SE532130C2 - Flerstegsframställning av mekanisk massa med AP genom blåslinjebehandling med raffinör - Google Patents

Description

25 30 35 EEE “1313 lignocellulosahaltiga materialen före eller under defibreringen och fibrilleringen i en raffinör. På det tidiga utvecklingstadiet av detta slags massaberedningsprocess Enligt det tillämpades behandlingen med alkalisk peroxid på flis för att låta testades två grundkoncept. första konceptet blekningsreaktionerna slutföras eller så gott som slutföras före raffinering. Det andra grundkonceptet gick ut pâ, att tillsätta hela den alkaliska peroxidenr i raffinören antingen utan någon förbehandling eller tillsammans med stabilisatorer eller annan alkalisk förbehandling före inmatningen av alkalisk peroxid i raffinören.

Konventionellt resulterar inklusionen till där krusta av kemikalier, exempel silikater, före raffinören i en situation, bildas på behandlingsutrustningen. Själva raffinöromràdet kan också lida av uppkomsten av silikatprecipitat, i synnerhet vid behandling av barrved, vilket kan resultera i förglasning av raffinörplàtarna.

Tillsättningen av kemikalier i ett ställe nedströms om raffinören har också föreslagits.

Dessa förslag innefattar emellertid inte användningen av kemisk förbehandling eller konditionering av flisen. Dessutom visade sig en dylik tillsättning av kemikalier nedströms vara oförenlig med raffineringsförhållanden vid högt tryck.

Samanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning hänför sig till inmatning av kemikalier i lignocellulosahaltigt material strax efter raffinering i syfte att åstadkomma bl.a. en jämförbar blekningseffektivitet som vid användning av kemikalier på ställena uppströms om och/eller vid raffinören.

Inmatningen av kemikalier nedströms om raffinören, där raffinören kan vara en primär-, sekundär- och/eller en 10 15 20 25 30 35 2532 139 tertiärraffinör, används i samband med konceptet, där kemikalier tillsätts, till exempel i form av förbehandling med alkalisk peroxid, i lignocellulosahaltigt material före raffinering. Företrädesvis har raffinören en högst trycksatt mantel för att nå de kända fördelarna med högtrycksraffinering.

Inmatningen av kemikalier nedströms om raffinören enligt uppfinningen kan alternativt användas i samband med processen som i detta sammanhang kallas för P-RC followed by Refiner Chemical Treatment - förkonditionering som följs av kemisk behandling med raffinör) APMP som kombinerar konceptet, till exempel i form av (Preconditioning där kemikalier tillsätts, förbehandling med alkalisk peroxid, i lignocellulosahaltigt inmatningsmaterial före primärraffinering, till primärraffinören. med konceptet, där kemikalier, exempel alkalisk peroxid, tillsätts i Den föredragna utföringsformen av uppfinningen innefattar att över en tredjedel av den totala alkaliperoxiden (och/eller andra kemikalier kända inom omrâdet vid blekning eller annan behandling av lignocellulosahaltigt material för producering av massa eller massan prekursorer) tillförs närheten av blåsventilen i den mellanliggande linjen efter raffinören, kombinerat vid eller i med tillsättning av kemikalier i raffinören och kemisk impregnering av flisen uppströms om raffinören för att åstadkomma en energieffektivare process i syfte att möjliggöra effektivare blekning än vid tillsättning av alla kemikalier före utmatningen från raffinören.

En avsevärd fördel med uppfinningen, när ett större antal kemiska reaktioner överförs nedströms i jämförelse med konventionella tekniker, är kemikaliernas högre effektivitet som är ett resultat av relativt sett större eller intensivare satsning av kemikalier och/eller kemiska stabilisatorer i blàslinjen efter raffinören. 15 20 25 30 35 532 130 En vidare fördel med uppfinningen är att den höga temperaturens och/eller andra förhållandenas skadliga effekter, som är kända för att påverka massans ljushet och utveckling, reduceras före och under högtrycksprimärraffinering.

En annan fördel med uppfinningen, då den förverkligas i ett högtryckssystem, är att mer ånga och/eller värme av högre kvalitet återvinns än i andra typer av P-RC APMP-system, där primärraffinören är antingen i sin helhet eller vid inloppet vid atmosfärstryck.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrivs mera detaljerat under hänvisning till de bifogade ritningarna, av vilka FIG. 1 är ett blockschema som visar P-RC APMP -processen i allmänna drag.

FIG. 1A är ett blockschema som visar steg, i vilka lignocellulosahaltigt material överförs till en raffinör som har en mantel vid, atmosfärstryck, och utmatning vid atmosfärstryck.

FIG. lB är ett blockschema som visar steg, i vilka lignocellulosahaltigt material överförs till en raffinör som har en trycksatt mantel, och trycksatt utmatning.

FIG. lC är ett blockschema som visar steg, i vilka nyfibermassa som producerats i raffinören med en mantel vid atmosfärstryck överförs till ett högkonsistenstorn genonl en transferanordning. 10 15 20 25 30 35 *IT32 1313 FIG. 1D är ett blockschema som visar steg, i vilka nyfibermassa som producerats i raffinören med en mantel vid atmosfärstryck överförs direkt till ett högkonsistenstorn.

FIG. lE är ett blockschema som visar steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett högkonsistenstorn genom en transferanordning.

FIG. lF är ett blockschema i enlighet med en utföringsform av uppfinningen visande steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett högkonsistenstorn.

FIG. 2 är en tabell, där P-RC jämförs med två förut kända processer.

FIG. 3 är en kurva visande freeness-talet i förhållande till energiförbrukningen hos P-RC och två förut kända processer.

FIG. 4 är en kurva visande densiteten i förhållande till energiförbrukningen hos P-RC och tvâ förut kända processer.

FIG. 5 är en kurva visande dragstyrkans utveckling hos P-RC och två förut kända processer.

FIG. 6 är en kurva visande sprängstyrkans utveckling hos P-RC och två förut kända processer.

FIG. 7 är en kurva visande ljushetens utveckling hos P-RC och två förut kända processer.

FIG. 8 är en kurva visande mässans ljusspridningskoefficient som funktion av freeness-talet hos P-RC och två förut kända processer. 10 15 20 25 35 532 'BSÜ FIG. 9 visar i tabellform en jämförelse mellan en mantel vid atmosfärstryck och en trycksatt mantel träflis av asp enligt P-RC. vid behandling av FIG. 10 visar i tabellform en jämförelse mellan en mantel vid atmosfärstryck och en trycksatt mantel traflis av björk enligt P-RC. vid behandling av FIG. 11 är ett blockschema i enlighet med en utföringsform av uppfinningen visande steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett retentionstorn med tillsättning av kemikalier i den mellanliggande linjen som följer reglerventilen.

FIG. 12 är ett blockschema i enlighet med en utföringsform av uppfinningen visande steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett retentionstorn med tillsättning av alkaliska peroxidkemikalier i den mellanliggande linjen före separatorns inlopp.

FIG. 13 är ett blockschema visande steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett retentionstorn med tillsättning av alkaliska peroxidkemikalier i den mellanliggande linjen vid separatorn.

FIG. 14 är ett blockschema visande steg, i vilka nyfibermassa som producerats i den med en trycksatt mantel försedda raffinören överförs till ett retentionstorn med tillsättning av alkaliska peroxidkemikalier i den mellanliggande linjen vid separatorns utlopp.

FIG. l5 behandlingen av björk- visar i tabellform en jämförelse beträffande och lönnflis mellan tillsattningen av 10 15 20 25 30 35 532 ¶3Ü kemikalier i raffinörens inlopp och i blàslinjen, i enlighet med uppfinningen.

FIG. 16 visar i tabellform en jämförelse beträffande behandlingen av gran- och rödtallsflis mellan tillsättningen av kemikalier i raffinörens inlopp och i blåslinjen, i enlighet med uppfinningen.

