SE510558C2

SE510558C2 - Method for countercurrent washing and bleaching of pulp from cellulose boiling

Info

Publication number: SE510558C2
Application number: SE9100024A
Authority: SE
Inventors: Risto Silander
Original assignee: Poeyry Jaakko & Co Oy
Priority date: 1990-01-11
Filing date: 1991-01-04
Publication date: 1999-06-07
Also published as: FI900162A0; CA2033855A1; FI86895C; FI900162A; BR9100093A; FI86895B; SE9100024L; JPH04333684A; SE9100024D0; AU6859891A; JP3001990B2

Abstract

The invention relates to a process for countercurrent washing and bleaching of a pulp from chemical pulping (1). The pulp is washed on the washing line (2-5) countercurrently with hot water, the filtrate being ultimately directed to evaporation and to chemicals recovery, and the pulp thus washed is further after-washed (6) with warm water before being directed to the bleaching line (7-11), which has successively a chlorine chlorine dioxide step (7), an alkali step (9) and a final bleaching (11), the bleached pulp being washed after each of the above bleaching steps. According to the invention, after the chlorine - chlorine dioxide step (7) and the alkali step (9) so much filtrate is removed from the washed pulp, for example, by pressing, that the solids content of the pulp will be at least 30 %, and at least a portion of the filtrate thus obtained is directed to the last step (5) of the countercurrent wash as its first washing water, which is displaced with the said hot water before the after-wash (6).

Description

15 20 25 30 35 510 558 Ett användbart förfarande är att leda blekningsvattnet i processen motströms vid tvättprocessen som sker före blekningen. Detta kända förfarande har använts vid som- liga fabriker och har undersökts en hel del. Förfaran- det har många nackdelar. En av dessa är den ofördel- aktiga vattenbalansen i processen. olika Massablekningen utförs i flera faser, mellan vilka massan tvättas antingen med rent vatten eller med filtrat från en annan blekningsfas. Som tvättanordning har använts ett s.k. tvättfilter eller tvättdiffusörer. A useful method is to direct the bleaching water in the process upstream of the washing process which takes place before the bleaching. This known method has been used in some factories and has been extensively investigated. The procedure has many disadvantages. One of these is the unfavorable water balance in the process. various pulp bleaching is carried out in several phases, between which the pulp is washed either with pure water or with filtrate from another bleaching phase. As a washing device, a so-called wash filters or wash diffusers.

Torrämneshalten för massan som kommer från dessa är ca 10-15%. tvätt- pressar har använts vid massatvättning som sker före Likadana anordningar, såsom även s.k. blekningen. Tvättpressar har däremot inte använts p.g.a att dessa är dyra som tvättare vid blekningsstationen, eftersom man inte ansett det föreligga något behov för detta.The dry matter content of the pulp that comes from these is about 10-15%. washing presses have been used in mass washing which takes place before Similar devices, such as so-called the bleaching. Washing presses, on the other hand, have not been used because they are expensive as washers at the bleaching station, as it was not considered that there was any need for this.

Avsikten med föreliggande uppfinning är således att ås- tadkomma ett förfarande av det slag som nämnts i inled- ningen för motströmstvättning och blekning av massa från cellulosakok, vid vilket mängden avfallsvatten och cellulosafabrikens vattenbalans blir lämpliga med tanke på återvinningen av blekningsvattnet. bppfinningens huvudsakliga kännetecken framgår ur bifo- gade patentkrav 1.The object of the present invention is thus to provide a process of the kind mentioned in the introduction for countercurrent washing and bleaching of pulp from cellulose boiling, in which the amount of waste water and the water balance of the cellulose factory become suitable with regard to the recovery of the bleaching water. The main features of the invention appear from the appended claims 1.

Avsikten med föreliggande uppfinning uppnås således ge- nom att efter den första blekningsfasen och den andra blekningsfasen ur den tvättade massan avlägsna betyd- ligt mera, ca två gånger mera, filtrat jämfört med mängderna som avlägsnats hittills, så att då massans torrhalt är åtminstone ca. 30% är' överlopps filtrat- mängden liten och åtminstone en del av filtratet som erhållits på detta sätt leds till första tvättvatten 10 15 20 25 30 35 3 510 sss vid motströmstvättens sista fas, vilket tvättvatten förträngs med hett vatten före eftertvätten.The object of the present invention is thus achieved by removing significantly more, about twice as much, filtrate from the washed pulp after the first bleaching phase and the second bleaching phase compared with the amounts removed so far, so that when the dry matter content of the pulp is at least approx. 30%, the amount of the filtrate is overflowed and at least a part of the filtrate obtained in this way is led to the first wash water 10 15 20 25 30 35 3 510 sss at the last phase of the countercurrent wash, which wash water is displaced with hot water before the post-wash.

