод, а также энергии рафинирования делают его непривлекательным для коммерческой практики.In all processes for the production of mechanical pulp, the sorting waste is further processed in order to improve their favorable properties (for example, gluing ability) and in order to make them more attractive as fiber for a paper machine. The treatment of mechanical pulp waste with sodium sulfite (sulfonation of the waste) before refining has shown that strength improvements can be achieved. However, loss of brightness during refining and an increase in BOD and COD of wastewater, as well as refining energy, make it unattractive for commercial practice.
Использование перекисно-щелочной обработки отходов механической древесной массы, как было показано, приводит к улучшенным физическим свойствам и более высокой степени белизны, равной или превосходящей таковую при сульфировании. Однако эффективные перекисно-щелочные обработки для обеспечения максимальных улучшений, как было описано, требуют времени обработки от пяти до сорока минут или более. См., например, "HIGH ALKALINE PEROXIDE TREATMENT OF WHITE SPRUCE/LODGEPOLE PINE RMP REJECTS', S.G.Book, pp1-17, CPPA Pacific Coast Brach Mini-Conference April 1990 и "ALKALINE PEROXIDE TREATMENT OF SOUTHERN PINE TMP REJECTS", M.J. Sferrazza et al., pp 617-629, 1988 Pulping Conference. В описанных процессах для обработки отходов использовалось 4,4-8,9 вес.% NaOH в расчете на волокно для достижения заметных улучшений физической прочности и соотношения каустик/пероксид (С/Р)2-3:1.The use of peroxide-alkaline treatment of waste mechanical pulp, as has been shown, leads to improved physical properties and a higher degree of whiteness equal to or superior to that of sulfonation. However, effective peroxide-alkaline treatments to maximize improvements have been described to require treatment times of five to forty minutes or more. See, for example, "HIGH ALKALINE PEROXIDE TREATMENT OF WHITE SPRUCE / LODGEPOLE PINE RMP REJECTS ', SGBook, pp1-17, CPPA Pacific Coast Brach Mini-Conference April 1990 and" ALKALINE PEROXIDE TREATMENT OF SOUTHERN PINE TMP REJECTS ", MJfer et al., pp 617-629, 1988 Pulping Conference. In the processes described, 4.4-8.9 wt.% NaOH based on fiber was used for waste treatment to achieve significant improvements in physical strength and caustic / peroxide ratio (C / P ) 2-3: 1.
В "OPTIMIZATION OF IN-REFINER BRIGHTENING WITH H2O2 FOR PRODUCTION OF HI-BRITE MECHANICAL PRINTING PAPER", V.Simard et al., pp 1-10, 1995 CPPA Spring Conference of Pacific Coast and Western Branches, раскрыто использование перекисно-щелочной обработки отходов без времени варки или времени удерживания в RMP-процессе, и обнаружено, что это требует добавления 3,0 вес.% каустика или более. Система, описанная в Simard et al., использовала рециркуляционный поток сточной воды к ТМР-комбинату с рН 5,0-5,5, поскольку бумагоделательная машина, интегрированная с ним, работала в пределах этого интервала.In "OPTIMIZATION OF IN-REFINER BRIGHTENING WITH H 2 O 2 FOR PRODUCTION OF HI-BRITE MECHANICAL PRINTING PAPER", V. Simard et al., Pp 1-10, 1995 CPPA Spring Conference of Pacific Coast and Western Branches, disclosed use of peroxide alkaline waste treatment without cooking time or retention time in the RMP process, and it was found that this requires the addition of 3.0 wt.% caustic or more. The system described in Simard et al. Used a recirculated wastewater stream to a TMP mill with a pH of 5.0-5.5, since the paper machine integrated with it worked within this range.
Позднее улучшение отходов ТМР и уменьшение удельной энергии рафинирования путем добавления перексино-щелочного раствора перед рафинированием отходов обсуждалось в сочетании с производством марок типографской бумаги из механической древесной массы с добавленной стоимостью в "IMPROVING TMP REJECTS REFINING THROUGH ALKALINE PEROXIDE PRETREATMENT; AN OPPORTUNITY FOR SCA PAPER?", Y.Bian et al, 2006 PAPTAC Pacific Coast Branch Spring Mini-Conference. Однако, как и в ранее опубликованных исследованиях, включающих обработку волокна из древесины мягких пород, было установлено, что для достижения требуемого качества волокна (например, прочности на разрыв, уменьшения крупнозернистости волокна хвойных пород) и экономии операционных расходов (например, уменьшения удельной энергии рафинирования, снижения потребности в химическом волокне в ходе изготовления бумаги) перед рафинированием требуется совокупное применение щелочи более 5,2 вес.% и время реакции 30 минут на высококонцентрированном волокне при повышенной температуре.The later improvement of TMP wastes and the reduction of specific energy of refining by adding a perxino-alkaline solution before refining of waste was discussed in conjunction with the production of value-added printing paper grades of mechanical pulp in IMPROVING TMP REJECTS REFINING THROUGH ALKALINE PEROXIDE PRETREATMENT; AN OPPORTUNERITY FOR SCA ", Y.Bian et al, 2006 PAPTAC Pacific Coast Branch Spring Mini-Conference. However, as in previously published studies, including processing softwood fibers, it was found that in order to achieve the required fiber quality (for example, tensile strength, reduce coarse grain of coniferous fibers) and save operating costs (for example, reduce specific refining energy , reducing the need for chemical fiber during papermaking) before refining, the combined use of alkali is more than 5.2 wt.% and the reaction time is 30 minutes at a highly concentrated fiber at elevated temperature.
Публикация патента США №2009/0032207 раскрывает механический или химомеханический процесс изготовления древесной массы, в котором после фибриллирования древесная масса отбеливается в щелочных условиях. После этого отходы сортируются и отбеливаются отдельно от кондиционной массы, и отбеленные отходы смешиваются с кондиционной массой.US Patent Publication No. 2009/0032207 discloses a mechanical or chemomechanical process for the manufacture of wood pulp in which, after fibrillation, the pulp is bleached under alkaline conditions. After that, the waste is sorted and bleached separately from the conditioned mass, and the bleached waste is mixed with the conditioned mass.
