SE467544B - Foerfarande och anordning foer inblandning av blekkemikalier i cellulosamassa - Google Patents

Description

467 544 g Å I i 10 15 20 25 30 35 skriv- och tryckpapper. Det är inte bara den mekaniska massans pris, som har medfört det ökade intresset för högutbytesmassa utan också att denna massatyp har _ väsentligt förbättrade egenskapsprofiler såsom opacitet och densitet jämfört med kemisk fiber. En hög bulk hos . högutbytesmassor, dvs låg densitet, ger hög styvhet, en ofta eftersträvad, fördelaktig egenskap, exempelvis 4 i förpackningar, som skall staplas.

Problemet med högutbytesmassa kontra kemisk massa har i huvudsak varit knutet till två områden. Det första är ljusheten och det andra är uttvättningen av extrak- tivämnen. Extraktivämnenas kemiska karaktär är dels negativ för absorptionsförmågan för tissue och fluff, dels uppnås autooxidativ nedbrytning till lågmole- kylära illaluktande ämnen. Det skall i detta sammanhang hänvisas till den svenska patentansökningen nn 80.06410-8.

Med dagens kända teknik, framför allt i samband med blekt kemomekanisk massa, är tvättningen i dag så effek- 'tiv att absorptionsförmågan och -hastigheten är helt jämförbar med kemiska massor.

När det gäller blekning av högutbytesmassor så finns det en klar tendens i riktning mot att utföra blekningen vid ständigt högre massakoncentrationer. Först och främst är avsikten i detta sammanhang att kunna reducera kemi- kaliekostnaden. Det finns ett klart samband mellan för- brukningen av blekkemikalier i peroxidblekprocessen och oren massa i form av utlöst organisk substans, s.k.

COD, och i veden naturligt förekommande metaller såsom järn och mangan. 'v Metaller komplexbindes med härför lämpade komplexbil- dare, exempelvis dietylentriaminpentaättiksyra (DTPA).

Tekniken är känd bl.a. från den svenska patentansökningen nr. 7705073-0. Det är emellertid inte tillräckligt att bara komplexbinda metallerna. De måste också tvättas 10 15 20 25 30 35 3 467 544 bort före blekningen. En vanlig uppfattning_inom branschen är att komplexbunden metall, som följer med massan, är nästan farligare än ej komplexbunden metall för peroxiden vid blekning. Med andra ord är det alltså mycket väsentligt att massan tvättas mycket noga, innan blekprocessen startar.

Ett annat viktigt skäl för att utföra blekningen vid hög massakoncentration är att genom blekning i flera steg och vid höga massakoncentrationer har man kunnat öka massornas ljushetsnivå samtidigt som man har kunnat hålla kemikaliekostnaden på en rimlig nivå. På detta sätt är det möjligt att bleka högutbytesmassor till ljushet över 80% ISO, bestämd i enlighet med Scan-normerna.

Den stora olägenheten med högkoncentrationsblekning, där massatorrhalten i blektornet är 17% eller högre, är i samband med inblandningen av kemikalier. Vidare bör det hållas i minnet att ju högre massakoncentrationen är' vid en viss temperatur desto fortare utföres blekningen.

Det bör vidare påpekas att den i dag vanliga bleknings- tekniken för högre ljusheter utförs med tornblekning och inte med raffinörblekning.

Teknikens ståndpunkt med hänsyn till inblandning av kemikalier vid hög massakoncentration över 20% är mång- faldig, vilket exemplifieras nedan: 1. Kemikaliedosering sker i ordinär transportskruv.

Massan bildar här klumpar eller bollar. Det är nöd- vändigt med stor vattentillförsel med kemikalierna, vilket medför låga massakoncentrationer. Det uppnås lätt en ofullständig blandning. 2. Man kan använda en transportskruv med skovlar och flera inhack i skruvvingens periferi. Också här 467 544 10 15 20 25 30 35 krävs en stor vatteninspridning med kemikalierna.

Inblandningsresultatet blir bättre än under punkt 1 men i alla fall ej tillfredsställande i detta sam- f manhang.

Man kan använda en pinnblandare, som kommer att verka någorlunda bra upp till 17% massakoncentra- tion, men över denna lämpar sig en pinnblandare dåligt.

Spaltblandare verkar mycket bra upp till massakon- centrationer upp till 17%. Vidare krävs det en tjockmassepump framför spaltblandaren på grund av det stora tryckfall som sker i blandaren. Detta be- tyder ökad kapitalkostnad.

