SE502321C2 - Förfarande vid ozonblekning av sulfitmassa - Google Patents

Description

502 321 sura kokvätskan, utan tenderar att stanna kvar i massan. Vid själva papperstillverkningen fastnar så hartset i viran, vilket leder till att det blir hål i pappret. På grund av detta måste man göra uppehåll i papperstillverkningen ett par gånger per dygn för att blåsa harts från viran. Detta leder till stora produktionsförluster. Skall massan användas för tillverkning av emballage till matvaror, tex så kallat "grease-proof paper", ger dessutom hartset smak åt pappret/kartongen, vilket naturligtvis också är en mycket stor nackdel.

Tillverkning av dissolvingmassa kan i princip hänföras till en egen kategori trots att både sulfatmassa- och sulfitmassaprocessen kan användas vid denna process. Koket sker dock här till ett mycket lågt utbyte då målet är att uteslutande ren cellulosa uppbyggd av endast glukos skall kvarståri massan Vid tillverkning av dissolvingmassa är eliminering av hartset också betydelsefullt. Metoder som används är till exempel flislagring för så kallad hartsmognad. alkaliextraktion med eller utan tillsats av tensider samt utbyte av klor mot klordioxid i massablekningen.

Genom den svenska patentansökningen 7305756-4 är det känt en metod att reducera hartshalten i pappersmassa. I denna metod används en relativt liten mängd ozon för att bryta kol-koldubbelbindningari hartset innan massan tvättas och utsätts for efterföljande blekning etc. Även N. Soteland et al. nämner, i Paperi ja Puu, nr 10/1987. att syrgas och ozon är utmärkta agenter för att reducera hartshalten i blekt massa.

Det har i det svenska patentet 424884 (och 418628) av Mo och Domsjö AB föreslagits ett forfarande för minskning av hartshalt i cellulosarnassor. Enligt denna metod som företrädesvis utgår från oblekt massa avvattnar man först, eventuellt i flera steg, till 15 - 35%. Därefter tillsättes alkali så att ett pH över I l erhålles och massan bearbetas mekaniskt i en apparat med relativt varandra roterande skruvar. Efter detta föres massan med till exempel pump, skruvtransportör eller bandtransponör till ett tom eller liknande behållare för fortsatt reaktion med tillsatta kemikalier. Uppehållstiden för detta reaktionssteg skall härvid vara mellan 6 minuter och 5 timmar. Mässan tvättas härefter för att avlägsna det utlösta hartset.

Genom denna metod lyckas man visserligen utföra en avsevärd hartsreduktion i massan, men nackdelen är att processen är omständig och kräver en relativt omfattande apparatuppsättning. 502 321 Det kan alltså konstateras att det ej hitintills har funnits någon enkel metod att avlägsna harts ur massa, vilket varit sulfirfabrikens förbannelse.

LÖSNING OCH FÖRDELAR Det har nu visat sig att en kombination av blekande ozonbehandling av sulfitmassa i syfte att ge kappatalsreduktion och en efterföljande alkalisering och mekanisk bearbetning i samband med en förtjockning av massan resulterar i en reduktion av hartshalten. Genom en sådan behandling, enligt uppfinningen, åstadkommes en oxidering av hartset följt av en utpressning av det oxiderade hartset ur massan. En dramatisk minskning av hartshalten kan uppnås genom denna metod. Försök har visat på en halvering av hartshalten från ett begynnelsevärde på ca l,2% till en halt på ca 0,6% efter ozonbehandling, alkalisering och mekanisk bearbetning i samband med förtjockning.

Metoden kommer i det följande att beskrivas utifrån en föredragen utföringsform Efter kokning och tvätt behandlas sulfitmassan med ozon. Denna ozonbehandling äger rum vid ett pH på 2 - 3, en massakoncentrationen mellan 8 - 12%, ett tryck på 10 bar och en temperatur på 30°C. Inblandningen av ozongasen göres i en första mixer och blandningseffekten förstärks därpå genom att massan får passera ytterligare en eller flera mixrar utan ytterligare gasinblandning.

Efter sista mixem i ozonsteget föres massan via en rörledning till en blåstank.

Det är alltså ej nödvändigt med någon speciell reaktor för uppehållstidens skull.

I blåstanken alkaliseras massan till ett pH över 10. Härvid är det en fördel om temperaturen är högre än den i ozonsteget eftersom detta har en gynnsam effekt på hartsavskiljningen. Massan bearbetas därefter mekaniskt i en skruvpress och förtjockas samtidigt till en torrhalt över 30%. Massans pH bör ej underskrida 7 mellan blåstank och den mekaniska bearbetriingen för att säkerställa att hartset hålls i lösning.

