DE19821311C1

DE19821311C1 - Verfahren zur Bleiche von Papierfaserstoff

Info

Publication number: DE19821311C1
Application number: DE1998121311
Authority: DE
Inventors: Volker Gehr; Martin Nuber
Original assignee: Voith Sulzer Papiertechnik Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 1998-05-13
Filing date: 1998-05-13
Publication date: 1999-10-07
Anticipated expiration: 2018-05-14
Also published as: EP0957199A1

Abstract

Das Verfahren dient der Bleiche von Papierfaserstoff (S) mit einem Feststoffgehalt zwischen 5 und 20%. Zu seiner Durchführung wird mindestens ein geschlossener Bleichturm (1) verwendet, dessen Länge (L) mindestens viermal so groß ist wie seine größte lichte Weite (W) und durch den der Papierfaserstoff (S) in einem kontinuierlichen Strom geführt wird, ohne daß sein Feststoffgehalt innerhalb des Bleichturms verändert wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bleiche von Papierfaserstoff gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Verfahren dienen dazu, den Papierfaserstoff aufzuhellen, d. h. die enthaltenden Farbstoffe chemisch anzugreifen und zu denaturieren. Grundsätzlich sind solche Verfahren, die sowohl bei nativem Zellstoff als auch bei Altpapier einsetzbar sind, weithin bekannt. Es hat sich auch in vielen Fällen als zweckdienlich erwiesen, den Feststoffgehalt eines solchen Faserstoff-Wasser-Gemisches bei ca. 8 bis 12% einzustellen. Dadurch läßt sich in der Regel eine gute Ausnutzung der Chemikalien und somit eine gute Effektivität der Bleiche erreichen. Um die zur chemischen Reaktion erforderliche Zeit einhalten zu können, ist es erforderlich, den zu bleichenden Papierfaserstoff in größeren Mengen unter Bleichbedingungen zu stapeln, wozu sogenannte Bleichtürme verwendet werden. Bei einem solchen Bleichturm wird der zu bleichende Faserstoff unten eingegeben, so daß er anschließend mit den Bleich-Chemikalien reagieren kann. Dabei wandert er in dem Bleichturm nach oben, bis er z. B. durch mechanische Fördereinrichtungen heraustransportiert wird. Es ist auch möglich, im oberen Bereich des Bleichturmes eine Verdünnungszone vorzusehen und den so verdünnten, gebleichten Papierfaserstoff abzupumpen.

Apparaturen und Vorrichtungen, die für die beschriebenen Verfahrensabläufe notwendig sind, haben eine beträchtliche Größe und sind aufwendig zu bauen und zu betreiben. In der Regel müssen auch hochwertige Materialien verwendet werden, um den chemischen Angriff zu verhindern. Das alles führt dazu, daß der Bleichvorgang apparativ sehr aufwendig durchgeführt werden muß.

Aus der DE 34 29 563 A1 ist ein Verfahren zur Bleiche von Holzpulpe bekannt, das der Delignifikation dient. Dabei wird die Pulpe von oben in ein Reaktionsgefäß eingeführt und mit gasförmigem Sauerstoff zur Reaktion gebracht. Es bildet sich ein gasdurchströmtes Wirbelbett. Die Pulpe wandert dabei allmählich von oben nach unten, wird am unteren Ende des Gefäßes verdünnt und dann herausgeleitet. Dieses Verfahren ist sehr komplex und schwierig zu regeln und erfordert aufwendige Apparaturen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich der Aufwand bei der Bleiche reduzieren läßt.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei Durchführung des neuen Verfahrens wird der Papierfaserstoff durch den Bleichturm kontinuierlich und unter Überdruck hindurchgeführt. Dabei wird das Druckgefälle zwischen dem Inneren des Bleichturmes und der Umgebung zum Austrag des hoch- oder mittelkonsistenten Papierfaserstoffes ausgenutzt. Aufwendige Apparaturen zur Entleerung des Bleichturms sind somit nicht erforderlich.

Spezielle Ausgestaltungen des Verfahrens sehen weitere Verbesserungen durch Maßnahmen vor, die den Fluß des Papierstoffes durch den Bleichturm hindurch vergleichmäßigen und insbesondere das Austreten bzw. Durchschlagen von Reaktionsgasen aus dem Bleichturm verhindern. Ein technisch-wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich dadurch, daß bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Normapparate verwendbar sind, die als Hochdruckreaktoren bei hoher Betriebssicherheit preisgünstig, bezogen auf die zu bleichende Stoffmenge, angeboten werden. Durch nachträglich angebrachte Änderungen lassen sich im Bedarfsfall solche Normapparate auf die Erfordernisse des erfindungsgemäßen Verfahrens abstimmen; in vielen Fällen ist es aber möglich, diese unverändert zu lassen und lediglich durch Anbauten, z. B. im Einlaufbereich Einfluß auf das Verfahren zu nehmen.

Die Erfindung wird erläutert anhand von Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1 die schematische Anordnung einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Bleichvorrichtung;

Fig. 2 und 3 jeweils Teile eines Bleichturms.