Knådmaskiner bestående av två parallella skruvar finns på marknaden i flera fabrikat. Maskinerna är volymskrävande och det krävs också här vattenspäd- ning med kemikalierna så att en blekning vid en massakoncentration på 25% eller högre kommer att ställa stora krav på avvattningsutrustningen före blandaren. Vattentillsatsen kommer att vara av stor- leksordningen 400-500 l/ton massa. Tillsätts kemi- kalierna i koncentrerad form kommer peroxiden att nedbrytas.

Fluffblandare. Denna blandartyp är bra för massa- koncentrationer över 20% och dålig därunder, efter- som massan lätt "klibbar sig". Dessutom krävs också här vattentillsats med kemikalierna. Kraven på ut- rustningen är därför ännu större än som nämnts un- der punkt 5. 5 Högkonsistensraffinörer eller skruv- och/eller skjuvraffinörer kan användas. Som exempel skall här nämnas FROTAPULPEÉÉÄ Detta är en bra blandare 10 15 20 25 30 35 5 467 544 för hög torrsubstanshalt och den verkar också vid massakoncentrationer under 20%. Kapitalkostnaderna och driftskostnaderna är emellertid stora för denna typ av blandare.

Ingen av de ovan nämnda typerna av blandare kan verka som samtidig tvättutrustning. 8. En annan metod för kemikalieinblandning är den som har beskrivits i den svenska patentansökningen 7704404-8, där en stor del recirkulerade och tempe- raturreglerade blekkemikalier blandas med ligno- cellulosamaterialet vid 2-15% massakoncentration, företrädesvis 8-12%, och därefter inom 300 s, före- trädesvis inom 50 s, avvattnas till 18-50% massa- koncentration, företrädesvis till 20-32%. Avsikten med denna kända metod är alltså dels att få en effek- tiv blandning mellan kemikalier och massa och samti- digt möjlighet att reglera temperaturen. Via det efterföljande pressteget, där massan avvattnas till 18-50% massakoncentration, företrädesvis 20-32%, skiljer sig denna metod från de under punkterna 1-7 beskrivna blandarvarianterna dessutom på så sätt att massan passerar ett vätskesteg extra före blek- tornet. Kapitalkostnaden för denna metod är därför hög i jämförelse med de tidigare beskrivna blandar- varianterna.

Blekkemikalierna är vattenlösliga, dvs de följer vatten- fasen. Vid den sistnämnda metoden uppnås därför mycket höga mängder av restkemikalier i den bildade process- slingan. Vidare koncentreras efter en viss tid i process- slingan organiskt utlösta lågmolekylära sockerarter via det andra pressteget och faran för peroxidnedbrytning är därför i hög grad närvarande och mycket sannolik.

Dessutom uppnås den begynnande blekningen vid en massa- koncentration av 2-15%, företrädesvis 8-12%, dvs att 467 544 10 15 20 25 30 35 det inte rör sig om en hög koncentration. Denna sist- nämnda metod har då alltså utifrån bleksynpunkt_två olägenheter. För det första bildas det stora mängder' utlöst substans i slingan och dels krävs det extremt höga kemikaliekoncentrationer i slingan, vilket be- tyder att det kommer att förefinnas en stor mängd kemikalier i massan efter det andra pressteget, från vilket massan går till blektornet, dvs att det finns en stor fara för peroxidnedbrytning. Dels gäller ock- så att den begynnande blekningen inte sker vid en hög koncentration.

Med uppfinningen tas det speciellt sikte på att åstad- komma ett förfarande, som i ett och samma steg, genom- fört i en skruvpress, kommer att ge avvattning, tvätt- ning och kemikalieinblandning vid hög massakoncentration, varvid det kan uppnås förbättrad kemikalieekonomi, re- nare och jämnare produktegenskaper samt möjlighet för nya processimpregneringar med kemikalier av specifika fibergrupperingar såsom rejektmassa. I enlighet med uppfinningen föreslås det därför ett förfarande vid blekning av cellulosamassa eller fraktioner därav, så- som rejektmassa, vilket förfarande kännetecknas av att cellulosamassa eller en fraktion därav med en koncentra- tion av 0,5-10%, företrädesvis 3-6%, bringas in.i en skruvpress, som innefattar minst en första och en andra avvattningszon, avvattnas i den första zonen till en koncentration av 20-40%, varefter blekkemikalievätska centralt tillförs massan som under fortsatt bearbetning avvattnas i den andra zonen till en utgående massakon- centration på 15-50%, företrädesvis 15-35%, varvid den från den andra zonen utpressade vätskan, tillsammans med färska blekkemikalier, förs tillbaka till massan i skruv- pressen som blekkemikalievätska.