FIG. 17 visar i tabellform en jämförelse beträffande behandlingen av träflis vid högre tryck mellan tillsättningen av kemikalier i raffinörens inlopp och i blåslinjen, i enlighet med uppfinningen.

FIG. 18 är ett blockschema i enlighet med en utföringsform av uppfinningen visande steg, i vilka massa som producerats i en trycksatt raffinör överförs via en nællanliggande linje till ett torn.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen FIG. 1 visar ett förenklat flödesschema av P-RC-processen, dvs. mekanisk framställning av massa under användning av alkalisk peroxid (APMP1. I P-RC-processen används i allmänhet alkaliska peroxidkemikalier vid flisförbehandlings- /flisimpregneringssteget(-en)/fasen(-erna) l, 2 och när materialet tillförs primärraffinören 3.

Förbehandlingssteget(-en) (i) som genomförs under faserna l och 2 enligt FIG. 1 innefattar företrädesvis en eller två kompressionsanordningar till Flismaterial matas in genom ett inlopp och det vid atmosfärstryck, exempel skuvpressar. passerar genom åtminstone ett kompressionsområde och åtminstone ett expansionsområde, och utmatas. En kemiskt aktiv lösning tillsätts i typiskt under eller efter dekompressionen vid eller i närheten 10 15 20 25 30 35 532 'lBÜ av utloppet för att underlätta inträngningen av lösningen i materialet.

Raffineringssteget 3 kan innefatta en primärraffinör, som har konventionell storlek och konfiguration samt sådana driftförhållanden som är kända vid framställning av kemimekanisk massa. Beroende av sådana faktorer som om kemikalier skall tillsättas överhuvudtaget och vilka typer av fall skall konfiguration och drift skräddarsys kemikalier i så tillsättas, kan raffinörens storlek, för att inte utsätta kemikalierna för omåttlig temperatur eller kombination av' tid. och temperatur. I en utföringsform av föreliggande uppfinning kan trycket ligga inom området från ca 15 psi upp till tryck som överskrider 45 psi. De kemikalier som tillsätts i raffinören kommer i det nedanstående att kallas för en raffinörlösning.

Stegen som genomförs efter primärraffineringen kan ha närvarande en viss nivå av kemikalier som överförts nedströms från raffinören eller från någon annan uppströms behandling. I en utföringsfornx enligt uppfinningen 1nodifieras den kemiska omgivningen efter raffinering genom, en tillsättning eller tillsättningar av en lösning eller lösningar avsedda för den mellanliggande linjen. Den mellanliggande linjen befinner sig mellan raffinören och retentionstornet. visas i FIG. ll, Till exempel såsom tillförs alkalisk peroxidlösning till massan i den mellanliggande linjen, vid blåslinjen 30, efter behandlingen i och utmatning från raffinören. Kemikalierna kan tillföras ett ställe eller flera ställen längs och runt blåslinjen 30. Blàslinjen 30 kan sträcka sig mellan blåsventilen och den mellanliggande linjens separator. Såsom visas i FIG. 18, tillförs kemikalierna blåslinjen mellan blåsventilen och separatorn 42. Separatorn, till exempel en cyklon, kan fungera så att den avskiljer ånga/värme/vätska eller kombinationer av dessa från massan. Före inmatningen i 10 15 20 25 35 532 1230 separatorn kan massan ha en konsistens av ca 20 % - 60 % och en temperatur av ca 80 °C - ca 155 °C.

Insprutningen av kemikalierna i ett ställe eller flera ställen av den mellanliggande linjen kan utföras genom enkla öppningar i den mellanliggande och/eller att som är anslutna till linjen. linjen genom använda injektorer, såsom dysor, Dysorna kan anslutas sätt till den. mellanliggande linjen på olika längs eller runt den mellanliggande linjen för att styra tillsättandet av kemikalier på önskvärt sätt. Styrandet kan vara till exempel beroende av effekten som tillsättningarna har till och/eller konditioneringsprocessen. De profilerna med hänsyn blekprocessen kemiska inom massaflödet kan således modifieras eller upprätthållas till exempel med hjälp av sekvensering, flödeshastighet, sammansättning och/eller varaktighet av insprutningen. Andra variabler, såsom djupet av injektorns inträngning i flödesvägen, injektorns vinkel, konfigurationen av injektorns öppningar och andra egenskaper hos injektorsammanställningen kan modifieras for att uppnå ett önskat resultat. Inmatningen av kemikalier 5 kan modifieras genom att variera inmatningsstället på basen av trycket som råder under raffineringen. Till exempel alkaliska peroxidkemikalier kan inmatas omedelbart (från knappt några tum till ett par fot) efter blåsventilen, där alkaliska peroxidkemikalierna kan också inmatas omedelbart före cyklonen (från knappt några tum till ett par fot) speciellt vid högtrycksraffinering, överskrider 45 speciellt vid làgtrycksraffinering, trycket underskrider ca 45 psi. De efter blåsventilen, där råder fall alkaliska peroxidkemikalierna tillsättas någonstädes mellan cyklonen och blåsventilen. trycken som psi. I andra kan de Raffinören kan vara primär, sekundär och/eller tertiär med en trycksatt mantel, eller helt trycksatt från forvärmaren till raffinörutloppet. Trycket i raffinören bidrar till 10 20 25 30 35 532 'iBÜ 10 utskjutandet av massan från raffinören under utmatningen.

Utmatningen kan modifieras eller styras till exempel med en blåsventil. Den tryckstödda utmatningen av' massan till den mellanliggande linjen kan resultera i det att massan har en uppehållstid från ett par sekunder till några minuter i den mellanliggande linjens olika delar. Massan kan uppnå höga hastigheter och bli utsatt för kraftfull turbulens, flödar genom den mellanliggande linjen. när den förbättrar sammanblandningen av kemikalierna och massan. intensiva Den turbulensen, och en hög temperaturgradient i massaflödet kan också bidra till överföringen av kemikalier till individuella massafibrer och till fiberväggen.

Som ett illustrativt exempel kan massans temperatur vara ca 100 °C eller högre och den kemiska lutens temperatur 40 °C eller lägre. Temperaturen av lösningen i den mellanliggande linjen kan företrädesvis ligga inom området från ca 10 °C till ca 25 °C, alkaliska men den kan vara t.o.m. 80 °C. Tillsättandet av peroxidkemikalier vid den mellanliggande linjen förkortar tiden, under vilken de alkalíska peroxidkemikalierna är utsatta för hög temperatur, i synnerhet när förhöjd temperatur och/eller förhöjt tryck råder vid raffineringen.

Denna tillsättning av kemikalier i massaflödet efter raffineringen genom insprutningsdysor bidrar till lättare stabilisering av och en högre effektivitet hos peroxiden.

Användningen av uppfinningen i en mellanliggande linje med ett överatmosfäriskt raffinörsystem kan också resultera i förbättrad eller nwdifierad återvinning av ånga/värme/vätska UI massan.

Sådan ånga kan vika av genom ett ångrör 36. Dessa drag möjliggör också produktionen av massor med högt freeness- tal och låg spethalt, eftersom det är väl känt inom industrin att ett högre raffineringstryck har en tendens att producera massa med lägre spethalt eller renare massa. I några fall kan en press ingå vid sidan av eller i stället för cyklonen 32.

Pressen kunde också medge en ökning i ång-/värme- /vätskeåtervinningen ur massan.

Dessa förhållandena 10 20 25 35 532 '130 11 I en utföringsfornl av uppfinningen kan optimeringsprocessen för att påverka effektivitet peroxidens och ljushetsutvecklingen åstadkommas, helt trycksatt.

P-RC när primärraffineringen, är I en särskild konfiguration kan detta kallas APTMP, P-RC APMP- i vilka primärraffinören drivs antingen helt för som avviker från andra konfigurationer, vid atmosfärstryck eller vid atmosfärstryck vid inloppet och vid lågt tryck vid manteln.

