SE522161C2 - Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion - Google Patents

Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion

Info

Publication number
SE522161C2
SE522161C2 SE9902285A SE9902285A SE522161C2 SE 522161 C2 SE522161 C2 SE 522161C2 SE 9902285 A SE9902285 A SE 9902285A SE 9902285 A SE9902285 A SE 9902285A SE 522161 C2 SE522161 C2 SE 522161C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
oxygen
liquor
wet
oxygenator
oxidized
Prior art date
Application number
SE9902285A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9902285D0 (sv
SE9902285L (sv
Inventor
Petter Tibbling
Erik Nilsson
Andreas Christoffersen
Original Assignee
Kvaerner Pulping Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kvaerner Pulping Tech filed Critical Kvaerner Pulping Tech
Priority to SE9902285A priority Critical patent/SE522161C2/sv
Publication of SE9902285D0 publication Critical patent/SE9902285D0/sv
Priority to PCT/SE2000/001243 priority patent/WO2000079040A1/en
Publication of SE9902285L publication Critical patent/SE9902285L/sv
Publication of SE522161C2 publication Critical patent/SE522161C2/sv

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0057Oxidation of liquors, e.g. in order to reduce the losses of sulfur compounds, followed by evaporation or combustion if the liquor in question is a black liquor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0021Introduction of various effluents, e.g. waste waters, into the pulping, recovery and regeneration cycle (closed-cycle)
    • D21C11/0028Effluents derived from the washing or bleaching plants
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

20 25 30 522 161 oxylut därefter forbehandlas i ett tryckkärl vid temperatur runt 73-149°C och ett tryck upp till 21 bar. Denna trycksatta behandling kommer därför att påverka såväl den återcirkulerade oxyluten som den däri uppblandade cellulosamassasuspensionen.
I SE,C,360. 128 visas ännu en variant med syftet att förbättra syrgasblekningen, där en mindre mängd av kokavluten bibehälles i cellulosamassasuspensionen och en större del av lutvätskan ersatts med återcirkulerad blek-/oxylut. I en föredragen utföringsform anges att kokavluten kan behandlas med en föroxidation med tillsättning av syre och lämpligen under tryck, varefter oxiderad kokavlut slutligen förtränges/ersättes med blekavluten.
Ett problem vid användning av syrgas är att syrgasen inte kan blandas in effektivt i cellulosarnassasuspensionen över en viss mängd med syrgas. De ovan kända lösningarna har inte gett tillräckligt resultat varför fokusering pä dubbla syrgassteg skett.
Exempel på dylika dubbla syrgassteg visas i SE,C;505. 141, SE,C,507.870 samt SE,C,507.871 där olika kombinationer av tryck, temperatur, uppehållstider samt satsningar av syre och alkali till de två stegen hävdas ge speciella effekter. Det är dock ett välkänt förhållande att den andra reaktorn ger ett mycket blygsamt tillskott till delignifieringsarbetet, ofta endast 1-3 enheter räknat i kappatal Ett problem med alla dessa lösningar är att endast en begränsad mängd syrgas kan blandas in i cellulosamassasuspension Denna mängd syrgas reagerar med i cellulosamassa-suspensionen ingående utlösta organiska ämnen samt ifrån ligninet icke utlösta organiska ämnen. Således kommer endast en delmängd av den maximalt tillförda mängden syrgas att verksamt bidraga till delignifieringsarbetet, vilket ger sämre delignifieringseffekt samt ökar behovet av förlängda delignifieringstider, ofta medförande införande av dubbla syrgasreaktorer.
Ett relaterat problem är effektiviteten i massatvätten eller lutens dränageegenskaper före massablekning i syrgasreaktorn. I syfte att förbättra massatvättningen kan koldioxid tillsättas till cellulosarnassa-suspensionen före tvättningen, se exempelvis 9945se.doc 99-06-15 Uu 10 20 25 30 522 161 EP,C,296. 198, varpå syrgasdelignifiering förbättras genom lägre COD i massan till syrgasdelignifieringen och ökad selektivitet.
Man är osäker på de bakomliggande orsakerna, men såväl lutens pH och j onstyrka liksom utfällning av hartser och kalciumkarbonat ans es ha stark inverkan. i Koldioxidtillsatsen i tvätten medför även att COD i massan till blekeriet reduceras samt att behovet av blekkemikalier minskar, men även att behovet av indunstning sjunker och att behovet för rengöring av avsättningar i processutrustningen minskar.
KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett övergripande syfte med föreliggande uppfinning är att förbättra kappareduktionen i den massa som behandlas i ett syrgassteg med optimalt hög viskositet. dvs. förhöjd selektivitet i syrgasdeligniñeringen. Med uppfinningen är det möjligt att åstadkomma en drygt 70 procentig delignifieringsgrad från kappa 30 utan otillbörlig viskositetsförlust.
Ytterligare ett syfte är att behandla returlut utvunnen fiån tvättapparater efter ett syrgassteg på så sätt att en huvuddel av den lätt oxiderade delen i den från tvättapparaten utvunna returluten kan oxideras med syrehållande gas i ett behandlingskärl, härefter benämnd oxygenator, innan den återblandas i cellulosamassasuspensionen. Denna oxygenator kan även benämnas mineralisator, då dess funktion är att partiellt omvandla organiskt kol till oorganiskt kol, varför även benämningen karbonator i allt väsentligt beskriver funktionen.
Oxygenatom tillverkas lämpligen som ett litet tryckkårl kapabelt att trycksättas i området l,5-l5 bar, företrädesvis 10-12 bar. Volymen på oxygenatom bestämmes så att den fiån aktuellt tvättsteg återcirkulerade returluten erhåller en uppehållstid om 5-30 minuter, företrädesvis 5-20. F öreträdesvis sker en uppvärmning av returluten i oxygenatom till en temperatur om 80-l20°C, företrädesvis 95-l00°C. Ännu ett syfte är att våtoxideringen av returluten i oxygenatom medför att koldioxid primärt interngenereras i sådan mängd att detta kraftigt reducerar behovet av tillsättning av extem koldioxid eller karbonater, eventuellt helt eliminerar behovet av kostsam 9945se.doc 99-06-15 10 15 20 25 30 522 161 extern COz-tillsättning vilket annars tillämpas i stor omfattning i ett 20-30 tal ñberlinj er.
Den sålunda våtoxiderade returluten användes som tvätt- eller förträngningsvätska i massatvätten, varvid tvättresultatet förbättras i motsvarande grad som process er med tillsättning av extern koldioxid. Denna förbättring av massatvätten ger direkta effekter på syrgasdelignifieringen. Ännu ett syfte är att reducera behovet av dubbla syrgassteg vilka båda är utrymmeskrävande samt kostsamma. Åtminstone samma effekt och oftast avsevärt förbättrad effekt på delignifieringsarbetet kan erhållas i endast ett syrgassteg vilket kombineras med en effektiv oxygenator för återföring av extraherad tvättvätska. I vissa fall erhålles en kappareduktion om 4-6 enheter med endast ett syrgassteg kombinerat med en oxygenator, medan ett andra syrgassteg endast ger en kappareduktion om 1-2 enheter. Således möjliggöres en förbättring om upp till 200% vad avser kappareduktion jämfört med användning av en andra syrgasreaktor.