Uppfinningen avser även en anläggning till användning vid genomförandet av det nya förfarandet, vilken anläggning 10 15 20 25 30 35 467 544 innefattar en anordning för tillsättning och inblandning av blekkemikalier till en cellulosamassa eller frak- tioner därav, varvid anläggningen kännetecknas av att nämnda anordning är en skruvpress med minst en första och andra avvattningszon samt av att anläggningen inne- fattar en anordning för central tillförsel av en blek- kemikalievätska till massan efter den första zonen, en anordning för uppsamling av den från den andra zonen utpressade vätskan och återföring av denna till massan i skruvpressen som blekkemikalievätska genom den centrala tillförselanordningen och en anordning för tillförsel av färska blekkemikalier till nämnda återföringsanordning.

I enlighet med uppfinningen innefattar med fördel den centrala tillförselanordningen en längsgående borrning i skruvpressens axel, från en axelände och till i området vid den andra tvättzonen, samt dysor eller hål från borr- ningen och ut till agelns ytteryta i detta område.

Enligt en föredragen utföringsform av anläggningen en- ligt uppfinningen innefattar skruvpressen på känt sätt ett hus, en i huset roterbart lagrad presskruv och en silmantel runt presskruven och har en första och en andra avvattningszon med tillhörande uppsamlingskar med i övergàngsområdet mellan avvattningszonerna an- ordnade hål/dysor, som har en fluidumförbindelse med ett längsgående lopp i presskruven från en axelände och till nämnda övergångsområde.

Fördelaktiga drag vid skruvpressen har angivits i kra- ven 5-8. Fördelarna med skruvpressen belyses senare un- der omtalandet av ett föredraget utföringsexempel.

Föreliggande uppfinning innebär alltså att det i en och samma skruvpress uppnås avvattning, tvättning och kemi- kalieinblandning med utgående hög massakoncentration.

Den inkomna massan har en koncentration av 0,5-10%, företrädesvis 3-6%, och bringas på vanligt sätt, 467 544 b I 8 10 15 20 25 30 35 r exempelvis genom pumpning, in i skruvpressen. Massan avvattnas i en första zon eller primärzon. Kemikalie- vätska pumpas in i skruvpressens axelborrning och kommer att gå ut genom dysor eller hål i ytteromkretsen till skruvaxeln på ett ställe, där massan redan är av- vattnad i nämnda första zon (primärzonen). Den inkomna kemikalievätskan kommer att verka som tvättvätska, till- förd på ett ställe i skruvpressen där massakoncentra- tionen är ca 20-40%, företrädesvis ca 25-35%. Kemikalie- vätskan eller blekvätskan kommer att förtränga den vätska som redan är i massan, dvs att det genomförs en tvättning, och samtidigt kommer fibrerna att impregneras med kemika- lier under en pågående skruvning och skjuvning av massan fram till den sista delen av pressen, varigenom det upp- nås en effektiv inblandning av kemikalier i fibermassan.

Avvattning från detta steg, dvs den andra zonen eller sekundärzonen, kommer att innehålla kemikalier, som upp- samlas och förs tillbaka till skruvpressens axelborrning, tillsammans med tillsatta färskkemikalier.

Med föreligggande uppfinning uppnås flera fördelar i förhållande till dagens teknik: a) Låg kapitalkostnad, eftersom ett skruvpressteg är tillräckligt och det inte krävs någon separat blandare. b) Den maskinella volymen blir liten, dvs att uppfinning- en lätt låter sig appliceras också i äldre system. c) Det uppnås en effektiv tvättverkningsgrad per maskin- kostnad och volym. d) Anläggningen resp. skruvpressen kommer att verka som kemikalieblandare lika bra som de tidigare nämnda kända specialutrustningarna. e) Den utgående massakoncentrationen från skruvpressen kommer att vara hög, dvs 15-50%, företrädesvis 15-30%. 10 15 20 25 30 35 467 544 f) Genom att kemikalier tillsättes massan där torr- substanshalten är hög kommer mängden av utlöst or- _ ganisk substans att vara liten och vidare kommer inne- hållet av kemikalier från avpressningsvattnet i sekundär- zonen att vara lågt med tillhörande liten fara för peroxid- nedbrytning i återföringsslingan förutsatt att det före- ligger en god processordning före skruvpressen, dvs att komplexbildare tillsättes i vanlig grad. g) Uppfinningen möjliggör utförande av nya processimpreg- neringar med kemikalier av specifika fibergrupperingar såsom rejektmassa. _ Rejektmassa innehåller oftast en högre andel barkpartiklar och föroreningsämnen av typen fenoliska syror, som bl.a. innehåller högre metallandelar plus organisk substans som förbrukar väteperoxid, jämfört med acceptmassan. I detta sammanhang är det mycket viktigt att ha en väl tvättad 'massa för att en god kemikalieinblandning skall lyckas.