Публикация патента США №2008/0035286 раскрывает перекисно-щелочной процесс получения механической древесной массы, который включает этап обработки распущенного древесно-целлюлозного материала перекисно-щелочным химическим продуктом в течение некоторого времени и в условиях, достаточных для получения древесной массы требуемой концентрации.US Patent Publication No. 2008/0035286 discloses a peroxide-alkaline process for producing mechanical wood pulp, which includes the step of treating the dissolved wood-cellulosic material with a peroxide-alkaline chemical product for some time and under conditions sufficient to produce a pulp of the desired concentration.
«Отбеливание» - это термин, связанный с процессом получения древесной массы, где определенные химические продукты тщательно смешиваются с волокном и затем удерживаются на волокне в течение заданного количества времени с целью увеличения степени белизны древесной массы. Отбеливание практикуется на химических и механических волокнистых древесных массах. При получении механических древесных масс увеличение степени белизны достигается путем изменения химической структуры сопряженных двойных связей в лигнине. Соединения с сопряженными двойными связями называются хромофорами. «Осветление» - это термин, который часто используется в отношении отбеливания механических древесных масс для того, чтобы обозначить его отличие от процесса отбеливания химических древесных масс, который отличается удалением всего лигнина. Здесь и далее термин «отбеливание» будет подразумеваться как покрывающий также и процесс «осветления»."Bleaching" is a term associated with the process of obtaining wood pulp, where certain chemical products are thoroughly mixed with the fiber and then held on the fiber for a predetermined amount of time in order to increase the brightness of the wood pulp. Bleaching is practiced on chemical and mechanical pulp. Upon receipt of mechanical wood pulp, an increase in the degree of whiteness is achieved by changing the chemical structure of the conjugated double bonds in lignin. Compounds with conjugated double bonds are called chromophores. “Lightening” is a term that is often used to refer to the bleaching of mechanical pulps in order to indicate its difference from the bleaching process of chemical pulps, which is characterized by the removal of all lignin. Hereinafter, the term "whitening" will be understood as covering also the process of "lightening".
В механических древесных массах осветление часто проводится на едином этапе в процессе получения древесной массы. Процесс отбеливания традиционно проводится на отбельной станции в одном или нескольких резервуарах (отбельных башнях или этапах) в отдельной секции комбината в отличие от секции получения древесной массы комбината. Осветление может проводиться с использованием окислителей, таких как пероксид водорода и/или восстановителей, таких как дитионит натрия или гидросульфит натрия.In mechanical pulps, clarification is often carried out at a single stage in the process of obtaining wood pulp. The bleaching process is traditionally carried out at a bleaching station in one or more tanks (bleaching towers or stages) in a separate section of the plant, in contrast to the section for producing wood pulp from the plant. Clarification may be carried out using oxidizing agents such as hydrogen peroxide and / or reducing agents such as sodium dithionite or sodium hydrosulfite.
Как правило, пероксид водорода, окислитель, используется с гидроксидом натрия. Гидроксид натрия является сильной щелочью и обеспечивает требуемое высокое значение pH, необходимое для получения активного пергидроксил-иона, НОО- с целью получения отбеливающего эффекта в древесных массах. Стоимость гидроксида натрия увеличивается из-за изменений в его доступности и стоимости энергии. Озабоченность проблемами окружающей среды также подразумевает сокращение источников доступного гидроксида натрия. Поэтому для нахождения подходящей альтернативы отбеливающим растворам и процессам отбеливания с ограниченным коммерческим успехом испытывались иные источники щелочей и другие способы.Typically, hydrogen peroxide, an oxidizing agent, is used with sodium hydroxide. Sodium hydroxide is a strong alkali and provides the required high pH value, which is necessary to obtain an active perhydroxyl-ion, HOO - in order to obtain a whitening effect in wood pulps. The cost of sodium hydroxide increases due to changes in its availability and cost of energy. Concern for environmental issues also means reducing the sources of available sodium hydroxide. Therefore, other alkali sources and other methods have been tested with limited commercial success to find a suitable alternative to bleaching solutions and bleaching processes.
Для максимального увеличения стабильности ионов пероксида водорода и пергидроксил-иона в ходе отбеливания механической древесной массы, перед добавлением и во время добавления пероксида водорода к волокну, на волокне, как правило, применяется силикат натрия и один из множества органических и неорганических стабилизирующих агентов. Эти материалы, в наибольшей степени, выгодны благодаря их способности контролировать ионы металлов, таких как марганец, железо и медь, которые содержатся в щепе, поступающей в процесс получения древесной массы. В отсутствие обработки ионы этих металлов разрушают пероксид водорода и пергидроксил-ион до того, как они приобретут способность осветлять хромофоры, что делает процесс намного менее рентабельным и снижает эффективность осветления.In order to maximize the stability of hydrogen peroxide and perhydroxyl ion ions during the bleaching of mechanical pulp, sodium silicate and one of many organic and inorganic stabilizing agents are usually used on the fiber before and during the addition of hydrogen peroxide to the fiber. These materials are most beneficial due to their ability to control metal ions, such as manganese, iron and copper, which are contained in the wood chips entering the pulp production process. In the absence of treatment, the ions of these metals destroy hydrogen peroxide and perhydroxyl ion before they acquire the ability to clarify chromophores, which makes the process much less cost-effective and reduces the efficiency of clarification.
Несмотря на то, что в большей части ранее опубликованных работ, относящихся к добавлению щелочного пероксида к отходам сортирования в рафинере, обсуждалось добавление силиката натрия, настоящее изобретение специально исключает использование силиката натрия для стабилизации пероксида и пергидроксил-иона. Присутствие силикатов может приводить к образованию отложений (например, силиката кальция, карбоната натрия), например, на размалывающих дисках рафинера, что может ограничивать способность рафинера к рафинированию отходов. Исключение силиката натрия из использования в настоящем изобретении позволяет избежать этой потенциальной трудности.Although most of the previously published works related to the addition of alkaline peroxide to sorting waste in a refiner discussed the addition of sodium silicate, the present invention specifically excludes the use of sodium silicate to stabilize peroxide and perhydroxyl ion. The presence of silicates can lead to the formation of deposits (for example, calcium silicate, sodium carbonate), for example, on the refiner grinding disks, which may limit the refiner's ability to refine waste. The exclusion of sodium silicate from use in the present invention avoids this potential difficulty.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHIC MATERIALS
фиг.1 - гистограмма степени белизны рафинированных отходов сортирования согласно стандарту ISO на основе Примера 1.figure 1 is a histogram of the degree of whiteness of refined waste sorting according to the ISO standard based on Example 1.