Vid en fördelaktig utföringsform av uppfinningen leds filtratet som kommer från blekningslinjen till syrefa- sen, som är motströmstvättens sista fas, som förträng- ningstvätt som dess första tvättvatten. Alternativt kan filtratet som kommer från blekningslinjen ledas till den sista fasen vid den bruna massans motströmstvätt och. där förtränga. med det nämnda heta vattnet före eftertvätten.In an advantageous embodiment of the invention, the filtrate coming from the bleaching line to the oxygen phase, which is the last phase of the countercurrent wash, is led as a displacement wash as its first wash water. Alternatively, the filtrate coming from the bleaching line can be passed to the last phase of the brown mass countercurrent wash and. where repress. with the said hot water before the post-wash.

Vid en speciellt fördelaktig utföringsform av uppfin- ningen leds filtratet från den första och/eller den andra blekningsfasen i sin helhet till motströmstvätt- linjen och vid eftertvätten avlägsnas från massan så mycket avfallsvatten att torrämneshalten för massan som leds till blekningslinjen är åtminstone ca 30%.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the filtrate is led from the first and / or the second bleaching phase in its entirety to the countercurrent washing line and during the post-washing so much waste water is removed from the pulp that the dry matter content of the pulp led to the bleaching line is at least about 30%.

För att uppnå den erforderliga höga torrämneshalten vid tvätten efter den första och den andra blekningsfasen samt eventuellt vid tvättlinjens eftertvätt, pressas ur massan tvättlösning medelst i och för sig kända tvätt- pressar som används vid massatvättning före blekningen.In order to achieve the required high dry matter content in the washing after the first and the second bleaching phase and possibly in the post-washing of the washing line, washing solution is pressed out of the pulp by means of per se known washing presses which are used in mass washing before bleaching.

Användningen av dessa pressar i detta fall som tvättare vid blekningsstationen är dock motiverat eftersom des- sas mångfaldigt högre pris kan täckas genom processens bättre funktion.The use of these presses in this case as a washer at the bleaching station is, however, justified because their many times higher price can be covered by the better function of the process.

I förfarandet enligt uppfinningen används som första blekningsfas lämpligen en s.k. klorfas, vid vilken blekningen 'utförs med. klor, klordioxid eller med en blandning av dessa, och som andra andra blekningsfas en s.k. alkalifas.In the process according to the invention, a so-called chlorine phase, in which the bleaching 'is carried out with. chlorine, chlorine dioxide or with a mixture of these, and as other second bleaching phases a so-called alkali phase.

Uppfinningen beskrivs i det följande i detalj genom att hänvisa till bifogade ritningar i vilka figur 1 presen- terar ett processchema av en koppling vid en fiberlinje ß 10 15 20 25 30 35 510 558 vid en modern i och för sig känd fabrik som tillverkar blekt cellulosa och figurerna 2 och 3 presenterar två utföringsformer av förfarandet enligt uppfinningen.The invention is described in detail below by referring to the accompanying drawings in which Figure 1 presents a process diagram of a coupling at a fiber line ß 10 15 20 25 30 35 510 558 at a modern per se known factory which produces bleached cellulose and Figures 2 and 3 present two embodiments of the method according to the invention.

I bifogade ritningar har koket allmänt presenterats med hänvisningsbeteckningen l och den därpå följande tvät- ten av den bruna massan med hänvisningsbeteckningen 2.In the accompanying drawings, the boiler has generally been presented with the reference numeral 1 and the subsequent washing of the brown mass with the reference numeral 2.