Ett syfte med en fordelaktig utföringsform är att syrgasdelignifieringen kan ske under väsentligen konstant pH värde på optimalt hög nivå, genom att en karbonatisering sker av den våtoxiderade luten, där karbonatema intemgenereras genom oxidation. Ännu ett syfte är att medge en mycket kostnadseffektiv ombyggnad av befintliga anläggningar, där endast en mindre oxygenator erfordras som extra apparat, och 4-6 enheters kappareduktion kan erhållas. Ännu ett syfte är att massafrarnställningens styrbarhet och samspel med kokeriet ökar, då kappavtalet på massan enkelt kan justeras genom anpassning av NaOH koncentrationen och/eller temperatur i syrgasreaktom. Skulle exempelvis högre viskositet med normalt kappatal önskas, kan istället temperaturen sänkas i syrgasreaktorn vid i övrigt oförändrat konstant pH. Trycket i syrgasreaktom liksom också i oxygenatorn skall hållas maximalt högt. 9945se.doc 99-06- 15 lO 15 20 25 30 522 161 5 Ännu ett syfte är ett medge en mycket lämplig processposition för utstötning av mangan, kalcium, magnesium samt harts mm, då oxygenatorn med sina processbetingelser befrämjar en utfällning genom flotation, sedimentering eller filtrering av icke önskvärda ämnen. Detta ger i sin tur minskad inkrustbildning i processutrustningen i hela fiberlinj en och således även i efterföljande blekeri.
Systemet kommer att ge en förbättrad Oz-blekprocess, som resulterar i en väsentligen hartsfri och renare intermediär produkt som kommer att ge en god blekekonomi, högt utbyte och styrka vid ECF/TCF slutblekning. Detta senare relaterat till den nära nog fullständiga elimineringen av övergångsmetaller såsom mangan, vilket på ett avgörande sätt minskar peroxidförbrukning och förhöj er kolhydratinnehållet i massan i slutblekningen. Lösligheten av fett- och hartssyror minskar markant med lutens j onstyrka, dvs främst natriumkarbonatinnehållet. Detta möjliggör att hartser såsom vätskekristallin såpa och utsaltad natriumtvål kan avskiljas mekaniskt från den våtoxiderade luten.
De ovan nämnda fördelama medför att massaprocessen förbättras i ett flertal avseenden.
Under speciella omständigheter kan en l0%-ig högre produktion erhållas vid användning av externt tilsatt koldioxid eller i enlighet med uppfinningen genom interngenererad bikarbonat. Samtidigt kan behovet av blekkemikalier reduceras. Om tvättstegen effektiviseras genom användning av våtoxiderad returlut som förträngnings- vätska så ger detta 20 resp. 30% lägre COD i massan in till samt ut från syrgassteget.
KORT F IGURBESKRIVNIN G Uppfinningen kommer i det följ ande att beskrivas med hänvisning till figurema, av vilka: Fig. 1 visar en processutrustning för framställning av cellulosamassa; Fig. 2 visar en titrerkurva med linjär skala, samt Fig.3 visar en titrerkurva enligt figur 2 men med logaritmisk skala.
DETALJERAD F IGURBESKRIVNING Det uppfinningsenliga konceptet skall i det följande beskrivas med hänvisning till en 9945se.doc 99-06-15 10 20 25 30 522 161 principiell processutrustning. Det väsentliga är en våtoxidering av oxylut/returlut/ returlut/avlut i trycksatt syrehâllande miljö, följt av en impregnering/lakning av cellulosarnassan i denna vâtoxiderade oxylut, vilket förstärker delignifieringsgrad och selektivitet i det egentliga syrgassteget. Impregnering samt lakning utföres företrädesvis under atrnosfáriska betingelser för maximal selektivitet och kan sättas in var för sig eller i kombination med varandra.
Processutrustning En möjlig konfiguration av processutrustning visas i figur 1, som innehåller tjockmassatorn 10, sileri ll, sileripress 12, ångmix 13, tjockmassapump 14 följt av ett mellanlagringstorn 15 med en hålltid på 10-20 minuter för cellulosamassasuspensionen.
Cellulosamassan från sileripressen 12 kan naturligtvis falla fritt till nämnda mellanlagringstorn 15. Härefter följer det egentliga syrgassteget (ett eller flera syrgassteg kopplade seriellt) med mixerutrustning 16 för dosering av lut, syrgas samt ångai cellulosamassasuspensionen innan den ledes till syrgasreaktorn 17.
Efter syrgassteget (16+17) följer en flashtank 18, i vilken restgaser blåses av. Efter flashtanken pumpas med hjälp av en pump 19 cellulosamassasuspension vidare till två tvättapparater 20,21. Den första tvättapparaten kan varai form av en atmosfarisk diffusör 20, och den andra tvättapparaten i form av en tvättpress 21. Tvättapparatema kan vara av olika typer och den atmosfariska diffus ören kan exempelvis ersättas av en tryckdiffusör.
Den från den första tvättapparaten extraherade tvättvätskan, flöde 40 i figur l, vilken tvättvätska härefter benämnes returlut(även oxylut) och som i huvudsak består av vätskedelen i cellulosarnassasuspensionen ut från syrgasreaktorn, skall enligt uppfinningen hanteras på ett individuellt sätt.
Våtoxidering Returluten 40 ledes till en härefter benämnd oxygenator 30. Oxygenatorn tar emot den från tvättapparaten 20 erhållna extraherade returluten och i oxygenatom sker en trycksättning till ett tryck i området 1.5-15 bar, företrädesvis 10-12 bar.
Vidare införes i oxygenatom syrgas, vilket lämpligen sker med en in-line mixer 31 eller 9945se.doc 99-06- 15 10 20 25 30 522 161 en sparger (spargeFtillsättning av syrgas genom ett rör av poröst ofta sintrat material) direkt före eller i inloppsdelen av oxygenatom. En pump 32a kan användas för att trycksätta oxygenatorn till erforderligt tryck, mot verkan på en reglerbar strypventil 32b anordnad i utloppet till oxygenatom. Strypventilen 32b kan företrädesvis vara en tiyckreduceringsventil som öppnar vid ett förinställt tryck, exempelvis 10-12 bar.
Volymen på oxygenatorn anpassas så att den från tvättsteget 20 extraherade returluten 40 erhåller en uppehållstid om cirka 5-30 minuter, företrädesvis 5-20 minuter, i oxygenatom.
För att ytterligare förbättra reaktionsbetingelserna i oxygenatorn så kan den i oxygenatom befintlig returluten värmas upp med en värmeväxlare 33 med låg- eller högtrycksånga från lämplig källa 34 inom cellulosamassaprocessen. F öreträdesvis sker en uppvärmning av returluten i oxygenatom till en temperatur om 80-120°C, företrädesvis 95-l00°C_ Uppvärmningen kan även ske genom direkt tillförsel av ånga in i massa-suspensionen.