Фиг.2 - график зависимости степени белизны рафинированных отходов сортирования согласно стандарту ISO от процентной доли пероксида на основе Примера 1.Figure 2 is a graph of the degree of whiteness of refined waste sorting according to the ISO standard on the percentage of peroxide based on Example 1.
Фиг.3 - график зависимости толщины бумаги из рафинированных отходов сортирования от каустика на основе Примера 1.Figure 3 is a graph of the thickness of paper from refined sorting waste from caustic based on Example 1.
Фиг.4 - график зависимости степени белизны согласно стандарту ISO от применяемого пероксида при отбеливании отсортированной массы ТМР на основе Примера 1.Figure 4 is a graph of the degree of whiteness according to the ISO standard on the peroxide used when bleaching the sorted TMP mass based on Example 1.
Фиг.5 - график процентного уменьшения толщины бумаги и процентного увеличения прочности на разрыв в сравнении с базовой линией из APTR при увеличении С/Р кондиционной массы из отходов сортирования на основе Примера 2.Figure 5 is a graph of the percentage reduction in paper thickness and the percentage increase in tensile strength compared to the baseline of APTR with an increase in C / P of the conditioned mass from the sorting waste based on Example 2.
Фиг.6 - график процентного доли волокна хвойных пород вследствие APTR при увеличении С/Р кондиционной массы из отходов сортированния и отсортированной массы ТМР на основе Примера 2.6 is a graph of the percentage of coniferous fiber due to APTR with increasing C / P of the conditioned mass from the sorted waste and the sorted TMP mass based on Example 2.
Фиг.7 - график процентного уменьшения толщины бумаги и процентного увеличения прочности в сравнении с базовой линией при увеличении С/Р отсортированной массы ТМР на основе Примера 2.7 is a graph of a percentage reduction in paper thickness and a percentage increase in strength compared to the baseline with increasing C / P of the sorted TMP mass based on Example 2.
Фиг.8 - график степени белизны, измеренной в различных точках массы, проходящей через ТМР-комбинат, перед, во время и после 7-дневного испытания APTR при С/Р 1,0 на основе Примера 2.Fig. 8 is a graph of the degree of whiteness measured at various points of the mass passing through the TMP plant before, during and after the 7-day APTR test at C / P 1.0 based on Example 2.
Фиг.9 - график зависимости совокупной удельной энергии рафинирования отходов от садкости конечных отходов в сравнении с отсутствием APTR после 7-дневного испытания APTR при С/Р 1,0 на основе Примера 2.Fig.9 is a graph of the total specific energy of waste refinement from the dryness of the final waste in comparison with the absence of APTR after a 7-day APTR test at C / P 1.0 based on Example 2.
Фиг.10 - график прерываний на мокрых частях в зависимости от дня для всех бумагоделательных машин в нисходящем направлении перед, во время и после 7-дневного испытания APTR при С/Р 1,0 на основе Примера 2.Figure 10 is a graph of interruptions on wet parts depending on the day for all paper machines in the downstream direction before, during and after a 7-day APTR test at C / P 1.0 based on Example 2.
Фиг.11 - график ключевых свойств древесной массы для проб древесной массы, отобранных на выпуске рафинера отходов после применения средней дозировки пероксида водорода, на основе Примера 3.11 is a graph of key wood pulp properties for wood pulp samples taken at a waste refiner outlet after applying an average dosage of hydrogen peroxide based on Example 3.
Фиг.12 - график ключевых свойств древесной массы для проб древесной массы, отобранных на выпуске рафинера отходов после применения более высокой дозировки пероксида водорода, на основе Примера 3.12 is a graph of key wood pulp properties for wood pulp samples taken at a waste refiner outlet after applying a higher dosage of hydrogen peroxide based on Example 3.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССАDETAILED DESCRIPTION OF THE PROCESS
Настоящее изобретение направлено на усовершенствование процесса обработки волокна из отходов получения механической древесной массы, где используется обработка щелочным пероксидом водорода, которая не требует времени удерживания на волокне перед высококонцентрированным рафинированием и которая эффективна на низких уровнях химической обработки. Использование нулевого времени удерживания при добавлении продуктов для щелочной обработки к загущенным отходам перед рафинированием, как было обнаружено, является эффективным при степени соотношения добавленния каустика, меньшей или равной 3,5 вес.% на целлюлозно-бумажных комбинатах, которые задействуют, по меньшей мере, одну интегрированную нейтрально-щелочную бумагоделательную машину и рециркулируют воду из нее обратно на древесномассный комбинат. В данном описании процентные отношения даны в весовых процентах, если специально не указано иное. Устранение требования удерживания щелочного пероксида на волокне из отходов перед рафинированием позволяет настоящему изобретению реализовываться с минимальными капитальными затратами. Рециркуляция сточной воды нейтрально-щелочной бумагоделательной машины на древесномассный комбинат и связанное с этим появление буферных свойств за счет заполняющего пигмента, осажденного карбоната кальция (РСС) или тонкосдиперсного крабоната кальция (GCC), минимизирует операционные расходы на химические продукты путем уменьшения потребности механического волокна в щелочи. Это приводит к меньшему добавлению совокупного количества щелочи к отходам. Количество пероксида водорода, добавляемого к обрабатываемым щелочью отходам, соотносится с добавлением каустика, поэтому снижение требований к количеству каустика приводит к снижению требований к количеству пероксида водорода и делает процесс более рентабельным.The present invention is aimed at improving the processing of fiber from waste wood pulp using alkaline hydrogen peroxide treatment, which does not require retention time on the fiber before highly concentrated refining and which is effective at low levels of chemical treatment. The use of zero retention time when adding alkaline treatment products to thickened waste prior to refining has been found to be effective when caustic addition ratio of less than or equal to 3.5% by weight in pulp and paper mills that use at least one integrated neutral-alkaline paper machine and recycle the water from it back to the wood-based mill. In this description, percentages are given in weight percent, unless specifically indicated otherwise. Eliminating the requirement to retain alkaline peroxide on the fiber from the waste prior to refining allows the present invention to be implemented with minimal capital outlay. Waste water recycling of a neutral-alkaline paper machine to a wood-processing mill and the related appearance of buffering properties due to filling pigment, precipitated calcium carbonate (PCC) or finely divided calcium carbonate (GCC) minimizes the operating costs of chemical products by reducing the alkali mechanical fiber requirement . This results in less total alkali added to the waste. The amount of hydrogen peroxide added to the alkali-treated waste is correlated with the addition of caustic; therefore, a decrease in the requirements for the amount of caustic leads to a decrease in the requirements for the amount of hydrogen peroxide and makes the process more cost-effective.