FIG. 1A - lF visar olika exempel på en P-RC-process av typen som visas i allmänhet i FIG. 1. Till exempel FIG. 1A och IB visar att tillsättningen av lösningen i det lignocellulosahaltiga materialet efter förbehandlingen av materialet i stegen 1 och/eller 2 kan mera specificerat ske vid en tvärtransportör 10 nedströms om skruvpressen och i närheten av raffinören 3, bandmataren 12, eller vid själva raffinören, och/eller TÉHEX. raffinörskivans 14 inlopp vid inloppszonen av raffinörskivans 16 plåtar. kemikalier Tillsättningen av “när materialet tillförs raffinören“ 14 och 16.

P-RC-process kan ha en mantel 3A vid atmosfärstryck eller en innefattar i detta sammanhang ställena 10, 12, Raffinören i en mantel 3B vid övertryck, men inloppet i raffinören är normalt vid atmosfärstryck. Utmatningen av nyfibermassa inifrån en trycksatt mantel 20a kan utföras genom en blåsventil eller en motsvarande anordning och utmatningen inifrån en mantel 20 vid atmosfärstryck kan utföras genom tyngdkraftens inverkan eller motsvarande. fall Det utmatade materialet från raffinören skall i direkt till ett högkonsistensblektorn 24 av någon genom tidigare teknik känd varje passera eller indirekt typ (emellertid med temperaturreglering).

I en utföringsform av uppfinningen har förbehandlingslösningarna, raffinörlösningarna (om närvarande) och lösningarna för den mellanliggande linjen en kemisk inverkan på det lignocellulosahaltiga materialet. Det kan vara 10 15 20 25 30 35 532 'E30 12 fördelaktigt, beroende av det lignocellulosahaltiga materialet och behandlingsutrustningen, att modifiera materialets kemiska profil med hänsyn till dess utsättning för kemikalier för att optimera processen och/eller eliminera eller minska oönskade kemiska inverkningar eller nedbrytning. Dylik modifikation av den kemiska profilen kan åstadkommas genom sekvenserad tillsättning av kemikalier under hela processen, och den kan kombineras med andra varierande förhållanden, temperatur, till exempel koncentration, tryck och verkningstid för vidare förstärka den önskade effekten. att Lignocellulosahaltigt material som behandlas genom att använda P-RC-processen kan utmatas 4 inifrån primärraffinörens mantel (antingen genom utmatning 20 vid atmosfärstryck eller genom utmatning 20a vid övertryck) som nyfibermassa som har ett matbart freeness-tal och soul med. skäl kunde kallas för en massa, utav vilken ett provark kan bildas. lC och ID, Såsom visas i FIG. kunde massan som utmatats vid atmosfärstryck från raffinören passera genom en transferanordning 22, till exempel en förskjutsskruv, till tornet 24, eller mera direkt 28 genom IE och IF, det gäller en trycksatt mantel, utmatas den raffinerade massan en ränna eller motsvarande. Såsom visas i FIG. där typiskt genom en blåsventil och överförs antingen direkt eller indirekt till tornet. IC och IE, kan den, blekta massan som avgår från tornet behandlas Alternativt, såsom visas i FIG. vidare till exempel i en sekundärraffinör. Retentionstornet 24 meg hög konsistens medger att de kemiska blekreaktionerna som överförts från uppströms sidan av tornet kan fortsätta.

I en utföringsform av uppfinningen, till exempel den som visas i FIG. 18, kan det utmatade materialet från blåsventilen tillföras indirekt till ett retentionstorn genom en separator och/eller en press.

Närvaron av en stor alkaliska primärraffinören (till exempel när en stor del av de kemiska mängd peroxidkemikalier i 10 15 20 25 30 35 532 'lBÜ 13 reaktionerna överförs till det kemiska behandlingssteget i raffinören) Detta -kvaliteten ökar effektiviteten. beror på det att variationer i flisformen och med tillsammans träflisens och träfibrernas naturliga heterogenitet gör det ofta svårt, om inte omöjligt, att uppnå en god fördelning av kemikalier i stegen för förbehandling/impregnering av flisen.

I dessa situationer bidrar omblandningen vid primärfaffinören till bättre kemikaliefördelning och därmed förstärker kemikaliernas effektivitet.

I enlighet med en utföringsform av uppfinningen gör tillsättningen av kemikalier i den mellanliggande linjen efter raffinering det möjligt att använda till exempel en trycksatt raffinör och höga temperaturer vid raffinering. Tillsättningen av kemikalier i den mellanliggande linjen, till exempel vid blåslinjen, åstadkommer en snabb och direktare fördelning av till effektiv blekning. kemikalier, exempel kromoforställena för peroxid, i Denna effektivitet uppnås, eftersom de det aktuella reaktionsstället snabbt och utan långvarigt utsättande för den mera önskade peroxidreaktionerna sker på heterogena omgivningen i processens tidigare steg.

Konventionellt försnabbar temperaturen vid inloppet mellan raffinörens alkaliska tidigt. plåtar kromoforavlägsnandet och hemicellulosans reaktioner så mycket att pH-värdet sjunker för Genom att använda den mellanliggande linjen efter raffinören som ett ställe för inblandningen av kemikalier i enlighet med en aspekt på föreliggande uppfinning' fördelas kemikalierna tillräckligt snabbt för att strida framgångsrikt mot och motverka i stor grad den förhöjda massatemperaturen.

Den förhöjda temperaturen kan vara till exempel ca 80 ° - 155 0 C.

I en utföringsform av uppfinningen kan massan uppehàllas i ett retentionstorn med hög konsistens anordnat mellan stegen.

Massan i retentionstornet med hög konsistens kan ha en konsistens av ca 20 % - 40 %, företrädesvis ca 30 %. Massans 15 20 25 30 35 532 'IQÜ 14 temperatur i retentionstornet med hög konsistens kan vara ca 60 ° - 95 °C. Massan kan hållas i retentionstornet från ca 30 minuter upp till över 2 timmar, beroende av den kemiska reaktionen som förutsätts av den kemiska behandlingen.

Uppehållsförhållandena till, innefattar, men är inte begränsade temperatur, tryck, pH~värde, kemikaliernas koncentration, de fasta ämnenas koncentration och tid, vilka möjliggör konditionering och/eller fortsatt blekning av massan och begränsar nedbrytningen av blekmedlet genom reaktioner som inte hör till massablekningen. Sådana ovidkommande reaktioner kan vara icke-produktiva, ineffektiva och/eller skadliga för massablekningen. Det kan, men behöver inte, vara nödvändigt att reglera några av och/eller alla dessa förhållanden, beroende till exempel av typen och tillståndet av det lignocellulosahaltiga materialet som används i processen, och tYPeflf utrustningen. storleken Till och verksamhetsomgivningen av själva exempel temperaturförhållandena kan modifieras genomgående under processen genom att tillsätta kemikalier, trycksatt gas, eller med hjälp av andra uppvärmnings- eller kylningsmetoder. Metoder för modifiering av temperaturen kan tillämpas under överföringen av nyfibermassan 22 genom att använda en blandningsskruv, vatten tillsätts varvid till Nyfibermassans temperatur kan regleras också termiskt tørnet att medan massan blandas och överförs tOInet . inom genom kända använda förut direkt till termiskt till exempel genom att tillsätta vätskor och/eller värmeöverföringskomponenter, medel, om nyfibermassan utmatas tornet 28. Mässan kan regleras eller gaser att genom använda till exempel rörsystem, tornklädsel osv.

Termen "reglering" används i detta sammanhang så att den innefattar både aktiva och passiva tekniker. Regleringen kan därför genomföras med hjälp av en statisk sammanställning av maskinvara eller genom att kontinuerligt mata en eller flera processparametrar och reglera en eller flera processvariabler. 10 15 20 25 30 532 130 15 De kemiska förhållandena som råder på vilket som helst ställe i processen enligt uppfinningen kan modifieras med tillsatsmedel som förebygger oönskad nedbrytning. Denna modifiering kan utföras exempelvis i förbehandlingssteget (- en) 1 och/eller 2, raffinörskivans 14 vid tvärtransportören 10, bandmataren 12, inlOPPf raffinörskivans 16 plåtar, blåsventilen 20a, blåslinjen 30, separatorn 32 och/eller efter separatorn. Ett exempel på stabilisatorer är kelateringsmedel.

