SE442881B - Forfarande for delignifiering/blekning av cellulosamassa med klordioxid - Google Patents

Description

15 20 lx) Lfl 8008337-1 Framställningen av klor är väsentligt billigare än klordioxid beträffande energibehovet per mängd aktiv klor men klor reagerar med lignin och kolhydratdelen i tellulosamassan och ger upphov till toxiska substanser, av typen klorerade kolväten och klorerat lignin, som utsläppes till recipienten. Klordioxid reagerar enbart med ligninet utan nämnvärd bildning av organiska klor- föreningar och attack på cellulosan och hemicellulosan.

Genom att i klor inhlanda klordioxid erhålles minskat angrepp på cellulosamassans kolhydratdel.

Vid s.k. förträngningsblekning förtränges en blekkemikalie, t.ex. klor efter viss tid med vatten eller alkalilösning, varpå efter viss tid denna vätska i sin tur förtränges med en annan blekkemikalielösníng, exempelvis innehållande klordioxid, vilket ger fördelen av förenklad apparatur. ii Samtliga blekkemikalier uppvisar såväl fördelar som nackdelar.

Redogörelse för uppfinningen Tekniska problemet Vid hittills känd teknik har icke hlekkemi- kalierna klor och klordioxid kunnat utnyttjas på op- timalt sätt, dvs. så att fördelen hos respektive blek- kemikalie utnyttjas samtidigt, som dess nackdelar motverkas.

Lösningen Föreliggande uppfinning beskriver ett optimalt utnyttjande av ovannämnda blekkemikalier och avser ett förfarande för delignifiering och/eller blekning av cellulosamassa medelst huvudsakligen klordioxid, varvid cellulosamassan tillföres en klordioxid innehållande vätska och cellulosamassan hringns reagera med klordi- oxídcn en viss tid, innan mängden tillgänglig aktiv LH 8008537-1 klor minskas avsevärt, eventuellt till en försumbar mängd, genom att mängden med cellulosamassan följande vätska minskas och/eller nämnda vätska förtränges med nytillförd vätska, kännetecknar därav, att avskild vätska innehållande aktiv klor efter uppfärskning med klor och eventuellt med klordioxid huvudsakligen till- föres nytillförd cellulosamassa i samma delignifie- rings/blekníngssteg och/eller cellulosamassa i annat delignifierings/blekningssteg.

Bleksteget enligt uppfinningen kan insättas var som helst i en bleksekvens, dvs. i dess början, mitt eller slut. Speciellt fördelaktigt är det att insätta bleksteget enligt uppfinningen på de ställen där tidigare klordioxidsteg använts. Det är fullt möjligt, att även ersätta klorsteg med bleksteget enligt upp- finningen, exempelvis som ett första bleksteg i en bleksekvens.

Förfarandet enligt uppfinningen är tlllämpbart på cellulosamassa av varierande massakoncentration.

Dock mäste cellulosamassafibrerna innehålla och helst omges av vatten. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen är mängden med cellulosamassan följande vätska vid blekstegets början sådan, att massakon- centrationen uppgår till 2-40%, lämpligen 3-37%, företrädesvis 8-35%. Eftersom bleksteget enligt upp- finningen kan insättas var som helst i en bleksekvens kan det föregående behandlingssteget variera. Dock är det vanligt, att cellulosamassan kommer ifrån ett tvättsteg och lämnar exempelvis ett tvättfilter l form av en sammanhängande massabana med en massakoncen- tration av ll-16%. Massabanan får vanligtvis falla ner i en skruv där den smulas sönder och tillföres ånga för uppnående av önskad temperatur.

Cellulosamassan föres därefter till en apparatur, där inblandning av klordioxid i form av en vattenlös- ning sker. Den totala mängden aktiv klor, som till- föres cellulosamassan,är i första hand avhängig av 10 15 20 35 8008337-1 lignininnehållet i cellulosamassan och kan därför variera avsevärt. Vanligtvis ligger satsen av aktiv klor mellan 0.2 och 10%, räknat på absolut torr massa.