При реализации сценария «нулевого времени удерживания», включающего перекисно-щелочную обработку отходов (APTR), каустик и пероксид водорода могут добавляться непосредственно в рафинер отходов или в поток отходов древесной массы, выходящий из сгустителя отходов, или в любой доступной точке добавления между двумя указанными положениями. Для максимального повышение степени белизны соотношение каустика и пероксида (С/Р), как правило, составляет около 0,35-0,75. Для максимального повышения прочности С/Р, как правило, составляет около 1,25-1,5. Комбинация одновременного повышения степени белизны и прочности может быть достигнута при промежуточных соотношщениях С/Р на основании частных требований конкретной установки.When implementing a “zero retention time” scenario involving peroxide-alkaline waste treatment (APTR), caustic and hydrogen peroxide can be added directly to the waste refiner or to the wood pulp waste stream exiting the waste thickener, or at any available addition point between the two provisions. To maximize brightness, the ratio of caustic to peroxide (C / P), as a rule, is about 0.35-0.75. To maximize the strength, C / P, as a rule, is about 1.25-1.5. The combination of a simultaneous increase in brightness and strength can be achieved with intermediate C / P ratios based on the particular requirements of a particular installation.
В данном описании подразумевается, что «щелочь» включает любой источник щелочных свойств, такой как, например, гидроксид натрия или каустическая сода (NaOH), карбонат натрия (Na2CO3) и бикарбонат натрия (NaHCO3). Na2CO3 и NaHCO3 также обеспечивают буферность, препятствующую колебаниям рН в широких пределах. Когда перекисно-щелочное отбеливание проводится при высоких температурах, улучшенная степень белизны получается с буферными системами. Придание системе буферных свойств при менее высоких значениях рН (предпочтительно, от около 9 до около 10,5) предотвращает разложение пероксида и потемнение, однако по-прежнему обеспечивает адекватные щелочные свойства для получения требуемых соединений. При необходимости буфер высвобождает щелочные свойства и обеспечивает достаточные щелочные свойства для медленного и равномерного получения пергидроксил-ионов. В сточной воде из нейтрально-щелочной бумагоделательной машины, которая использует заполняющие пигмент PCC или GCC, функции буфера выполняет карбонат кальция, который, как ожидается, будет улучшать осветление в ходе APTR, происходящей в высокотемпературном рафинере. При добавлении к волокну перед рафинером отходов или в рафинере отходов компоненты раствора APTR могут добавляться по отдельности или одновременно, где «одновременно» означает, что два или более компонентов добавляются совместно как предварительно смешанный поток, а «по отдельности» означает, что по одному за раз как отдельные потоки.As used herein, “alkali” is intended to include any source of alkaline properties, such as, for example, sodium hydroxide or caustic soda (NaOH), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ). Na 2 CO 3 and NaHCO 3 also provide buffering that prevents wide variations in pH. When peroxide-alkaline bleaching is carried out at high temperatures, an improved degree of whiteness is obtained with buffer systems. Giving the system buffering properties at lower pH values (preferably from about 9 to about 10.5) prevents peroxide decomposition and browning, but still provides adequate alkaline properties to produce the desired compounds. If necessary, the buffer releases alkaline properties and provides sufficient alkaline properties for the slow and uniform production of perhydroxyl ions. In wastewater from a neutral-alkaline paper machine that uses PCC or GCC pigment-filling agents, calcium carbonate acts as a buffer, which is expected to improve clarification during APTR in a high-temperature refiner. When added to the fiber in front of the waste refiner or in the waste refiner, the components of the APTR solution can be added separately or simultaneously, where “simultaneously” means that two or more components are added together as a premixed stream, and “separately” means that one after times as separate threads.
Когда используется предварительно смешанный раствор для APTR-обработки, в него может быть включен стабилизатор пероксида вордорода, такой как, например, подходящий хелатирующий агент. Хелатирующие агенты могут включать, но этим не ограничиваются, аминополикарбоновые кислоты, (например) этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA), диэтилентриаминпентауксусную кислоту (DTPA), нитрилотриуксусную кислоту (NTA); фосфоновые кислоты, (например) этилендиаминтетраметиленфосфоновую кислоту (EDTMP), диэтилентриаминпентаметиленфосфоновую кислоту (DTPMP), нитрилотриметиленфосфоновую кислоту (NTMP); поликарбоновые кислоты, глюконаты, цитраты, полиакрилаты и полиаспартаты или любые их комбинации. Хелатирующий агент может добавляться к отбеливающему раствору в количестве до 0,5 вес.% в расчете на волокно, но предпочтительно добавляется со степенями добавления от около 0,1-0,25% в расчете на волокно. Как и все остальные компоненты отбеливающего раствора, хелатирующие агенты могут добавляться отдельно или одновременно с одним или несколькими компонентами отбеливающего раствора в одной или нескольких точках добавления химических продуктов в системе рафинирования. Предполагается, что хелатирующие агенты связывают металлы, предотвращая разложение пероксида водорода, которое может приводить к потемнению изготовленной бумаги.When a pre-mixed solution for APTR treatment is used, a Vordorod peroxide stabilizer, such as, for example, a suitable chelating agent, may be included. Chelating agents may include, but are not limited to, aminopolycarboxylic acids, (for example) ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA), nitrilotriacetic acid (NTA); phosphonic acids, (for example) ethylene diamine tetramethylene phosphonic acid (EDTMP), diethylene triamine pentamethylene phosphonic acid (DTPMP), nitrilotrimethylene phosphonic acid (NTMP); polycarboxylic acids, gluconates, citrates, polyacrylates and polyaspartates, or any combination thereof. The chelating agent can be added to the bleaching solution in an amount of up to 0.5 wt.% Based on fiber, but is preferably added with degrees of addition from about 0.1-0.25% based on fiber. Like all other components of the bleaching solution, chelating agents can be added separately or simultaneously with one or more components of the bleaching solution at one or more points of addition of chemical products in the refining system. It is believed that chelating agents bind metals, preventing the decomposition of hydrogen peroxide, which can lead to darkening of the manufactured paper.