En efterföljande behandling exempelvis i en raffinör verkan bäst,om torrsubstansinnehâllet är högt, eftersom man då också uppnår den minsta fiberklippningen. Maximal styrka och låg spethalt kan således uppnås med sådan behandling.

Kemikalieinsats med natriumhydroxid (Na0H) och väteperoxid (H2O2) till rejektmassan ger alltså flera plustecken i jämförelse med utebliven kemikaliebehandling, såsom högre ljushet, väsentligt lägre spethalt samt välfibrillerade fibrer som ger god styrka.

Fig. 1 visar ett flytschema för en möjlig processanlägg- ning i enlighet med uppfinningen, fig. 2 visar en försöksanläggning i fullskala för ut- provning av uppfinningen, fig. 3 visar samma försöksanläggning installerad i en avsvärtningsanläggning på en avdelning för 467 544 10 recirkulerande tidningar och tidskrifter med skruvpressen installerad omedelbart före blek- tOrnet l 5 fig. 4 visar ett längdsnitt genom en föredragen utfö- ringsform av en skruvpress ingående i anlägg- ningen enligt uppfinningen, fig. 5 visar anläggningen i fig. 2 med de enskilda massa- 10 strömmarna angivna och fig. 6 visar anläggningeni fig.3 med de enskilda massa- strömmarna angivna. 15 Den i fig. 1 visade anläggningen innefattar ett massakar 1, som genom en ledning 2 tillföres cellulosamassa. Från massakaret 1 går det, med en inlagd massapump 3, en led- ning 4 till inloppshuset i en skruvpress 5. Skruvpressen 5 är utförd med en första zon 6, en andra zon 7 och ett ut- gg loppshus 8, varifrån det går en skruvtransportör 9 till ett blektorn 10. Från detta blektorn 10 går det, med en inskjuten massapump 11, en ledning 12 till ett icke visat förbrukningsställe för blekt cellulosamassa eller ytter- ligare ett avvattningssteg för återvinning av icke för- 25 brukade blekkemikalier.

I Qumvpressens första zon 6 samlas den utpressade vätskan i en uppsamlingskammare 13 och går därifrån genom en ledning 14 till ett bakvattenskar 15. Från bakvattens- 30 karet 15 går det en ledning 16. I ledningen 16 har så- som visats inlagts en pump 17.

Från skruvpressens andra zon 7 går uppsamlad, utpressad vätska genom en ledning 18 till ett vätskekar 19. Från 35 vätskekaret 19 går det med en inlagd pump 20 en ledning 21, som går till skruvpressens skruvaxel 22, närmare be- stämt till en längsgående borrning 23 i skruvaxeln. 10 15 20 25 30 35 AA7 5A4 6 W . 6 11 Denna borrning 23 sträcker sig genom skruvaxeln 22 fram till den andra zonen 7 och mynnar där ut i press- skruvens ytteromkrets genom dysor eller hål såsom an-I tytts med pilarna 24. En ledning 25 kommer från ett icke visat blekkemikalieförråd och mynnar ut i ledningen 21 framför pumpen 20. Genom denna ledning 25 tillföres färska kemikalier till den av ledningen 21 och borrningen 23 bildade återföringsslingan för blekkemikalievätska. En rörledning 26 kommer från en icke visad bakvattenstank eller färskvattensförråd och mynnar ut i vätskekaret 19.

På samma sätt kommer det en rörledning 27 från ett icke visat kemikalieförråd och mynnar ut i massakaret 1.