Ett kelateringsmedel hänför sig till en sådan förening som har en förmåga att bilda komplex, så kallade kelater, med metaller som förekommer i det lignocellulosahaltiga materialet och nyfibermassan. I sådana metaller kan ingå envärdiga metaller, såsom natriunl och kalium, tvåvärdiga jordalkaliska, metaller kalcium, magnesium och barium, samt tungmetaller, såsom järn, koppar och mangan. Metalljonerna som står kvar i nmterialet under behandlingen, gör blekningen med syrekemikalier (till exempel väteperoxid) mindre effektiv och resulterar i överflödig kemikalieförbrukning samt i. andra problem som är välkända inom den aktuella teknologin. För att minska eller eliminera inverkan av dessa metalljoner kan på processen sådana kelater som till exempel dietylentriaminpentaättiksyra (DTPA), etylendiamintetraättiksyra nitriletriättiksyra (NTA) kelateringsmedel (EDTA) och användas. Dessa och andra förut kända kan. användas ensamma eller som kombinationer enligt behov eller önskemål i beroende av processförhållandena. Dessutom kan exempelvis även silikater och sulfater användas med fördel som stabilisatorer samt för andra ändamål som är välkända inom branschen.

Vidare utföringsformer och aspekter på uppfinningen framgår av nedanstående exempel och beskrivning. 15 20 25 30 35 E32 'E30 16 ILLUSTRATIVÄ EXEMPEL Exempelgrupp A Flera allmänna serier av processer som genomförts på en försöksanläggning beskrivs i de följande exemplen. Materialen och förhållandena i följande exempel, om inte annat anges, är följande: Ved: En blandning av 50 % asp och 50 % amerikansk lind användes i denna undersökning. Asparnas inre delar var murkna, vilket gjorde blekningen svårare än skulle USA, flishuggat och silat innan det behandlades vidare. vad normalt förväntas. Allt trämaterial var från Wisconsin, och barkat, Kemisk impregnering: Flisen förbasades först i 10 minuter och pressades sedan genom att använda Andritz 560GS Impressafiner med kompressionsförhållandet 4:1 före impregneringen med en kemisk lut av alkalisk peroxid. Den kemiska luten tillfördes pressens utlopp och den tillåtna uppehållstiden före raffinering var 30 minuter.

Raffinering: 401, En Andritz-raffinör vid atmosfärstryck, (36") hastighet på 1200 rpm användes i alla raffineringsprocesser.

Modell på 92 cm med dubbla skivor med en konventionell Uppehållstiden mellan primär- och sekundärprocessen var 15 minuter eller mer och ingen utspädning användes efter primärprocessen och före sekundärprocessen.

Raffineringskonsistensen var 20 % både i primär- och sekundärprocessen.

Massatester: TAPPI-standarder användes i samtliga massatester forutonl freeness-testen, (CSF) där kanadensiska standardtester för freeness tillämpades. 15 20 25 30 35 533 ”Hšü 17 I den första av de tre processerna som jämfördes tillsattes alla alkaliska kemikalier (3,3 % totalalkali (TA) och 2,4 % IQO2, tillsammans med 0,2 % DTPA, 0,07 % MgSO4 och 3 % Na2SiOQ i flisimpregneringssteget (dvs. i förkonditionerings- eller förbehandlingssteget) (det fanns bara ett flisimpregneringssteg), varefter raffineringen utfördes vid atmosfärstryck. Denna serie kallades därför för "Flis”. Den andra serien förbrukade ungefär två tredjedelar av totalmängden av de alkaliska peroxidkemikalierna (eller 2,4 % TA, 1,6 % EQO2, 0,08 % DTPA, 0,04 % MgSO4 och 2,4 % Na,SiO3) i flisimpregneringssteget och ungefär en tredjedel av den totala kemikaliemängden (1,0 % TA, 1,0 % 1502, 0,19 % DTPA, 0,05 % MgSO4 och 0,9 '% Na2SiOy vid primärraffinörens inlopp. Denna serie kallas för “Flis+Raffinör” och den representerar föreliggande uppfinning. I den tredje serien som kallas för “Raffinör” pressades flisen först genom att använda samma flispress som i de första två serierna och sedan tillsattes alla alkaliska peroxidkemikalier (4,2 % TA, 3,3 % Hfib, 0,36 % DTPA, 0,11 % MgSO4, 4,3 % Na2SiO3) vid primärraffinörens inlopp. I alla serier hade massan från primärraffinören. en uppehållstid på 15 minuter under en betäckning i trummor (varvid temperaturen blev ca 80 - 90 °C) före raffineringen i det andra steget. Det fanns ingen mellanliggande tvätt.

FIG. 2 sammanfattar nâgra av processförhållandena och resultaten av varje serie. Massorna är alla från raffineringen i det andra steget. Vid peroxidblekning av mekaniska massor föredras i allmänhet ett lägre TA/Hg» -förhållande vid högre temperatur för att förebygga eller minska risken för eventuell mörkningsreaktion hos alkalit. Av denna anledning, såsom visas i tabell 1, användes det lägsta TA/Hgb-förhållandet på 1.27 i "Raffinör"-serien, 1.31 i “Flis”-serien. I (4,2 %) för att förebygga det att pH-värdet sjunker för snabbt och till för lågt värde näst lägsta på “Flis+Raffinör”- serien och det högsta på 1.37 i “Raffinör”- serien användes en större TA-sats under raffineringen som resultat av den höga temperaturen och 10 15 20 25 30 35 532 130 18 värmen som alstras av raffineringsenergin.

FIG. 2, kvarstod rimliga mängder restperoxid och ett rimligt pH-värde upprätthölls.

I varje serie, se Ur kemisk “F1is~- synpunkt utgörs den största skillnaden mellan och “Flis+Raffinör”-serierna av det faktum att den senare är aggressivare så att den överför en större mängd alkaliska peroxidkemikalier till det kemiska behandlingssteget i raffinören.

FIG. 3 _ gällande 8 är grafiska framställningar av data som samlats massan efter sekundärraffinering i de olika undersökta processerna. I FIG. 3 visas hur de olika sätten att tillsätta kemikalier påverkar massans freeness-utveckling i förhållande till specifik energiförbrukning (SEC), ingår i vilken energin som förbrukas under flisbehandlingssteget.

“Flis+Raffinör”-serien hade något lägre SEC än “Flis”-serien, men bägge serierna hade i genomsnitt ca 200 kwh/odmt lägre SEC än blekningen i raffinören, dvs. i “Raffinör”-serien, även om mera kaustiska kemikalier användes i den sistnämnda serien än i de tvâ första serierna och det 8.2, förefaller som om tillsättningen av alkaliska kemikalier slutliga pH-värdet var detsamma, dvs. som i “Flis+Raffinor” -serien. Det vid hög temperatur i raffinörens inlopp har till följd att alkali meI förbruks på eller icke-produktiva reaktioner bireaktioner som inte har så mycket att göra med utvecklingen av massans egenskaper.

Det är skäl att påpeka att SEC vid marknadsmässig verksamhet är i allmänhet lägre än vad som observerats på laboratoriet för framställning av kemimekanisk lövvedsmassa.

SEC-värdena i FIG.

Därför bör 3 användas hellre för komparativa ändamål än granskas som absoluta värden.