Ozonsteget utföres i metoden enligt uppfinningen vid ett pH understigande 7, företrädesvis 2 - 3. Massans tryck bör härvid vara minst 8 bar, temperaturen högst 60°C Äöreträdesvis 20 - 40°C samt massakoncentrationen 6 - 14%, företrädesvis 8 - 12%. 502 321 Företrädesvis användes NaOH för att efter ozonsteget åstadkomma önskad alkalisering och denna utföres till ett pH åtminstone över 7, företrädesvis över 9 och mer föredraget över IO. Eventuellt göres alkaliseringen i samband med en utspädning av massakoncentrationen till 1 - 5%.

Den mekaniska bearbetningen av massan kan förutom i skruvpress utföras i till exempel en tvättpress eller annan apparat som åstadkommer fullgod bearbetning av massan. Den mekaniska bearbetningen utföres i samband med en förtjockning av massan till en massakoncentration överstigande 20%, företrädesvis över 25% och mer föredraget över 30%.

En del av filtratet från fórtjockningen användes lämpligtvis till nämnda utspädning av massan i alkaliseringssteget, eventuellt efter uppvärmning i värmeväxlare och separat behandling för att avlägsna det fiigjorda hartset ur luten. Även resterande del av filtratet från föitjockningen kan undergå behandling for att avlägsna det frigjorda hartset ur luten om denna skall användas på annat ställe i processen.

Med hjälp av den här beskrivna metoden avlägsnas på ett enkelt och effektivt sätt oönskad harts från sulfitmassa, vilket leder till att papperstillverkningen underlättas väsentligt samtidigt som problem med bismak i pappret undvikes.

Utgående från att man på en tänkt sulfitfabiik vill använda den allt mer populära blekkemikalien ozon för att tillmötesgå omvärldens krav på helt klorfii blekning, är den enda kompletterande apparatur som krävs en mekaniskt bearbetande sådan, till exempel en skruvpress.

Mycket tyder på att det är den knådande effekten på massan vid sådan mekanisk bearbetning som hjälper till att pressa ut hartset ur massan.

Den uppfunna metoden är ej begränsad till den här exemplifierade utfóringsforrnen utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Således inser till exempel fackmannen lätt att de beskrivna processtegen ej behöver genomföras precis efier varandra, utan endast i här nämnd ordning , samt att processutnistningen ej nödvändigtvis behöver vara den här beskrivna, utan även en annan som är lämplig för metodens utförande.

Claims (10)

502 321 PATENTKRAV

1. l. Förfarande vid ozonblekning av sulfitmassa där massan ozonbehandlas vid massakoncentrationen 6 - 14%, företrädesvis 8 - 12% och ett pH lägre än 7, företrädesvis 2 - 3. Metoden k ä n n e t e e k n a s a v att massan efter ozonbehandlingen alkaliseras till ett pH över 7, företrädesvis över 9 och mer föredraget över 10, samt att massan därefter bearbetas mekaniskt, i samband med en förtjockning till en massakoncentration överstigande 20%, i syfte att pressa ut hartset ur densamma.

2. En metod enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att ozonsteget utföres vid en temperatur på högst 600C, företrädesvis 20 - 40°C samt ett tryck på minst 8 bar.

3. En metod enligt patentkrav l, k ä n n e c k n a d a v att sagda mekaniska bearbetning utföres i samband med en förtjockning till en massakoncentration överstigande 25°/0, företrädesvis över 30%.

4. En metod enligt patentkrav l. k ä n n e c k n a d a v att sagda mekaniska bearbetning genomiöres i en skruvpress.

5. En metod enligt patentkrav 3, k ä n n e c k n a d a v att massan i samband med alkaliseringen spädes till en koncentration på l - 5%, företrädesvis med filtrat från förtjockningen som först behandlats i syfte att avlägsna hartset ur luten.

6. En metod enligt patentkrav 1, k ä n n e c k n a d a v att temperaturen vid alkaliseringen hålls högre än temperaturen i ozonsteget,

7. En metod enligt patentkrav 3 och 6; k ä n n e t e c k n a d a v att temperaturhöjningen i alkaliseringssteget åstadkommes genom att åtminstone en del av filtratet från förtjockitingen värmes och föres till alkaliseringssteget. 502 321 o

8. En metod enligt patentkrav l, k ä n n e c l< n a d a v att pH ej tillåtes att underskrida 7 mellan alkaliseringssteget och den mekaniska bearbetningen.

9. En metod enligt patentkrav 1, k ä n n e c k n a d a v att alkaliseringen utföres med NaOT-l i en blåstank företrädesvis omedelbart efier ozonsteget.

10. En metod enligt patentkrav l eller 9, k ä n n e c k n a d a v att inblandning av ozongas i massan sker i en första mixer och att ytterligare blandning därefter sker i en eller flera mixrar samt att massan efter sista mixem föres direkt till blåstank via en rörledning. __-