Sorteringen och utfällningen av massan som kommer från tvätten av den bruna massan har allmänt presenterats med hänvisningsbeteckningen 3 och den därpå följande syrefasen med hänvisningsbeteckningen 4. Motströms- tvätten som utförs med hett vatten och som följer efter syrefasen har presenterats med hänvisningsbeteckningen 5. Efter motströmstvätten 2-5 utförs ännu en eftertvätt 6 med varmt vatten, varefter den tvättade massan leds till blekningslinjen 7-11, vars första fas, klorfasen, har presenterats med hänvisningsbeteckningen 7 och dess tvättfas har presenterats med. hänvisningsbeteckningen 8, den andra fasen, alkalifasen, har presenterats med hänvisningsbeteckningen 9 och den därpåföljande tvätten har presenterats med. hänvisningsbeteckningen 10 samt slutblekningen har allmänt presenterats med hänvis- ningsbeteckningen ll.The sorting and precipitation of the pulp coming from the washing of the brown pulp has been generally presented with the reference numeral 3 and the subsequent oxygen phase with the reference numeral 4. The countercurrent wash carried out with hot water and following the oxygen phase has been presented with the reference designation 5. After the countercurrent wash 2 -5 another post-wash 6 is carried out with hot water, after which the washed mass is led to the bleaching line 7-11, the first phase, the chlorine phase, has been presented with the reference numeral 7 and its washing phase has been presented with the reference numeral 8, the second phase, the alkali phase, has been presented with the reference numeral 9 and the subsequent washing has been presented with. the reference numeral 10 and the final bleaching have generally been presented with the reference numeral 11.

Massaflödet har utmärkts med en tjockare linje medan å andra sidan vätskeflödena har utmärkts med en tunnare linje. Filtratet som kommer från tvätten av den bruna massan leds till avdunstningen och den kemiska återvin- ningen. Vätskeflödena har numeriskt angivits som kubik- meter per ton massa. Massaflödena är lika stora i samt- liga figurer så att massans koncentration är 10% och vätske- innehåll 9 m3 per ton massa, förutom efter presstvàtten, varvid massans koncentration är betydligt större och vätske- innehållet betydligt mindre.The pulp flow has been marked with a thicker line while on the other hand the liquid flows have been marked with a thinner line. The filtrate coming from the washing of the brown mass is led to the evaporation and the chemical recovery. The liquid flows have been numerically stated as cubic meters per tonne of pulp. The pulp flows are the same in all figures so that the pulp concentration is 10% and the liquid content 9 m3 per tonne of pulp, except after the press wash, whereby the pulp concentration is significantly higher and the liquid content much smaller.

I figur l har som jämförelse presenterats en koppling av en fiberlinje vid en modern fabrik som tillverkar blekt cellulosa. Vid denna i och för sig kända process ß 10 15 20 25 30 35 5 510 558 utförs tvätten med rent vatten före blekningen som utförs med klorkemikalier.Figure 1 shows for comparison a connection of a fiber line at a modern factory that produces bleached cellulose. In this per se known process ß 10 15 20 25 30 35 5 510 558 the washing is carried out with pure water before the bleaching which is carried out with chlorine chemicals.

Efter tvätten som följer efter syrefasen 4 sker vätske- flödet motströms i förhållande till massaflödet och den anrikade vätskan leds slutligen från tvätterx av den bruna massan 2 till avdunstning och kemikalieåtervin- ning. Efter denna tvättserie 2-5 utförs ännu ef- tertvätten 6 med varmt vatten, men det erhållna filtratet leds till avloppsvattnet. Den tvättade massan leds till blekningen 7-11, blekningsfaser. I figuren har endast de två första som uppvisar åtminstone 3 faserna presenterats, den s.k. klorfasen 7 och den s.k. alkalifasen 9. Dessa är väsentliga för' uppfinningen.After the washing which follows the oxygen phase 4, the liquid flow takes place upstream of the pulp flow and the enriched liquid is finally led from the washing mass of the brown pulp 2 to evaporation and chemical recovery. After this series of washes 2-5, the post-wash 6 is still carried out with hot water, but the resulting filtrate is led to the waste water. The washed mass is led to bleaching 7-11, bleaching phases. In the figure, only the first two which have at least 3 phases have been presented, the so-called the chlorine phase 7 and the so-called alkali phase 9. These are essential to the invention.

Slutblekningen ll har allmänt presenterats som en ruta som kan ha flera faser. Efter samtliga faser finns en massatvättare 8, 10 som producerar massa med en typisk koncentration av ca 10%. Överloppstvättfiltratet från klor- 7 och alkalifaserna 9 leds 'till avloppsvattnet. Vid dessa fasers tvättare används som tvättvatten ett filtrat som kommer från de olika fasernas tvättare vid slutblekningen 11. Den totala mängden avfallsvatten är enligt balansen 34 m3 per ton massa och :i praktiken 30...40 m3 per ton massa. Blekningens filtrat leds inte motströms i processen för tvättning av oblekt massa.The final bleaching ll has generally been presented as a box which can have several phases. After all phases, there is a pulp washer 8, 10 which produces pulp with a typical concentration of about 10%. The overflow wash filtrate from the chlorine 7 and alkali phases 9 is passed to the waste water. In the phase washers of these phases, a filtrate coming from the washer of the different phases during the final bleaching 11 is used as washing water. The bleaching filtrate is not passed countercurrently in the process of washing unbleached pulp.

I processen enligt uppfinningen som presenterats i figur 2 leds vattnet från den andra fasen, den s.k. alkalifasen 9, till återvinningen av kokkemikalíerna.In the process according to the invention presented in Figure 2, the water is led from the second phase, the so-called alkali phase 9, to the recovery of the cooking chemicals.

Presstvättaren används som tvättare 8, 10 för de båda första blekningsfaserna, klor- 7 och alkalifaserna 9.The press washer is used as washer 8, 10 for the first two bleaching phases, chlorine 7 and alkali phases 9.

Före blekningen används som tvättare å andra sidan filter eller diffusörer. Den sista tvättfasen är en s.k. eftertvätt 6, ur vilken man inte tar till vara filtrat. Ur tvättpressarna. avlägsnar sig massan i exemplet med 35% koncentration, varvid massan har 1,86 m3 vätska per ton massa. För att åstadkomma en tvättfunk- tion leds till tvättpressarna 8 och 10 ca 1 m3 vatten 10 15 20 25 30 35 510 558 per ton massa mer än den mängd som skall avlägsnas ur massan. Om man beaktar även den mängd vatten som blekningskemikalierna innehåller är filtratets mängd från alkalifasens 9 tvättpressl 10 ca 3 1n3/massaton.Before bleaching, filters or diffusers are used as washers on the other hand. The last washing phase is a so-called post-wash 6, from which no filtrate is used. From the washing presses. the pulp in the example is removed with 35% concentration, the pulp having 1.86 m3 of liquid per tonne of pulp. In order to achieve a washing function, the washing presses 8 and 10 carry about 1 m3 of water 10 15 20 25 30 35 510 558 per tonne of pulp more than the amount to be removed from the pulp. If one also takes into account the amount of water contained in the bleaching chemicals, the amount of the filtrate from the washing press 9 of the alkali phase 9 is about 3 1n3 / mass ton.

Detta vatten leds till den sista tvättaren för åter- vinning av kokkemikalierna. Vid denna används detta vatten som första tvättvatten. Son1 andra tvättvatten används rent vatten, vars mängd är större åüi och ca lika med den mängd vätska som finns i massan som avlägsnas från denna tvättare. Om massans koncentration är 10% är vätskemängden 9 nß/ton. massa och den totala mängden tvättvatten är 12 m3/ton massa. På detta sätt åstadkoms förhållanden som är kännetecknande för en god massatvätt.This water is led to the last scrubber for recycling the cooking chemicals. In this case, this water is used as the first washing water. Son1 other washing water uses pure water, the amount of which is greater than and equal to the amount of liquid present in the mass removed from this washer. If the mass concentration is 10%, the amount of liquid is 9 nß / ton. pulp and the total amount of wash water is 12 m3 / ton pulp. In this way, conditions are created which are characteristic of a good mass wash.

Med förfarandet enligt figur 2 uppskattar man att vid fabrikens process utnyttjas 60...70% av den avfallsvat- tenandel vid blekningsstationen sonx är' mest skadlig, d.v.s. filtratet från alkalifasen. På detta sätt mins- kar mängden ämnen som upplösts i avfallsvattnet på mot- svarande sätt. Den totala mängden avfallsvatten är ca 2/3 av avfallsvattenmängden vid en modern fabrik.With the method according to Figure 2, it is estimated that in the factory process 60 ... 70% of the waste water content at the bleaching station sonx is most harmful, i.e. the filtrate from the alkali phase. In this way, the amount of substances dissolved in the wastewater decreases correspondingly. The total amount of wastewater is about 2/3 of the amount of wastewater at a modern factory.

