FI58522C - OIL ANCHORING FOR BLEKNING AV ETT FIBROEST MATERIAL SPECIELLT CELLULOSA - Google Patents
OIL ANCHORING FOR BLEKNING AV ETT FIBROEST MATERIAL SPECIELLT CELLULOSA Download PDFInfo
- Publication number
- FI58522C FI58522C FI209571A FI209571A FI58522C FI 58522 C FI58522 C FI 58522C FI 209571 A FI209571 A FI 209571A FI 209571 A FI209571 A FI 209571A FI 58522 C FI58522 C FI 58522C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- pulp
- tower
- column
- gas
- unbroken
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
rafir^l M (11)KUULUTUSJULKA.SU cQCOOrafir ^ l M (11) ANNOUNCEMENT.SU cQCOO
JRS A LJ ' V UTLÄGGN I NGSSKRIFT OOD^ZJRS A LJ 'V UTLÄGGN I NGSSKRIFT OOD ^ Z
(45) ^ ^ (51) Kv.!k?/lnt.a3 D 21 C 9/10 SUOMI —FINLAND (21) P*wnttlhtk«nHi»-P*nnt*«eknJn| 2095/Tl (22) HkkMnXpiM —AMfiknlnfKNg 22.07-71 ' ^ (23) Allwpllvl—GlMgh«t*d«f 22.07-71 (41) Tullut JulkMal — Bllvtt offmtllg 25 01 72 ^ I* (44) NHKMIalpaMA |. k#». ,™. _(45) ^ ^ (51) Kv.! K? /Lnt.a3 D 21 C 9/10 FINLAND —FINLAND (21) P * wnttlhtk «nHi» -P * nnt * «eknJn | 2095 / Tl (22) HkkMnXpiM —AMfiknlnfKNg 22.07-71 '^ (23) Allwpllvl — GlMgh «t * d« f 22.07-71 (41) Tullut JulkMal - Bllvtt offmtllg 25 01 72 ^ I * (44) NHKMIalpaMA |. k # ». , ™. _
Patent· och regiltarttyralsan v ' AnaMun utlagd oeh utLkrtfwn publfcend 31.10.80 (32)(33)(31) ^T4«tty ·ο·οΙΙμμ·—Begird priorkat 2k. 07.70 17.02.71 Ruotsi-Sverige(SE) 10238/70, 2023/71 (71) Sunds Aktiebolag, Sundsvall, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Hans-Erik Rye Engström, Sundsvall, Bengt Edvard Pettersson,Patent · och regiltarttyralsan v 'AnaMun utlagd oeh utLkrtfwn publfcend 31.10.80 (32) (33) (31) ^ T4 «tty · ο · οΙΙμμ · —Begird priorkat 2k. 07.70 17.02.71 Sweden-Sweden (SE) 10238/70, 2023/71 (71) Sunds Aktiebolag, Sundsvall, Sweden-Sweden (SE) (72) Hans-Erik Rye Engström, Sundsvall, Bengt Edvard Pettersson,
Sundsvall, Ruotsi-Sverige(SE) (7*+) Berggren Oy Ab (5*0 Menetelmä ja laite kuitumaisen aineen, erikoisesti selluloosan valkai- semiseksi - Förfarande och anordning för blekning av ett fibröst material, speciellt cellulosa Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kuitumaisen aineen, erikoisesti selluloosan valkaisemiseksi kaasumaisella valkaisuaineella, ja se on erikoisesti tarkoitettu käytettäväksi sellaisissa järjestelmissä, joissa kuitumainen aine viedään hienonnetussa tilasssa kaasukammioon, joka sijaitsee pystysuoran, ainakin olennaisesti sileät sisäseinämät omaavan valkaisutornin yläosassa, kuitumaisen aineen annettaessa pudota vapaasti painovoiman vaikutuksesta yhtenäisen, suuren kuitupitoisuuden omaavan ainepatsaan muodostamiseksi kaasukammioon. Keksintö koskee myös järjestelmää menetelmän toteuttamiseksi .Sundsvall, Sweden-Sverige (SE) (7 * +) Berggren Oy Ab (5 * 0 Method and apparatus for bleaching a fibrous substance, in particular cellulose - Method and apparatus for bleaching a fibrous material, in particular cellulose for bleaching a substance, especially cellulose, with a gaseous bleach, and is specifically intended for use in systems in which the fibrous material is introduced in a comminuted state into a gas chamber located at the top of a vertical bleaching tower with at least substantially smooth inner walls The invention also relates to a system for carrying out the method.