En process i enlighet med uppfinningen kan exempelvis genomföras i den i fig. 1 visade anläggningen på följande sätt: Cellulosamassa tillföres massakaret 1 genom ledningen 2.

Från massakaret 1 pumpas massan ut med hjälp av pumpen 3 och trycks genom ledningen 1, exempelvis med en konsistens på 5%. Massan tillföres skruvpressens 5 inloppshus och kommer i skruvpressens första zon att avvattnas till en massakoncentration på runt 33%. Bakvattnet samlas upp i karet 13 och går genom ledningen 14 till bakvattenskaret 15. Från bakvattenskaret pumpas bakvattnet genom led- ningen 16 tillbaka till processen före blekeriet, där det används företrädesvis som utspädningsvatten. Even- tuellt kan delar av detta bakvatten gå till massakar 1 och/eller delar av detta kan gå till ett lämpligt av- lopp för att därigenom avlägsna en del av de förorening- ar som har tvättats ut från massan i skruvpressens första zon 6. Såsom tidigare nämnts består dessa föroreningar ofta av utlöst organisk substans (COD) och enskilda metaller såsom mangan och järn. För att lättare tvätta ut dessa föroreningar i skruvpressens första zon 6, till- sättes komplexbildare,exempelvis dietylentriaminpenta- ättiksyra (DTPAL till massakaret 1 genom rörledningen 27. 467 10 15 20 25 30 35 544 12 Efter avvattningen i den första zonen 6 blir den till 33% koncentrerade massan tillsatt en blekkemikalievätska i den andra skruvpresszonen 7. Denna kemikalievätska Z kommer från behållaren 19, genom ledningen 21 och genom den centrala borrningen 23 i skruvaxeln 22. Denna borr- ning 23 mynnar såsom nämnts ut i den andra zonen 7 genom dysor eller hål 24 i skruvaxeln 22. I den andra zonen 7 sker det en samtidig avvattning och utpressad vätska, som kommer ha ett högt blekkemikalieinnehåll, går genom ledningen 18 till vätskekaret 19. Därifrån går vätskan tillbaka till den andra zonen 7 genom ledningen 21, var- vid blekkemikalier i erforderlig utsträckning tillsättes genom ledningen 25 och bakvatten eller färskvatten till- sättes genom ledningen 26. I utloppshuset på pressen 8 kommer massan exempelvis att ha en koncentration på 27%.

Från utloppet i pressen 8 går massan genom skruvtrans- portören 9 till ett blektorn 10, varifrån massan efter utspridning pumpas vidare med pumpen 11 genom ledningen 12 till ett icke visat förbrukningsställe.

Den i fig. 2 visade processanläggningen skiljer sig från den i fig. 1 visade endast genom att skruvtransportören 9 och blektornet 10 har ersatts av ett massakar 28. Där- för har använts samma hänvisningssiffror för de anlägg- ningskomponenter som är gemensamma för anläggningarna i fig. 1 och 2. Till skillnad från anläggningen i fig. 1 kommer massan från ett skivfilter 29 med ca. 15% massa- konsistens och faller ned i massakaret 1. När massan lämnar pressen 5 faller den direkt ned i massakaret 28 iför att bli pumpad vidare i systemet.

Den i fig. 3 visade processanläggningen svarar i stort sett mot den i fig. 2 visade. Den i fig. 3 visade an- läggningen är representativ för en försöksanläggning installerad i en avsvärtningsanläggning på en avdelning för recirkulerade tidningar och tidskrifter. Eftersom 10 15 20 25 30 35 467 544 13 skruvpressen har installerats omedelbart före blek- tornet (icke visat), bortfaller här massakaret 28.

I fig. 3 har visats en behållare 30 istället för skiv-4 filtret 29 i fig. 2.

Den i fig. 4 visade skruvpressen utgör ett centralt ele- ment i blekanläggningen.

Skruvpressen 31 består av ett inloppshus 32 efterföljt av ett skruvhus 33 med tillkopplad utloppsstuts 34. En presskruv 35 är roterbart lagrad i inloppshuset 32 respektive utloppshuset 34 i respektive lager 36,37.