Oxygenatom arbetar pH-mässigt i intervallet 8,5 - 12,5, företrädesvis 10-117, och dess prestanda karakteriseras av lutens mineraliseringsgrad och kolets genomsnittliga valenstal i utlösta organiska föreningar.
Mineraliseringsgraden för löst och utlöst substans definieras som TIC/(TIC+TOC), dvs "Total Inorganic Carbon" samt "Total Organic Carbon", storheter som bestämmes i särskild labanalysator. TIC kan omräknas till Na2CO3 genom multiplikation med faktorn 106/ 12.
Noteras kan att den våtoxiderade luten har en TIC halt cirka 2,5 gånger högre än den konventionella returluten. Detta svarar mot 15 gram Na2CO3 eller 0,14 mol NaZCO, per liter och förklarar lutens buffertverkan under pH 11,7, vilket är pH för en ren sodalösning med en koncetration av 0,1-0,2 mol/Liter.
Kolets genomsnittliga valenstal för löst substans definieras som 4*(TOC-COD)/TOC.
Det är direkt relaterat till förbränningsvärdet hos en substans likaväl som lutens Oz- förbrukning vid syrgasdeligriiñeiing. För en avdragslut är värdet -1 och för en konventionell syrgasavlut mellan -O,3 och -0,5. För vedsubstanser gäller att utlöst lignin ligger runt -1 medan kolhydrater ligger runt O. 9945se.doc 99-06- 15 10 20 25 30 522 161 8 Buffring med natriurnhydroxid För att fä en verksam delignifiering i syrgasreaktom 17 under högt och väsentligen konstant pH-värde skall lutsystemet vara buffrat, och justerat till en pH nivå inom intervallet ll.7-13.0. Därmed avses att lättoxideradeorganiska föreningar som vid våtoxidation överförts från organiskt bundet kol, TOC (Total Organic Carbon), till oorganiskt bundet kol, TIC (Total Inorganic Carbon), vilket oorganiska kol återfinnes i bikarbonater och/eller karbonater, vilka åstadkommer den önskade buffringen.
Tillsatsen av NaOH ger åsyftad pH-justering.
I figuren visas en inblandningsanordning 35 placerad i nära anslutning till och företrädesvis direkt efter oxygenatom i vilken inblandningsanordning en inblandning av natriumhydroxid sker. I vissa utföringsformer kan inblandningsanordningen, streckmarkerat som 35b, vara placerad i ett första delflöde 41 från oxygenatorn, där ett andra delflöde 42 leds direkt till en tvättapparat för erhållande av optimalt tvättresultat.
Genom denna inblandning av natriumhydroxid så bildas vatten samt natriumkarbonat, då natiiumhydroxiden reagerar med den koldioxid som bildats vid reaktion med organiskt material vid syrgasbehandlingen av returluten i oxygenatom.
Reaktionen följ er processtegen; a) C + 02 :> C02 där det utlösta organiska materialet i returluten reagerar med syret och bildar koldioxid, b) CO2 + OH' :> HCO,' där den tillförda hydroxiden reagerar med koldioxiden och bildar bikarbonat; c) HCO; + OH' :> C022' + H20 där karbonat- och bikarbonatjonerna ger luten en buffrande kapacitet och pH värdet kan behållas väsentligen opåverkat trots att OH-joner kontinuerligt förbrukas till följd av oxidering av ligninget i cellulosarnassan under delignifieringen.
Beroende på pH föreligger den i oxygenatom genererade koldioxiden som COf, HCO; , eller H2CO2 enligt; H2CO, + OH' <:> HCO; + H20 vid pH 6.3 då moljämvikten 50/50 föreligger mellan H2CO2 och HCO; ; 9945se.doc 99-06-15 10 15 20 25 30 522 161 9 samt HCO3' + OH' <:> C032' + H20 vid pH 10.3 då moljämvikt 50/50 föreligger mellan HCO3' och C032; När sedan pH ökar till 1 1.6 förskjuts j ämvikten så att i huvudsak allt organiskt kol förefinns i form av karbonatj oner.
Mängden natriumhydroxid som satsat under reaktionsprocessen b ovan skall bestämmas så att en buffrande koncentration av bildad NazCO, upprätthålles i den våtoxiderade returluten som åtminstone motsvarar 0.1 mo1NaQCO3 per liter, och som ger ett resulterande pH värde överstigande 11.6 i lutvätskan när massasuspensionen tilledes syrgasreaktorn.
Skumseparering Oxygenatorn erbjuder en ypperlig möjlighet för separering av oönskade beståndsdelar, ofta i form av skum eller flockar, innehållande mangan, andra övergångsmetaller, kalcium, harts, annat finmaterial samt även separering av en bulk av svårlösligt kalcium/magnesium tillsammans med karbonat/hydroxid/silikat. Så kallat nollfiber samt flberdarnm tillsammans med harts utgör en väsentlig organisk beståndsdel i denna bulk som finfördelad i massan ger problem med blekbarhet, renhet, haitsinnehåll och dränage.
Med verksamma medel för separering av dessa skummade beståndsdelar i oxygenatorn så reduceras betydligt igensättningsriskema i masseprocessens övriga delar.
En tillsättning av magnesiumsulfat i oxygenatorn befrämjar utfallningssprocessen av oönskade beståndsdelar då denna tillsats bildar groddar för tillväxt av det organiska/oorganiska sedimentet. Normalt tillsättes en viss mängd magnesiumsulfat innan syrgasreaktorn, och företrädesvis hälften av denna satsning av magnesiumsulfat bör ske redan i oxygenatorn.
Oxygenatom arbetar vid ett övertryck runt 10-12 bar, 90-100 °C samt vid ett pH mellan 8.5-12.5 vilket befrämjar en flotationsprocess. Mn tillsammans med Ca, Mg och harts anrikas i flockar flytande på ytan av den våtoxiderade returluten. Det bildade skummet blåses eller skrapas av på toppen i oxygenatom, alternativt frånskilj as genom en 9945se.doc 99-06-15 10 15 522 161 10 efterföljande ñltering eller sedimentering i en bakvattentank.
Exempelvis kan separering av oönskat material ske utan användning av hjälpkemikalier såsom polyetylenoxid, vilka hjälpkemikalier endast tillsättes för att befrämja separationsbenägenheten. Även användningen av komplexbildare för manganutstötning vid peroxidblekning (EDTA,DTPA) kan reduceras eller helt elimineras i slutblekningen. .
I följ ande tabell visas effekterna av den uppñnningsenliga våtoxideringen på möjligheten att flltera bort mangan.Vid studie på obehandlade returlutar visar det sig att manganhalten kan variera mellan 20-80 mg/1, men i alla tester har nivån på manganhalten varit densamma för filtrerad samt ofiltrerad lut. Någon effekt av mekanisk separation, exempelvis minskning av manganinnehållet efter en filtrering, har inte kunnat iaktagas.