Kun selluloosaa valkaistaan kaasumaisella valkaisuaineella kuvattua tyyppiä olevassa tornissa, haluttu reaktioaika on normaalisti pitempi kuin selluloosan vapaaseen putoamiseen tornin läpi kuluva aika ja yleensä pitempi kuin viisi minuuttia. Sen tähden muodostetaan selluloosamassapatsas torniin, ja johtuen yläpuolella olevien massakerrosten painosta massan paino tilavuus.yksikköä kohti on suurempi patsaan alaosassa kuin sen yläosassa. Jos massa patsaan alaosassa tulee puristetuksi kokoon liian suuressa määrässä, syntyy vaikeuksia riittävän kaasumäärän syöttämisessä tähän massan osaan, 2 58522 ja tulee olemaan mahdotonta saattaa reaktio loppuun kohtuullisessa ajassa. Patsaan alimmassa osassa sijaitseva massa joutuu nimittäin niin suuren paineen alaiseksi, että vettä puristuu pois massasta, mikä tekee massan vain heikosti kaasua läpäiseväksi, sillä ainoa tapa, jolla kaasu voi päästä massaan, on nestefaasissa tapahtuva diffuusio. Tämä probleemi voidaan tietysti ratkaista käyttämällä suuremman läpimitan omaavia valkaisutorneja. Tällaiset tornit vaativat kuitenkin paljon tilaa ja edellyttävät kalliimpia rakenteita välineissä, jotka tarvitaan massan poistamiseksi tornista. Probleemia on yritetty ratkaista varustamalla torni sisäänpäin ulkonevilla hyllyillä, jotka ehkäisevät massan kulkua alaspäin ja joista massa kaavitaan pois sopivan reaktiojakson jälkeen. Tämä aiheuttaa lisäkustannuksia tarvittavien mekaanisten laitteiden vuoksi, mikä on omiaan vähentämään niitä taloudellisia etuja, jotka saavutetaan kaasufaasissa tapahtuvalla valkaisuprosessilla.When cellulose is bleached with a gaseous bleach in a tower of the type described, the desired reaction time is normally longer than the time taken for the cellulose to fall freely through the tower and generally longer than five minutes. Therefore, a cellulose pulp column is formed in the tower, and due to the weight of the pulp layers above, the weight of the pulp per unit volume is greater at the bottom of the column than at the top. If the mass at the bottom of the statue becomes compressed in too large an amount, it will be difficult to supply a sufficient amount of gas to this portion of the mass, 2,58522, and it will be impossible to complete the reaction within a reasonable time. The mass in the lower part of the statue is subjected to such high pressure that water is squeezed out of the mass, which makes the mass only weakly permeable to gas, since the only way in which gas can enter the mass is by diffusion in the liquid phase. This problem can, of course, be solved by using blasting towers with a larger diameter. However, such towers require a lot of space and require more expensive structures in the equipment needed to remove the pulp from the tower. Attempts have been made to solve the problem by equipping the tower with inwardly projecting shelves which prevent the mass from passing downwards and from which the mass is scraped off after a suitable reaction period. This incurs additional costs due to the mechanical equipment required, which tends to reduce the economic benefits achieved by the gas phase bleaching process.
Nyt on todettu, että tornissa voidaan ylläpitää yhtäjaksoinen kaasualäpäisevä massapatsas, jonka korkeus on sellainen, että tornilla voi olla taloudellinen läpimitta, edellyttäen että selluloosa-massalla on kuohkea rakenne ja että sen kuitupitoisuus on suuri.It has now been found that a continuous gas-permeable pulp column with a height such that the tower can have an economic diameter can be maintained in the tower, provided that the cellulose pulp has a fluffy structure and a high fiber content.