Presskruven 35 är i skruvhuset 33 omgiven av en silman- tel sammansatt av fyra silrör 38, 39, 40 och 41. Press- skruven 35 är såsom visats ihålig och är försedd med ett invändigt, i axialriktningen gående rör 42, som mynnar ut vid 43. Röret 42 mynnar ut i ett avdelat hål- rum 44 i presskruven. Presskruvens yta på vilken det sitter en vinge 45 är tätad från inloppet och fram till en silplåt 46,som bildar avslutningen av en första av- vattningszon 47 svarande mot den visade första zonen 6 i fig. 1,2 och 3. Därefter följer en andra avvattnings- zon 48 svarande mot den andra zonen 7 i fig. 1,2 och 3.

I den första delen av skruvpressens andra avvattnings- zon 48 har presskruven 35 ett nedvänt parti 49, som innebär att presskruvens vinge 45 saknas och att press- skruvens diameter är mindre än vid utloppet av första avvattningszonen 47. I detta på presskruven nedvända parti 49 har borrats en serie hål 50 in till hålrummet 44. Omedelbart efter sista skruvvingen 51 har press- skruven en andra silplåt 52. Vätskan som pressas av genom denna går till uppsamlingskaret 56 genom kanalen 55. Cellulosamassan kommer in i skruvpressens inlopps- hus 32 och transporteras med hjälp av presskruvens vinge 45 till utloppet av pressens första avvattningszon 47. ' '467 544 10 15 20 25 30 35 14 . Vätskan som pressas av från massan i denna första av- vattningszon 47 går dels ut genom silröret 39,40 och dels in i presskruven 35 genom silplåtar på press- skruvens yta. Inne i presskruven leds vätskan mot presskruvens inloppsända, där den vid 54 föres ned i ett uppsamlingskar 53 tillsammans med den vätska som kommer från silröret. Vätskan eller bakvattnet, som det ofta kallas, ledes därefter bort från uppsamlings- karet genom utloppsöppningen 55. När cellulosamassan kommer fram till utloppet av den första avvattnings- zonen 47, har den på grund av presskruvens kompression blivit avvattnad till en mycket hög torrsubstanshalt (20-40%).

I den första delen av skruvpressens andra avvattnings- zon 8 har presskruven såsom nämnts ett nedvänt parti, som innebär att presskruvens vinge saknas och press- skruvens diameter är mindre än vid utloppet av den första.avvattningszonen. I detta på presskruvens ned- vända parti har borrats en serie hål 50 in till press- skruvens hålrum 44. Från detta hålrum går röret 42 genom centrum av presskruven och mynnar ut i ändan på skruvaxeln i skruvpressens inloppshus 32,36.

Genom detta rör 42 doseras så en kemikalieblandning in genom hålen. 50 och blandas så in i cellulosamassan.

Denna inblandning sker lätt genom att kemikalierna pumpas in i det nedvända partiet 49, där massan expan- derar och lätt suger till sig vätska samtidigt som pumptrycket på kemikalievätskan sörjer för en för- trängning av den vätskemängd som är kvar i massan från den första avvattningszonen ut genom silröret 41.

Cellulosamassan bildar en homogen massaplugg i det ned- vända partiet på presskruven som kallas inblandnings- zonen 49. Detta skruvparti saknar frammatningsvinge och massan matas fram bara med hjälp av skjuvkraften som 10 15 20 25 30 35 467 544 ,15 skruvvingen 45 utövar på massan i den första avvattnings- zonen 47. Vid utloppet för inblandningszonen möter cellulosamassan åter skruvpressens gängvinge 51, som sörjer för transporten av massan i den sista delen av den andra avvattningszonen 48.

Med undantag för inblandningszonen 49 har presskruven ökande kompression i den andra avvattningszonen 48.

Detta medför att största delen av den tillsatta kemi- kalievätskan pressas ut genom silröret 41 och genom sil- plåten 52 placerad på presskruvens yta omedelbart efter sista skruvvingen. Vätskan som pressas av genom sil- plåten in i skruven evakueras genom lämpliga kanaler 55 ned i ett uppsamlingskar 56, där den blandas med kemi- kalievätskan/bakvattnet, som pressas av från silröret 41.

Från uppsamlingskaret 56 går så vätskan till vätskekaret 19 såsom nämnts under beskrivningen av processen visad i fig. 1. Den avvattning som sker i den sista delen av andra avvattningszonen anses som mycket viktig för att åstadkomma en effektiv inblandning av tillförda kemika- lier in i inblandningszonen. Under högt tryck och stora skjuvkrafter på massan penetreras massan av denna kemi- kalievätska och praktiskt taget varje fiber får kontakt med kemikalierna.