I och med tillsatsen av den klorinnehållande vätskan till cellulosamassan sänkes massakoncentrationen till 1.5-35%, lämpligen 2.5-50%, företrädesvis 6-25%.

Ovannämnda blandningsapparatur benämnes vanligen mixer.

Dessa kan uppdelas i två typer, nämligen dynamisk mixer innehållande en eller flera rörliga delar av typ pinn- mixer och statisk mixer, vilken icke innehåller några rörliga delar. Båda mixertyperna kan användas vid in- blandningen av klordioxid i cellulosamassan i enlighet med uppfinningen.

Efter tillsats av den klordioxidinnehållande vätskan transporteras cellulosamassan, vanligen i form av en suspension, till en uppehå1lsvolym,där blekningen får fortgå under en tid av 0.1-30 minuter, lämpligen 0.2-20 minuter, företrädesvis 0.3-10 minuter. Tempera- turen under blekningen kan variera och är beroende av flera andra parametrar, exempelvis tiden. Temperaturen är vanligen zo-9o°c, lämpligen so-7o°c och företrädes- vis 4o-6o°c.

Därefter föres cellulosamassan till ett behand- lingsställe, där vätska innehållande oförbrukade blek- kemikalier avlägsnas från cellulosamassan. Avskilj- andet av vätska från cellulosamassan kan ske på olika sätt. Exempelvis kan cellulosamassan, vanligen i form av en suspension, utsättas för pressning så, att massa- koncentrationen ökas. Den aktiv klor innehållande vätskan kan även avskiljas genom förträngning med en nytillförd vätska. Ovannämnda två metoder kan också användas i kombination. Det är eftersträvansvärt, att i möjligaste mån minska mängden för cellulosamassan tillgänglig aktiv klor så, att denna mängd blir försumbar.

Den avskilda vätskan innehållande aktiv klor 10 15 20 25 30 35 40 s 8008537-1 tas tillvara och uppfärskas med i första hand klor.

Mängden klor som tillsättes skall vara 10-35%, lämp- ligen 15-30%, företrädesvis 22-26% av i vätskan redan befintlig mängd aktiv klor. Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen återcirkuleras den upp- färskade vätskan till nytillförd cellulosamassa i samma blekníngssteg och utgör den klordioxídinnehållande vätska, som tillföras cellulosamassan vid bleknings- stegets inledning. Under den tid som förflyter mellan tillsatsen av klor till den âtercirkulerade vätskan och tillförandet av densamma till nytíllförd cellulosamassa omvandlas kloren i huvudsak till klordioxid. För att den uppfärskade återcirkulerade vätskan skall innehålla tillräcklig mängd av klordioxid är det vanligtvis nödvändigt, att också tillsätta en viss mängd färsk klordioxid. Tillsatsen av färsk klordioxid till den av- skilda vätskan kan ske antingen före, tillsammans med eller efter klortillsatsen. Som bekant är det svårt att framställa helt ren klordioxid. Teknisk klordioxíd inne- håller vanligen en viss mängd klor och även om klorandelen uppgår till uppemot 30% så inbegripes denna blandning i begreppet klordioxid. Mängden färsk klordioxid, som satsas är 10-70%, lämpligen 20-65%, företrädesvis 40-60% av den totala färska aktiva klorsatsen till steget.

Avskild vätska, som uppfärskats med klor, kan tillvaratas även på andra sätt. Enligt en utförings- form av uppfinningen uppdelas nämnda vätska i två delströmmar, där den ena delströmmen återcirkuleras och tillföres nytillförd cellulosamassa i samma bleknings- steg efter komplettering med färsk klordíoxid och den andra föres bakåt eller framåt i bleksekvensen till något annat klordioxidsteg eller ett ytterligare annat bleksteg där klorinnehållande blekkemikalier användes.

Dessa bleksteg kan vara konventionella eller i enlighet med uppfinningen.