Eftersom många massaegenskaper, i synnerhet styrkeegenskaper, är beroende av provarkets densitet, analyserades även denna 10 15 20 25 30 35 532 'EQQ 19 egenskap i förhållande till SEC och resultaten framgår av FIG. 4. I detta fall var den aggressivare kemiska behandlingsserien P-RC APMP i raffinören, dvs. ”Flis+Raffinör”-serien, effektivast för provarkets densitetsutveckling och denna serie följdes av ”Flis”- och ”Raffinör”-serierna. Dessa resultat visar att processenergins effektivitet vid. framställning av kemimekanisk massa inte är enbart beroende av kemikaliemängden utan också av sättet att tillsätta kemikalierna.

När det gällde utvecklingen av massans inre egenskaper, fanns det emellertid ingen stor skillnad mellan de tre serierna, såsom framgår av FIG. 5 och 6, vilket tyder på att mekanismen som påverkar utvecklingen av fiberns styrkeegenskaper förblir oförändrad, om bara kemikalierna tillsätts före raffinering.

Beträffande massans optiska egenskaper vid framställning av mekanisk massa är massans ljushet ofta beroende av freeness- talet. FIG. 7 freeness-tal. visar ljusheten i varje serie med olika Det är intressant att “Flis+Raffinör”-serien hade samma ljushetsutveckling som “Raffinör”-serien, även om den förra utnyttjade en mindre mängd blekkemikalier, dvs. 2.6 % PQO2/3.4 % TA respektive 3.3 % EQO2/4.2 % TA. Tillsättningen av alla kemikalier i impregneringssteget, dvs. “Flis”-serien, dvs. 2 flera poäng lägre än i “Flis+Raffinör”-serien. Detta indikerar att blekningseffektiviten är uppvisade också lägre blekningseffektivitet, eller känslig för fördelningen av kemikalierna mellan flisimpregnerings- och raffineríngssteget i P-RC APMP-processen. I detta fall verkar kompromissen mellan att tillsätta alla kemikalier i flisimpregneringssteget och att tillsätta kemikalierna i raffinörens inlopp vara effektivast vid blekning och peroxidförbrukning.

Av FIG. 8 framgår att det inte fanns någon skillnad i utvecklingen av ljuspridningsegenskaperna mellan de undersökta serierna, vilket föreslår att utvecklingsmekanismen för 10 15 20 25 30 35 E32 130 20 mässans yta förblir också oförändrad om bara kemikalierna tillsätts före raffinering.

Exempelgrupp B Nedanstående exempel visar en annorlunda raffineringssammanställning, där primärraffinörens inlopp hölls vid ett försumbart övertryck och dess mantel vid ett lågt tryck (ungefär 140 kPa). Sammanställningens fördelar är följande: 1) bättre behandling av ånga vid raffinörens utlopp, i synnerhet i. fråga om högkapacitetsraffinörer (300 t/d eller högre); 2) lätt överföring av nyfibermassa från raffinören till högkonsistenstornet (HC) i mellansteget; 3) möjlighet att utnyttja en del av ångan som producerats av primärraffineringen (genom att använda en cyklon för avskiljning av ånga och massafibrer); 4) lätt omvandling av befintliga. TMP-system till en P-RC APMP-process.

Dessa exempel visar att raffinering med en primärraffinör som har en mantel vid ett lågt tryck (140 kPa) och ett inlopp vid atmosfärstryck kan ha samma blekningseffektivitet som raffinering med en primärraffinör, där atmosfärstryck råder både vid inloppet och i manteln. Temperaturerna vid inloppet och mellan plåtarna i primärraffinören kan försnabba kromoforavlägsnandet och hemicellulosans alkaliska hydrolysreaktioner tillräckligt mycket så att pH-värdet sjunker avsevärt innan massan uppnår manteln pà sin väg ut ifrån raffinörplåtarna. pH-värdet hos massorna vid utmatning med cyklon från primärraffinören mättes i nedanstående exempel 15 20 25 30 532 130 21 och visade sig vara 9.3 - 9.7, vid vilket det är lätt att stabilisera peroxiden t.o.m. vid de höga temperaturerna (80 - 90°C) som iakttogs.

Materialen och förhållandena i följer: följande exempel var såsom Ved: Asp- och björkflis frân, en kommersiell massafabrik i östra Kanada användes i undersökningen.

Flisimpregnering: Ett konventionellt försökssystem för flisimpregnering användes i undersökningen. I alla P-RC APMP- körningar som undersöktes användes enbart DTPA i det första steget av flisimpregnering. alkaliska Flisen impregnerades därefter med (AP) i andra Den AP-behandlade flisen hade sedan en uppehållstid på 30 - peroxidkemikalier det flisimpregneringssteget. 45 minuter (utan basning) före raffinering.

Raffineringssystem vid atmosfärstryck: En Andritz-raffinör vid atmosfärstryck, Modell 401, på 92 cm (36") med dubbla skivor används typiskt i konventionella P-RC APMP- processundersökningar. Systemet består av ett öppet doseringsbälte, en lutande dubbelskruvmatare, raffinören och ett öppet utmatningsbälte. Systemet används både vid primärraffinering och i de senare raffineringsstegen. Vid primärraffineringen uppsamlades den utmatade massan i trummor och hölls under betäckning för att upprätthålla en hög temperatur (typiskt 80 - 90 °C) i en bestämd tidsperiod.

Trycksatt raffineringssystem: 36" (92 cm) undersökningen, Ett trycksatt Andritz-system på med enkel skiva modifierades och användes i där sammanställningen bestod av ett inlopp vid atmosfärstryck Det och en trycksatt mantel. alla konventionellt TMP-system. ursprungliga raffinörsystemet har standardegenskaper av ett För att kunna köra systemet, där 15 20 25 30 35 532 130 22 atmosfärstryck råder vid inloppet anordnades det en ventil på det vertikala hölls Under försöket kördes skruvpluggsmataren basníngsröret och den under (PSF) för att öppen raffineringen. vid 50 rpm (normal hastighet för TMP är 10 - 20 rpm) försäkra at den kemiskt impregnerade flisen inte komprimerades. flisbehållare, Den AP-impregnerade flisen befann till Därefter blåstes flisen till en cyklon och utmatades till en transportör som matade flisen till PSF. Flisen släpptes sedan sig i en varifrån flisen utmatades en blåsare. ned till ett vertikalt àngrör innan den tillfördes raffinören.

Under raffineríngen inställdes primärraffinören så att den hade nolltryck vid inloppet och 140 kPa inom manteln. manteln blåstes nyfibermassan till en cyklon, Inifrån utmatades och uppsamlades i trummor, och därefter behandlades på samma sätt som vid raffinering vid atmosfärstryck.

Massatester: En TAPPI~standard mättes användes i ljushetstester.

Peroxidrester genom att använda standardenlig jodometrisk titration.

Körningen av primärraffinören som hade en trycksatt mantel och ett inlopp vid atmosfärstryck jämfördes med konventionell raffinering vid atmosfärstryck vid P-RC APMP-massaberedning utav kommersiell asp- och björkflis. båda Resultaten visade att hade I några installationer kan användningen dessa raffineringssammanställningar blekningseffektivitet.

S QIHIHEI av en trycksatt mantel förenkla P-RC APMP-processen och dess konstruktion och funktion i betydlig grad.

FIG. 9 visar de kemiska förhållandena som rådde vid P-RC APMP- massaberedningen utav asp samt ljushetsresultaten av körningen med primärraffinören både med manteln vid atmosfärstryck och med trycksatt mantel. När samma kemiska AP-strategier användes i bägge fallen och den totala kemikalieförbrukningen var densamma (5,2 - 5,4 % TA, och 3,7 - 3,9 % Hfih), resulterade körningen, då manteln var vid atmosfärstryck och då den var U 20 25 30 35 532 138 23 trycksatt, % ISO. i likadan ljushet, dvs. 84,2 % ISO respektive 84,7 Det residuella pH-värdet (8,8 - 9,0) var i bägge fallen något högre än vad som är idealiskt (ca 7,0 8,5) (1,5 2,0 % på absolut torr massa) var också något högre än normalt (0,5 - 1,0 %), skulle ha och H53 -resten vilket indikerar att massans egenskaper kunnat utvecklas vidare i fallen, bägge om de kemiska behandlingarna hade optimerats vidare.