Обработка потока отходов рафинера щелочным пероксидом, не предусматривающая времени выдержки, как было обнаружено, обеспечивает повышенную прочность и степень белизны при экономически значительно меньших уровнях обработки каустиком и пероксидом водорода для систем, которые используют поток рециркулированной сточной воды из нейтрально-щелочной бумагоделательной машины в качестве разбавляющей воды на двревесномассный комбинат. Под «нейтрально-щелочной» подразумевается pH от около 7,0 до 7,5. Кроме того, было обнаружено, что нейтрально-щелочная сточная вода, содержащая значительные количества неокисленных соединений серы, приводит к повышению степени белизны в ходе APTR, которое оказывается ниже, чем в случае, когда нейтрально-щелочная сточная вода не содержит этих примесей.An alkaline peroxide refiner waste stream treatment without holding time has been found to provide increased strength and brightness with economically significantly lower levels of caustic and hydrogen peroxide treatment for systems that use a recycled waste water stream from a neutral alkaline paper machine as a diluent water at a two-mass plant. By “neutral alkaline” is meant a pH of from about 7.0 to 7.5. In addition, it was found that neutral alkaline wastewater containing significant amounts of unoxidized sulfur compounds leads to an increase in brightness during APTR, which is lower than when neutral alkaline wastewater does not contain these impurities.
Теперь очевидно, что на древесномассном комбинате с разбавляющей в процессе водой, получаемой из бумагоделательной машины или бумагоделательных машин, которые функционируют при нейтрально-щелочных pH, а не при кислотных pH, потребность в каустической соде (и, таким образом, в пероксиде водорода) для достижения заданного улучшения качества волокна может быть снижена до 20%. Это обусловлено тем, что смоляные кислоты древесины, которые высвобождаются из древесной массы высокого выхода в ходе первичного и вторичного этапов рафинирования, частично нейтрализуются при последующем разбавлении сточной водой, пополняемой из сточной воды нейтрально-щелочной бумагоделательной машины. Совместно эти раскрытия содают процесс, который позволяет нейтрально-щелочным целлюлозно-бумажным комбинатам по производству типографской бумаги из механической древесной массы приспосабливать APTR к их процессу получения механической древесной массы с минимальными соотвествующими капитальными затратами. Кроме того, теперь известно, что процесс APTR при работе указанным способом способен устранять необходимость в восстановительном осветлении в ходе последующего процесса. Это будет приводить к древесной массе с экивалентными или превосходящими оптическими свойствами и превосходящими физическими свойствами в бумагоделательной машине с нейтральным или положительным влиянием на затраты на снабжение. Кроме того, если древесная масса обработана в описанном здесь процессом APTR, она также может осветляться на традиционной установке отбеливания пероксидом водорода, производя древесную массу, которая имеет: a) превосходящие оптические и физические свойства для уже достижимого интервала степени белизны при более низкой стоимости, или b) эквивалентные оптические и физические свойства при эквивалентной стоимости для более высокого интервала степени белизны, чем интервал, достижимый на данный момент. Также, посредством APTR, функционирующего описанным здесь способом, неблагоприятные влияния на свойства волокна, такие как, например, потери выхода и степени белизны, минимизируются между древесномассным комбинатом и бумагоделательной машиной с одновременной минимизацией загрузки анионных зарядов в бумагоделательные машины и нагрузки БПК и ХПК сточных вод. Кроме того, имеется доказательство того, что посредством APTR удельная энергия рафинера отходов в зависимости от садкости может управляться более точно, реализуя экономию на операционных затратах.Now it’s obvious that in a wood-mass mill with water-diluting water from a paper machine or paper machines that operate at neutral-alkaline pHs rather than acidic pH, there is a need for caustic soda (and thus hydrogen peroxide) for achieving the desired improvement in fiber quality can be reduced up to 20%. This is due to the fact that wood resin acids, which are released from high yield wood pulp during the primary and secondary refining steps, are partially neutralized by subsequent dilution with wastewater replenished from wastewater from a neutral-alkaline paper machine. Together, these disclosures constitute a process that enables neutral-alkaline pulp and paper mills for the production of printing paper from mechanical pulp to adapt APTR to their process of producing mechanical pulp with minimal appropriate capital costs. In addition, it is now known that the APTR process when operating in this way is able to eliminate the need for restorative clarification during the subsequent process. This will result in wood pulp with equivalent or superior optical properties and superior physical properties in a paper machine with a neutral or positive effect on supply costs. In addition, if the wood pulp is processed in the APTR process described herein, it can also be clarified in a traditional hydrogen peroxide bleaching plant, producing wood pulp that has: a) superior optical and physical properties for an already achievable whiteness range at a lower cost, or b) equivalent optical and physical properties at an equivalent cost for a higher interval of whiteness than the interval currently achievable. Also, by means of an APTR operating as described herein, adverse effects on fiber properties, such as, for example, loss of yield and degree of whiteness, are minimized between the pulp mill and the paper machine while minimizing the loading of anionic charges in the paper machines and the loads of BOD and COD of wastewater . In addition, there is evidence that, through APTR, the specific energy of the waste refiner, depending on the freeness, can be controlled more precisely, realizing savings on operating costs.
ПримерыExamples
Пример 1Example 1
Производственные испытания проводились на интегрированном нейтрально-щелочном целлюлозно-бумажном комбинате по производству типографской бумаги из механической древесной массы, изготавливающем ряд сортов бумаги, имеющей степень белизны 57,5-80% по стандарту ISO согласно техническим условиям и непрозрачность печати 91,5-96% согласно техническим условиям. Проводилось четырнадцать испытаний, которые включали одновременное смешивание концентрированных DTPA, NaOH и H2O2 в разбавляющей воде и быстрое добавление этого раствора через сопло для разбавляющей воды в отверстие рафинера отходов TMP. Хелатирующий агент (DTPA) дополнительно добавлялся перед сгущением и сортированием отходов с постоянной степенью добавления 1,5 килограмм на абсолютно сухую тонну (кг/АСт).Production tests were carried out at the integrated neutral-alkaline pulp and paper mill for the production of printing paper from mechanical pulp, producing a number of grades of paper having a degree of whiteness of 57.5-80% according to ISO standard according to technical conditions and an opacity of printing of 91.5-96% according to specifications. Fourteen tests were carried out, which included the simultaneous mixing of concentrated DTPA, NaOH and H 2 O 2 in dilution water and the rapid addition of this solution through the dilution water nozzle to the TMP waste refiner hole. A chelating agent (DTPA) was additionally added before thickening and sorting waste with a constant degree of addition of 1.5 kilograms per absolutely dry ton (kg / AST).