Däremot, så snart luten våtoxideras stiger både TIC och míneraliseringsgrad, varvid mekanisk separation medelst filtrering (se sista raden i tabell) blir en i det närmaste fullständig process för frånskiljning av mangan.
Troligen kan den förhöjda koncentrationen av karbonat generera lätt separerbara, kristallina coprecipitat av Mn/Mg/Ca, där i varje fall CaCOB är betydligt mer svårlösligt än Ca(OH)2.
Returlut Våt- Våt- Vât- Våt- Våt- Våt- oxiderad oxiderad oxiderad oxiderad oxiderad oxiderad NaOH i - - - Ja Ja Ja Ja oxygenator 100° & - 10min 30min 10 min 30min 10min 30 min 60mg Mg/1 Tryck - 10 bar 10 bar 10 bar 10 bar atm atm pH 10.8 10.3 10.2 12.3 12.3 12.3 12.3 TOM, g/1 18.1 rs, g/1 31.7 TIC, g/l 1.45 1.29 1.37 2.37 2.36 2.56 2.51 TOC, g/l 9.45 7.70 8.64 7.90 7.70 7.57 8.36 COD, g/l 25.0 20.4 20.7 20.4 20.3 20.8 22.4 Mineral, % 13.3 14.3 13.7 23.1 23.5 25.3 23.1 Valens kol -0.3 0 0.4 0.1 O -0.1 0 9945sedoc 99-06-15 10 20 25 522 161 11 Mn, mg/1 79,5 41,5 40,3 27,5 28,5 28,5 28,5 ofiltrerat Mn, mg/1 78,4 0,95 1,0 1,2 1,4 0,42 1,5 filtrerat Det finns flera tänkbara alternativ för separeringen i oxygenatorn eller direkt efter oxygenatom av utfallda oönskade beståndsdelar. Detta kan ske genom; - flotationsprocesser, där oönskat material flockas på ytan - sedimenteringsprocesser, där oönskat material tillåtes sjunka till botten i sedimenteringskärl, eller - filtreringsprocesser, där den våtoxiderade returluten får passera någon typ av filter.
F iltrat återcirkuleras som tvätt efter kokeri, medan föitj ockat slam kan pressas eller behandlas med det övriga fiberhaltiga avdraget från kokeriet. l figur 1 visas denna separeringsprocess som en filtrering genom filtret 50, där de frånskiljda oönskade materialet frånskiljes i flödet 51.
Gasseparering Syrgas som inte reagerar utan bildar en ansamling av gas i oxygenatoms topp kan separeras med lämpliga medel (icke visade) och satsas till inblandningsmixrar före syrgasreaktorn eller reaktorerna. Återföring av i oxygenatorn våtoxiderad lutvätska Återföringen av i oxygenatom våtoxiderad lutvätska kan ske i antingen en lång eller kort loop, i figur 1 visat i delflöde 42 respektive 41..
Den korta loopen innebär att den vâtoxiderade lutvätskan införes i botten av ett impregneringskärl 15, i figuren visat som ett mellanlagringstorn, som spädvätskai botten på tornet 15. Härigenom spädes massan innan den ledes till ett syrgassteg 16+l7.
Typiskt år att den våtoxiderade lutvätskan tillföres cellulosamassa i mellanlagiingstornet så att ett förhållande om 9 ton vätska per ton massa erhålles i massasuspensionen som ledes till syrgasreaktom.
Den cellulosamassasuspension som matas till mellanlagringstomet/irnpregriefingskärlet 15 har typiskt 25-3 5% konsistens. Den atmosfariska lakningen och j ämvikten i detta 9945se.doe 99-06-15 10 15 20 25 30 522 161 12 steg är ett för selektiviteten mycket viktigt moment, innan massan kontaktas med syrgas under tryck.
Den långa loopen innebär att den våtoxiderade lutvätskan införes som tvätt- och/eller förträngningsvätska i en tvättapparat eller press 12, på så sätt att den vätska som finns i cellulosarnassasuspensionen fore tillförsel till tvättapparaten 12 trängs undan av den våtoxiderade lutvätskan. Den pressade cellulosamassasuspension erhåller efter silpressen en betydligt högre andel av den våtoxiderade lutvätskan i sin kvarvarande vätskedel, vilket ytterligare höj er andelen våtoxiderad returlut i den vätskedel av massasuspensionen som tilledes syrgasreaktorn.
Alkalifördelning En viktig fördel med föreliggande uppfinning är att fördelningen av alkali, dvs. natriumhydroxid, kan optimeras beroende på önskat pH i respektive position i processen Exempelvis så befrämjas tvättresultatet av lågt pH-värde och hög karbonathalt varför den våtoxiderade lutvätskan kan ledas direkt till en síleripress eller tvättpress utan satsning av natriumhydroxid. För att inte pH skall avta på kokerísidan så kan även alkalisatsen höjas i någon av kokericirkulationerna.
Den mängd natriumhydroxid som behövs för att tillsammans med i oxygenatorn bildad koldioxid bilda det buffrande nam'umkarbonatinnehållet, satsas i sin huvuddel i inblandningsapparaten 35, alternativt 35b.
Satsningen av alkali i mixem 16 görs i huvudsakligt syfte att nå den erforderliga alkaliska miljön for syrgassteget.
Den totala mängden av NaOH till reaktorn uppgår till maximalt 50 kg ptp totalt, företrädesvis 20-35 kg ptp totalt for barrved, fördelat företrädesvis på cirka 5-10 kg i oxygenatorn samt 20-30 kg i mixern 16. I vissa applikationer kan dock satsningen av alkali i oxygenatorn vara minimal, speciellt vid applikationer där en mindre alkalisk bikarbonatbuffrad miljö eftersträvas i tvättsteget i den långa loopen. Överskott av alkali i form av karbonat (CO3") kommer att återcirkulera med returluten.
Beroende på driftsätt kan uppfinningen ge en viss högre förbrukning av oxíderad vitlut (även syrgas) men den ökade kostnaden är endast en bråkdel av kostnaden för ett 9945se.doc 99-06- 15 10 15 20 25 30 522 151 ::°-..ï°~..= is. s' i' 13 system med exempelvis koldioxidtillsats(motsvarande EP,C;296198).
Den något högre förbrukningen av oxiderad vitlut, i storleksordningen 10-25%, medför viss reduktion av den termiska belastningen på sodapannan, då oxygenatorn oxiderar en viss mängd, i storleksordningen 0.5-4%, av organisk torrsubstans som annars hade karbonatiserats i sodapannan. Man skall även komma ihåg, att vid den högre förbrukningen oxiderad vitlut kan man satsa mindre vitlut till den sista kokericirkulationen. Karbonat istället för bikarbonat kommer ju att retumeras till kokeriprocessen.
Första jämförande försök I det följande skall en jämförelse ske mellan 5 olika exempel på delignifierings- processer i alkalisk miljö.
I alla försök har använts oblekt sulfatmassa av barrved, huvudsakligen tall, med ett kappatal av 29.4 och viskositet på l 180 dmS/kg.