Det är skäl att påpeka att blekningseffektiviteten som visas i tabell l (3,7 - 3,9 % H35 och 5,2 - 5,4 % TA-förbrukning för att uppnå en ISO-ljushet på 84,2 - 84,7 %) är jämförbar eller bättre än blekningseffektiviteten normalt vid Hgb ~blekning av TMP- och CTMP-massor utav asp.

FIG. 10 visar förhållandena vid och resultaten av P-RC APMP- massaberedning utav björk. Denna särskilda björkflis var något svårare att bleka än aspen. vid användande av likadana kemiska AP-strategier hade manteln vid atmosfärstryck och en trycksatt mantel igen samma blekningseffektivitet, dvs. 3,1 - 3,2 % TA och 3,4 3,6 % EQOL 82,6 %. I detta fall låg restkemikalienivåerna TA, 0,5 - 0,6 % EQO2 samt ett pH-värde på 8) ideala förhållanden vid Hgb-blekning. för att uppnå en ISO-ljushet på 82,4 - (0,1 - 0,2 % inom gränser för Exempelgrupp C Denna exempelgrupp visar bl.a. att när sammansättningen och fördelningen av kemikalierna är optimerade, det kan de alkaliska peroxidkemikalierna i kemiska behandlingssteget i raffinören tillsättas i ett den mellanliggande att uppnå likadant blekningseffektivitet som. med P-RC APMP med konventionellt atmosfärstryck rådande vid inloppet. linjen i trycksatt raffinörsystem för Eftersom uppehâllstiden är mycket kort i en mellanliggande linje, kan samma process 10 15 20 25 30 35 532 130 24 användas också i ett högtrycksraffineringssystem, till exempel i ett raffineringssystem som fungerar vid ett tryck på 4 bar eller högre.

Ved All lövved (björk och lönn) mottogs i flisfrom och blandades separat innan den behandlades vidare. All barrved tall stockform och barkades, flisades och blandades före vidare behandling. (gran, och barrvedsblandningar) mottogs i Flisimpregnering Träflisen, om inte annat anges, impregnerades tvâ gånger med AP-kemikalier (som bestod av natriumhydroxid (NaOH), väteperoxid 0202), DTPA, magnesiumsulfat (MQSO4) och natriumsilikat (Na2SiO3)) under användande av en Andritz 56065 Impressafiner-system. I några fall användes RT-Pressafiner í det första impregneringssteget (basning vid 1.4 bar i 20 sekunder före pressning).

Raffinering Ett Andritz-raffinörsystem 36-1CP med diameter på 36" (91 cm) med enkel skiva användes i samtliga trycksatta körningar med trycksatt och atmosfärisk(t) inlopp/mantel, och ett Andritz- system 401 med diameter på 36" (91 cm) användes i samtliga raffineringskörningar vid atmosfärstryck.

Typiskt, med dubbla skivor om inte annat anges, användes 40l~raffinören vid all sekundär och tertiär raffinering.

Processbeskrivning P-RC-processen (förkonditionering som följs av kemisk behandling' med raffinör, där AP-kemikalier fördelas mellan alla där AP-kemikalier tillsattes i flisförbehandlings- och raffineringsstegen) användes i provkörningar. I körningarna, den mellanliggande linjen, täcktes massan som utmatades från blåslinjen med en plastpåse i trummor för att upprätthålla en temperatur av 85 - 95 °C, beroende av den specifika 10 15 20 25 30 35 532 138 25 raffineringsenergin som användes i raffinören, kemikaliesatserna och råmaterialens natur.

Massatester Kanadensisk standardtest för freeness (CSF) tillämpades på alla freeness-tester och Tappi-standardmetoder användes i alla tester på T218 OM-83, ljusspridning och ljusabsorptionskoefficient Tappi T425 OM-86 (för provark Tappi 205 OM-88)). optiska egenskaper (ljushet Tappi FIG. 15 visar resultaten som erhölls genom att tillsätta AP- kemikalier antingen i raffinörens inlopp eller i den mellanliggande linjen under det kemiska behandlingssteget i raffinören (RC). Björk- och lönnved användes i detta exempel.

För varje träslag utsattes flisen för någon kemisk förbehandling (förkonditionering). I fråga om björk behandlades flisen med 0,3 % DTPA i det första impregneringssteget och sedan med 0,2 % MgSO4, 4,4 % silikat, ZA3 % TA och 2,8 % IQOZ i det andra impregneringssteget. I fråga om lönn behandlades flisen med 0,5 % DTPA i det första impregneringssteget och sedan med 0, 2 % DTPA, 0,1 % MQSOM 2,0 % 2,6 % Hg» i det impregneringssteget. Den förkonditionerade flisen mottog sedan en likadan silikat, 1,6 % TA och andra mängd AP-kemikalier under det kemiska behandlingssteget i raffinören (RC), men. på olika ställen, dvs. den ena vid raffinörens inlopp före raffinering och den andra vid den mellanliggande linjen omedelbart efter raffinering.

I fråga om björk använde båda serierna (Al och A2) totalt 5,2 % fbO2 och 4,6 % totalalkali (TA) och hade en likadan mängd av H43,-rester (1,0 1,1 %) och likadant slutligt pH (8,9 - 9,0). De slutliga pH-värdena var relativt höga, vilket tyder på att en högre ljushet skulle uppnås, om en längre uppehållstid användes. Serien med AP-tillsättning i raffinörens inlopp (Al) hade en likadan ljushet som proven, 10 15 20 25 30 35 532 130 26 där AP-kemikalier tillsattes i den mellanliggande linjen till exempel 84.8 respektive 84.2 % (A2) ISO. Den ringa skillnaden i ljushet berodde sannolikt åtminstone delvis på den ringa skillnaden i deras freeness, dvs. 285 ml i det förra och 315 ml i det senare fallet. Ur kemisk synvinkel hade båda serierna likadana ljusabsorptionskoefficienter, 0.27 m?/kg i den förra och 0.25 mi/kg i den senare. dvs.

I fråga om lönnved resulterade tillsättningen av AP-kemikalier i den linjen (A4) ett högre ISO, än vad som var fallet (79.2 %) vid tillsättningen av kemikalier i raffinörens inlopp (A3). mellanliggande faktiskt i ljushetsvärde, dvs. 81.9 % Skillnaden i detta fall var en kombination av det lägre freeness-talet (295 ml mot 320 ml) och den lägre ljusabsorptionskoefficienten (O.32 m2/kg mot 0.5 m2/kg) i den förra serien.

Barrved, dvs. gran och rödtall, undersöktes också för att redogöra för effekterna av FIG.

Olika AP- l6 sammanfattar resultaten och visar igen att tillsättningar av kemikalier. likadan ljushet uppnåddes genom att tillsätta AP-kemikalier antingen i raffinörens inlopp eller i den mellanliggande linjen. I fråga om gran, impregnerades flisen först med 0,3 % DTPA, 0,05 % MgSO4, 0,7 % silikat, 0,2 % TA och 0,5 % Hg» och sedan med 0,1 % DTPA, 0,08 % Mgso., 1,8 % siiikat, 1,4 % TA och 1,9 % IQOZ i. det andra impregneringssteget. I fråga om rödtall behandlades flisen med 0,4 % TA, 0,5 % IQO2, 0,2 % DTPA, 0,04 % MgSO4 och 0,5 % silikat vid första impregnering, och med 0,4 % TA och 0,6 % H52, 0,14 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,4 0 6 silikat i det andra impregneringssteget. I fråga om gran, till hade blåslinjeserien A6 likadan eller något 78.8 % där det under användande av samma mängder AP-kemikalier, se exempel FIG. 16, högre ljushet, 78.2 % ISO, kemikalier skillnad i dvs. ISO i jämförelse med serien A5 på sista steget för tillsättning av AP- företogs vid raffinörens inlopp. Denna ett ringa ljushet var igen sannolikt resultat av 10 15 20 25 30 35 532 'H30 27 kombinerade effekter av deras något olika freeness-tal, 47 ml respektive 49 ml, och något olika ljusabsorptionskoefficienter, 0.56 m2/kg respektive 0.60 m2/kg.

I fråga om rödtall hade blåslinjeserien A8 ett ljushetsvärde i något högre jämförelse med serien A7 för raffinörens inlopp, dvs. 71.8 % mot 71.2 % ISO, en lägre ljusabsorptionskoefficient, dvs. 0.84 m?/kg mot 1.01 m2/kg, men ett högre freeness-tal, dvs. 99 ml mot 82 ml. När det gäller dess inverkan på ljushet i detta fall, var skillnaden i ljusabsorptionskoefficienten sannolikt skillnaden i seriernas freeness-tal. Mängderna av alkalisk peroxid. i den kemiska behandlingen var identiska för bägge serierna.

En barrvedsblandning av tall behandlingssteget gran och utsattes för högtrycksraffinering i det såsom visas i FIG. 17. kemiska med raffinör, I detta fall användes en RT- Pressafiner i det första impregneringssteget och en Andritz- modell 560GS Impressafiner i. det andra impregneringssteget.

Vid kemisk behandling användes 0,4 % TA, 0,6 % H45, 0,18 % DTPA, 0,03 % MgSO4 och 0,3 % natriumsilikat i det första impregneringssteget, 0,4 % TA, 0,7 % Hgb, 0,15 % DTPA, 0,05 % MgSO4 0,4 % natriumsilikat i det andra impregneringssteget; 0,9 % TA, 1,5 % Hgb, 0,18 % DTPA, 0,09 % MgS04 och 1,8 % natriumsilikat i det kemiska behandlingssteget med raffinör antingen vid raffinörens inlopp, och såsom i serien A9, eller i den mellanliggande linjen, såsom i serien A10. Vid genomföring av A10 hade båda kemikaliesatser och likadan sammansättning, likadana (A9) hade ett tryck på 2.1 bar i primärraffinören och den andra (A10) 4.2 bar. Av FIG. med högre serierna A9, men den ena 17 framgår resultaten och de visar att A10, (genom att använda 1,7 % TA och 2,8 % Hgb uppnàddes 73.7 - 73.4 % ISO). Proven hade samma ljusabsorptionskoefficient (0.96 - 1.1 m2/kg). serien tryck, dvs. kunde uppnå samma blekningseffektivitet och ljushet \ Dessa resultat E32 1313 28 tyder på att en motsvarande blekningseffektivitet och ljushet (åtminstone inom omrâdet 70 - 75 % ISO) kan uppnås t.o.m. vid ett mycket högt tryck (4,2 bar eller 60 psi), när de kemiska strategierna är optimerade. Högtrycksraffinering skulle möjliggöra àtervinningen av högkvalitetsånga med högre effektivitet än raffinering vid lägre tryck och åstadkomma en möjlighet att minska spethalten (fiberknippen) hos massor med högt freeness-tal.

Claims (30)

532 139 29 PATENTKRAV

1. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid innefattande följande steg: - lignocellulosahaltigt material matas till en första press; - det lignocellulosahaltiga materialet pressas; - det lignocellulosahaltiga materialet utmatas från den första pressen; det lignocellulosahaltiga materialet som utmatats från den första pressen impregneras med en första förbehandlingslösning av alkalisk peroxid och impregneringen pågår under en första reaktionstid; - det impregnerade lignocellulosahaltiga materialet tillförs en raffinör som har ett inlopp och en roterande skiva inom en mantel vid överatmosfariskt tryck; - det impregnerade lignocellulosahaltiga materialet raffineras för att bilda en nyfibermassa; - nyfibermassaflödet utmatas fràn manteln vid överatmosfariskt tryck till en blåslinje, vilken har en blàsventil som följs av en separator; - en lösning av alkalisk peroxid för blàslinjen tillsätts i nyfibermassaflödet mellan blåsventilen och separatorn inom blàslinjen; - lösningen för blåslinjen och nyfibermassaflödet sammanblandas för att bilda en reaktionsblandning; - reaktionsblandningen utmatas till en uppehållstank; - reaktionsblandningen hålls i uppehållstanken för att producera ett blekt material.

2. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 1 ytterligare innefattande följande steg: - det lignocellulosahaltiga materialet som impregnerats med den första förbehandlingslösningen 15 20 25 30 35 532 130 30 under en första reaktionstid matas till en andra press; det lignocellulosahaltiga materialet pressas och utmatas från den andra pressen; - det lignocellulosahaltiga materialet som utmatats från den andra pressen impregneras med en andra forbehandlingslosning av alkalisk peroxid och den andra impregneringen pågår under en andra reaktionstid.

3. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 1, vidare innefattande att en raffinörlösning av alkalisk peroxid tillsätts i det lignocellulosahaltiga materialet vid raffinören.

4. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet l, där steget, i vilket det impregnerade lignocellulosahaltiga materialet matas till en raffinor som har ett inlopp och en roterande skiva inom en mantel vid överatmosfäriskt tryck, innefattar att manteln vid överatmosfäriskt tryck hålls vid ett tryck av minst ca 240 kPa.

5. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 1, innehåller alkali, där impregneringslosningen peroxid och en stabilisator; lösningen för blàslinjen innehåller alkali, peroxid och en stabilisator; och lösningen for blåslinjen har en temperatur som underskrider nyfibermassans temperatur.

6. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 2, där den impregneringslosningen 0,3 % DTPA; impregneringslösningen innehåller 0,2 % MgS0U 2,8 % TA och 2,8 % H2Ofi forsta innehåller den andra 4,4 % silikat, och lösningen för blàslinjen 10 15 20 25 30 35 532 139 31 innehåller 0,16 e DTPA, 0,16 e Mgsoh 2,3 e. Siiikac, l,8 % TA, varav 0,5 % är rester och 2,4 % HZOU " varav 1,1 % ar rester.

7. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 2, där den första impregneringslosningen innehåller 0,5 % DTPA; den andra impregneringslosningen innehåller 0,2 % DTPA, 0,1 % MgSO4, 2,0 % silikat, 1,6 % TA och 2,6 % Hflb; och lösningen for blåslinjen innehåller 0,13 % DTPA, 0,13 % MgSO4, 2,5 % silikat, 1,2 % TA, varav 0,1 % är rester och 2,1 % Hfib, varav 2,1 % är rester.

8. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 2, där den forsta impregneringslösningen innehåller 0,3 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,7 % silikat, 0,2 % TA och 0,5 % Hfib; den andra impregneringslösningen innehåller 0,1 % DTPA, 0,08 % MgSOM 1,8 % silikat, 1,4 % TA och 1,9 % Hfib; och. lösningen för blåslinjen innehåller 0,22 % DTPA, 0,11 % MgSO4, 1,1 % silikat, 0,9 % TA, varav 0,2 % är rester och 1,2 % Hfib, varav 1,7 % är rester.

9. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 2, där den första impregneringslosningen innehåller 0,4 % TA, 0,5 % }hO2, 0,2 % DTPA, 0,04 % MgSO4, 0,5 % silikat; den andra impregneringslösningen innehåller 0,14 % DTPA, 0,05 % MgSOU 0,5 % silikat, 0,4 % TA, och 0,6 % 1502; och lösningen för blåslinjen innehåller 0,18 % DTPA, 0,06 % MgSO4, 1,8 % silikat, 1,2 % TA, varav 0,1 % är rester och 1,8 % Hflb, varav 1,1 % är rester.

10. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 2, där den första impregneringslosningen innehåller 0,4 % TA, 0,6 % H32, 0,18 % DTPA, 0,03 % MgSO4, 0,3 % silikati den andra 10 15 20 25 30 35 šíiïšå 'IBÜ 32 impregneringslösningen innehåller 0,15 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,4 % silikat, 0,4 % TA och 0,7 % }QOfi och lösningen för blâslinjen innehåller 1,7 % TA och 2,8 % H43, varav 1,1 % är IGSJCGI".

11. ll. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 1, varvid det impregnerade lignocellulosahaltiga materialet raffineras för att bilda en nyfibermassa som har en temperatur av minst ca 80 °C; nyfiber- massaflödet utmatas från nanteln vid överatmosfäriskt tryck till en blàslinje medan nyfibermassans temperatur är minst ca 80 °C; en lösning av alkalisk peroxid för blåslinjen tillsätts i nyfibermassaflödet inom blàslinjen medan temperatur är ndnst ca 80 °C; nyfibermassans och, reaktionsblandningen som utmatas till en uppehållstank har en temperatur av minst ca 80 O C.

12. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 11, steg: vidare innefattande följande ~ det lignocellulosahaltiga impregnerats med den första materialet som förbehandlingslösningen under en första reaktionstid matas till en andra press; ~ det lignocellulosahaltiga materialet pressas och utmatas från den andra pressen; - det lignocellulosahaltiga materialet som utmatats från den andra pressen impregneras med en andra förbehandlingslösning av alkalisk peroxid och den andra impregneringen pågår under en andra reaktionstid.

13. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 11, vidare innefattande att en raffinörlösning av det alkalisk lignocellulosahaltiga materialet vid raffinören. peroxid tillsätts i 10 15 20 25 30 35 532 139 33

14. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet ll, där vilket det impregnerade lignocellulosahaltiga materialet matas till en steget, i raffinör som har ett inlopp och en roterande skiva inom en mantel vid overatmosfäriskt tryck innefattar att manteln vid överatmosfäriskt tryck hålls vid ett tryck av åtminstone ca 240 kPa.

15. Process for framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet ll, separator där blandningen matas till en omedelbart efter blandningssteget, varefter den avskilda massan utmatas till nämnda uppehàllstank.

16. l6. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid ett nyfibermassaflöde från manteln vid överatmosfäriskt tryck till enligt patentkravet ll, där utmatningen av en blàslinje innefattar att nyfibermassan har en temperatur inom området av ca 90 °C - ca 155 °C och en konsistens av ca 20 % - ca 60 %.

17. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet ll, där reaktionsblandningen hålls i uppehàllstanken vid en temperatur av ca 60 °C - ca 95 °C och vid en konsistens av ca 20 % - 40 o\° .

18. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet ll, där reaktionsblandningen hålls i uppehållstanken vid en temperatur av ca 85 °C - ca 95 °C och vid en konsistens av ca 30 %.

19. l9. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet ll, innehåller alkali, där impregneringslösningen peroxid och en stabilisator; lösningen för blàslinjen innehåller alkali, peroxid och en stabilisator; och 10 15 20 25 30 35 532 ”H39 34 lösningen för blåslinjen har en temperatur som underskrider ca 80 °C.

20. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 12, där den första impregneringslösningen innehåller 0,3 % DTPA; den andra impregneringslösningen innehåller 0,2 % MgSO4, 4,4 2,8 % TA och 2,8 % HZOZ; och innehåller 0,16 % DTPA, 0,16 % MgSO4, 2,3 % silikat, 1,8 % TA, varav 0,5 % är rester, och 2,4 % HZOW % silikat, lösningen för blåslinjen varav 1,1 % är rester.

21. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 12, där den första impregneringslösningen innehåller 0,5 % DTPA; den andra impregneringslösningen innehåller 0,2 % DTPA, 0,1 % MgSO4, 2,0 % silikat, 1,6 % TA och 2,6 % Hgb; och innehåller 0,13 % DTPA, 0,13 % % TA, varav 0,1 % är rester, lösningen for Mgso4/ 2,5 06 OCh 2,1. 96 Hgøg, blåslinjen silikat, 1,2 \ varav 2,1 % är rester.

22. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 12, där den första impregneringslösningen innehåller 0,3 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,7 % silikat, 0,2 % TA och 0,5 % Hghf den andra impregneringslösningen innehåller 0,1 % DTPA, 0,08 % MgSOM 1,8 % silikat, 1,4 % TA och 1,9 % EQO2; och lösningen för blåslinjen innehåller 0,22 % DTPA, 0,11 % MgSO,, 1,1 % silikat, 0,9 % TA, varav 0,2 % är rester, och 1,2 % H53, varav 1,7 % är rester.

23. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 12, där den första impregneringslösningen innehåller 0,4 % TA, 0,5 % IQO2, 0,2 % DTPA, 0,04 % MgSO4, 0,5 % silikat; den andra impregneringslösningen innehåller 0,14 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,5 % silikat, 0,4 % TA och 0,6 % H2O2; och lösningen för 10 15 20 25 30 35 E32 'EIBÜ 35 blåslinjen innehåller 0,18 % DTPA, 0,06 % 1,2 % TA, varav 0,1 % ar rester, MgSO,, 1,8 % silikat, och 1,8 % H43, varav 1,1 % är rester.

24. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 12, där den första impregneringslösningen innehåller 0,4 % TA, 0,6 % H43, 0,18 % DTPA, 0,03 % MgSO4, 0,3 % silikat; den andra impregneringslösningen innehåller 0,15 % DTPA, 0,05 % MgSOM 0,4 % silikat, 0,4 % TA och 0,7 % blåslinjen innehåller 1,7 % rester. 1502; och lösningen för TA och 2,8 % }&O;, varav 1,1 % är

25. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid innefattande följande steg: - ett lignocellulosahaltigt material som förbehandlats och impregnerats med åtminstone en första förbehandlingslösning av alkalisk peroxid raffineras i en primärraffinör som har en mantel vid överatmosfäriskt tryck; - det lignocellulosahaltiga materialet utmatas till en blåslinje som uppvisar åtminstone en inloppsöppning för lösningen, vilken blåslinje har en blåsventil som följs av en separator; - en lösning av alkalisk peroxid för insprutas mellan blåsventilen och blåslinjen separatorn genom nämnda åtminstone en inloppsöppning för lösningen; - lösningen för och blåslinjen det lignocellulosahaltiga materialet sammanblandas; - det lignocellulosahaltiga materialet utmatas från blåslinjen; och - den utmatade lignocellulosahaltiga materialet uppehàlls under en reaktionsperiod.

26. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid. enligt patentkravet 25, där steget för raffinering 10 20 25 30 35 532 'ISÜ 36 vidare innefattar att en raffinörlösning av alkalisk peroxid tillsätts vid primärraffinören.

27. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 25, det lignocellulosahaltiga materialet utmatas vid en temperatur av varvid minst ca 80 °C till en blàslinje som uppvisar åtminstone en inloppsöppning för lösningen; och det lignocellulosahaltiga materialet utmatas från blåslinjen vid en temperatur av minst ca 80 °C.

28. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 27, där steget för raffinering vidare innefattar att en raffinörlösning av alkalisk peroxid tillsätts i primärraffinören.

29. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid innefattande följande steg: - ett lignocellulosabaserat material som tidigare förbehandlats och impregnerats med åtminstone en första förbehandlingslösning av alkalisk peroxid och som tidigare raffinerats raffineras igen i en raffinör som är försedd med en mantel; - det lignocellulosabaserade materialet utmatas till en blàslinje som uppvisar åtminstone en inloppsöppning för lösningen, vilken blàslinje har en blåsventil som följs av en separator; - en lösning av alkalisk peroxid för blàslinjen insprutas mellan blåsventilen och separatorn genom nämnda åtminstone en inloppsöppning för lösningen; ~ lösningen för det blâslinjen och lignocellulosabaserade materialet sammanblandas; - det lignocellulosabaserade materialet utmatas från blåslinjen: och - den utmatade lignocellulosabaserade materialet uppehålls under en reaktionsperiod. 533 1313 37

30. Process för framställning av mekanisk massa med alkalisk peroxid enligt patentkravet 29, där raffinörens mantel är vid överatmosfäriskt tryck.