Добавление 10, 20, 30 или 40 кг/АСт пероксида в расчете на 100% изучалось с целью определения влияния на оптические и физические свойства волокна, поскольку соотношение С/Р варьировалось для каждой добавленной доли пероксида. Доля добавленния DTPA в расчете на волокно поддерживалась постоянной. В Таблице 1 суммированы различные комбинации DTPA, NaOH и H2O2, применяемых в рафинере.The addition of 10, 20, 30, or 40 kg / AST of peroxide per 100% was studied to determine the effect on the optical and physical properties of the fiber, since the C / P ratio varied for each added percentage of peroxide. The proportion of DTPA added per fiber was kept constant. Table 1 summarizes the various combinations of DTPA, NaOH and H 2 O 2 used in the refiner.
Пробы рафинированных отходов (включая базовые пробы, которые не получали добавления химических продуктов) смешивали с кондиционной массой из магистрали, и определяли свойства смеси. Некоторые смеси рафинированных отходов и кондиционной массы осветлялись гидросульфитом натрия или пероксидом водорода для определения экономии отбеливающих химических продуктов, При применении к отходам 22,5 кг/АСт NaOH и 30 кг/АСт H2O2 прочность на разрыв кондиционной массы/отходов увеличивается на 5-10%, толщина бумаги из кондиционной массы/отходов уменьшается на 5-10%, степень белизны кондиционной массы/отходов увеличивается на 4-6% согласно стандарту ISO, при этом использование гидросульфита при осветлении уменьшается на 100%, использование каустика и пероксида при перекиснем осветлении уменьшается на 10-15%, а также уменьшается связанный SO2 для кисловки, поскольку уменьшаются щелочные и пероксидные остатки после осветления.Samples of refined waste (including basic samples that did not receive the addition of chemical products) were mixed with the conditioned mass from the line, and the properties of the mixture were determined. Some mixtures of refined waste and conditioned mass were clarified with sodium hydrosulfite or hydrogen peroxide to determine the savings of bleaching chemicals. When applied to waste, 22.5 kg / AST of NaOH and 30 kg / AST of H 2 O 2 the tensile strength of the conditioned mass / waste is increased by 5 -10%, the thickness of the paper from the conditioned pulp / waste is reduced by 5-10%, the whiteness of the conditioned pulp / waste is increased by 4-6% according to the ISO standard, while the use of hydrosulfite for clarification is reduced by 100%, the use of kau stick and peroxide during peroxide clarification decreases by 10-15%, and the bound SO 2 for acidification also decreases, since alkaline and peroxide residues after clarification decrease.
На Фигурах 1-4 суммированы взаимосвязи, наблюдаемые после APTR на волокне из полученных в лаборатории листов бумаги ручного отлива, изготовленных из рафинированных отходов сортирования, и осветленных проб очищенной массы ТМР.In Figures 1-4 summarized the relationship observed after APTR on the fiber from laboratory sheets of manual cast paper made from refined sorting waste and clarified samples of the purified TMP mass.
Пример 2Example 2
Испытания проводились на интегрированном нейтрально-щелочном целлюлозно-бумажном комбинате по производству типографской бумаги из механической древесной массы, изготавливающем ряд сортов бумаги, имеющей степень белизны 58-84% по стандарту ISO согласно техническим условиям и непрозрачность печати 85-97% согласно техническим условиям. В ходе длительных периодов работы в 12 часов и, отдельно, 7 дней производилась оценка APTR путем применения раствора, содержащего разбавляющую воду, DTPA, каустическую соду и пероксид водорода на исходном сырье для двух рафинеров отходов, работающих параллельно.The tests were carried out at the integrated neutral-alkaline pulp and paper mill for the production of printing paper from mechanical wood pulp, producing a number of grades of paper having a degree of whiteness of 58-84% according to ISO standard according to specifications and printing opacity 85-97% according to technical conditions. During long periods of work of 12 hours and, separately, 7 days, APTR was estimated using a solution containing diluting water, DTPA, caustic soda and hydrogen peroxide on the feedstock for two waste refiners working in parallel.
12-часовые оценки позволили: а) сопоставить результаты из двух различных точек добавления вблизи рафинеров, b) оценить низкое и (0,6) и среднее (1,0) соотношение C/P при постоянном добавлении пероксида водорода 30 кг/АСт для определения влияния на волокно качества различных положений на ТМР-комбинате, где функционируют эти рафинеры отходов, и с) определение того, каково воздействие APTR на удельную энергию рафинирования отходов.12-hour evaluations made it possible: a) to compare the results from two different points of addition near the refiners, b) to evaluate the low and (0.6) and average (1.0) C / P ratios with the constant addition of hydrogen peroxide of 30 kg / AST to determine the effects on the fiber of the quality of the various provisions at the TMP plant where these waste refiners operate, and c) determining what the effect of APTR on the specific energy of waste refining is.
При С/Р 1,0 с добавлением 30 кг/АСт пероксида на отходы производилась 7-дневная и 24-часовая ежедневная оценка, которая а) позволяла сточной воде бумагоделательной машины вернуться на TMP-комбинат, сделав полный оборот, b) оценивала влияние APTR при отбеливании ТМР на бумагоделательных машинах в нисходящем направлении для различных сортов бумаги, и с) предоставляла данные, показывающие уменьшение удельной энергии при рафинировании отходов.At C / P 1.0 with the addition of 30 kg / AST of peroxide, a 7-day and 24-hour daily assessment was carried out, which a) allowed the wastewater of the paper machine to return to the TMP mill, making a full turn, b) assessed the impact of APTR when bleaching TMP on paper machines in a downward direction for various grades of paper, and c) provided data showing a decrease in specific energy during waste refining.
Таблица 2 суммирует лабораторные данные для проб кондиционной массы, отобранных за одну неделю первичного, вторичного сортирования и сортирования отходов, когда два периода работы APTR длительностью по 12 ч каждый могут быть сопоставлены с тремя окружающими их периодами работы, где APTR не функционирует.Table 2 summarizes the laboratory data for samples of conditioned mass taken for one week of primary, secondary sorting and sorting of waste, when two periods of operation of APTR with a duration of 12 hours each can be compared with three surrounding periods of operation where APTR is not functioning.