Den returlut (oxylut/returlut) som använts i vissa försök för spädning samt lakning av cellulosamassa-suspensionen, är tagen från en tvättapparat belägen omedelbart efter syrgassteget i en fabrikslinj e inkluderande även ett kontinuerligt kokeri, där nämnda massaprov är taget.
Försök A är en simulering av fabrikens processbetingelser, där varken våtoxidation av returlut eller lakning praktiserats. Syrgasdelignifiering sker genom att syrgas satsas till massan under temperatur-tid betingelser som svarar mot ungefär l05°C under l timme effektiv reaktionstid vid kontinuerlig process och den till massasuspensionen satsade syrgasmängden är 20 kg 02 ptp (ptp=per ton massa/per tonne pulp). Syrgasens partialtryck kommer i allt väsentligt att följa ungefär samma profil som i den kontinuerliga syrgasreaktom, dvs. från 8-9 bar till cirka 3-4 bar, det senare trycket i toppen av en syrgasreaktor.
Försök B inkluderar lakning och massan behandlas därför först med returluten samt en sats NaOH vid atmosfärstryck. För lakningen blandas luten med massa vid 20% konsistens och lägges i autoklav vid rumstemperatur. Autoklaven värrnes sedan upp i värmebad med en temperatur av l l0°C under en total tid av 60 minuter, Detta torde svara mot 15-30 minuter vid cirka 100 °C. Därefter spädes massan till 10% konsistens 9945se.doc 99-06-15 10 522 161 14 med nämnda returlut.
Försök C sker som för försök B men med ökad satsning av NaOH.
Försök D motsvarar försök B samt i enlighet med uppfinningen där returluten har behandlats separat och våtoxiderats i 30 minuter vid 10 bars syrgastryck och närvaro av OH ' j oner till ett slut-pH runt 12-12.5.
Försök E motsvarar försök C samt i enlighet med uppfinningen där returluten har behandlats separat och våtoxiderats i en oxygenator under 30 minuter vid 10 bars syrgastryck och närvaro av OH-joner till ett slut-pH runt 12-12.5.
MASSA Försök Försök Försök Försök Försök A B C D E kappatal, massa ut från syrgassteg 13.7 13.2 12.1 §.¿l _8'._0 viskositet, massa ut fr. syrgassteg 960 980 940 780 770 Returlut Norm. Norm. Norm. Våt- Våt- oxider. oxider.
NaOH, kg/t 22 22 30 22 30 pH in, till OZ reaktor 12.1 12.1 12.3 12.0 12.0 pH ut, från Oz reaktor 10.1 10.1 10.4 11.9 11.9 pH fall, i Oz reaktor 2.0 2.0 1.9 0._1 2.1 TIC in, g/l 0.62 0.62 0.73 1.40 1.70 TIC ut, g/l 0.70 0.70 0.73 1.60 1.80 COD in, g/l 14.9 14.1 14.2 13.7 14.0 COD ut, g/l 18.0 17.1 18.0 19.7 18.8 mineral. % in ll 12 14 25 27 mineral. % ut 10 11 11 19 20 valens kol in -0.3 -0.5 -0.8 -0.8 -0.5 valens kol ut -0.4 -05 -0.6 -0.3 +0.1 En tydlig slutsats man kan dra från de jämförande försöken är att en väsentlig förbättrad kappareduktion erhålles på den cellulosamassa som matas ut från syrgasreaktom, om en selektiv våtoxidation sker av lutvätskan som erhållits i ett extraheiingssteg efter 9945se.doc 99-06-15 ...nu ...o _.. 10 l5 20 25 30 522 161 15 syrgassteget, innan denna våtoxiderade lutvätska får impregnera cellulosamassan innan cellulosarnassan leds till syrgassteget.
Med en samtidig pH-justeiing med natriumhydroxid i eller omedelbart efter oxygenatorn så erhålles även en god buffiingseffekt så att delignifieringsarbetet kan bibehållas under ett konstant högt, men ej alltför högt, pH-värde genom hela syrgassteget. Endast en marginell sänkning av pH-värdet om 0.1 enheter på cellulosamassan ut från syrgasreaktorn kan skönjas vid tillämpning av en uppñnningsenlig våtoxidering i försök D och E.
En påtaglig effekt av karbonatiseiingen är att TIC( Total Inorganic Carbon, motsvarande karbonatiserat kol) är mycket hög relativt processer utan våtoxidering av returluten med pH-justering. Den i form av karbonater bundna mängden kol bibehâlles hög genom hela syrgassteget och mineraliseringsgraden (andelen oorganiskt bundet kol relativt organiskt kol) är även den bibehållen hög genom hela syrgassteget.
Detta innebär att den i syrgassteget tillförda syrgasen till större del användes för delignifieringsarbetet, och att en betydligt reducerad andel av syrgasen behöver användas för att oxidera i returluten utlöst organiskt kol.
Prover vid användning av våtoxideringstekniken enligt uppfinningen visar att det organiska kolet i massasuspensionen ut från syrgassteget undergår en reduktion typiskt från 4.9 till 4.4 gram/liter, vid j ämförelse med en i övrigt likartat syrgassteg men utan våtoxidering av återförd returlut. Detta kan synes vara en marginell reduktion om 0.5- 4% av det organiska koleti massasuspensíonen, men verkligheten visar att våtoxideringen har lyckats reducera det mest reaktionsbenägna kolet i returluten. Denna O.5-4%-iga reduktion av det organiska kolet i luten från oxygenatorn medför en direkt reduktion av sodapannans termiska belastning i motsvarande grad. Det är i sodapannan som det organiska materialet som lösts ut i lutvätskan förbränns, och denna sodapanna utgör ofta en begränsade faktor, en flaskhals, vid eventuella produktionsökningar i massaframställningsprocessen, då sodapannan redan utnyttjas maximalt.
Andra Järnförande försök/verifiering av tryckets inverkan på resultat I ett andra jäniförande försök styrktes effekten av trycket under vâtoxideringen. Vid 9945se.doc 99-06-15 10 522 161 samtliga försök F -I användes oblekt sulfatmassa av barrved, huvudsakligen tall med kappatal 32,3 och viskositet 1276 dm3/kg. Returluten som användes för spädning av massan är tagen från en tvätt belägen omedelbart efter syrgassteget i en fabrikslinje inkluderande även ett kontinuerligt kokeri, där nämnda massaprov är taget.
Försök F samt G är en simulering av fabrikens processbetingelser vid syrgasblekning och genomfördes som försök A (tidigare beskrivet). Satsningen av NaOH var extrem i försök G, motsvarande 100 kg ptp. Noterbart är att initialt pH var cirka l enhet högre relativt försök A (då pH var ca 12), och sålunda på den höga sidan.
