SE504078C2

SE504078C2 - Total (TCF) or elementary chlorine (ECF) free bleaching process for sulphate or alkaline chemical pulp

Info

Publication number: SE504078C2
Application number: SE9503696A
Authority: SE
Inventors: Kaj Henricson
Original assignee: Ahlstroem Oy
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 1996-11-04
Also published as: SE504078E; SE9503696L; SE9503696D0

Abstract

Process for treatment and bleaching of pulp, comprises: (A)cooking pulp; (B) opt. oxygen delignification to reduce kappa value to less than 24 (14); and (C) acid treatment at 75-130 deg. C and pH 2-5 to reduce kappa value by 2-9 units. In order to prevent pulp storage life being reduced dwell time (t) in treatment tower for (C) is 30-300 mins., min. treatment temp. (Tmin. deg. C) is given by equation Tmin = 10517/(24 +ln (2t)) (I) and max. treatment temp. (Tmax deg. C) is given by equation Tmax = Tmin + 23 degC (II). Addn. and/or removal of pulp from tower is controlled to maintain even flow conditions in tower and keep pulp dwell time constant. The following are also claimed: (i) use of step (C) in any of the following (partial) bleaching sequences: K-O-AD-ZD, K-O-ADN-D, K-O-AD-D, K-O-ADQ-Op-D, O-ADQ-Op-ZD, K-O-ADQ-P, K-O-AD-Op-D, K-O-AD-Op-ZD, K-O-AD-P, K-AD-ZD, K-ADN-D, K-AD-D, K-ADQ-Op-D, K-ADQ-Op-ZD, K-ADQ-P, K-AD-Op-D, K-AD-Op-ZD, K-ADQ-P, K-AD-Op-D, K-AD-Op-ZD, K-AD-P, K-O-AQ-ZDQ-P, K-O-A-ZD-P, K-O-A-O-D, K-OP-A-O-ZD, K-O-A-Z-D, K-O-A-ZD, K-AQ-ZDQ-P, K-A-ZD-P, K-A-O-D, K-A-O-ZD, K-A-Z-D, K-A-ZD, K-O-AQ-ZQ-P, K-O-AQ-P, K-O-AQ-O-ZQ-P, K-AQ-ZQ-P, K-AQ-P or K-AQ-O-ZQ-P (A = high temp. acid treatment step (C), AQ = acid treatment with addn. of chelating agent, D = ClO2 treatment, Dn = ClO2 treatment/neutralisation step, K = cooking, O = O2 delignification, Op = peroxide/O2 treatment step, P = peroxide treatment, Q = chelating agent treatment, Z = O3 treatment and ZQ = O3 treatment with addn. of chelating agent); and (ii) appts. for carrying out step (C).

Description

504 078 10 15 20 25 30 35 2 massan före det kritiska blekningssteget förbehandlas med någon syra, t.ex. svavelsyra. 504 078 10 15 20 25 30 35 2 the pulp before the critical bleaching step is pretreated with some acid, e.g. sulfuric acid.

Vid syrabehandling i avsikt att avlägsna metaller har temperaturen i allmänhet inte någon väsentlig betydelse.In the case of acid treatment with the intention of removing metals, the temperature generally has no significant significance.

Väsentligt är endast att massans pH är så lågt (i allmänhet 1,5_ - ,2) att metallerna lösgör sig från fibrerna. I laboratorier utförs behandlingen vanligtvis vid rumstemperatur. I fabriker sker avlägsnandet av metall typiskt i temperaturområdet 60 - 85°C, vilket är naturen råder i till följd av vattencirkulationerna. Om fabriken av någon orsak skulle den temperatur som av syrabehandlingssteget vilja utföra syrabehandlingen vid en högre temperatur, borde syrasteget särskilt uppvärmas med ånga eller på annat sätt. Detta har man självfallet undvikit, då man trott att massans hållfasthetsegenskaper försämras.The only significant thing is that the pH of the pulp is so low (generally 1.5 - -, 2) that the metals detach from the fibers. In laboratories, the treatment is usually carried out at room temperature. In factories, the removal of metal typically takes place in the temperature range 60 - 85 ° C, which is what nature prevails in as a result of the water circulations. If, for some reason, the plant would like the temperature which the acid treatment step would like to carry out the acid treatment at a higher temperature, the acid step should be specially heated with steam or otherwise. This has of course been avoided, as it has been thought that the strength properties of the pulp deteriorate.

Enligt hittillsrådande insikter har det sålunda inte funnits någon orsak att använda heta syrasteg.Thus, according to the prevailing insights, there has been no reason to use hot acid steps.