Det är även möjligt att föra hela mängden av avskild med klor uppfärskad vätska bakåt eller framåt i bleksekvensen till något annat klordioxidsteg eller ett ytterligare annat bleksteg, där klorinnehållande blekkemikalier användes. I detta fall måste hela tiden färsk klordioxid tillföras cellulosamassan i utgångs- blekstegets början. Om den avskilda, med klor upp- färskade vätskan föres framåt i bleksekvensen, dvs. l0 15 20 50 i!! 8008337-1 6 till ett senare liggande bleksteg, är det icke alltid nödvändigt att tillsätta färsk klordioxid till vätskan, eftersom cellulosamassan vid denna position i bleksek- vensen har ett lägre lignininnehåll än vad som är fallet med cellulosamassan i ursprungssteget, dvs. det steg från vilket den avskilda vätskan stammar. Om den avskilda med klor uppfärskade vätskan föres bakåt i bleksekvensen, dvs. till ett tidigare liggande blek- steg, gäller det omvända, dvs. att cellulosamassans höga lignininnehåll i detta läge fordrar en uppfärsk- ning av den avskilda vätskan med klordíoxid.

Naturligtvis är det också möjligt att företa ovannämnda uppdelningen av den avskilda vätskan i två delströmmar efter det, att den avskilda vätskan upp- färskats med såväl klor som klordioxid. Vidare är det möjligt att föra större eller mindre del av den av- skilda vätskan efter uppfärskning med klor och even- tuellt med klordíoxid till ett blekerí skilt ifrån ursprungsblekeriet och till andra avnämare, exempelvis för behandling av avlopp.

Som angivits tidigare kan ovannämnda vätska av- skiljas från cellulosamassan på flera sätt. Användes en press för denna uppgift innehåller cellulosamassan fortfarande en betydande mängd aktiv klor och då är det nödvändigt för upprätthållande av en god blekekonomi att låta cellulosamassan reagera med kvarvarande aktiv klor i ett andra steg. Uppehållskärlet skall ha sådan volym, att reaktionen får pågå under en tid av 0.1-60 minuter, lämpligen 0.2-45 minuter, företrädesvis 0.3-30 minuter. Efter denna tid är resthalten av aktiv klor mycket låg. Cellulosamassan föres därefter till ett tvättsteg eller till ett annat behandlingssteg. Detta beskriver en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen bortförcs så gott som all aktiv klor från cellulosa- massan. Detta kan ske exempelvis genom att den med 10 15 20 ZS 8008337-1 cellulosamassan följande vätskan i det närmaste full- ständigt förtränges med nytillförd vätska. Denna vätska kan utgöras av rent vatten, något förorenat vatten från ett behandlingssteg av annat slag inom cellulosamassaframställningsprocessen eller en blek- avlut med liten mängd kvarvarande blekmedel.

Enligt ännu en annan utföringsform av uppfin- ningen innehåller förträngníngsvätskan alkali, såsom exempelvis natriumhydroxid. Detta betyder, att så gott som all aktiv klor avlägsnas från cellulosamassan och att cellulosamassan i fortsättningen utsättes för alkaliextraktion. Denna behandling är att jämföra med ett konventionellt alkalisteg och kan utföras i den utrustning, som vanligtvis användes i ett sådant steg. Även enligt ovannämnda två utföringsformer av uppfinningen föres cellulosamassan efter beskriven behandling till ett tvättsteg eller ett annat behand- lingssteg.

Det är av vikt, att pH-värdet hos med cellulosa- massan följande vätska, avskild vätska och återcirku- lerad vätska kontrolleras och justeras så, att värdet ligger inom intervallet 4-6, lämpligen 4.5-5.5 och företrädesvis 4.75-5.25.

Fördelar Genom att bleka cellulosamassan i enlighet med uppfinningen erhålles en rad fördelar.

En stor del av den klordioxid, som tidigare använts vid blekning i olika bleksekvenser, kan er- sättas med den billigare blekkemikalien klor, utan att mängden organiskt bunden klor (dvs. den mest toxiska substansen) ökar i blekavluten. Detta betyder, att det ur ekonomisk synpunkt mycket viktiga sambandet mellan användande av klor och natriumhydroxíd i bleksekvensen kan upprätthållas pâ ett förtjänstfullt sätt. Ett för 10 15 20 25 30 8008337-1 lågt användande av klor leder till en för låg pro- duktion av natriumhydroxid i förhållande till efter- frågan inom cellulosaindustrin, vilket i sin tur leder till högre total framställningskostnad för blekt cellulosamassa.