I försök H samt I genomfördes syrgasblekningen som i försök F samt G, men med vätoxidering av returluten under tryck ca 10bar (enligt uppfinningen) respektive under atmosfäriska betingelser. Temperatur-tidbehandlingen motsvarar 20-30 minuter vid ca lO0°C. På grund av satsningen av NaOH vid våtoxidationen så erhölls ett initialt pH på 13.2. Däremot förekom ingen atmosfärisk impregnering och lakning med returluten före syrgasdelignifieringen såsom utfördes i försöken D samt E.
Resultaten av detta andra jämförande test kan sammanställas i följ ande tabell; MASSA Försök Försök Försök Försök F G H I kappatal, massa ut från syrgassteg 17.5 14.3 12.7 14.6 viskositet, massa ut fr. syrgassteg 1059 966 900 912 Returlut Norm. Norm. Våtox Våtox +tryck atm NaOH, kg/t 25 100 25 25 pH in, till 02 reaktor 12.7 13.2 13.2 13.3 pH ut, från 02 reaktor 10.3 13.0 13.1 13.2 TIC in, g/l 0.9 0.9 1.4 1.5 TIC ut, g/l 1.1 1.5 1.7 1.7 TOC in, g/l 7.1 7.1 7.0 7.1 TOC ut g/l 8.6 8.9 9.3 8.7 9945561100 sis-ons 10 15 20 25 522 161 17 COD in, g/l 18.8 18.8 18.7 19.3 COD ut, g/l 22.3 23.2 23.8 23.1 mineral. % in 11 11 17 17 mineral. % ut 11 16 16 16 Det kan konkluderas, att försök I med atmosfarisk våtoxidation, trots en total alkalisats av ( lOO+25) kg NaOH ptp i våtoxidation resp. syrgasdelignifiering, samt ett initialt pH av 13,3, ej förmår deligniflera till samrna nivå som man åstadkommer i försök G med en totalsats av 100 kg NaOH ptp och ett pH vid 13.2.
Den höga satsningen av alkali, l00kg, i våtoxideringen är nödvändig i laboratorieförsök för att momentant bygga upp den alkalinivå som normalt byggs upp i processen vid kontinuerlig fdrift genom överbäring från främst kokeriet. Vid stationär drift byggs alakalinivån upp successivt genom den kontinuerliga återcirkulering av kokvätskor till föregående processteg.
Med trycksatt våtoxidation däremot som i försök H kan man ytterligare sänka kappatalet 2 enheter vid ungefarligen bibehållen viskositet.
I linje med detta ligger också att såväl TOC som COD ökar med ca 30% vid delignifieringen enligt försök H, men bara 20% enligt försök I.
Härigenom är påvisat att delignifieringen kan förbättras 2-5 enheter genom våtoxidation, varav cirka 2 enheter kan hänföras till trycksättningen under våtoxidationen. Övriga försök visar att utan våtoxidering samt tillsats av natriurrihydroxid så sjunker pH drastiskt, 1.9-2.0 enheter, vilket får till följd att delignifieringsarbetet ej sker vid optimalt högt pH-värde.
Denna effekt har delvis medfört att man i många installerade processer tvingats införa dubbla syrgassteg för att förbättra eller erhålla tillräcklig deligniñering samt blekning.
Ytterligare försök har utförts vilka styrker ovan resultat. Av 16 utförda försök styrker alla att kappa minskar med ytterligare 1-6 enheter på cellulosamassan efter syrgassteget 9945se.doc 99-06-15 10 20 25 30 522 161 18 om en uppfinningsenlig våtoxidation utförts på returluten.
De vätske/massaförhållanden som råderi en uppfmningsenlig process enligt figur 1 enligt följ ande(ton vätska per ton massa); -massa in till lagringstorn z 9 -massa ut från lagringstorn: 19 sålunda en tillsats om 10 ton våtoxiderad returlut per ton massai lagringstomet.
Våtoxidationens stabiliserande effekt på pH-nivån.
I figur 2 visas en titrerkurva med linjär skala, åskådliggörande hur pH förändras när NaOH sâttes till returluten med och utan föregående trycksatt våtoxidation vid 95-100 grad C. Den fetlagda kurvan är en referens och visar hur ren NaOH tillsats höjer pH- värdet, dvs en helt obuffrad lut.
Om man utgår från normal returlut, kurva 1 (tiianglar) och ett pH-värde på 12,4 så förbrukas cirka 25 kg NaOH ptp vid sänkning ner till pH 10,8 då massan lärnnar syrgasreaktorn.
Detta kan beräknas från; 0,07 mol/L * 40 molvikt * 9 ton lut/ton massa= 25 kg NaOH ptp.
Om man istället använder tiyckoxiderad returlut(kurva 2 eller 3) enligt uppfinningen och startar vid samma pH vid 12,4 har man förbrukat samma mängd NaOH när slutpH når 11,9, svarande mot en slutkoncentration av NaOH om 70 mmol/l. Detta medför att det kvarstår en viss delignifieringspotential hos den behandlade returluten.
Det framgår av referenskurvan med ren NaOH, att man måste höja initial pH till 12,9 och når ett slut pH runt 1 1 vid en förbrukning av 25 kg NaOH ptp.
Detta innebär dels att delignifieringen utföres vid onödigt högt pH, dvs mindre selektivt, men även att pH under förloppet slutligen blir alltför lågt och reaktionshastigheten oacceptabelt låg. Stora delar av reaktorns volym ytnyttjas därför inte på ett optimalt sätt.
Om man vill jämföra det konventionella syrgasdelignigieringsfallet (kurva 1) med fallet med våtoxidcrad lut (kurva 2 eller 3) ser man att massans alkalifördelning i ett kontinuerligt staedy state tillstånd kan konstanthållas vid högre genomsnittligt pHvärde. 9945se.doc 99-06- 15 10 15 20 25 30 522 161 I, Returtvättlut från oxygenator som förs bakåt (motströms processflödet) till kokeriet med en nettoström av 2-3 ton vätska per ton massa, pH justeras efter önskemål i intervallet från bikarbonat till karbonat. I senare fallet åtgår totalt mer oxiderad vitlut till syrgassteget, vilket dock i någon mån kan kompenseras med lägre alkalisatsning till något av kokericirkulationema.
Buffiingen, eller stabiliseringen av en högre pH nivå, är alltså en egenskap i returluten som man kan förstärka med trycksatt våtoxidation. Stabiliserat pH på en högre nivå under syrgasdelignifieringen betyder ett högre genomsnittligt pH och en accelererad reaktionshastighet för delignifieringsförloppet vid i princip konstant alkaliförbrukning vad gäller massan. I realiteten är det så att vid pH under 11.7 blir reaktionshastigheten försumbar, vilket faktum även har dokumeterats av STF I (Svenska Trä Forsknings Insitutet) vid deras studier av syrgasdelignifieringens kinetik.
Reaktionstiden vid syrgasblekning fördubblas från 45 tilll 90 minuter om man sänker OH koncentrationen från 20 till 5 mmol/L, dvs en pH sänkning från 12.3 till 11.7. Den aktuella delignifieiingsgraden är då 65%, temperaturen 1 10 grader C och syrgastrycket 1 MPa. STFI's validering av kinetiken genomfördes vid konstanthållen pH. Under pH 11.7 blev då reaktionstidema orealistiskt långa.