Nyligen har man kommit underfund med att sulfatmassorna innehåller en betydande mängd till xylan bundna 4-deoxi- ß-L-threo-hex-4-enopyranosyluron-syragrupper (hexenuronsyragrupper). Vidare har man konstaterat (pa- tentansökan FI 944808 och motsvarande WO 96/12063) att genom att avlägsna hexenuronsyragrupper ur massan kan dess kappatal märkbart sänkas. Dessa syror avlägsnas genom att reglera massans pH till området 2 - 5, företrädesvis 2,5 - 4 och massans temperatur företrädesvis till 90 - llO°C. Genom att avlägsna hexenuronsyragrupper kan man åstadkomma en betydande inbesparing i .förbrukningen av elektrofilt reagerande blekningskemikalier, såsom oàon och klordioàid, emedan de reagerar med dessa syragrupper. Vid peroxidblekning har man konstaterat att massans eftergulning reduceras. 10 15 20 25 30 35 504 078 3 Såsom ovan nämndes har man hittills medvetet undvikit syrabehandlingar som utförs vid höga temperaturer, emedan man har trott att de inverkar menligt på massans hållfasthetsegenskaper. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett förfarande för utförande av syrabehandling vid en hög temperatur så, att massans hållfasthetsegenskaper inte försämras under denna behandling.Recently, it has been found that the sulfate compositions contain a significant amount of xylan-bound 4-deoxy-β-L-threo-hex-4-enopyranosyluronic acid groups (hexenuronic acid groups). Furthermore, it has been stated (patent application FI 944808 and the corresponding WO 96/12063) that by removing hexenuronic acid groups from the pulp, its kappa number can be significantly reduced. These acids are removed by adjusting the pH of the pulp to the range 2 - 5, preferably 2.5 - 4 and the temperature of the pulp preferably to 90 - 10 ° C. By removing hexenuronic acid groups, a significant saving can be made in the consumption of electrophilically reacting bleaching chemicals, such as oions and chlorodioides, because they react with these acid groups. In peroxide bleaching, it has been found that the post-yellowing of the pulp is reduced. As mentioned above, acid treatments carried out at high temperatures have hitherto been deliberately avoided, as it has been thought that they adversely affect the strength properties of the pulp. The object of the present invention is to provide a method for carrying out acid treatment at a high temperature so that the strength properties of the pulp do not deteriorate during this treatment.

De karakteristiska särdragen hos förfarandet och anläggningen enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.The characteristic features of the method and the plant according to the invention appear from the appended claims.