I utföringsformen enligt figur' 3 leds filtraten från såväl den första, den s.k. klorfasen 7, som från den andra alkalifasen 9 till kokkemikaliernas återvinnings- tvätten 2-5. I detta fall används en tvättpress även som sista tvättfas 6 före blekningsstationen 7-ll. Även vid denna tillämpning fungerar tvättaren 6 som befinner sig före blekningsstationen så. att dess filtrat leds bort ur processen. P.g.a. den större mängden kemikalie- vatten i. klorfasen 7 är vätskemängden som leds från blekningsstationen 7-ll till kokkemikaliernas åter- vinningstvätt 2-5 ca 2 m3/ton massa större än i figur 2, men även i detta fall är den lämplig. Av avfallsmaterialet som uppkommit vid blekningsstationens tvâ första faser 7, 9 är det på detta sätt möjligt att överföra en stor del till kokkemikaliernas åter- E 10 15 20 25 30 35 -1 510 S58 vinningsprocess. Samtidigt minskar mängden avfalls- vatten under hälften av mängden avfallsvatten vid en modern fabrik, d.v.s. endast 15 m3/ton massa.In the embodiment according to Figure '3, the filtrates are led from both the first, the so-called the chlorine phase 7, as from the second alkali phase 9 to the recycling wash 2-5 of the cooking chemicals. In this case, a washing press is also used as the last washing phase 6 before the bleaching station 7-1. Also in this application, the washer 6 located before the bleaching station works in this way. that its filtrate is led out of the process. P.g.a. the larger amount of chemical water in. the chlorine phase 7 is the amount of liquid which is led from the bleaching station 7-1 to the recycling wash of the cooking chemicals 2-5 approx. 2 m3 / ton mass larger than in figure 2, but even in this case it is suitable. Of the waste material generated during the first two phases 7, 9 of the bleaching station, it is in this way possible to transfer a large part to the recycling process of the cooking chemicals. At the same time, the amount of wastewater decreases by less than half the amount of wastewater at a modern factory, i.e. only 15 m3 / ton pulp.

För en fackman är det uppenbart att föreliggande upp- finning kan varieras och ändras inom ramen för bifogade patentkrav. Sålunda är t.ex. syrefasen 4 inte nödvän- dig, utan den kan vid behov lämnas bort.It will be apparent to one skilled in the art that the present invention may be varied and modified within the scope of the appended claims. Thus, e.g. the oxygen phase 4 is not necessary, but it can be omitted if necessary.

Claims

10 15 20 25 30 35 510 558 Patent claims:

A process for countercurrent washing and bleaching of pulp from cellulose boil (1), wherein the pulp at the washing line (2-5) is washed countercurrently with hot water, the filtrate of which is finally passed for evaporation and chemical recovery and the pulp washed thereon is still washed (6) with hot water before being led to the bleaching line (7-11), which bleaching line has several successive bleaching phases and in which the bleached pulp is washed after each bleaching phase, characterized in that from the pulp which washed after at least the first two bleaching phases (7, 9), so much filtrate is removed that the dry matter content of the pulp is at least about 30%, and at least a part of the filtrate thus obtained is led to the first washing water at the last phase (5) of the countercurrent wash. which washing water is displaced with said hot water before the post-wash (6).

A method according to claim 14, characterized in that the filtrate coming from the bleaching line (7-1) is led to the displacement wash (5) as the first wash water at the oxygen phase (4) which is the last phase of the countercurrent wash. Ä.

A process according to claim 1, characterized in that the filtrate as. comes from the bleaching line (7-II) is led to the last phase of the brown mass countercurrent wash and is displaced there with said hot water before the post-wash.

Process according to Claim 1, 2 or 3, characterized in that the filtrate from the first bleaching phase (7) and / or the second bleaching phase (9) is led in its entirety to the countercurrent washing line (2-5). and in the post-wash (6) so much waste water is removed from the pulp that the dry matter content of the rts1o * salsa pulp which is led to the bleaching line (7-1) is at least 30%. S. Procedure

5. according to any one of the preceding claims, characterized in that during the washing (8, 10) after the first (7) and the second bleaching phase and possibly during the post-washing (6) of the washing line, washing solution is pressed out of the pulp to achieve the required high dry matter content .