I figur 3 visas en motsvarande titrerkurva, men med logaritmiska skalor. Här framgår än tydligare den förbättring som den våtoxiderade returluten(syrgasavluten) medför.
Möjligheter att växla kappatalsreduktion mot viskositetsförbättring Genom en enkel modifikation av processbetingelserna i syrgassteget på i sig känt sätt genom temperatursänkning, kan man i försök D och E få en förbättrad viskositet på massan vid samma kappatalsnivå motsvarande de kappatalsnivåer som erhölls i försöken A-C. Det finns dokumenterat av STFI att om i en befintlig reaktor, "konstant pH" höjes från 12 till 12.3 och temperaturen sänkes med 10 grader C, kan man med bibehållen delignifieringsgrad om cirka 65% förbättra viskositeten med 50-60 SCAN enheter. Alternativt kan man sänka kappa med 2-3 enheter vid samma viskositet, om den högre temperaturen bibehålles.
Anordningen enligt uppfinningen är ej begränsad av ovan beskrivna utföringsformer, 9945se.doc 99-06-15 522 161 20 utan kan varieras inom ramen for de efterföljande patentkraven. Det väsentliga är att oxygenatorn tillåtes verka enbart på ett väl separerat lutvätskeflöde, där ingen hänsyn behöver tas till effekter på massans egenskaper, samt att i själva syrgassteget undvika att tillförd syrgas och natriurnhydroxid till sin huvuddel förbrukas för att oxidera utlöst organiskt material och sänka pH i massan omgivande lutvätska. 9945se.doc 99-06-15

Claims (9)

1. 0 15 20 25 30 l. 9945 se4.doc 522 161 21 c o n u c v Q | ~ v. PATENTKRAV Förfarande för syrgasdelignifiering av massasuspensioner med förbättrad selektiv kappareduktion k ä n n e t e c k n a t a v att returlut (40) extraherad från cellulosamassasuspensíonen i åtminstone ett tvättsteg (20) i massafrainställ- ningsprocessen efter ett syrgassteg (16,17) behandlas i en trycksatt oxygenator (30) under närvaro av syrehållande gas, - att syrgasen tillföres oxygenator under bibehållande av ett lägsta övertryck av syrgasen inom intervallet 1,5-15 bar, företrädesvis ett lägsta övertryck inom intervallet 10-12 bar, -i vilken oxygenator en våtoxidering av i luten befintligt organiskt material sker, -varefter den i kärlet våtoxiderade returluten samrnanblandas med massasuspensionen innan denna blandning tillföres en syrgasreaktor, -att returluten hålles och behandlas i oxygenatom under en minsta tidsrymd inom intervallet 5-30 minuter, företrädesvis 5-20 minuter, -att natriumhydroxid (N aOH) tillföres massasuspensionen i anslutning till bildning av koldioxid i oxygenatom och där bildade karbonat- och bikarbonatj onema ger luten en buffrande kapacitet samt -att oxygenatom arbetar vid ett pH mellan 8.5-l2.5 och att tillförseln av natrium- hydroxid sâkerställes innan denna blandning tillföres en syrgasreaktor.
2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n at a v att den syrehållande gasen tillföres i forrn av syrgas. F örfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t a v att i oxygenatom befintlig returlut uppvärmes, företrädesvis med direkt eller indirekt uppvärmning med ånga. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n at a v att uppvärmning av returluten i oxygenatom sker till en temperatur inom intervallet 80-l20°C, företrädesvis 95- ll0°C. 01-10-05 10 15 20 25 30 522 161 22 f* Förfarande enligt något av föregående krav k å n n e t e c k n at a v att den från oxygenatom erhållna våtoxiderade returluten åtminstone till del (42) användes som förtrångningsvåtska i en tvåttanordning (12) för cellulosamassasuspensionen, varvid den från oxygenatom våtoxiderade returluten ersätter föregående koklut eller annan åtminstone delvis icke våtoxiderad luthållande vätska i massasuspensionen väl innan cellulosamassasuspensionen tilledes en reaktor (17) för syrgasdelignifiering. Förfarande enligt något av krav 1-4 k ä n n et e c k n at a v att den från oxygenatom erhållna våtoxiderade returluten åtminstone till del (41) användes som impregneringsvätska i ett atmosfarsikt impregneringssteg (15) för cellulosamassa- suspensionen, varvid den från oxygenatom våtoxiderade returluten impregnerar samt i huvudsak ersätter föregående koklut eller annan åtminstone delvis icke våtoxiderad luthållande vätska i massasuspensionen väl innan cellulosamassa- suspensionen tilledes en reaktor (17) för syrgasdelignifiering. F örfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t a v att natriumhydroxiden tillsättes i en mängd så att i massasuspensionen uppnås en buffrande koncentration av med tillsammans med det organiska materialet i främst luten bildad natiiumkarbonat (NaQCOQ motsvarande minimum 0,02 mol, företrädesvis 0,10-0,20mol per liter massasuspension, medförande ett pH-värde överstigande 11.0, företrädesvis överstigande 1 1.6. Förfarande enligt krav 1 eller 7, k ä n n e t e c k n at a v att natriumhydroxiden tillsättes i eller i omedelbar anslutning efter oxygenatom. F örfarande enligt något av föregående krav k å n n e t e c k n at a v att i oxygenatom utfallda beståndsdelar, vilken utfallning befråmjas av våtoxidations- processen, avskilj es med en avskiljningsanordning i anslutning till oxygenatron 10. F örfarande enligt krav 9 k ä n n e t e c k n at a v att avskiljningen sker genom antingen en ñltreringsprocess, sedimenteringsprocess eller flotationsprocess. 9945 se4.doc 01-10-05 10 15 20 25 30 ll. 12. 1
3. 9945se
4.doc 522 161 23 av :eo F örfarande enligt krav 9 k ä n n e t e c k n at a v att magnesiumsulfat tillsättes för att närvara under våtoxidationen i oxygenatom, varvid primärt utfállningsprocessen förbättras ,men sekundärt även att nivån på viskositeten på massan efter syrgadelignifiering höjs. Förfarande enligt något av krav 9-1 1 k å n n e t e c k n at a v att utfállnings- processen förstärkes genom tillsättning av flockningsmedel, exempelvis av typ polyetylenoxid. Anordning för selektiv syrgasdelignifiering i åtminstone en syrgasreaktor (17) av massasuspensioner med förbättrad selektiv kappareduktion av massasuspensionen efter syrgasdelignifieringen , k ä n n e t e c k n a d a v att en tvättanordning (20) är anordnad i tillverkningsprocessen av cellulosamassa efter syrgasreaktom (17), från vilken tvättanordning extraherad returlut separeras och tilledes till en oxygenator(30), -där oxygenatom (30) utgöres av ett trycksatt kärl med tillförselanordning (31) för syrehållande gas i vilken oxygenator våtoxidation av lutvätskan sker, där oxygenatom är ett tryckkärl kapabelt att motstå tryck av storleksordningen 1,5-15 bar, företrädesvis 10-12 bar, och att medel (32a,32b) finns för erhållande samt upprätthållande av detta tryck i oxygenatom under väsentligen hela våtoxideringsprocessen och företrädesvis även under kontinuerlig in- och utmatning av returluten -varefter den våtoxiderade lutvätskan återfóres i delflöde (41 eller 42) via en tillförselledning till en utbytesenhet eller spädningsenhet (12 eller 15) i tillverkningsprocessen före cellulosamassans tillförsel till syrgasreaktom (17), -vilken utbytesenhet eller spädningsenhet (12 eller 15) innefattar medel för utbyte av en lut-/kokvåtska närvarande i cellulosamassasuspensionen innan utbytesenheten med en våtoxiderad returlut respektive spädning med den våtoxiderade returluten. -att oxygenatom har en volym som medger att all returlut som återföres erhåller 01-10-05 10 15 20 25 30 14. 1