Das Beispiel in Fig. 1 zeigt zwei parallel betriebene Bleichtürme 1. Sie bestehen im wesentlichen aus zylindrischen Druckrohren, welche so angeordnet sind, daß sich die eine Stirnseite 2 unten und die andere Stirnseite 3 oben befindet. Durch die unten liegende Stirnseite 2 wird der zu bearbeitende Papierfaserstoff S über ein Verteilstück 4 eingespeist. Die Bleich-Chemikalien (CH) werden dem Papierfaserstoff vor oder nach seinem Eintritt in den Bleichturm zugegeben. Wichtig bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß der Bleichturm 1 bezüglich seiner Dimensionen optimiert ist, insbesondere daß das Verhältnis der Länge L zur größten lichten Weite W in dem in den Ansprüchen beschriebenen Verhältnis steht. Da das Verfahren besonders vorteilhaft abläuft, wenn in den Bleichtürmen 1 ein deutlicher Überdruck herrscht, ist in dem hier gezeigten Fall eine Pumpe 9 für den Papierfaserstoff S vorgesehen. Die Bleichreaktion findet in den Bleichtürmen 1 statt. Danach wird der so behandelte Papierfaserstoff aufgrund des im Bleichturm herrschenden Überdrucks durch den Auslaufstutzen 5 abgeführt. In einer stromab folgenden Drosselstelle 8 wird der Überdruck abgebaut; anschließend kann der Papierfaserstoff durch Zugabe von Wasser (Pfeil 7) verdünnt und zur weiteren Bearbeitung abgeleitet werden. Die Drosselstelle 8 kann mit einem Regelkreis 6 so geregelt sein, daß der Druck im Bleichturm 1 in den gewünschten Toleranzen konstant bleibt.

Bei dieser Fig. 1 ist eine Anlage gezeigt, welche mit zwei parallel geschalteten Bleichtürmen arbeitet. Die Anzahl der Bleichtürme richtet sich zur Hauptsache nach dem beabsichtigten Durchsatz der Bleichanlage. Die Verwendung mehrerer kleinerer Bleichtürme anstelle eines großen bringt gesamthaft betrachtet wirtschaftliche und technische Vorteile. Selbstverständlich kann auch ein einziger Bleichturm gewählt werden.

Fig. 2 zeigt den unten liegenden Teil eines Bleichturmes 1 mit der Stirnseite 2. Man erkennt ferner, daß unten am Bleichturm ein Befestigungsstück 11 angeflanscht ist, welches von unten nach oben von dem Papierfaserstoff S durchströmt wird. Innerhalb des Befestigungsstückes 11 befindet sich ein Verdrängungskörper 10. Dieser ist zentral angeordnet und im wesentlichen rotationssymmetrisch, so daß sich eine Kompressionszone für den Papierfaserstoff S ausbildet. Bei Betrieb des Bleichturmes wird dadurch der Stoff in diesem Bereich so weit komprimiert, daß die Reaktionsgase aus dem Papierfaserstoff nicht nach oben durchschlagen können. Dabei ist der Verdrängungskörper so gestaltet, daß er zwar im Befestigungsstück 11 befestigt ist, aber nach oben in den Bleichturm 1 hineinragt. Das hat den Vorteil einer leichten Demontierbarkeit und außerdem muß der Druckbehälter, der - wie bereits erwähnt - ein Normapparat sein kann, nicht verändert werden. Eine weitere Verbesserung ist möglich, wenn die zuzugebenden Bleich-Chemikalien oder Reaktionsgase durch den Verdrängungskörper 10 hindurchgeführt werden. Das kann z. B. durch eine eingebrachte Bohrung 12 (gestrichelt gezeichnet) erfolgen. Auf diese Weise läßt sich unter Vermeidung von Einbauten an dem Normapparat selbst eine Zugabestelle innerhalb des Bleichturmes definieren.

Fig. 3 zeigt eine weitere Maßnahme, um die Strömungs- und Reaktionsbedingungen des Papierfaserstoffs im Bleichturm zu verbessern. Zu diesem Zweck sind an der Innenwand des Hochdruckapparates Leitbleche 13 angebracht, welche geeignet sind, das Durchschlagen von Reaktionsgasen entlang der Behälterwand zu verhindern. Der den Behälter axial durchströmende Papierfaserstoff wird durch derartige Umlenkbleche radial nach innen geführt, so daß er sich besser mit den Bleich-Chemikalien vermischt.

Claims

1. Verfahren zur Bleiche von in einem wässrigen Gemisch mit einem Feststoffgehalt zwischen 5 und 20% vorliegendem Papierfaserstoff (S),
wobei der Papierfaserstoff (S) in mindestens einen im wesentlichen geschlossenen Bleichturm (1) von der einen Stirnseite (2) hineingeführt,
innerhalb des Bleichturms (1) mit den Bleich-Chemikalien (CH) zur Reaktion gebracht und anschließend durch die andere Stirnseite (3) wieder abgeführt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hindurchschlagen der Reaktionsgase durch den Papierfaserstoff (S) dadurch verhindert wird, daß der Papierfaserstoff (S) bei der Zuführung in den Bleichturm, dessen Länge (L) mindestens vier Mal so groß ist wie seine größte lichte Weite (W), mittels eines zentral angeordneten, in einem mit Hilfe eines Flansches mit dem Bleichturm (1) verbundenen Befestigungsstück (11) befestigten Verdrängungskörpers (10) komprimiert, der Papierfaserstoff (S) innerhalb des Bleichturms (1) in einem kontinuierlichen Strom geführt und sein Feststoffgehalt innerhalb des Bleichturms (1) nicht oder nur unwesentlich verändert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Bleichturm, dessen Länge (L) mindestens sechs Mal so groß ist wie seine größte lichte Weite (W), gebleicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bleichreaktion im Bleichturm (1) ein Druck von mindestens 2 bar herrscht.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verweilzeit des Papierfaserstoffes (S) im Bleichturm (1) von mindestens drei Minuten eingehalten wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleichreaktion des Papierfaserstoffes (S) bis zu mindestens 80% beim Austritt aus dem Bleichturm (1) geführt wird.

6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Bleichen ein Sauerstoff enthaltendes Gas eingesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere parallel geschaltete Bleichtürme (1) eingesetzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Bleichturm (1) ein genormter Standard-Druckbehälter eingesetzt wird.