Den tillförda klordioxidmängden utnyttjas på ett bättre sätt, troligen beroende på, att sönderfall av HCIOZ till HCl0 och HClO3 motverkas av tillsats av klor i enlighet med uppfinningen. Behandlingstemperaturen kan sänkas och tiden förkortas jämfört med konventionell klordioxidblekning beroende på den höga effektiviteten (hög reaktionshastighet) hos blekförfarandet enligt uppfinningen. Sänkning av temperaturen innebär energi- vinst och kortare tid innebär, att uppehållsutrymmena 'exempelvis i form av blektorn blir mindre, vilket minskar investerings-och driftkostnaden.

Figurbeskrivning I figur 1 visas ett flödesschema för en före- dragen utföringsform av förfarandet enligt uppfin- ningen.

Bästa utförinøsform Försök med förfarandet enligt uppfinningen har gjorts och de resultat som uppnåtts framgår av nedan- stående utföríngsexempel.

Exempel 1 Björksulfatmassa med kappatalet 2.7 och visko- siteten 1179 dms/kg blektes dels med klordioxid enligt konventionell teknik och dels med klordioxid i enlighet med uppfinningen.

Vid blekning enligt konventionell teknik (0- prov) invägdes 334 gram av en lZ-procentig massasus- pension i ett blekkärll ll6 gram vatten tillsattes.

Blandningen tempererades i ett vattenbad till 42°C. 15 20 25 30 8008337-1 50.2 ml av en klordioxidlösning med styrkan 13 g aktiv klor/liter tillfördes. lnblandningen av klordioxid- lösningen i massan gjordes medelst mekanisk skakning under en tid av Z minuter, räknat från tillsatsen av klordíoxiden. Blekkärlet förvarades därefter i vatten- badet under 30 minuter. Därefter avbröts blekningen och massasuspensionens pH-värde och restklorhalt be- stämdes. Efter tvättning av cellulosamassan med de- stillerat vatten bestämdes dess ljushet och viskositet.

Vid blekning i enlighet med uppfinningen in- vägdes också 334 gram 12-procentig cellulosamassa i ett blekkärl och till denna sattes 89.2 gram vatten.

Blandningen tempererades i ett vattenbad till 42OC.

NaOH i en mängd av 0.1 g tillfördes massasuspensionen i avsikt att något höja dess pH-värde. Under mekanisk omblandning av massasuspensionen tillsattes 76.9 ml av en klordioxidlösning med styrkan 13 g aktiv klor/liter.

I och med tillsatsen av klordioxid påbörjades tidsmät~ ningen. Efter en tid av 5 minuter pressades 367 ml vätska ur massasuspensionen. Denna vätska innehöll en viss mängd oförbrukad aktiv klor. Vätskans pH-värde och restklorhalt bestämdes. Blekkärlet innehållande cellulosamassa av förhöjd massakoncentration förvarades i ytterligare 25 minuter vid 42°C. Under denna tids- period fick kvarvarande aktiv klor reagera med cellu- losamassan. Därefter avbröts blekningen och massa- suspensionens pH-vünæ och restklorhalt bestämdes.

Efter tvättning av cellulosamassan med destillerat vatten bestämdes dess ljushet och viskositet.

Betingelser och resultat sammanfattas i nedan- stående tabell l. 10 15 8008337-1 10 Tabell l O-prov Enl. uppf.

Massakoncentration, % 8 före avpressning 8 efter avpressning 30 Temperatur, OC 42 42 Tid, minuter 50 före avpressnjng 5 efter avpressning 25 Sats aktiv klor, % 1.63 2.50 Rest aktiv klor före avpressning, % 1.90 Avpressad aktiv klor, % 1.52 Aktiv klor medföljande massan till andra steget, % 0.38 pH avpressad vätska 5.25 S111: pH 3.3 4.90 Rest aktiv klor, % 0.97 0.08 Ljushet, % ISO 69.1 79.5 viskositet, ans/kg 1195 1130 Satsen av blekkemikalier räknades i % av absolut torr massa. Detsamma gäller restklorhalten. Ljusheten be- stämdes enligt SCAN-C 11:75 och vískositeten enligt SCAN-C 15:62.

Som framgår av ovanstående tabell är bleknings- sättet enligt uppfinningen effektivare än konventionell klordioxidblekning, vilket yttrar sig i en avsevärt högre ljushet hos cellulosamassan och betydligt lägre restklorhalt i massasuspensionen vid lika betingelser vad gäller temperatur och total blektíd.

Trots den stora skillnaden i ljushet hos massan enligt 0-provet respektive enligt uppfinningen är vis- kositeten hos massan enligt uppfinningen endast obetyd- ligt lägre än hos massan enligt 0-provet.

Ovan beskrivet försök är avsett att exemplífiera 10 15 20 25 30 35 8008337-1 11 den utföringsform av uppfinningen där färsk klordioxid hela tiden satsas till ursprungsbleksteget, medan den avdragna aktiv klor innehållande blekvätskan användes í ett annat bleksteg eller för andra ändamål, såsom exempelvis för behandling av avlopp.

I detta fall användes den avpressade vätskan med ett innehåll av l.52% aktiv klor, som utgångsblekvätska vid nedanstående försök.

Exempel_§ Samma björksulfatmassa som i exempel l användes även i detta försök i enlighet med uppfinningen, dvs. med kappatalet 2.7 och viskosíteten 1179 dms/kg.

Som angivits ovan användes avpressad blekvätska från exempel l som utgångsblekvätska. Denna uppfärsk- ades med såväl klor som klordioxid. 334 gram 12-procentig cellulosamassa ínvägdes i ett blekkärl. 411 ml av en bleklösning med styrkan 2.43 g aktiv klor/liter och 0.1 g NaOH tillfördes massasuspensionen. Bleklösningen erhölls genom bland- ning av 367 ml avpressad vätska från exempel 1, 25.3 ml av en klorvattenlösning med styrkan 6 g aktiv klor/liter och 18.5 ml av en klordioxídlösning med styrkan 13 g aktiv klor/liter. I och med tillsatsen av hleklös- ningen till cellulosamassan påbörjades tidmätningen.

Efter en tid av 5 minuter pressades 561 ml vätska bort från cellulosamassan. Den avpressade vätskans pH och restklorhalt bestämdes. Blekkärlet innehållande cellu- losamassa med förhöjd massakoncentration förvarades ytterligare 25 minuter vid 42°C. Under denna tids- period fick kvarvarande aktiv klor reagera med cellu- losamassan. Därefter avbröts blekningen och massa- suspensionens pH och restklorhalt bestämdes. Efter tvättning av cellulosamassan med destillerat vatten bestämdes dess ljushet och viskositet. Betíngelser och resultat sammanfattas i nedanstående tabell 2 vad gäller försöken enligt uppfinningen i såväl detta exempel som exempel l. 10 8008337-1 12 Tabell 3 Enl. uppfinningen l 2 Massakoncentration, 'å före avpressning 8 5.4 efter avpressning 30 22.2 Temeratur, OC 42 42 Tid, minuter före avpressning I 5 5 efter avpressning 25 25 Sats aktiv klor, % 2.50 2.50 Rest aktiv klor före avpressning, % 1.90 1.85 Avpressad aktiv klor, % 1.52 1.48 Aktiv klor medföljande massan till andra steget,% 0.38 0.37 pH avpressad vätska 5.25 5.10 Slut pH 4.90 4.70 Rest aktiv klor 0.08 0.03 Ljushet, % ISO 79.5 78.5 viskositet, anflkg nsu 1115 Organiskt buden klor i blekavluten, mg/kg organiskt material 25 27 Satsen av blekkemikalíer räknades i % av absolut torr massa. Detsamma gäller restklorhalten. Ljusheten be- stämdes enligt SCAN-C 11:75 och viskositeten enligt SCAN-C 15:62. Mängden organiskt bunden klor í blekav~ luten bestämdes efter extraktion med petroleumeter.

Som framgår av ovanstående tabell erhölls lik- värdig ljushet hos de båda massorna. Vad gäller vis- kosíteten föreligger endast marginell skillnad. Det som skiljer dessa försök åt är som tidigare påpekats, att i försök 1 har färsk klordioxid tillförts cellu- losamassan medan i försök 2 har avpressad blekvätska från försök l förstärkt med färsk klor och färsk klor- dioxid använts. Försöket 2 visar, att en stor del av 10 15 20 25 8008357-1 13 tillförd färsk aktiv klor kan vara klor. I detta försök tillfördes som framgår 39% klor av totalt tillförd färsk aktiv klor. Detta visar, att en stor del av den dyrbara blekkemikalien klordioxid kan ut- bytas mot den billiga blekkemikalien klor vid för- farandet enligt uppfinningen utan att massans kva- litetsegenskaper försämras och utan nämnvärd ökning av organiskt bunden klor i blekavluten.

Exempel 3 Försök med förfarandet enligt uppfinningen har även utförts i försöksutrustning i fabrik. Försöket utfördes enligt det flödesschema, som visas i figur 1.

Försöket gjordes på en gransulfitmassa med kappatalet 8.0 och viskositeten 1115 dmš/kg. Som jämförelse blektes massan i ett konventionellt klordioxidsteg (0-prov).

Vid 0-provet var massakoncentrationen 8%, tem- peraturen 60°C och tiden 180 minuter. Mängd satsad klordioxid var 2.2% aktiv klor, räknat på absolut torr massa. pH i massasuspensionen vid blekníngens slut var 2.9 och resthalten aktiv klor 0.05%, räknat på absolut torr massa.

Vid försöket enligt uppfinningen transporterades en suspension av ovannämnda massa med en koncentration av 16% genom ledningen 1 till en mixer 2. I denna mixer blandades cellulosamassan med en vattenlösning av klordioxid, som tillfördes genom ledningen 3. Satsad klordioxidmängd var 3.7% aktiv klor, räknat på absolut torr massa. Massakoncentrationen sänktes därvid till 3.3%. Massasuspensionen transporterades därefter genom en uppehållsvolym 4, som var sådan, att uppehållstiden blev Z minuter. Under den fortsatta transporten av g massasuspensionen nådde denna anordningen S, där vätska avpressades och avlägsnades från massasuspensíonen genom ledningen 6. Därvid höjdes massakoncentrationen till 15.19. Därefter fördes massasuspensionen till 10 15 20 8008337-1 14 blektornet 7, där cellulosamassan fick möjlighet att reagera med kvarvarande aktiv klor under en tid av 30 minuter vid en temperatur av 6000. Efter blektornet 7 avbröts blekníngsförloppet genom att massasuspen- sionen transporterades till ett tvättfilter (ej visat). pH hos massasuspensionen och resthalten aktiv klor var vid blekningens slut 4.8 respektive 0.03%, räknat på absolut torr massa.

Den avpressade vätskan fördes via ledningen 6 till blandningskärlet 8. Med vätskan följde 2.06% aktiv klor, räknat på absolut torr massa. Genom ledningen 9 tíllfördes vätskan klorgas motsvarande 0.44% aktiv klor. Den uppfärskade vätskan fördes genom ledningen 10 till ett andra blandningskärl ll. Genom ledningen 12 tillfördes vätskan klordioxidvatten med en styrka av 23.2 g aktiv klor/liter. Klordioxidvattnet innehöll klor i liten mängd. Genom ledningen 12 satsades klordioxid motsvarande 1.l6% aktiv klor och klor mot- svarande 0.04% aktiv klor. Denna vätska utgjorde den vattenlösning av klordioxid, som enligt tidigare an- givelse tillfördes massasuspensionen genom ledningen 3.

På de tvättade massorna, framställda enligt 0- provet och enligt uppfinningen, bestämdes ljushet och viskositet. Erhâllna analysdata och kemíkalieåtgång framgår av nedanstående tabell 3.

Tabell 3 0-prov Enl. uppfinningen Ljus-het, a, Iso 78.5 78.3 viskositet, and/kg 1045 1060 Klordioxidåtgâng, % aktiv klor 2.2 1.20 Klorâtgång, % - 0.44 10 15 20 25 30 8008337-1 15 Ovanstående resultat visar, att massaegenskaperna ljushet och viskositet är likvärdiga hos de båda massorna, trots att blekkemikalieåtgången vid för- farandet enligt uppfinningen är betydligt lägre än vid 0-provet. Vidare är blektiden vid förfarandet enligt uppfinningen betydligt kortare. Detta innebär att ekonomin vid blekning enligt uppfinningen är överlägsen ekonomin hos ett konventionellt klordioxidsteg.

Exempel 4 Försök med förfarandet enligt uppfinningen har också utförts med tallsulfatmassa i försöksut- rustning i fabrik. Försöket utfördes enligt det flödes- schema, som visas i figur l.

Försöket gjordes på ovannämnda massa med kappa- talet 3.0 och viskositeten 995 dm3/kg. Som jäm- förelse blektes massan i ett konventionellt klordi- oxídsteg (0-prov).

Vid 0-provet var massakoncentrationen 8%, temperaturen 60°C och tiden 180 minuter. Mängd satsad klordioxid var l.6% aktiv klor, räknat pâ absolut torr massa. pH i massasuspensionen vid blekningens slut var 2.9 och resthalten aktiv klor 0.08%, räknat på absolut torr massa.

Vid försöket enligt uppfinningen transporterades en suspension av ovannämnda massa med en koncentration av 16% genom ledningen 1 till mixern 2. I denna mixer blandades cellulosamassan med en vattenlösning av klordioxid, som tillfördes genom ledningen 3. Satsad klordioxidmängd var 2.7% aktiv klor, räknat på abso- lut torr massa. Massakoncentrationen sänktes därvid till 8%. Massasuspensionen transporterades därefter- genom en uppehållsvolym 4, som var sådan, att uppe- hållstiden blev 30 minuter. Temperaturen var 60°C. 10 15 20 25 soosaz7-1 16 Under den fortsatta transporten av massasuspensionen nådde den anordningen 5, där vätska i massasuspensionen avlägsnades genom förträngning på ett tryckfilter med tvättvätska, som tillfördes genom ledningen 13.

Därvid avlägsnades så gott som all aktiv klor genom ledningen 6, vilket betydde att blekningsförloppet avbröts. pH hos massasuspensionen var vid blekningens slut 5.1. Mängden aktiv klor i den förträngda vätskan i ledningen 6 var l.62%. Den förträngda vätskan fördes via ledningen 6 till blandningskärlet 8. Genom led- ningen 9 tillfördes vätskan klorgas motsvarande 0.4l% aktiv klor. Genom ledningen 10 fördes 91% av den för- trängda vätskan till blandningskärlet ll. Genom led~ ningen 12 tillfördes vätskan klordioxidvatten med en styrka av 15 gram aktiv klor/liter. Genom ledningen 12 satsades således klordioxid motsvarande 0.85%.

Den så erhållna vattenlösningen av klordioxíd tillf fördes enligt tidigare angivelse massasuspensionen genom ledningen 3.

På de tvättade massorna framställda enligt 0-provet och enligt uppfinningen, bestämdes ljushet och viskositet. Erhållna analysdata och kemikalie- åtgång framgår av nedanstående tabell 4.

Tabell 4 0-prov Enl. uppfinningen Ljushet, % ISO 80.2 79.5 viskositet, anR/kg 945 960 Klordioxidåtgång, % aktiv klor 1.52 0.85 Kloråtgång, % - 0.41 Aktiv klor i återföring (genom ledingarna 14 och 15), % - 0.18 Ovanstående resultat visar, att massaegenskaperna ljushet och viskositet är likvärdiga hos de båda 10 15 20 25 8008337-1 17 massorna, trots att blekkemikalieåtgången är be- tydligt lägre vid förfarandet enligt uppfinningen än vid 0-provet.

Som angives ovan fördes 91% av den i bland- níngskärlet 8 förefintliga blekvätskan via ledningen 10, blandningskärlet ll och ledningen 3 tillbaka till utgångsbleksteget. Den övriga blekvätskemängden (9%) fördes via ledningarna 14 och 15 till ett konven- tionellt klordioxidsteg längre fram i bleksekvensen (ej visat) och utgjorde där del av satsad mängd blekvätska. I och med detta kommer ursprunglig satsad mängd blekvätska cellulosamassan fullständigt till godo. Det betyder, att blekning av cellulosa- massa i enlighet med uppfinningen ur ekonomisk syn- punkt är överlägsen blekning av cellulosamassa i ett konventionellt klordioxidsteg.

I ovanstående utföringsexempel visas ut- nyttjande av en del av den uppfärskade, avskilda blekvätskan i ett bleksteg längre fram i bleksekvensen.

Genom att transportera denna vätska via ledningarna 14 och 16 kan blekvätskan utnyttjas i ett bleksteg beläget tidigare i bleksekvensen. Genom transport av vätskan via ledningarna 14 och 17 kan vätskan ut- nyttjas i ett annat blekeri eller exempelvis för be- handling av avloppsvätska.

Claims (7)

8008537-1 18 PATENTKRAV
1. l. Förfarande för delignifiering och/eller blekning av cellulosamassa medelst huvudsakligen klordioxid, varvid cellulosamassan tillföres en klordioxid innehållande vätska och cellulosamassan bringas reagera med klordioxiden en viss tid, innan mängden tillgänglig aktiv klor minskas avse- värt, eventuellt till en försumbar mängd, genom att mängden med cellulosamassan följande vätska minskas och/eller nämnda vätska förtränges med nytillförd vätska, k ä n n e t e c k- n a t därav, att avskild vätska innehållande aktiv klor efter uppfärskning med klor och eventuellt med klordioxid huvudsakligen tillföres nytíllförd cellulosamassa i samma delígnifierings/blekningssteg och/eller cellulosamassa i annat delignifierings/blekningssteg.
2. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t därav, att mängden med cellulosamassan följande vätska före delignifieringens/blekningens början är sådan, att massakoncentrationen uppgår till 2-40 %, lämpligen 3-37 %, företrädesvis 8-35 % och att massakoncentrationen genom till- sats av den klordioxid innehållande vätskan sänkes till 0 1.5-30 %, lämpligen 2.5-30 %, företrädesvis 6-25 a.
3. 3. Förfarande enligt patentkraven l-2, k ä n n e t e c k- n a t därav, att tiden mellan tillsatsen av den klordioxid innehållande vätskan och minskningen av den för cellulosa- massan tillgängliga aktiva kloren är 0.1-30 minuter, lämp- ligen 0.2-20 minuter, företrädesvis 0.3-l0 minuter.
4. 4. Förfarande enligt patentkraven l-3, k ä n n e t e c k- n a t därav, att mängden klor som tillföres den avskilda vätskan är 10-35 %, lämpligen 15-30 %, företrädesvis 22-26 % av i vätskan redan befintlig mängd aktiv klor. 8008337-1 19
5. 5. Förfarande enligt patentkraven 1-4, k ä n n e- t e c k n a t därav, att med cellulosamassan följande vätska, avskild vätska och uppfärskad vätska bibringas ett pH-värde av 4-6, lämpligen 4.5-5.5, företrädesvis 4.75-5.25.
6. 6. Förfarande enligt patentkraven 1-5, k ä n n e- t e c k n a t därav, att mängden för cellulosamassa tillgänglig aktiv klor minskas endast i sådan utsträckning att kvarvarande mängd är betydande och att cellulosamassan bringas fortsätta att reagera med kvarvarande aktiv klor i ett andra steg.
7. 7. Förfarande enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k- n a t därav, att cellulosamassan bringas reagera med kvarvarande aktiv klor under en tid av 0.1-60 minuter, lämpligen 0.2~45 minuter, företrädesvis 0.3-30 minuter.