Фигуры 5-7 иллюстрируют ключевые преимущества APTR на TMP-комбинате в ходе 12-часовых испытаний, в то время как Фигуры 8-10 суммируют ключевые результаты непрерывного автоматического тестирования на TMP-комбинате и на трех бумагоделательных машинах в нисходящем направлении на протяжении длительного 7-дневного испытания.Figures 5-7 illustrate the key benefits of APTR at a TMP mill during a 12-hour test, while Figures 8-10 summarize the key results of continuous automated testing at a TMP mill and three downstream paper machines over a long 7- daily test.
В ходе 12-часовых и 7-дневных испытаний гидросульфит, предназначенный для отбеливания ТМР до низкой степени белизны после функционирования APTR в течение 4 часов больше не использовался в нисходящем направлении (когда влияние APTR на степень белизны и pH стабилизировалось относительно базовой линии). Затем, после работы APTR в течение 4 ч, степени добавления пероксида и каустика в работающие отбельные установки уменьшались на 50% эквивалента тех, что применяются в отсортированной массе ТМР, и дальнейшая оптимизация для достижения 100% уменьшения и эквивалентных расходов на химические продукты была показана посредством последующих лабораторных исследований.During the 12-hour and 7-day tests, hydrosulfite designed to whiten TMP to a low degree of brightness after the APTR was functioning for 4 hours was no longer used in the downstream direction (when the effect of APTR on the brightness and pH stabilized relative to the baseline). Then, after APTR was running for 4 hours, the degree of addition of peroxide and caustic to the working bleaching plants was reduced by 50% equivalent to those used in the sorted TMP mass, and further optimization to achieve a 100% reduction and equivalent chemical costs was shown by subsequent laboratory studies.
После 36 часов работы APTR степень белизны на TMP-комбинате начинает падать, и pH начинает расти, указывая на то, что сточная вода бумагоделательной машины сделала полный оборот, и, таким образом, больше нет потребности в щелочи для нейтрализации кислотных свойств сточной воды ТМР. В этот момент C/P уменьшалось от 1,0 до 0,9 и оставалось неизменным в течение оставшихся 48 часов испытания.After 36 hours of APTR operation, the whiteness at the TMP mill starts to drop, and the pH starts to rise, indicating that the wastewater of the paper machine has made a full turn, and thus there is no longer any need for alkali to neutralize the acid properties of the TMP wastewater. At this point, C / P decreased from 1.0 to 0.9 and remained unchanged for the remaining 48 hours of testing.
Пример 3Example 3
Испытания проводились на интегрированном нейтрально-щелочном целлюлозно-бумажном комбинате по производству типографской бумаги из механической древесной массы, изготавливающем ряд сортов бумаги, имеющей степень белизны 58-60% по стандарту ISO согласно техническим условиям и непрозрачность печати 85-95% согласно техническим условиям. В ходе длительных рабочих периодов по 12-36 ч APTR оценивалась путем применения раствора, содержащего разбавляющую воду, DTPA, каустическую соду и пероксид водорода, в разбавляющей питающей воде высокого давления, добавляемой в зону рафинирования одного или двух рафинеров под атмосферным давлением, работающих последовательно. Эти рафинеры обрабатывают сортированные, очищенные отходы ТМР, которые затем отбеливались отдельно от дополнительной кондиционной массы/отходов ТМР гидросульфитом натрия и использовались в качестве армирующего волокна на двух бумагоделательных машинах в нисходящем направлении.The tests were carried out at the integrated neutral-alkaline pulp and paper mill for the production of printing paper from mechanical wood pulp, producing a number of grades of paper having a degree of whiteness of 58-60% according to ISO standard according to technical conditions and an opacity of 85-95% according to technical conditions. During long working periods of 12-36 hours, APTR was evaluated by using a solution containing diluting water, DTPA, caustic soda and hydrogen peroxide in diluting high pressure feed water added to the refining zone of one or two refiners under atmospheric pressure, operating in series. These refiners process the sorted, treated TMP waste, which is then bleached separately from the additional TMP conditioner / waste by sodium hydrosulfite and used as reinforcing fiber on two downstream paper machines.
Фигуры 11 и 12 иллюстрируют благотворное влияние APTR на степень белизны, упругие и другие ключевые свойства с использованием соотношений С/Р в интервале 0,35-0,40 в растворе для обработки и DTPA, применяемой в нерафинированных отходах перед рафинированием.Figures 11 and 12 illustrate the beneficial effects of APTR on brightness, elasticity and other key properties using C / P ratios in the range of 0.35-0.40 in the treatment solution and DTPA used in unrefined waste prior to refining.
Claims (4)
a) обеспечение целлюлозным материалом, полученным из древесины мягких пород или древесины твердых пород;
b) введение целлюлозного материала в основную магистраль системы рафинирования для конверсии в основную древесную массу;
c) отделение отходов от основной древесной массы посредством сортирования или фракционирования;
d) смешивание (i) потока нейтрально-щелочной сточной воды, рециркулируемого из процесса изготовления бумаги, в значительной мере, не содержащего окисляющихся соединений серы и содержащего буферный агент, (ii) раствора для обработки, содержащего пероксид водорода и щелочь, с указанными волокнами из отходов, где количество щелочи не превышает 3,5 вес.% (в расчете на 100%) в расчете на волокно, и соотношение щелочи и пероксида водорода составляет от около 0,35/1,0 до около 1,5/1,0; и (iii) хелатирующего агента для контроля над ионами металлов, оказывающих отрицательное воздействие на устойчивость пероксида водорода, с указанными отходами в ходе рафинирования.1. A method of processing mechanical pulp, which includes the following steps:
a) providing cellulosic material derived from softwood or hardwood;
b) introducing cellulosic material into the main line of the refining system for conversion to main wood pulp;
c) separation of waste from the main wood pulp by sorting or fractionation;
d) mixing (i) a stream of neutral-alkaline wastewater recycled from the papermaking process, substantially free of oxidizable sulfur compounds and containing a buffering agent, (ii) a treatment solution containing hydrogen peroxide and alkali, with said fibers from waste, where the amount of alkali does not exceed 3.5 wt.% (calculated on 100%) per fiber, and the ratio of alkali to hydrogen peroxide is from about 0.35 / 1.0 to about 1.5 / 1.0 ; and (iii) a chelating agent for controlling metal ions that adversely affect the stability of hydrogen peroxide, with the specified waste during refining.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US18707309P | 2009-06-15 | 2009-06-15 | |