Sedan massan har passerat skruvpartiet med silplåten 52 blir den slutliga torrhalten bestämd av inställningen av mottryckssystemet 57.

Nedan skall ges några exempel på den nya processen.

Exempel 1 och 2 hänför sig till den processanläggning som visats i fig. 2 och fig. 5.

Fig. 5 visar de enskilda massaströmmarna.angivna med mängder i l/min, 467 544 10 15 20 25 30 35 16 massakonsistens i % och produktionen genom anläggningen som kg/min. (100% torr massa). ' På bakvattenströmmarna har bara angivits mängd i l/min.

Fiberhalten i bakvattnet var lågt (ca. 1,5 g/1), Qch därför kan man bortse från detta i detta sammanhang.

Exempel 1 Oblekt CTMP-massa (kemo-termomekanisk massa) av gran kördes genom processanläggningen vid en produktion av 80 ton (90%) per dygn = (50 kg/min 100%). 300 ml ésr 7s°c.

Freeness: Temperatur: Ljusheten på massan mättas till 600 ISO innan bleknings- försöket startades. I det första delförsöket satsades följande kemikaliemängder: 12,5 kg/ton (100%) väteperoxid - H2O2 (100% H2O2) 32,0 kg/ton (100%) vattenglas - Na2SïO3 (handelsvara 40°Be) 5,6 kg/ton (100%) natriumhydroxid - NaOH Dessa kemikalier tillsattes vid inloppet för pumpen 20 som doserade kemikalierna in i massan i inblandnings- zonen 49 på pressen (fig. 4). Det satsades 5 kg/ton (90%) komplexbildare i DTPA till massakaret 1 före skruvpressen.

Man tog ut massaprover efter skruvpressen och dessa blektes i laboratoriet under kontrollerade betingelser.

Ljusheten, pH-värdet och halten restperoxid (H2O2) mättes omedelbart efter provuttagningen, efter 1 timme och efter 2 timmars blektid.

Resultaten visade: Blektid pH Restperoxid Ljushet (tim) q/1 °Iso 0 9,1 1,7 64,6 1 8,9 0,6 68,6 2 8,5 0,4 70,1 10 15 20 25 30 35 ,4e7 544 17 Under detta försök mättes pH-värdet och restperoxid- värdena till 10,0 respektive 3,6 g/l i slingan för recirkulerande kemikalier och bakvatten 21. Det rela-1 tivt låga pH-värdet för massan vid utloppet hos pressen tyder på att det satsades för lite lut (NaOH) under försöket och att detta reducerade ljusheten något.

Exempel 2 Under det nästa delförsöket ökades kemikaliesatsning till följande värden: H O 2 2 - 44 kg/tOn (100%) Na2SiO3 - 44 kg/tOn (100%) NaOH - 18 kg/ton (100%) Sedan massan blekts i laboratoriet fick man följande resultat: Blektid pH Restperoxid Ljushet (tim) _q/1 °1so 0 10,7 5,9 68,7 1 9,6 3,2 76,1 2 9,3 ' 3,1 76,2 Denna gång mättes även pH-värdet och peroxidhalten i i slingan för de recirkulerande kemikalierna. Mätning- arna visade: pH: 10,8, peroxidhalt 14,3 g/1.

Resultaten visar att denna CTMP-massa efter blekning vid användning av uppfinningen kommer att innehålla stora mängder icke förbrukade blekkemikalier. Genom att använda känd blekeriteknik kan dessa tillbakaföras till blekeriet och därvid kan ökad ljushet på massan uppnås eller lägre kemikalietillsättning till samma ljushet. 467' 544 10 15 20 25 30 35 18 Exempel 3 Detta exempel beskriver försökskörningar med anlägg- ningen som visats i fig. 3 och fig. 6.

Massablandningen var 80% recirkulerande tidningar och 20% tidskrifter. Temperaturen låg på 4400 och massans freeness låg på 150 ml CSF. (Canadian standard freeness).

Skruvpressen har denna gång installerats före peroxid- blektornet och vid sidan av existerande utrustning för avvattning och inblandning av kemikalier. Försöksan- läggningen matades med massa från samma pump 3 som matat de andra pressarna (silbandspressar) och under försöket satsades samma mänyíblekkemikalier till båda bleksystemen.

Man tog ut massaprov efter skruvpressen och efter blan- darna (pinnblandare) i det existerande systemet. Massa- proven blektes i laboratoriet under kontrollerade be- tingelser (50°C vattenbad i 2 timmar).