I förfarandet enligt uppfinningen regleras pH hos genom kokning delignifierad och eventuellt därefter syredelignifierad massa, vars kappatal är under 24, företrädesvis under 14, pH regleras till ett något surt område, dvs. 2 - 5, företrädesvis 2,5 - 4. Massans temperatur höjs till 75 - 130°C, företrädesvis 90 - 110°C. Massans kappatal minskar därvid med 2 - 9 enheter, företrädesvis 3 - 6 enheter. För uppnående av detta resultat är uppehållstiden 30 - 300 företrädesvis 45 - 150 minuter. Syrabehandlingen kan utföras under atmosfäriska eller trycksatta förhållanden, beroende på omständigheterna. Trycket är företrädesvis 0,1 - 1 MPa. Av hexenuronsyrorna som finns i massan avlägsnas åtminstone 30 %, företrädesvis 50 %. minuter, Den centrala idén i uppfinningen är att syrabehandlingen utförs så, att massans behandlingstemperatur och/eller - tid minimeras för optimering av massans hållfasthetsegenskaper. För åstadkommande av en tillräcklig sänkning av kappatalet och avlägsnande av hexenuronsyror har det konstaterats att behandlingstemperaturen bör vara minst Thm°C 504 Û78 10 15 20 25 30 _ 10517 _ Tmw äqfïfﬁïï; 273 t = uppehållstiden, min Formeln visas grafiskt i Fig. 1. Nedbrytningen av hexensyragrupperna följer en reaktionskinetik av första ordningen. Det är känt att beroendeförhållandet mellan reaktionshastighetskonstanten k och temperaturen T (K) är k = A e'Eﬂ'(Arrhenius formel), där A är en av reaktionen beroende konstant, E är aktiveringsenergin och R gaskonstanten. Å andra sidan är det känt att för en reaktion av första ordningen är reaktionstiden t = (1/k) ln(Co/C), där C är hexenuronsyrans halt och CO den ursprungliga halten. Genom att använda Arrhenius formel och formeln (1/k) ln(CO/C) och försöksresultat erhölls ovannämnda formel för Qmn. Å. andra sida har det nu konstaterats att för att förhindra att massans hållfasthetsegenskaper försämras är de högsta behandlingstemperaturen som skall användas, ¶mx°C Tma>f å5o Man kan vidare konstatera att Qmx = Tkm + 23°C.In the process according to the invention, the pH of a delignified and possibly subsequently oxygen-delignified pulp is boiled, the kappa number of which is below 24, preferably below 14, the pH is regulated to a slightly acidic range, i.e. 2 - 5, preferably 2.5 - 4. The temperature of the pulp is raised to 75 - 130 ° C, preferably 90 - 110 ° C. The kappa number of the pulp decreases by 2 - 9 units, preferably 3 - 6 units. To achieve this result, the residence time is 30 - 300, preferably 45 - 150 minutes. The acid treatment can be carried out under atmospheric or pressurized conditions, depending on the circumstances. The pressure is preferably 0.1 - 1 MPa. At least 30% of the hexenuronic acids present in the pulp are removed, preferably 50%. The central idea of the invention is that the acid treatment is carried out so that the treatment temperature and / or time of the pulp is minimized to optimize the strength properties of the pulp. In order to achieve a sufficient lowering of the kappa number and removal of hexenuronic acids, it has been found that the treatment temperature should be at least Thm ° C 504 Û78 10 15 20 25 30 _ 10517 _ Tmw äqfïf ﬁ ïï; 273 h = residence time, min The formula is shown graphically in Fig. 1. The degradation of the hexenoic acid groups follows a first order reaction kinetics. It is known that the dependent ratio between the reaction rate constant k and the temperature T (K) is k = A e'E ﬂ '(Arrhenius formula), where A is one of the reaction dependent constant, E is the activation energy and R is the gas constant. On the other hand, it is known that for a first-order reaction, the reaction time is t = (1 / k) ln (Co / C), where C is the content of hexenuronic acid and CO is the initial content. Using the Arrhenius formula and the formula (1 / k) ln (CO / C) and test results, the above formula for Qmn was obtained. On the other hand, it has now been found that in order to prevent the strength properties of the pulp from deteriorating, the highest treatment temperatures to be used are ¶mx ° C Tma> f å5o It can further be stated that Qmx = Tkm + 23 ° C.

Enligt ett kännetecken för uppfinningen regleras syrabehandlingens temperatur till området Qmx - TM" medan uppehållstiden är 30 - 300 minuter för erhållande av en massa av god kvalitet. I Fig. 1 representerar den nedre kurvan ïhm och den övre kurvan Qmx. Mellan dessa områden är behandlingsförhållandena fördelaktiga. Typiska driftspunkter är A (90°C, 180 min), B (95°C, 120 min) och c 1oo°c, 70 min).According to a feature of the invention, the temperature of the acid treatment is regulated to the range Qmx - TM "while the residence time is 30 - 300 minutes to obtain a good quality pulp. In Fig. 1 the lower curve represents ïhm and the upper curve Qmx. Between these areas are the treatment conditions Typical operating points are A (90 ° C, 180 min), B (95 ° C, 120 min) and c 100 ° C, 70 min).

Imå 10 15 20 25 30 35 »bleknar 504 078 5 För att massans hållfasthetsegenskaper skall bibehållas och för att erhålla massa av jämn kvalitet vid syrabehandlingen, är det väsentligt att massaflödet genom syratornet är jämnt och att inte en del av massan på grund av kanalisering uppehåller sig längre eller kortare tid i tornet än den fastställda uppehållstiden. Detta kan förhindras genom att i tornet med uppåtriktad strömning använda anordningar som reglerar massans inmatning och utmatning och i tornet med nedåtriktad strömming anordningar som reglerar massanivån. Mataranordningarna bör vara sådana att den i behandlimgstornet inmatade massan fördelas jämnt över tornets hela tvärsnittsarea.In order to maintain the strength properties of the pulp and to obtain pulp of uniform quality in the acid treatment, it is essential that the pulp flow through the acid tower is uniform and that part of the pulp does not retain due to channeling. longer or shorter time in the tower than the established residence time. This can be prevented by using devices in the tower with upward flow which regulate the input and output of the pulp and in the tower with downward flow devices which regulate the mass level. The feeding devices should be such that the mass fed into the treatment tower is distributed evenly over the entire cross-sectional area of the tower.

Optimeringen av behandlingsförhållandena kan underlättas genom att använda två eller flera syratorn efter varandra, varvid man mellan tornen kan påverka behandlingsförhållandena t.ex. genom temperaturen eller pH eller genom att tillsätta med avseende på behandlingen fördelaktiga kemikalier, t.ex. chelaterande ämnen för avlägsnande av skadliga metaller reglering av ur massan.The optimization of the treatment conditions can be facilitated by using two or more acid towers in succession, whereby one can influence the treatment conditions between the towers e.g. by the temperature or pH or by adding advantageous chemicals with respect to the treatment, e.g. chelating agents for the removal of harmful metals regulation of the mass.

Medelst uppfinningen är det möjligt att åstadkomma lätt cellulosamassa, som har framställts med sulfatmetoden eller motsvarande alkalisk metod, som alstrar hexenuronsyror i massan. Den medelst uppfinningen erhållna massan kännetecknas av att den innehåller högst en liten mängd hexenurosyror och att hexenuronsyrorna har avlägsnats kontrollerat så, att hållfasthetsegenskaper ej har skadats. Den erhållna massan kan lätt blekas klorfritt (ECF) eller utan klorkemikalier (TCF) eller till och med enbart med syrgas och/eller peroxid. Avlägsnandet av hexenurosyror minskar betydligt förbrukningen av blekningskemikalier. maSSanS Förfarandet för utförande av syrasteget enligt uppfinningen kan lämpligen tillämpas i samband med följande blekningssekvenser eller delsekvenser: 504 078 10 15 20 25 30 35 Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning - o-An-zo - c-Anu-D - o-An-D - o-ADQ-op-D - O-ADQ-Op-ZD - o-ADQ-P - o-An-op-D - o-An-op-zn - o-An-P Om massans kappatal i køkningen har sänkts tillräckligt, kan O-steget bortlämnas, dvs.: Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Om man - An-zn - ADN-D - An-D - ADQ-op-D - ADQ-op-zn - ADQ-P - An-cp-D - An-op-zn - AD-P före D-steget önskar bleka med någon klorfri blekningskemikalie, är följande sekvenser fördelaktiga: Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning Kokning - O-AQ-ZDQ-P Køkning - AQ-ZDQ-P - O-A-ZD-P Kokning - A-ZD-P - 0-A-0-D Kokning - A-O-D - 0-A-O-ZD Kokning - A-O-ZD - O-A-Z-D Kokning - A-Z-D - O-A-ZD Kokning - A-ZD Om man önskar bleka massan helt klorfritt, är följande sekvenser fördelaktiga: Kokning - O-AQ-ZQ-P 10 15 20 25 30 35 504 078 7 Kokning - O-AQ-P Kokning - O-AQ-0-ZQ-P Kokning - AQ-ZQ-P Kokning - AQ-P Kokning - AQ-O-ZQ-P A == sur förbehandling enligt uppfinningen vid förhöjd temperatur 0 = behandling med syre Op = med peroxid förstärkt syrebehandling D = behandling med klordioxid DN = behandling med klordioxid som inkluderar neutralisering P = behandling med peroxid Pn = flera på varandra följande peroxidbehandlingssteg E = alkaliskt steg Z = behandling med ozon (ZQ betyder att komplexbildare tillsätts vid ozonbehandlingen) Q = behandling med chelatbildare (AQ betyder att komplexbildare tillsätts vid syrabehandlingen) "-" = tvättning mellan stegen företrädesvis efter emellertid inte Syrabehandlingen utförs syredelignifieringen. Syresteget är nödvändigt om massans kappatal i samband med kokningen har sänkts tillräckligt, dvs. till företrädesvis under 14. under 24, Chelatbildarens uppgift är att binda de skadliga metallerna i massan, såsom mangan. Det har emellertid konstaterats att syrabehandlingen enligt uppfinningen även avlägsnar metaller effektivt, varför det i allmänhet inte är nödvändigt att använda chelaterande ämnen.By means of the invention it is possible to provide light cellulose pulp which has been prepared by the sulphate method or the corresponding alkaline method which produces hexenuronic acids in the pulp. The pulp obtained by the invention is characterized in that it contains at most a small amount of hexenuric acids and that the hexenuronic acids have been removed in a controlled manner so that strength properties have not been damaged. The resulting mass can be easily bleached chlorine-free (ECF) or without chlorine chemicals (TCF) or even only with oxygen and / or peroxide. The removal of hexenuric acids significantly reduces the consumption of bleaching chemicals. The process for carrying out the acid step according to the invention can be suitably applied in connection with the following bleaching sequences or sub-sequences: 504 078 10 15 20 25 30 35 Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling - o-An-zo - c-Anu-D - o -An-D - o-ADQ-op-D - O-ADQ-Op-ZD - o-ADQ-P - o-An-op-D - o-An-op-zn - o-An-P Om massans kappatal in the kitchen has been lowered sufficiently, the O-step can be omitted, i.e .: Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling If one - An-zn - ADN-D - An-D - ADQ-op-D - ADQ-op- zn - ADQ-P - An-cp-D - An-op-zn - AD-P before the D-step wishes to bleach with any chlorine-free bleaching chemical, the following sequences are advantageous: Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling Boiling - O-AQ-ZDQ- P Cooking - AQ-ZDQ-P - OA-ZD-P Cooking - A-ZD-P - 0-A-0-D Cooking - AOD - 0-AO-ZD Cooking - AO-ZD - OAZD Cooking - AZD - OA -ZD Boiling - A-ZD If you want to bleach the mass completely chlorine-free, the following sequences are advantageous: Boiling - O-AQ-ZQ-P 10 15 20 25 30 35 504 078 7 Cooking - O-AQ-P Cooking - O-AQ-0-ZQ-P Cooking - AQ-ZQ-P Cooking - AQ-P Cooking - AQ -O-ZQ-P A == acid pretreatment according to the invention at elevated temperature 0 = treatment with oxygen Op = with peroxide reinforced oxygen treatment D = treatment with chlorine dioxide DN = treatment with chlorine dioxide which includes neutralization P = treatment with peroxide Pn = several on top of each other the following peroxide treatment step E = alkaline step Z = treatment with ozone (ZQ means complexing agent is added during the ozone treatment) Q = treatment with chelating agent (AQ means complexing agent is added during the acid treatment) "-" = washing between steps preferably after the acid treatment is not performed oxygen delignification. The oxygen step is necessary if the kappa number of the pulp in connection with the cooking has been reduced sufficiently, ie. to preferably below 14. under 24, the task of the chelating agent is to bind the harmful metals in the pulp, such as manganese. However, it has been found that the acid treatment according to the invention also removes metals effectively, so that it is generally not necessary to use chelating agents.