US61/187,073 | 2009-06-15 | ||
PCT/US2010/037880 WO2010147812A1 (en) | 2009-06-15 | 2010-06-09 | Alkaline peroxide treatment of rejects in an integrated neutral-alkaline paper mill |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011142599A RU2011142599A (en) | 2013-04-27 |
RU2495177C2 true RU2495177C2 (en) | 2013-10-10 |
Family
ID=43356689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011142599/12A RU2495177C2 (en) | 2009-06-15 | 2010-06-09 | Peroxide-alkaline treatment of waste products on integrated neutral-alkaline pulp and paper plant |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120097350A1 (en) |
EP (1) | EP2443280B1 (en) |
CN (1) | CN102459753A (en) |
RU (1) | RU2495177C2 (en) |
WO (1) | WO2010147812A1 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102776795B (en) * | 2012-08-03 | 2014-06-04 | 常州市春江化学有限公司 | Application of organic phosphonic acid in pulp bleaching process |
CA2824076A1 (en) | 2012-08-21 | 2014-02-21 | University Of New Brunswick | System and method for reclaiming rejects in sulfite pulping |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020189021A1 (en) * | 2001-05-16 | 2002-12-19 | Weyerhaeuser Company | High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps |
US6770168B1 (en) * | 1999-02-15 | 2004-08-03 | Kiram Ab | Process for oxygen pulping of lignocellulosic material and recorvery of pulping chemicals |
RU2322504C1 (en) * | 2006-06-26 | 2008-04-20 | Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук | Method for preparing genetic-engineering human insulin |
US20080253956A1 (en) * | 2006-08-25 | 2008-10-16 | Rossi Robert A | Process and system for producing commercial quality carbon dioxide from high solids lime mud |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE441282B (en) * | 1984-02-22 | 1985-09-23 | Mo Och Domsjoe Ab | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF IMPROVED HOG REPLACEMENT MASS |
US4614646A (en) * | 1984-12-24 | 1986-09-30 | The Dow Chemical Company | Stabilization of peroxide systems in the presence of alkaline earth metal ions |
AUPM452794A0 (en) * | 1994-03-17 | 1994-04-14 | Amcor Limited | Waste water recovery system |
AU4271596A (en) * | 1995-12-19 | 1997-07-14 | Kvaerner Hymac Inc. | Process for treating refiner pulp |
CA2328991A1 (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-28 | Alberta Research Council, Inc. | Method of producing lignocellulosic pulp from non-woody species |
US6881299B2 (en) * | 2001-05-16 | 2005-04-19 | North American Paper Corporation | Refiner bleaching with magnesium oxide and hydrogen peroxide |
GB0413068D0 (en) * | 2004-06-11 | 2004-07-14 | Imerys Minerals Ltd | Treatment of pulp |
FI121311B (en) | 2005-05-03 | 2010-09-30 | M Real Oyj | A process for the preparation of a mechanical pulp for use in the manufacture of paper and board |
US8262851B2 (en) | 2006-08-10 | 2012-09-11 | Andritz Inc. | Processes and systems for the pulping of lignocellulosic materials |
-
2010
- 2010-06-09 US US13/264,206 patent/US20120097350A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-09 WO PCT/US2010/037880 patent/WO2010147812A1/en active Application Filing
- 2010-06-09 EP EP10789951.0A patent/EP2443280B1/en active Active
- 2010-06-09 RU RU2011142599/12A patent/RU2495177C2/en active
- 2010-06-09 CN CN2010800264508A patent/CN102459753A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6770168B1 (en) * | 1999-02-15 | 2004-08-03 | Kiram Ab | Process for oxygen pulping of lignocellulosic material and recorvery of pulping chemicals |
US20020189021A1 (en) * | 2001-05-16 | 2002-12-19 | Weyerhaeuser Company | High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps |
RU2322504C1 (en) * | 2006-06-26 | 2008-04-20 | Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук | Method for preparing genetic-engineering human insulin |
US20080253956A1 (en) * | 2006-08-25 | 2008-10-16 | Rossi Robert A | Process and system for producing commercial quality carbon dioxide from high solids lime mud |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120097350A1 (en) | 2012-04-26 |
RU2011142599A (en) | 2013-04-27 |
CN102459753A (en) | 2012-05-16 |
EP2443280B1 (en) | 2020-12-09 |
EP2443280A4 (en) | 2014-08-13 |
EP2443280A1 (en) | 2012-04-25 |
WO2010147812A1 (en) | 2010-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2424388C2 (en) | Improved method for production of cellulose, paper and cardboard | |
FI63607C (en) | FREQUENCY REFRIGERATION FOR CELLULOSE MASS IN UTBYTESOMRAODET 65-95% | |
CA2382180C (en) | High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps | |
US4160693A (en) | Process for the bleaching of cellulose pulp | |
CA2251664A1 (en) | Method for bleaching of lignocellulosic fibers | |
US20040112557A1 (en) | Refiner bleaching with magnesium oxide and hydrogen peroxide | |
RU2530386C2 (en) | Method and chemical composition for improving efficiency of producing mechanical pulp | |
US5429716A (en) | Process for de-inking recycled paper pulp with a reducing agent | |
CA2633800C (en) | A method for manufacturing mechanical pulp | |
Allison | Peroxide bleaching of mechanical pulp from Pinus radiata | |
US8298373B2 (en) | Combined process of peroxide bleaching of wood pulps and addition of optical brightening agents | |
US20120118518A1 (en) | Method for manufacturing papermaking pulp | |
RU2495177C2 (en) | Peroxide-alkaline treatment of waste products on integrated neutral-alkaline pulp and paper plant | |
Yun et al. | Mg (OH) 2-based hydrogen peroxide bleaching of deinked pulp | |
US8673113B2 (en) | Process for reducing specific energy demand during refining of thermomechanical and chemi-thermomechanical pulp | |
US5554258A (en) | Flotation process for mechanical pulp using a surface active agent | |
EP1266074B1 (en) | Method for bleaching mechanical and chemithermomechanical pulp | |
US20020148581A1 (en) | Processes for paper manufacture, useful for incorporating paper waste requiring a basic treatment into paper products | |
JP2003027385A (en) | Method for producing mechanical pulp | |
CA2707139C (en) | Process for reducing specific energy demand during refining of thermomechanical and chemi-thermomechanical pulp | |
AU595185B2 (en) | A method of manufacturing bleached chemimechanical and semi- chemical fibre pulp by means of a one-stage impregnation process | |
CA2620978A1 (en) | Combined process of peroxide bleaching of wood pulps and addition of optical brightening agents | |
Speranza et al. | Literature Reports |