5. 1
6. 1
7. 1
8. 1
9. 9945se4.doc 522 161 24 o u u u o o n | ø v; en uppehållstid om 5-30 minuter , företrädesvis 5-20 minuter,i oxygenatorn, så att där bildade karbonat- och bikarbonatj onema ger luten en buffrande kapacitet, och -att i nära anslutning till oxygenatorn, företrädesvis integrerat med oxygenatom åtminstone i dess utmatningsände, är anordnat en tillförselanordning 35 för natriurnhydroxid. Anordning enligt krav 13 k ä n n e t e c k n a d a v att utbytesenheten innefattar en tvättanordning (12) i vilken lut-/kokvåtskan befintlig i cellulosamassasuspension innan tilledning till tvättanordningen förträngs/utbytes mot den i oxygenatorn (30) våtoxiderade returluten. Anordning enligt något av föregående krav 13-14 k ä n n e t e c k n a d a v att utbytes enheten innefattar en lagringstom/impregneringskärl ( 1 5) i vilken cellulosamassasuspension impregneras med den i oxygenatorn (30) våtoxiderade returluten. Anordning enligt krav 13 k ä n n e t e c k n a d a v att tillförselanordningen (35b) för natriumliydroxid år anordnat att tillföra natriumhydroxid till ett första delflöde (41) från oxygenatorn (30), varvid ett andra delflöde (42) ej tillförs natriumhydroxid och istället tilledes direkt till en tvättanordning (12). Anordning enligt något av föregående anordningskrav k ä n n e t e c k n a d a v att en avskiljningsanordning (50) för utfållt material år anordnat i nära anslutning till oxygenatorn. Anordning enligt krav 17 k ä n n e t e c k n a d a v att avskiljningsanordningen (50) innefattar åtminstone endera av a) ett filter, b) en sedimenteringsanordning, eller c) en flotationsanordning. Anordning enligt krav 17 k å n n e t e c k n a d a v att avskiljningsanordningen (50) är anordnad direkt efter oxygenatom. 01-10-05 522 161 25 20. Anordning enligt krav 17 k ä n n e t e c k n a d a v att avskiljningsanordningen (50) är anordnad integrerad med oxygenatorn. 9945se4.doc 01-10-05
SE9902285A 1999-06-17 1999-06-17 Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion SE522161C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902285A SE522161C2 (sv) 1999-06-17 1999-06-17 Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion
PCT/SE2000/001243 WO2000079040A1 (en) 1999-06-17 2000-06-15 Process and device for oxygen delignification giving improved kappa reduction

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9902285A SE522161C2 (sv) 1999-06-17 1999-06-17 Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9902285D0 SE9902285D0 (sv) 1999-06-17
SE9902285L SE9902285L (sv) 2000-12-18
SE522161C2 true SE522161C2 (sv) 2004-01-20

Family

ID=20416114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9902285A SE522161C2 (sv) 1999-06-17 1999-06-17 Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE522161C2 (sv)
WO (1) WO2000079040A1 (sv)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028960A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Linde Aktiengesellschaft Process for the deresination of pulp and use of carbon dioxide or (bi)carbonate therefor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI123086B (sv) 2011-02-28 2012-10-31 Aalto Korkeakoulusaeaetioe Förfarande för tillvaratagande av kemikalier
WO2015197917A1 (en) * 2014-06-23 2015-12-30 Metsä Fibre Oy Method of delignifying fibrous suspensions of alkaline cooking

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE360128C (sv) * 1970-08-25 1983-10-31 Mo Och Domsjoe Ab Sett att bleka cellulosamassa med en syreinnehallande gas i nervaro av alkali
US3951733A (en) * 1974-11-06 1976-04-20 International Paper Company Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen
EP0564443A1 (en) * 1992-03-15 1993-10-06 Kamyr, Inc. Treatment of bleach plant filtrates
SE9604802L (sv) * 1996-12-27 1998-06-28 Aga Ab Förfarande för behandling av cellulosafibrer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028960A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Linde Aktiengesellschaft Process for the deresination of pulp and use of carbon dioxide or (bi)carbonate therefor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2000079040A1 (en) 2000-12-28
SE9902285D0 (sv) 1999-06-17
SE9902285L (sv) 2000-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI67242B (fi) Saett att avlaegsna lignin fraon oblekt kemisk pappersmassa
US4155806A (en) Method for continuous alkaline delignification of lignocellulose material in two or more steps, the final of which with oxygen
SE469387B (sv) Saett vid blekning av massa utan anvaendning av klorkemikalier
FI125025B (sv) Förfarande för minskning av fosfor i avloppsvatten och processvatten
JPH11241285A (ja) 前清浄化されたパルプの製造方法
US6336994B1 (en) Totally chlorine free bleaching process using recovered filtrate
EP0734470B1 (en) Method for the manufacture of bleached cellulose pulp
SE523572C2 (sv) Kokning med svartlut samt förbehandling av cellulosahaltigt material
CN111819323B (zh) 生产溶解浆料的方法
US5540816A (en) Method of integrating bleaching and recovery in the production of pulp
SE522161C2 (sv) Förfarande och anordning för syrgasdelignifiering med förbättrad kappareduktion
EP1528149A1 (en) Low consistency oxygen delignification process
RU2636560C2 (ru) Способ и устройство для обработки жидких потоков на целлюлозном заводе
RU2084574C1 (ru) Способ получения целлюлозной массы
JP2004515667A (ja) 脱インキ汚泥からの無機物質の回収方法
US5972165A (en) Method of producing oxidized white liquor using dregs containing carbon particles
WO1995032331A1 (en) Sulphidic impregnation of chips for alkaline pulping
WO1992020856A1 (en) White liquor preparation and pulping process
CN114258444B (zh) 一种调节绿液渣pH值的方法及系统
EP3126296B1 (en) Method for reducing phosphorus in effluent or filtrate
JP3361279B2 (ja) パルプ製造の際の溶解固形分の制御方法
SE521678C2 (sv) Kontinuerlig sulfatkokning med behandling av flis med avdragen avlut

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed