SE450393B - Forfarande for behandling av ved med kveveoxider och syrgas fore sulfatkokning - Google Patents

Description

15 20 25 30 450 593 Lösningen En sådan massa erhålles enligt föreliggande upp- finning, som avser ett förfarande vid framställning av cellulosamassa av ved genom sulfatkokning, kännetecknat därav, att veden före kokningen vid en torrhalt av 40- 80%, lämpligen 45-75%, företrädesvis 48-65% förbehand- las med syre och kväveoxider i form av N02 och/eller NO och/eller polymera former och dubbelmolekyler av dessa, såsom NZO4 och N205,och mängden satsade kväveoxider, räknad som monomerer, uppgår till 0.05-1.0, lämpligen 0.1-0.8, företrädesvis 0.3-0.6 kilomoler per 1000 kg absolut torr ved och behandlingen pågår under en tid av 3-110 minuter, företrädesvis 5-90 minuter och vid en temperatur av 25-100°C, lämpligen 52-95°C, företrädes- vis se-ss°c.

Behandlingen bör drivas så, att vid förbehand- lingens slut minst 40%, lämpligen minst 50%, före- trädesvis minst 60 molprocent av satsade kväveoxider, räknade som monomerer, föreligger som salpetersyra och/eller nitrat.

Veden användes företrädesvis i form av flis men förfarandet kan även tillämpas vid spån, t.ex. sågspån.

I normala fall har veden i det tillstånd den an- kommer till cellulosafabriken som stockar eller flis en torrhalt av 40-60%, ofta 45-55%. veden behöver inte och bör normalt inte ske vid för- Någon torkning av farandet enligt uppfinningen. Tvärtom erhålles normalt en försämrad effekt av förbehandlingen om veden torkas före eller efter flisframställningen. Sker torkning så att torrhalten överskrider 80% erhålles ett avsevärt försämrat utbyte och samtidigt lägre viskositet än som erhålles,om torrhalten ligger vid 48-65%. En viss torkning,exempelvis till 55-70% i samband med vedens lagring, t.ex. i form av flis, kan dock tolereras. 10 15 20 25 30 35 450 395 Det har visat sig lämpligt, att de vid förbehand- lingen tillförda kväveoxiderna bringas att reagera på sådant sätt med vedbeståndsdelarna, t.ex. med ligninet och kolhydraterna, samt med vedens fuktighet, att minst 40% lämpligen minst 50%, företrädesvis minst 60 molprocent av satsade kväveoxider, efter förbehandlingen före- ligger som salpetersyra och/eller nitrat. Bestämningen sker efter uttvättning av veden med varmt vatten så, att eventuellt närvarande obeständiga salpetersyraestrar sönderdelas och ger salpetersyra. En del av den bildade salpetersyran reagerar med vedens askbeståndsdelar och ger upphov till nitrater av exempelvis kalcium, magnesium och mangan. Ovan angivna siffror anger sålunda summan av uttvättbar salpetersyra och uttvättbara nitrater.

Betingelserna vid förbehandlingen anpassas efter vedens kvalitet, fukthalt och efter det ändamål för vilket massan skall användas. Det har visat sig, att man, när man vill åstadkomma en kraftig höjning av massautbytet, bör använda mera drastiska betingelser under förbehand- ling av barrved än vid lövved. En behandling vid 3-110 minuter vid 25-l00°C innefattar betingelser som är lämpliga vid såväl barrved som lövved. Området 250 till 52°C är fullt användbart vid lövved men inte särskilt lämpligt vid barrved, där man lämpligen arbetar vid S2- 95°C, företrädesvis 56-85°C. Väljer man vid lövved en relativt hög temperatur t.ex. 56°C bör behandlingstiden hållas vid ca. 30 minuter eller kortare tid.

Kvävedioxid, som är en mycket reaktiv form av kväveoxid kan tillföras som i huvudsak ren N02 eller få bildas i reaktorn genom tillförande av kväveoxid (NO) och syre. Till skillnad från N02 är NO i huvudsak inert men reagerar med vedmaterialet, om syre finns när- varande. Även NO2 plus NO kan tillföras. Som kväve- dioxid (N02) räknas även dikvävetetroxid (NZO4) och andra former av polymerera kväveoxider. En mol dikväve- tetroxid räknas som två moler W 10 15 20 25 30 35 450 395 kvävedioxid.Additionsprodukter, i vilka kväveoxid ingår, räknas på samma sätt som kväveoxid. Dikväve- trioxid (NZO3) räknas således som en mol kväveoxid och en mol kvävedioxid. Additionsprodukter med syre före- kommer troligen som intermediärer.

Mängden satsade kväveoxider anpassas efter ligninhalt, önskad delignifieringsgrad och tolererbart angrepp på kolhydraterna.

Såväl vid tillsats av kvävedioxid (N02) som kväveoxid (NO) måste en viss mängd syrgas tillföras aktíveringssteget. Den syre innehållande gasen kan utgöras av luft.

För att bästa möjliga resultat skall erhållas vid möjligast enkel apparatur är det dock lämpligt, att syret tillföres aktiveringssteget som i huvudsak ren syrgas. Flytande syre kan också tillföras och förgasas, exempelvis vid införandet i den reaktor i vilken akti- veringsprocessen genomföres. Användningen av i huvudsak rent syre innebär en lägre halt av NO + N02 i gasfasen än vid användning av luft. Detta innebär också, att endast en mindre mängd inertgas måste avlägsnas ur reaktorn och eventuellt behandlas för oskadliggörande av restgaser.

Mängden till aktiveringssteget tillfört syre anpassas efter den tillförda mängden kväveoxider så, att satsningen per tillförd mol N02 uppgår till minst 0.08, lämpligen 0.1-2.0, företrädesvis 0.15-0.30 mol 02.

Användes istället NO eller en blandning av NO och N02 sker satsningen av syrgas så,att den uppgår till minst 0.60, lämpligen 0.65-3.0, företrädesvis 0.70-0.85 mol 02 per mol tillförd NO. När NO användes, sker satsningen företrädesvis portionsvís eller kon- tinuerligt på sådant sätt, att syre tillföres i por- tioner eller kontinuerligt innan tillförseln av NO avslutats. Härigenom kan en jämnare aktivering åstad- kommas än om syrgas tillföres först sedan all NO in- 10 15 20 25 30 35 450 393 förts i reaktorn, vilken antingen kan vara gjord för satsvis körning eller för kontinuerlig drift med kon- tinuerlig inmatning, rörelse och kontinuerlig utmatning av cellulosamassan samt tillförsel av gaser till denna.

Enligt en utföringsform,som är särskilt lämplig, när NO användes under förbehandlingen, bringas ved i form av flis i kontakt med syre innehållande gas, före- trädesvis i huvudsak ren syrgas, innan den bringas i kontakt med kväveoxiderna.

Oavsett om flisen bringas i kontakt med syre eller icke innan den bringas i kontakt med kväveoxiderna är det lämpligt, att flisen först utsättes för vakuum så, att ett totalt gastryck under atmosfärstryck råder i porerna inuti flisen innan den bringas i kontakt med kväveoxiderna och syret. Härigenom befrämjas en jämn reaktion genom hela flisbiten.

För att uppnå möjligast jämn reaktion med veden under förbehandlingen är det lämpligt,att denna utföres vid atmosfärstryck eller lägre tryck, företrädesvis vid 50-95% av atmosfärstrycket, under huvuddelen av pro- cessen.

Det är särskilt lämpligt att genomföra förbehand- lingen i en med gasslussar försedd kontinuerligt arbet- ande reaktor, i vilken företrädesvis minst 80 molprocent av satsade kväveoxider införes nära reaktorns inmat- ningsände, medan företrädesvis minst 80 molprocent av syret införes nära den motsatta änden av reaktorn.

Särskilt lämpligt är det att tillföra NO i när- heten av inmatningsänden av ett kontinuerligt aktive- ringssteg. Det är också lämpligt att här tillföra även en viss mängd syrgas så, att trycksänkning erhålles genom olika kemiska reaktioner i gasfas och med veden.

För att uppnå bästa möjliga aktivering och utnyttjande av tillförda kväveoxider samt minsta möjliga utsläpp och besvär med oskadlíggörande av icke förbrukad NO 10 15 20 25 30 35 450 393 och N02 är det lämpligt, att vid ett kontinuerligt aktiveringssteg syrgas, företrädesvis huvuddelen av tillfört syre, tillföres i en zon eller flera zoner som befinner sig nära utmatningsänden av reaktorn. Det är lämpligt, att tillförandet sker i en zon, som är så belägen att den frammatade massans uppehållstid mot- svarar 70-100, lämpligen 80-100, företrädesvis 90-100% av den totala uppehållstiden i aktiveringssteget.

Det har även visat sig fördelaktigt att sänka cellulosamassans temperatur under ett sent skede, exempelvis sedan 50-80% av aktiveringstiden förflutit.

Sänkningen kan med fördel ske så, att temperaturen bringas understiga 4000, exempelvis uppgår till 10-35, lämpligen 20-30°C och att uppehållstiden vid en tempe- ratur understigande 4000 uppgår till exempelvis 10-90, företrädesvis 15-60 minuter. Kylningen kan ske in- direkt,exempelvis genom kylning av gasfasen eller genom införande av kallt syre, exempelvis i flytande form.

Avdunstning av vatten genom tryckminskning kan också genomföras. För belysande av denna utföringsform av uppfinningen gjordes försök i en reaktor med en volym av 6 liter innehållande 800 g torrtänkt granflis med en torrhalt av 51%. Flisen behandlades med 0.52 kmoler NO per 1000 kg torrtänkt flis. Syrgastillförseln var 0.85 mol 02 per mol tillsatt N0. Gaserna tillsattes i vardera 5 portioner under 7 minuter vid 70°C. Tempera- turen höjdes till 73OC och hölls vid denna temperatur under 23 minuter. Då innehöll gasfasen 1.1 mmol NO + N02 per liter prov. Reaktorn kyldes med vatten till ZSOC och reaktorn fick rotera ytterligare 30 minuter. Halten N0 + N02 i gasfasen hade då sjunkit till 0.25 mmol per liter.

Efter förbehandlingen är det lämpligt att tvätta veden med vatten eller vattenlösning. Särskilt lämpligt har det visat sig vara att använda surt, salpetersyra innehållande tvättvatten. Sådant kan utvinnas genom 61 10 15 20 25 30 450 395 motströmstvätt av den förbehandlade veden. Det har visat sig särskilt lämpligt, att den förbehandlade veden bringas att lämna aktiveríngssteget genom ut- spolning med vatten och/eller vattenlösning. Vid för- behandingen bildas dels en liten mängd vattenlösliga föreningar dels en något större viktandel alkalilösliga föreningar. Bland dessa ingår okända föreningar, som visat sig bidra till en stabilisering av vedens kol- hydrater. I den mån den förbehandlade veden utsättes för behandling med alkalisk vätska före sulfatkoket är det lämpligt att erhållen tvättlösning tillföres sulfat- koket så, att dessa föreningar utnyttjas i processen.

Enligt en föredragen utföringsform sker ingen alkalisk behandling mellan förbehandlingen och sulfatkoket. En utlösning av stabiliserande föreningar sker alltså först i den för sulfatkoket använda kokluten.

Sulfatkokningen, som ingår i förfarandet enligt uppfinningen, kan utföras på konventionellt sätt. Sär- skilt har det visat sig lämpligt att arbeta vid låg sulfiditet i kokluten, exempelvis vid 10-30%, före- trädesvis 15-25%. Förfarandet kan med fördel användas i kombination med polysulfidkokning, d.v.s. sulfatkokning med en polysulfid innehållande kokvätska. Intressant är att effekterna av förfarandet uppnås även om kokningen sker med tillsats av en redoxkatalysator, t.ex. antra- kinon.

Fördelar Genom kombinationen av en förbehandling av veden med syre och kväveoxider samt efterföljande sulfatkok- ning uppnås en rad fördelar. En dominerande fördel är, att vedförbrukningen reduceras drastiskt i jämförelse med tidigare känd teknik,där tillsatskemikalier användes i avsikt att minska vedförbrukningen. Vid prisekvivalenta tillsatsmängder erhålles enligt uppfinningen väsentliga 10 15 20 25 30 35 450 593 fördelar i jämförelse med exempelvis antrakinontillsats.

Metoden kan även användas i kombination med andra till- satser, exempelvis polysulfid och redoxkatalysatorer.

En annan fördel är, att man enligt uppfinningen kan minska depolymerisationen av cellulosan i massan i jämförelse med sulfatkokning utan förbehandling. Detta möjliggör en längre driven delignifiering under kokningen vilket möjliggör minskade utsläpp av klorhaltíga, toxiska blekeriavlutar samt minskade kostnader för blekkemikalier.

Ytterligare en fördel är, att man kan använda låg sulfiditet i sulfatkoket, vilket medför minskade utsläpp av olika gasformiga svavelföreningar. Fördelarna med för- farandet enligt uppfinningen framgår också av de längre fram i beskrivningen följande utföringsexemplen.

Bästa utföringsform Ett flertal försök i enlighet med uppfinningen och jämförande försök har gjorts. Hur dessa försök utförts samt de resultat som uppnåtts framgår av nedanstående utföringsexempel.

Exempel 1 I en reaktor med en volym av 6 liter infördes 800 g torrtänkt flis med noga bestämd torrhalt. Flisen hade dels rensats noga för hand för att avlägsna kvist och barkrester dels underkastats en extra sållning, som gav en fraktion med en genomsnittlig storlek av 5 x 30 x 20 mm. Reaktorn evakuerades till ett tryck av 30 mm kvicksilver och uppvärmdes sedan under rotation i ett vattenbad till en temperatur av 3 grader under angiven reaktionstemperatur. NO och syrgas insläpptes i vardera 5 ungefär lika portioner under loppet av 10 minuter.

Totala mängden tillförd syrgas var 0.80 mol 02 per till- förd mol NO. Temperaturen höjdes därefter till den angivna reaktionstemperaturen och reaktorn fick rotera ytterligare en tid så att avsedd reaktionstid erhölls.

Den rapporterade tiden avser tidpunkten från första insläppet av NO tills reaktionen avbröts genom till- förande av fyra liter vatten.

(NT \\'~.v 10 15 20 25 450 393 Efter 20 minuter avhälldes vattenlösningen.

Vattenlösningen avlägsnades ytterligare genom centri- fugering. Flisen tvättades i centrifugen. Flisen upp- delades sedan i fyra lika víktdelar, som nedfördes i fyra autoklaver med en volym av 1.5 liter. Kokvätska av 8000 infördes så att förhållandet vedzvätska var 1:4 kg/liter varvid räknades på kg ursprunglig, torrtänkt flis och vattnet i den tvättade flisen inkluderades i vätskemängden. Satsningen av aktivt alkali uppgick till 22%, räknad som NaOH på ursprunglig ved. Sulfiditeten var 20%. Uppvärmning skedde med 0.6°C per timme från 80°C till sluttemperaturen 17006 genom att autoklaverna fick rotera i ett polyglykolbad.

Koken avbröts efter 60-180 minuter vid 170°C genom att kokarna kyldes med kallt vatten. Massan tvättades och silades. Spetmängden uppgick till 0.2-0.8 g per 100 g satsad torrtänkt ved och är inräknad i det rapporterade totalutbytet som även räknas per 100 g satsad torrtänkt ved. Kappatal och viskositet bestämdes enligt SCAN. Viskositeten bestämdes efter föregående delignifiering vid rumstemperatur med klordioxíd i när- varo av acetatbuffert med pH = 4.8.

Tabell l visar interpolerade värden för totalt utbyte och egenviskositet för tallmassa av kappatal 30 och 40. De tillsats av 0.05% antrakinon i sulfatkoket räknad på tre sista försöksserierna gäller försök med den ursprungliga vedens torrvikt. Övriga försök avser sulfatkok utan tillsats av någon redoxkatalysator. 450 593 10 Tabell 1 Kokning av tallved (Pinus sílvestris) För- Vedens NO Förbehand- Vid Kappatal 30 Vid Kappatal 40 söks- torr- kgmol/ ling Utbyte Visäositet Utbyte Vis ositet serie halt Z 1000 kg Temp. Tid Z dm /kg Z dm /kg ' a 50 - - - 45.0 1055 46.4 1135 1 47 0.52 73 15 47.9 1110 49.3 1160 2 50 0.52 73 30 49.4 1110 51.0 1185 3 60 0.52 53 90 48.2 1110 49.9 1175 4 60 0.78 53 90 47.3 1100 48.7 1170 5 60 0.26 63 60 46.6 1040 48.3 1120 6 60 0.52 63 60 47.4 1100 49.2 1170 7 60 0.26 73 30 47.1 1080 43.4 1150 8 60 0.52 73 30 48.6 1070 50.3 1170 9 60 0.78 73 30 47.8 1065 49.6 1145 10 60 0.26 73 90 46.4 1070 48.5 1130 11 60 0.26 83 30 47.0 1035' 48.1 1100 12 70 0.52 73 30 47.3 1050 49.4 1115 13 70 0.52 53 90 48.2 1070 49.6 1115 b 50 - - - 45.4 1070 48.3 1160 14 60 0.52 53 90 49.5 1115 51.0 1170 15 60 0.52 73 30 49.5 1085 50.9 1140 Referensförsöksserien b (utan förbehandling) och försöks- serierna 14-15 utfördes med tillsats av 0.052 antrakinon.

Tabellen visar att man genom NO/02-förbehandling av flis av tallved uppnådde en påtaglig förbättring av massaut- bytet efter sulfatkoket både vid den lägre lígninnivån (kappatal 30) och vid den högre nivån (kappatal 40).

Den största förbättringen i utbytet i jämförelse med serien referensförsök utan någon förbehandling (a) er- hölls, när flisen hade en torrhalt av 50%, vilket är den fukthalt flisen hade direkt efter flishuggen. Vid kappa- tal 30 var utbytesförbättringen under använda betingelser 4.4%, vilket motsvarar en vedbesparíng av ca. %. Trots '01 10 15 20 25 30 35 450 393 ll det högre utbytet, som främst berodde på en högre halt av glukomannan, var egenviskositeten påtagligt högre än vid referensserien. _ En väsentligt mindre men dock påtaglig positiv effekt av förbehandlingen erhölls vid flis som lagts i vatten före förbehandlingen så, att torrhalten sjönk till 47%. Likaså erhölls en påtaglig positiv effekt med flis, som tillåtíts lufttorka vid rumstemperatur så, att torrhalten var 60 respektive 70%. Trots att försöksbe- tingelserna varierades inom vida gränser uppnåddes vid den använda flisen något sämre resultat vid 60% torrhalt än vid 50%. Försöken visar, att veden inte bör torkas före förbehandlingen. Försöken visar, att en ökning av NO-satsningen från 0.26 till 0.52 gmol NO per 1000 g torrtänkt ved ledde till en påtaglig ökning av utbytet.

En betydande utbytesförbättring erhölls dock redan vid den mindre satsningen, som kan vara att föredraga, när man vill ha massor med måttlig halt av hemicellulosa.

En behandling vid 73°C under 30 minuter gav det bästa resultatet.

Intressant och överraskande är, att en höjning av NO satsningen från 0.52 till 0.78 gmol per 1000 g torrtänkt ved under använda betingelser gav en tydlig utbytesförsämring. Tabellen visar även, att förfaran- det kan användas vid ved som torkats till en torrhalt av 70% och bekräftar att torkningen leder till ett sänkt utbyte och en lägre viskositet hos den färdiga massan.

Under angivna försöksbetingelser vid vilka flisen tvättades med vatten efter förbehandlingen på ett sätt som ledde till en uttvättning av bildad sal- petersyra, som inte var helt kvantitativ, var koktiden i sulfatkoket för uppnâende av visst kappatal inte påvisbart beroende av betingelserna under förbehand- lingen. Den erforderliga tiden var approximativt densamma som vid icke förbehandlad ved. 10 15 20 25 30 450 393 12 Däremot förkortades den erforderliga koktiden påtagligt både vid referensserien b och vid försöks- serierna 14-15 med tillsats av antrakinon under sulfat- koket. Koktiden till kappatal 30 minskade med 40-60 minuter i jämförelse med motsvarande försök utan antra- kinon. Som tabellen visar erhölls även i dessa försök en kraftig utbyteshöjning genom förbehandlingen. Trots utbyteshöjningen erhölls, när förbehandlingen gjordes vid ss°c och 7s°c en kraftig viskositetsförbättring, som återspeglar en minskad depolymerisering av cellu- losan.

Förutom ovan redovisade försök gjordes försök med ett annat parti av flis av samma typ. Därvid visade det sig, att en höjning av förbehandlingstemperaturen till l05°C och en behandlingstid av 5 respektive 30 minuter vid en satsning av 0.52 kgmoler NO per 1000 kg ved medförde, att utbyteshöjningen som följd av för- behandlingen uteblev. Dessutom erhölls lägre viskositet än vid referensmassan utan förbehandling, samt en kraftigt ökad halt NO + N02 i gasfasen vid förbehandlingens slut.

Motsvarande försök med teknisk björkflis som rensats och sâllats, som ovan angivits, redovisas i Tabell 2.

Vid återgivna försök förbehandlas flísen vid 56% torrhalt. Erhållna utbyten och viskositetsvärden uppritades som funktion av kappatalet och värden be- stämda genom interpolering till kappatal 18 redovisas _i tabellen. Detta motsvarar en ligninhalt i den oblekta massan, som normalt anses lämplig för framställning av helblekt sulfatmassa av björk. 10 15 20 450 393 13 Tabell 2 Kokning av björkved (Betula verrucosa) Försöks- NO Förbehandling Vid Kappatal 18 serie gmol/1000 g Tâmp. Tid Utbyte Visäositet C min Z dm /kg c - - 53.0 1210 16 0.52 46 60 55.6 1220 17 0.52 46 30 54.0 1180 18 0.52 56 60 53.9 1220 19 0.52 56 30 55.4 1150 Vid kontrollförsöket c utan förbehandling erhölls ett totalt massautbyte av 53.0% räknat på torrtänkt ved.

Genom förbehandling med en liten mängd NO samt syrgas vid 460 under 60 minuter ökades utbytet till 55.6%.

Trots en förhöjd halt av hemicellulosa var viskositeten något högre än för referensprovet vilket innebär en minskad depolymerisation av cellulosan. När tiden förkortades till 30 minuter erhölls lägre utbyte och något lägre viskositet.

Vid höjning av förbehandlingstemperaturen till 5606 erhölls endast en måttlig utbytesförbättring i jämförelse med kontrollprovet, när förbehandlingstiden var 60 minuær. Vid förkortning av tiden till 30 minuter erhölls däremot en större utbytesförbättring som dock erhölls till priset av en viss viskositetssänkning. En jämförelse mellan dessa resultat och de som erhållits vid tallved visar, att man vid björk bör använda en lägre temperatur än vid tall för att optimalt resultat skall erhållas.

Liknande försök med aspved visade, att man även här uppnådde en påtaglig utbytesförbättring vid 46°C och 60 minuter, medan effekten var lägre när temperaturen höjdes med l0°C vid i övrigt samma betingelser. Försök 10 15 20 25 30 450 395 14 med granved_visar, att man här med fördel har en temperatur av 56-83°C under förbehandlingen. Man kan alltså dra slutsatsen att normalt en lägre temperatur bör väljas vid lövved än den, som ger den största utbyteshöjningen (MI vid barrved.

Exempel 2 Ett referenskok utfördes genom sulfatkokning av 100 viktdelar teknisk björkflis med genomsnittliga dimensionen 6 x 23 x 20 mm och en torrhalt av 60.2 viktprocent. Alkalisatsningen var 22% aktivt alkali räknat som Na0H och sulfiditeten 40%. Koktiden var 50 minuter vid l70°C och ved:vätskeförhållande 1:4 kg/liter.

Uppvärmningen utfördes med en hastighet av 0.6°C per minut från temperaturen 80°C till temperaturen l70°C.

Den erhållna massan hade de karakteristika, som framgår ' av tabell 3.

I ett första försök enligt uppfinningen förbe- handlades 100 viktdelar av samma parti teknisk björk- flis med samma dimension och fukthalt, varefter kokning skedde under samma betingelser som referenskoket.

Förbehandlíngen företogs under omrörning i ett kärl med en tillsats av kvävedioxid (N02) motsvarande 0.65 kilo- mol/1000 kilogram torr flis. Före N02-tillsatsen hade kärlet med flísen evakuerats till ett tryck av SS mm Hg, och bibríngats en temperatur av 40°C. Därefter inleddes N02 portionsvis under en tid av 10 minuter, varefter syrgas i en mängd av totalt 0.8 mol per satsad mol N02 inleddes under 3 minuter. Efter ytterligare 5 minuter uppmättes mängden resterande kväveoxider (NO + N02) i gasfasen till 0.1 millímol per dm3 i gasfasen räknat som monomer.

Flisen kokades därefter under i referenskoket angivna betingelser, varefter den erhållna massan ana- lyserades. Erhållna analysdata framgår av tabell 3. å 10 15 450 393 15 I ett andra försök enligt uppfinningen under i övrigt samma betingelser som det första försöket lakades flisen med vatten i 12 timmar vid rumstemperatur efter N02-behandlingen samt sänktes mängden verksamt alkali till 20%. Den erhållna massans analysdata framgår av tabell 3.

Tabell 3 Referenskok Försök 1 Försök 2 enligt upp- enligt upp- finningen finningen Kappatal 19.5 19.5 19.3 Silat utbyte Z 50.8 53.2 53.5 Spetutfall Z 0.8 0.8 0.8 Totalt utbyte Z 51.7 54.0 54.3 viskositet am3/kg 1357 1459 1465 Försöket visar, att man enligt uppfinningen erhåller en utbytesökning av 2.3-2.6% samtidigt som vískositeten förbättras med 7.5-8.0% och mängden kväve- dioxid hålles låg. Av försök 2 framgår vidare, att alkalisatsen kan minskas 10% utan att resultatet för- sämras, vilket förbättrar processens ekonomi. Den er- hållna utbytesökningen kan utnyttjas till att koka längre, till lägre kappatal, varigenom behovet av klor innehållande blekkemikalier i en efterföljande blekning kan minskas med minskade miljöföroreníngar som följd.

Claims (9)

10 15 20 25 450 595' 16 PATENTKRAV

1. Förfarande vid framställning av cellulosamassa av ved genom sulfatkokning, k ä n n e t e c k n a t därav, att veden före kokningen vid en torrhalt av 40- 80%, lämpligen 45-75%, företrädesvis 48-65% förbehandlas med syre och kväveoxider i form av N02 och/eller NO och/eller polymera former och dubbelmolekyler av dessa såsom NZO4 och NZOS och mängden satsade kväveoxider, räknad som monomerer, uppgår till 0.05-1.0, lämpligen 0.1-0.8, företrädesvis 0.3-0.6 kilomoler per 1000 kg absolut torr ved och behandlingen pågår under en tid av 3-110 minuter, företrädesvis 5-90 minuter och vid en temperatur av 25-10000, lämpligen 52-95°C, företrädes- vis se-ss°c.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k- n a t därav, att mängden till förbehandlingssteget tillfört syre anpassas efter den tillförda mängden kväveoxider så, att satsningen per tillförd mol N02 uppgår till minst 0.08, lämpligen 0.1-2.0, företrädes- vis 0.15-0.30 mol 02.

3. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k- n a t därav, att mängden till förbehandlíngssteget tillfört syre anpassas efter den tillförda mängden kväveoxider så, att satsningen per tillförd mol NO uppgår till minst 0.60, lämpligen 0.65-3.00, före- trädesvis 0.70-0.85 mol 02.

4. Förfarande enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k- n a t därav, att syret tillföres i form av flytande syre och/eller en syre innehållande gas med högre syre- (V) 10 15 20 25 450 393 17 halt räknad i molprocent än luft, lämpligen med en halt av 80-100, företrädesvis 95-100 molprocent.

5. Förfarande enligt krav 1-4, k ä n n e t e c k- n a t därav, att ved i form av flis behandlas med syre innan den bringas i kontakt med kväveoxiderna.

6. Förfarande enligt krav 1-5, k ä n n e t e c k- n a t därav, att flisen vakuumbehandlas så, att ett gastryck under atmosfärstryck råder i porerna inuti flisen innan den bringas i kontakt med kväveoxíderna och syret.

7. Förfarande enligt krav 1-6, k ä n n e t e c k- n a t därav, att förbehandlingen utföres vid atmosfärs- tryck eller lägre tryck.

8. Förfarande enligt krav l-7, k ä n n e t e c k- n a t därav, att syre företrädesvis huvuddelen av tillfört syre,som införes i ett kontinuerligt aktive- ringssteg, tillföres i en zon som är så belägen, att den frammatade massans uppehållstid motsvarar 70-100, lämpligen 80-100, företrädesvis 90-100% av den totala uppehâllstíden i aktiveringssteget.

9. Förfarande enligt krav 1-8, k ä n n e t e c k- n a t därav, att veden efter förbehandlíngen tvättas med vatten eller surt, salpetersyra innehållande tvätt- vatten.