För att justera massasuspensionens pH-värde kan olika syror användas, såsom oorganiska syror, t.ex. 504 078 10 15 20 25 30 35 8 mineralsyror, såsom svavel-, salpeter- och saltsyra, samt organiska syror, såsom myr- och/eller ättiksyra. uppfinningen Förfarandet och enligt beskrivs i det följande närmare under hänvisning till apparatsystemet bifogade ritning, där Fig. 1 visar grafiskt optimala förhållanden för utförande av uppfinningen, såsom ovan beskrivits; Fig. 2 visar en fördelaktig utföringsform av ett apparatsystem för tillämpande av förfarandet enligt uppfinningen; Fig. 3 visar en annan fördelaktig utföringsform av ett apparatsystem för tillämpande av förfarandet enligt uppfinningen; Fig. 4 visar en tredje fördelaktig utföringsform av ett apparatsystem för tillämpande av förfarandet enligt uppfinningen.To adjust the pH value of the pulp suspension, various acids can be used, such as inorganic acids, e.g. 504 078 10 15 20 25 30 35 8 mineral acids, such as sulfuric, nitric and hydrochloric acid, and organic acids, such as formic and / or acetic acid. The invention and as described in more detail below with reference to the apparatus system, in which Fig. 1 shows graphically optimal conditions for carrying out the invention, as described above; Fig. 2 shows an advantageous embodiment of an apparatus system for applying the method according to the invention; Fig. 3 shows another advantageous embodiment of an apparatus system for applying the method according to the invention; Fig. 4 shows a third advantageous embodiment of an apparatus system for applying the method according to the invention.

I Fig. 2 visas hur syrabehandlingen förverkligas enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen. Massan förs från ett behandlingssteg 10 med en tjockmassapump 12 till ett konsistens är 6 - 25 %, företrädesvis 8 - 18 %. Det efter föregående syratorn 18. Massans föregående utgöras av massakokningen följande tvättning eller vanligast efter kokningen följande syredelignifiering eller efter denna följande tvättning. behandlingssteget kan Före tornet tillsätts syra i massan för att justera pH till området 2 - 5. Syran och andra eventuella kemikalier kan tillföras direkt i pumpen rörledningen 16 mellan pumpen 12 och tornet eller i en för detta ändamål anordnad omrörare 18. 12, injekteras i För att höja temperaturen till den erforderliga nivån tillförs massan ånga. Ångan kan tillföras före pumpen 12 i en ångmix (ej visad) eller inblandas i rörledningen 16 10 15 20 25 30 35 504 078 efter pumpen 12 eller i en särskild omrörare 18.Fig. 2 shows how the acid treatment is realized according to an advantageous embodiment of the invention. The pulp is carried from a treatment stage 10 with a thick pulp pump 12 to a consistency of 6 - 25%, preferably 8 - 18%. The following acid tower 18. The mass preceding the mass consists of the mass cooking following washing or most commonly after cooking following oxygen delignification or after this following washing. Before the tower, acid is added to the pulp before the tower to adjust the pH to the range 2 - 5. The acid and other possible chemicals can be added directly to the pump pipeline 16 between the pump 12 and the tower or in a stirrer 18 for this purpose, injected into For to raise the temperature to the required level, steam is added to the mass. The steam can be supplied before the pump 12 in a steam mix (not shown) or mixed in the pipeline 16 after the pump 12 or in a special stirrer 18.

Alternativt kan massan uppvärmas med indirekt värmning i rörledningen 16. Även i tornets inmatningsände kan värmeväxlingsytor 22 anordnas för uppvärmning av massan till önskad temperatur.Alternatively, the mass can be heated by indirect heating in the pipeline 16. Also in the feed end of the tower, heat exchange surfaces 22 can be arranged for heating the mass to the desired temperature.

Enligt uppfinningen försöker man få mässans inmatning och strömning i tornet så jämn som möjligt genom att använda en fördelningsanordning 20 eller en skrapa. Nämnda för- delningsanordning visas t.ex. i US-patentet 4 964 950 och dess användning för ovan beskrivna ändamål beskrivs i FI utläggningsskriften 94442. På motsvarande sätt är tornets topp försett med en utmatare 24 eller utlopps- skrapa. Topputmataren kan vara försedd med gasavskiljande anordningar, såsom visas i publikationerna WO 90/13344 eller WO 93/01875. Mässan avlägsnas längs ledningen 28 för vidarebehandling.According to the invention, an attempt is made to get the feed and flow of the mass into the tower as evenly as possible by using a distribution device 20 or a scraper. Said distribution device is shown e.g. in U.S. Patent 4,964,950 and its use for the purposes described above is described in FI Laid-Open Publication No. 94442. Correspondingly, the top of the tower is provided with a dispenser 24 or outlet scraper. The top dispenser can be provided with gas separating devices, as shown in the publications WO 90/13344 or WO 93/01875. The fair is removed along line 28 for further processing.

Då syratornet är försett med inmatningen och uppehållstid i strömmande anordningar som styr utmatningen av massan, är mässans tornet jämn för hela den i tornet massamängden och kanalisering skulle tornet för olika sker ej i tornet. Kanaliseringen resultera i olika uppehållstider i delar av massan, varigenom en del av massan skulle uppehålla sig för lång eller för kort tid i tornet. En för lång tid vid hög temperatur leder till en försämrad massakvalitet. Vid en otillräcklig uppehållstid alla syrabehandlingens full Genom arrangemanget enligt uppfinningen uppnås inte fördelaktiga inverkningar i utsträckning. erhålls massa av jämn kvalitet.Since the acid tower is provided with the feed and residence time in flowing devices that control the output of the pulp, the pulp tower is even for the entire amount of pulp in the tower and channeling the tower for different would not take place in the tower. The channeling results in different residence times in parts of the mass, whereby a part of the mass would stay too long or too short in the tower. Too long a time at high temperature leads to a deteriorated pulp quality. With an insufficient residence time all the acid treatment full Through the arrangement according to the invention, beneficial effects are not achieved to a large extent. mass of uniform quality is obtained.

I Fig. syrabehandlingen. Även i denna lösning pumpas massan med 3 visas ett annat apparatsystem för utförande av en pump 112 från ett föregående behandlingssteg 110. Syra tillsätts på samma sätt som i samband med Pig. 2. Massa uppvärms även såsom ovan beskrivits. Utmärkande för denna 504 078 10 15 20 25 30 35 10 lösning är att massan pumpas längs rörledningen 116 till syratornets 118 topp, varifrån den inströmmar genom en fördelningsanordning 120 i tornet och i detta till bottnen av tornet. Fördelningsanordningen utjämnar temperaturskillnaderna i massan efter en eventuell ångtillförsel.In Fig. The acid treatment. Also in this solution the mass is pumped with 3 shows another apparatus system for performing a pump 112 from a previous treatment step 110. Acid is added in the same way as in connection with Pig. 2. Pulp is also heated as described above. Characteristic of this solution is that the pulp is pumped along the pipeline 116 to the top of the acid tower 118, from where it flows in through a distribution device 120 in the tower and in this to the bottom of the tower. The distribution device evens out the temperature differences in the pulp after a possible steam supply.

I tornet finns en massayta 126, vars nivå kan regleras.In the tower there is a mass surface 126, the level of which can be regulated.

På detta sätt kan massans uppehållstid i tornet regleras så, att den är väsentligen konstant för massan som strömmar i tornet. Massan utmatas ur tornet medelst en skrapa 130 och ett fallrör 124 och pumpas vidare medelst en pump 128 till vidarebehandlingen.In this way, the residence time of the pulp in the tower can be regulated so that it is substantially constant for the pulp flowing in the tower. The pulp is discharged from the tower by means of a scraper 130 and a downcomer 124 and is further pumped by means of a pump 128 for further processing.

I Fig. 4 visas en utföringsform. i vilken de i Fig. 2 och 3 visade torntyperna är förenade. Syrabehandlimgen utförs sålunda i två steg. Från steget 210 som föregår syrabehandlingen inmatas massan medelst en tjockmassapump 212 längs en rörledning 216 genom en fördelningsanordning 220 i det första syratornet 218. Syra kan inblandas i massan såsom i samband med Fig. 2 beskrivits. Massans uppvärmning kan även utföras i enlighet med Fig. 2.Fig. 4 shows an embodiment. in which the tower types shown in Figs. 2 and 3 are joined. The acid treatment gluing is thus performed in two steps. From the step 210 preceding the acid treatment, the pulp is fed by means of a thick pulp pump 212 along a pipeline 216 through a distribution device 220 in the first acid tower 218. Acid can be mixed into the pulp as described in connection with Fig. 2. The heating of the pulp can also be performed in accordance with Fig. 2.

Massan förs av det tryck som syratornet 218, eller rättare sagt, matarpumpen 212 alstrar till fördelningsanordningen 230 i det andra syratornets 232 topp. Mellan tornen behöver sålunda inte någon pumpning anordnas. I tornet 232 strömmar massan nedåt såsom i tornsystemet enligt Fig. 3. Massans uppehållstid i syratornet regleras genom att reglera massanivån 234.The mass is carried by the pressure which the acid tower 218, or rather, the feed pump 212 generates to the distribution device 230 in the top of the second acid tower 232. Thus, no pumping needs to be arranged between the towers. In the tower 232 the pulp flows downwards as in the tower system according to Fig. 3. The residence time of the pulp in the acid tower is regulated by regulating the pulp level 234.

Massan utmatas ur tornet medelst en skrapa 236 och ett fallrör 238 och pumpas vidare medelst en pump 240 till vidarebehandlingen.The pulp is discharged from the tower by means of a scraper 236 and a downcomer 238 and is further pumped by means of a pump 240 for further processing.

Fördelen med syrabehandlingen i två steg är att det är möjligt att mellan syratornen ytterligare finreglera behandlingsförhållandena, såsom ;ﬂL temperaturen eller fi: išﬂ 10 15 20 504 078 11 ar1dz'a faJt.ín1e1ri11g axl syrabehandlingsförhållandena. Ett alternativ är att i rörledningen 228 tillsätta komplexbildare som binder skadliga metaller och samtidigt höja pH. För detta ändamål kan en särskild omrörare 222 anordnas i rörledningen. Alternativt kan massans utmatningsanordning 224 konstrueras så, att den omblandar kemikalierna och/eller höjer trycket.The advantage of the acid treatment in two steps is that it is possible to further fine-tune the treatment conditions between the acid towers, such as the temperature or the temperature of the acid treatment conditions. An alternative is to add complexing agents in the pipeline 228 that bind harmful metals and at the same time raise the pH. For this purpose, a special stirrer 222 can be provided in the pipeline. Alternatively, the pulp discharge device 224 may be constructed to mix the chemicals and / or raise the pressure.

Det är sålunda ett kännetecken för uppfinningen att syrabahandlingen kan utföras i tvâ eller flera steg i efter varandra anordnade syratorn för optimering av syrabehandlingsförhållandena. Det är därvid möjligt att mellan de olika stegen utföra olika regleringar t.ex. för att hålla pH inom ett optimalt område.It is thus a feature of the invention that the acid treatment can be carried out in two or more steps in successively arranged acid towers for optimizing the acid treatment conditions. It is then possible to perform different adjustments between the different steps, e.g. to keep the pH within an optimal range.

Det är skäl att observera att ovan endast visats och beskrivits några fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen och att uppfinningens verkliga omfattning bestäms enbart av bifogade patentkrav.It is to be noted that only advantageous embodiments of the invention have been shown and described above and that the true scope of the invention is determined solely by the appended claims.

Claims

504 10 15 20 25 30 35 Û78 12 Patent claims:

1. Process for treating pulp: in connection with bleaching, in which process the pulp is first boiled and, if necessary, 'oxygen delignified to lower' its kappa number to below 24, preferably below 14 and then an acid step at a pH of 2 - 5 in the temperature range 75 - 130 ° C kappa number with 2 - 9 units, characterized in that in order to be treated in order to lower it prevent the strength values of the pulp from being significantly reduced, the residence time in the acid stage treatment tower is t min, 30 - 300 minutes and the treatment temperature, T ° C, Tmn <T <Tmx, where 10517 T ------- 273 mn 24 + ln (2h) and Tmax = Tmin + 23 ° C and that the input of pulp to the treatment tower and / or the output therefrom is regulated so that even flow conditions are maintained i. the treatment tower to keep the mass residence time in the tower substantially constant.

Method according to Claim 1, characterized in that the residence time is 45 to 150 minutes.

Method according to claim 1, characterized in that the pulp is fed into the tower at a consistency of 6 - 25%.

Method according to claim 1, characterized in that pulp is heated in connection with the feed into the tower or into the tower.

Method according to Claim 1, characterized in that the pH of the pulp is regulated before it is fed into the tower. 10 15 20 25 30 35 504 078 13

Method according to Claim 1, characterized in that the residence time of the pulp is regulated by means of feeding and dispensing devices for the pulp arranged in the tower.

Method according to Claim 1, characterized in that the residence time regulates the mass level in the tower. the mass is regulated by

Method according to claim 1, characterized in that the acid step is performed in two interconnected towers, one of which is upwardly flowing and the other is downwardly flowing.

Use of the acid treatment according to any one of the preceding claims in any of the following bleaching sequences or bleaching sub-sequences. Cooking - 0-AD-ZD Cooking - 0-ADN-D Cooking - 0-AD-D Cooking - O-ADQ-Op-D Cooking - 0 -ADQ-Op-ZD Cooking - O-ADQ-P Cooking - 0-AD-OP-D Cooking - O-AD-Op-ZD Cooking - O-AD-P Cooking - AD-ZD Cooking - ADN-D Cooking - AD-D Cooking - ADQ-OP-D Cooking - ADQ-Op-ZD Cooking - ADQ-P Cooking - AD-OP-D Cooking - AD-OP-ZD Cooking - AD-P Cooking - O-AQ-ZDQ-P Cooking - 0-A-ZD-P Cooking - OA-0-D 504 078 10 15 20 25 30 14 Cooking OAO-ZD Cooking OAZD Cooking 0-A-ZD Cooking AQ-ZDQ-P Cooking A-ZD-P Cooking AOD Cooking AO-ZD Cooking AZD Cooking A-ZD Cooking O-AQ-ZQ-P Cooking O-AQ-P Cooking 0-AQ-0-ZQ-P Cooking AQ-ZQ-P Cooking AQ-P or Cooking AQ-O- ZQ-P

Apparatus for treating pulp at a pH of 2 - 5 and a temperature of 75 - 130 ° C in connection with bleaching, characterized in that it comprises at least one acid tower (18, 118) provided with devices which control the discharge of the pulp and / or feeding (20, 24; 120, 124) so that the pulp is evenly distributed during feeding and that the pulp is discharged from the tower so that the residence time of the pulp in the tower, t min, is substantially constant, 30 - 300 minutes, and the temperature T ° C is Ik, <T <Tmx, where H 7% 1Ü5l7 1n'ïíïïïmï'273 OCh T = T + 23 ° C. mx mh

11. ll. Apparatus system according to claim 10, characterized in that it is provided with means (22; 114) for heating the mass before the tower or at the feed end of the tower. 10 15 20 504 078 15 k

Apparatus system according to claim 10, characterized in that it is provided with means (12) for regulating the pH of the pulp before feeding into the tower.

Apparatus system according to claim 10, characterized in that the tower is upwardly flowing.

Apparatus system according to claim 10, characterized in that the tower is downstream.

Apparatus system according to claim 10, characterized in that two towers are connected in flow communication with each other for carrying out the acid treatment.

Apparatus system according to claim 15, characterized in that means (222) are admixture of chemicals in the pulp. arranged between the towers of

Apparatus system according to claim 15 or 16, characterized in that one tower is upwardly flowing and the other downwardly flowing.