I denna avsvärtningsanläggning har man en flotations- anläggning efter blektornet och därför utsattes även massaproven för flotation innan ljusheten mättes.

Följande kemikaliemängder satsades under försöket: 9,0 kg/ton (100%) - väteperoxid H2O2 (100%) 13,0 kg/ton (100%) - vattenglas Na2SiO3 - handelsvara 50°Be) Massaprover uttagna i karet 1 före blekeriet visade en ljushet på 460 ISO. Det visade sig att man fick en ljus- hetsökning på 6-7 enheter efter 2 timmars blekning (i 500 vattenbad).

Samtliga prov visade att man fick en högre ljushet på massan från skruvpressen än på massaproverna som tagits 467 544 19 ut efter blandaren (ca. 0,5-1,0 e_nheter) . Massan från skruvpressen innehöll också dubbelt så mycket rest- peroxid som massan från blandaren och detta tyder på att man genom att utnyttja uppfinningen kan spara blekkemikalier .

Claims (8)

467 544 mn 10 15 20 25 30 35 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för blekning av cellulosamassa eller fraktioner därav såsom rejektmassa, k ä n n e -_ t e c k n a t av att cellulosamassan eller fraktioner därav med en koncentration av 0,5-10%, företrädesvis 3-6%, bringas in i en skruvpress, som innefattar minst en första och en andra avvattningszon, avvattnas i den första zonen till en koncentration på 20-40%, varefter blekkemikalievätska centralt tillföres massan, som under fortsatt bearbetning avvattnas i den andra zonen till en utgående massakoncentration på 15-50%, företrädesvis 15-30%, varvid den från den andra zonen utpressade vätskan tillsammans med färska blekkemikalier förs tillbaka till massan i skruvpressen som blekkemikalievätska.

2. Anläggning till användning vid genomförande av för- farandet enligt krav 1, innefattande en anordning för tillsättning och inblandning av blekkemikalier till en cellulosamassa eller fraktioner därav, k ä n n e - t e c k n a d av att anordningen är enxskruvpress med minst en första och andra avvattningszon samt av en anordning för central tillförsel av en blekkemikalie- vätska till massan efter den första zonen, en anord- ning för uppsamling av den till den andra zonen ut- pressade vätskan och återföring av denna till massan i skruvpressen som blekkemikalievätska genom den centrala tillförselanordningen och en anordning för tillförsel av färska blekkemikalier till nämnda återföringsan- ordning.

3. Anläggning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att den centrala tillförselanordningen innefattar ett längsgående lopp i skruvpressen, från en axelände och till i omrâdet vid den andra zonen, samt dysor/hål 10 15 20 25 30 w" 21 467 544 från loppet och ut till presskruvens ytteryta i detta område.

4. Anläggning enligt krav 2 eller 3, k ä n n e - t e c k n a d av att skruvpressen på känt sätt innefat- tar ett hus, en i huset roterbart lagrad presskruv och en silmantel runt presskruven och att den har en första och en andra avvattningszon med tillhörande uppsamlings- kar med i övergångsområdet mellan avvattningszonerna anordnade hål/dysor, som har fluidumförbindelse med ett längsgående lopp i presskruven från en axelände och till nämnda övergàngsområde.

5. Anläggning .enligt krav 4, k ä n nye t e c k n a d av att presskruvens yta i den andra avvattningszonen har ett nedvänt parti, som innebär att presskruvens 'vinge saknas och att presskruvens diameter är mindre än vid utloppet av den första avvattningszonen, varvid nämnda hål/dysor mynnar ut i detta nedvända parti.

6. Anläggning enligt krav 4 eller 5, n a d k ä n n e t e c k - av att presskruven innehåller ett hålrum i det nedvända partiet, i vilket hålrum nämnda lopp mynnar och varifrån nämnda hål/dysor utgår.

7. - Anläggning enligt ett av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a d av att presskruvens yta innefattar en sil- plåt i området före nämnda nedvända parti, vilken sil- plåt begränsar ett hålrum i presskruven med avlopp till skruvpressens uppsamlingskar i den första zonen.

8. - Anläggning enligt ett av kraven 4-7, k ä n n e - t e c k n a d av att presskruvens yta innefattar en silplåt i området efter nämnda nedvända parti, vilken silplåt begränsar ett hålrum i presskruven med avlopp till skruvpressens uppsamlingskar i den andra zonen.