Valkaistaessa selluloosamassoja kaasumaisella valkaisuaineella keksinnön mukaisesti, massan pitää olla kuohkeata ja omata kuitupitoisuus, joka on välillä 18-40 %. Sopiva pitoisuus on välillä 25-35 %, edullisimman pitoisuuden ollessa 30 %. On helposti ymmärrettävää, että parhaimpien valkaisutulosten saavuttamiseksi massan ja kaasumaisen valkaisuaineen välisen kosketuspinnan pitää olla riittävän suuri ja massan riittävän kuohkea, jotta tuore kaasumainen valkaisuaine voi sekoittua massaan ja korvata kulutetun valkaisu-aineen. Suurin osa niistä valkaisuvaiheista, joita sovelletaan valkaisuprosessin aikana, voidaan suorittaa edullisesti edellä mainitulla pitoisuusalueella.When bleaching cellulosic pulps with a gaseous bleach according to the invention, the pulp must be fluffy and have a fiber content of between 18-40%. A suitable concentration is between 25-35%, with the most preferred concentration being 30%. It will be readily appreciated that in order to obtain the best bleaching results, the interface between the pulp and the gaseous bleach must be large enough and the pulp fluffy enough for the fresh gaseous bleach to mix with the pulp and replace the bleach consumed. Most of the bleaching steps applied during the bleaching process can be preferably carried out in the above-mentioned concentration range.
Kuitupitoisuusalueen alarajan määräävät rakenteelliset syyt, koska pitoisuuksien ollessa alle 18 % liian suuren läpimitan omaavia torneja on käytettävä, kun taas ylärajaa ei pitäisi ylittää prosessista johtuvien syiden vuoksi. Kun kaasufaasivalkaisuun käytetään klooria tai sen yhdisteitä, paras massan laatu ja suurin ligniinin liukenemisaste saavutetaan massan kuitupitoisuuksien ollessa alueella 30-40 %. Jos kaasumaisena valkaisuaineena on happi, niin yli 35 % pitoisuuden omaavat suhteellisen kuivat massat aiheuttavat tulenvaaran ja ovat helposti syttyviä, jos massa jostain syystä kuumenee liikaa tai jos tapahtuu kipinöintiä. Massat, joiden pi- , 58522 toisuus on yli 35 %, ovat hyvin helposti syttyviä ja sytyttyään saavat räjähdysominaisuudet nopeasti, kun taas pienemmän pitoisuuden omaavat massat ovat vähemmän herkkiä syttymään ja suuren kosteus-määränsä vuoksi ovat sytyttyään itsestään sammuvia. Suuri määrä kokeita on tehty tornissa, joka oli varustettu puhkaisulevyillä sekä paine- ja lämpötilamittareilla, ja niiden yhteydessä on todettu, että massalietteen kuiva-ainepitoisuuden vaarallinen raja on välillä 33-35 %>, riippuen jonkin verran happikaasun osapaineesta. Raja-arvot, joita voidaan soveltaa käytännössä valkaistaessa selluloosaa happi-kaasulla pystysuorissa reaktiotorneissa ottaen huomioon taloudelliset tornin läpimitat ja tulenvaaran eliminoinnin, ovat 25 % ja 35 S. Sopiva pitoisuus on 30 %.The lower limit of the fiber concentration range is determined by structural reasons, as for concentrations below 18% towers with too large a diameter must be used, while the upper limit should not be exceeded due to process reasons. When chlorine or its compounds are used for gas phase bleaching, the best pulp quality and the highest lignin dissolution rate are achieved with pulp fiber contents in the range of 30-40%. If the gaseous bleach is oxygen, then relatively dry pulps with a content of more than 35% pose a fire hazard and are highly flammable if the pulp overheats for some reason or if sparking occurs. Masses with a pi, 58522 content of more than 35% are highly flammable and, upon ignition, acquire explosive properties quickly, while masses with a lower concentration are less susceptible to ignition and, due to their high moisture content, are self-extinguishing when ignited. A large number of experiments have been carried out in a tower equipped with puncture plates and pressure and temperature gauges, and it has been found that the dangerous limit for the dry matter content of pulp sludge is between 33-35%, depending somewhat on the partial pressure of oxygen gas. The limit values that can be applied in practice for bleaching cellulose with oxygen-gas in vertical reaction towers, taking into account the economical diameters of the tower and the elimination of the risk of fire, are 25% and 35 S. A suitable concentration is 30%.
Edellä mainitut kokeet ovat myös osoittaneet, että kaasun tyy-, dyttävän sekoittumisen aikaansaamiseksi massapatsaan alimpaan kerrokseen, maksimikorkeuden, johon massapatsaan sallitaan nousta, pitää olla likimain viivallisessa suhteessa massan kuitupitoisuuteen alueella 18-40 %. Tämä riippuvuus on kuvattu kuviossa 3, joka esittää massapatsaan maksimikorkeuden metreissä massan kuitupitoisuuden funktiona.The above experiments have also shown that in order to achieve a satisfactory mixing of the gas with the lowest layer of the pulp column, the maximum height to which the pulp column is allowed to rise must be approximately in line with the pulp fiber content in the range of 18-40%. This dependence is illustrated in Figure 3, which shows the maximum height of the pulp column in meters as a function of the fiber content of the pulp.
Tämän keksinnön tarkoituksena on sen vuoksi aikaansaada menetelmä ja järjestelmä, joiden avulla selluloosaa voidaan valkaista yhtenäisesti ja nopeasti kaasumaisella valkaisuaineella käyttäen suhteellisen halpaa laitteistoa. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että selluloosa syötetään sellaisen reaktiotornin yläosaan,jonka sisäpinta on sileä tai olennaisesti sileä, ts. tornin sisäpuolelle ei ole sijoitettu mitään hyllyjä tai sentapaisia ulkonemia massan keräämiseksi ja pidättämiseksi haluttua pituutta olevien reaktiojaksojen ajaksi, tornin yläosaan muodostetaan ja siinä ylläpidetään kaasun täyttämä tila, ja tornissa ylläpidetään hienonnetun selluloosamassan yhtäjaksoinen patsas, jonka kuitupitoisuus on välillä 18-40 % ja maksimikorkeus metreissä lausuttuna likimain välillä viisi kymmenesosaa - seitsemän kymmenesosaa, sopivimmin kuusi kymmenesosaa laskettuna yhtenäisessä patsaassa olevan massan painoprosenteissa, ilmoitetusta pitoisuudesta.It is therefore an object of the present invention to provide a method and system by which cellulose can be bleached uniformly and rapidly with a gaseous bleach using relatively inexpensive equipment. The process according to the invention is characterized in that the cellulose is fed to the top of a reaction tower with a smooth or substantially smooth inner surface, i.e. no shelves or similar protrusions are placed inside the tower to collect and retain the pulp for reaction periods of the desired length. and the tower maintains a continuous column of comminuted cellulose pulp with a fiber content of between 18 and 40% and a maximum height in meters of approximately five tenths to seven tenths, preferably six tenths of the weight of the pulp in the uniform column.
Keksintöä selitetään seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joista kuvio 1 esittää suljettua valkaisutornia, kuvio 2 esittää tornin yläosan pystysuorana leikkauksena suurennetussa mittakaavassa, kuvio 3 osoittaa riippuvuuden massapatsaan maksimikorkeuden ja massan kuitupitoisuuden välillä, kuvio 4 kuvaa yhteyttä massan tiheyden ja siihen kohdistuvan paineen välillä kahdessa eri sylinterissä, kuvio 5 esittää kuohkeutetun massan tiheyden massapatsaan yläpin- 4 56522 nasta mitatun etäisyyden funktiona, kuvio 6 esittää suhteellisen kaa-sutilavuuden massapatsaassa yläpinnasta mitatun etäisyyden funktiona, kuvio 7 esittää valkaisuvyöhykkeestä laimennusvyöhykkeeseen purkautuvan massavirran voimakkuuden irtonaisen pohjalevyn pyörimisnopeuden funktiona, kuviot 8,9 ja 10 kuvaavat säiliössä vallitsevaa painetta palamisen alkamisesta lasketun ajan funktiona, kuvio 11 on virtauskaavio järjestelmälle happivalkaisussa liuenneiden kiinteiden aineiden talteenottamiseksi ja palauttamiseksi ja kuvio 12 esittää laimennusvyöhykkeen suurennetussa mittakaavassa.The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a closed bleaching tower, Figure 2 shows the top of the tower in vertical section on an enlarged scale, Figure 3 shows the relationship between maximum pulp height and pulp fiber content, Figure 4 Fig. 5 shows the density of the fluffed pulp as a function of the distance measured from the top surface of the pulp column, Fig. 6 shows the relative gas volume in the pulp column as a function of the distance from the top surface, Fig. 7 shows as a function of time from the start of combustion, Fig. 11 is a flow chart for a system for recovering and recovering solids dissolved in oxygen bleaching; o 12 shows the dilution zone on an enlarged scale.
Kuvattu valkaisulaite on alasvirtaustorni, jonka yläpäähän on yhdistetty syöttöjohto 2, joka, kuten kuviosta 2 näkyy, voi olla varustettu kuljetusruuvilla 3, jotta varmistetaan selluloosan syöttö tasaisesti alas laitteeseen 4, joka hienontaa selluloosan. Ruuvi-kuljetin 3 ja hienonnuslaite 4 voivat sopivasti olla asennetut samaan akseliin, jolloin ne tulevat pyörimään samalla nopeudella.The bleaching device described is a downstream tower, to the upper end of which is connected a supply line 2, which, as shown in Figure 2, may be provided with a transport screw 3 to ensure a uniform feed of cellulose down to the device 4 which grinds the cellulose. The screw conveyor 3 and the grinding device 4 can suitably be mounted on the same shaft, whereby they will rotate at the same speed.
Ne voivat myös yhtä hyvin olla asennetut eri akseleihin, ja ruuvia 3 voidaan pyörittää pienemmällä nopeudella kuin laitetta 4. Massa syötetään johtoon 2 sopivasti vaakasuoraan asentoon asetetun, sisään-tuloaukon 6 käsittävän ruuvikuljettimen 5 avulla. Ruuvikuljetin 5 on konstruoitu siten, että sen vaipan sisälle muodostuu massatulppa, joka estää kaasumaisen valkaisuaineen poistumasta massan syöttö-suuntaa vastaan. Sekä ruuvi 5 että sen vaippa 7 ovat kartiomaisia muodoltaan ja niillä on massan syöttösuuntaan pienenevä poikkipinta. Ruuvikuljetinsysteemi päättyy osaan 8, joka sijaitsee lähellä johtoa 2. Tämä ruuvisysteemin osa voi olla sylinterimäinen tai omata suurenevan poikkipinnan.They can also be mounted on different shafts, and the screw 3 can be rotated at a lower speed than the device 4. The pulp is fed into the line 2 by means of a screw conveyor 5 with an inlet opening 6 suitably arranged in a horizontal position. The screw conveyor 5 is constructed in such a way that a pulp plug is formed inside its casing, which prevents the gaseous bleach from escaping against the pulp feed direction. Both the screw 5 and its casing 7 are conical in shape and have a cross-sectional area decreasing in the direction of mass feeding. The screw conveyor system terminates in a part 8 located close to the line 2. This part of the screw conveyor system may be cylindrical or have an increasing cross-section.
Selluloosamassa hienonnetaan sylinterimäisten pyörivien tappien 9 tai samantapaisten sauvamaisten elimien avulla, joista elimistä ainakin osa toimii yhdessä likimain saman muodon omaavien kiinteiden elimien 10 kanssa. Levy 11 ja mahdollisesti myös siirtävä eli työntävä elin 12 ovat sovitetut ohjaamaan massaa ja levittämään sitä sä-teittäisesti elimiä 9 ja 10 päin. Voi olla myös sopivaa poikkeuttaa massan säteittäinen liike suuntaan vinosti alaspäin. Esitetyssä suoritusmuodossa tämä saadaan aikaan kiinteän kartiomaisen kuvun 13 avulla. On selvää, että keksinnön mukainen järjestelmä ei rajoitu edellä esitettyyn selluloosamassaa hajottavaan ja kuohkeuttavaan laitteeseen, vaan myös muita tunnettua tähän tarkoitukseen soveltuvia laitteita voidaan käyttää.The cellulosic pulp is comminuted by means of cylindrical rotating pins 9 or similar rod-like members, at least some of which members cooperate with solid members 10 of approximately the same shape. The plate 11 and possibly also the displacing or pushing member 12 are adapted to guide the mass and to distribute it radially towards the members 9 and 10. It may also be appropriate to deflect the radial movement of the mass in an oblique downward direction. In the embodiment shown, this is achieved by means of a fixed conical dome 13. It is clear that the system according to the invention is not limited to the cellulose pulp disintegration and flocculation device described above, but other known devices suitable for this purpose can also be used.
Selluloosaa voidaan käsitellä joko välittömästi sen tullessa torniin tai sen kulkiessa tornin lävitse. Selluloosaa hienontava laite voidaan myös sijoittaa tornin ulkopuolelle, mutta tällöin 5 58522 tarvitaan lisäksi välineet varmistamaan, että selluloosa viedään torniin menettemättä huomattavassa määrin kuohkeuttaan. Mikäli halutaan, tiettyjä varolaitteita voidaan sijoittaa tornin yläosaan, kuten suih-kusuuttimet 14 vettä tai muita sopivia tulensammutusnesteitä varten sekä puhkausulevyt 15. Jos puhkaisulevyjä käytetään, niitä pitäisi olla vähintään kaksi sijoitettuna symmetrisesti, jotta vältetään haitallisten reaktiovoimien esiintyminen levyjen mahdollisesti repeytyessä. Suihkusuuttimien syöttöjohto on merkitty viitenumerolla 52.The cellulose can be treated either immediately upon entering the tower or as it passes through the tower. A device for comminuting the cellulose can also be placed outside the tower, but in this case, additional means are required to ensure that the cellulose is introduced into the tower without significantly losing its fluff. If desired, certain safety devices may be located at the top of the tower, such as spray nozzles 14 for water or other suitable fire extinguishing fluids and puncture plates 15. If punch plates are used, there should be at least two symmetrically placed to avoid adverse reaction forces in case of plate rupture. The supply line for the spray nozzles is indicated by reference numeral 52.
Tornin alaosassa olevaa selluloosamassaa voidaan laimentaa nesteellä, joka purkautuu tornin eri puolilla sijaitsevista laimennus-suuttimista ja massaa voidaan sekoittaa yhden tai useamman siipi-sekoittimen avulla kuitupitoisuuden tasaisen vähenemisen aikaansaamiseksi, jotta saavutetaan haluttu pumputtavissa oleva sakeus. Laitteita, jotka tarvitaan tämän toteuttamiseksi, ei ole tarpeen selostaa yksityiskohtaisesti, koska ne ovat tunnettuja tavanmukaisissa alas-virtauksella toimivissa valkaisutorneissa. Kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa on massanpoistojärjestelmä, jonka etuna on, että vaara massan laimennusvyöhykkeen siirtymisestä tornia ylös on eliminoitu. Esimerkkinä esitetyssä suoritusmuodossa torni on jaettu val-kaisuvyöhykkeeseen 16, joka käsittää kaasutilan 30, ja laimennusvyö-hykkeeseen 17, joita vyöhykkeitä erottaa toisistaan kaasuvyöhyke 18. Valkaisuvyöhykkeessä oleva massa lepää pyörivän irtonaisen pohja-levyn 19 päällä, joka levy erottaa valkaisuvyöhykkeen kaasuvyöhyk-keestä 18 ja joka käsittää purkaustyöntöelimet 20 massan purkamiseksi irtonaisen pohjalevyn 19 ja valkaisutornin seinämien välisen raon 21 kautta. Massa putoaa sen jälkeen välittömästi irtonaisen pohjalevyn 19 alapuolella ylläpidetyn kaasuvyöhykkeen 18 kautta laimennus-vyöhykkeeseen 17. Massa laimennetaan vedellä (paluuvedellä), jota syötetään yhdestä tai useammasta putkesta 22, ja sekoitetaan siipi-sekoittimilla 23, jonka jälkeen massaliete sopivan pumppuamissakeuden eli -pitoisuuden, esim. n. 4 %, omaavana poistetaan putken 2*1 kautta. Esitetyssä suoritusmuodossa irtonaista levyä 19 käyttää hydraulinen moottori 25, ja sitä kannattaa laakereihin 27 ja 28 tuettu akseli 26.The cellulosic pulp at the bottom of the tower can be diluted with a liquid discharged from the dilution nozzles on different sides of the tower and the pulp can be mixed by one or more vane mixers to achieve a uniform reduction in fiber content to achieve the desired pumpable consistency. The equipment required to accomplish this need not be described in detail as they are known in conventional downstream bleaching towers. The embodiment shown in Figure 1 has a pulp removal system which has the advantage that the risk of the pulp dilution zone moving up the tower is eliminated. In the exemplary embodiment, the tower is divided into a bleaching zone 16 comprising a gas space 30 and a dilution zone 17 separated by a gas zone 18. The pulp in the bleaching zone rests on a rotating loose bottom plate 18 separating the gas zone and the bleaching zone. comprising discharge pushing means 20 for discharging the pulp through the gap 21 between the loose base plate 19 and the walls of the bleaching tower. The pulp then falls immediately through the gas zone 18 maintained below the loose base plate 19 into the dilution zone 17. The pulp is diluted with water (return water) fed from one or more pipes 22 and mixed with vane mixers 23, after which the pulp slurry is subjected to a suitable pumping consistency. about 4%, having been removed through pipe 2 * 1. In the embodiment shown, the loose plate 19 is driven by a hydraulic motor 25 and is supported by a shaft 26 supported on bearings 27 and 28.
Laimennusvyöhyke voi ulottua irtonaisen levyn 19 lähelle tai samaan tasoon kuin levy 19.The dilution zone may extend near the loose plate 19 or at the same level as the plate 19.
Kaasumainen valkaisuaine johdetaan valkaisuvyöhykkeeseen yhden tai useamman johdon 29 kautta, sopivasti vyöhykkeen alaosaan tai samanaikaisesti useammassa tasossa valkaisuvyöhykkeessä olevan massan pinnan alapuolella. Kaasujen syötöt tiloihin 30 ja 18 voidaan myös suorittaa joko samanaikaisesti tai vaihtoehtoisesti yhteen tahi 6 58522 molempiin kaasutiloihin. Jälkimmäisessä tapauksessa voidaan välttää kaasumaisen valkaisuaineen suoranainen johtaminen massaan. Tornin yläosaan on sijoitettu poistoputki 31 kaasumaisen valkaisuaineen poistamiseksi jatkuvasti tai ajoittaisesti, jotta estetään valkaisu-aine rikastumasta kaasulla, joka ei kykene reagoimaan massan kanssa. Jos esim. happikaasua käytetään, vaikka tosin sama pätee muiden kaasumaisten valkaisuaineiden suhteen, voi syntyä vaikeuksia ilman estämisessä seuraamasta massaa. Typpikaasulla rikastuminen voidaan välttää johtamalla sitä ulos putken 31 kautta. Tällöin menetetään tietty määrä kaasumaista valkaisuainetta.The gaseous bleaching agent is introduced into the bleaching zone via one or more lines 29, suitably to the lower part of the zone or simultaneously in several planes below the surface of the pulp in the bleaching zone. The supply of gases to the spaces 30 and 18 can also be carried out either simultaneously or alternatively to one or 6 58522 to both gas spaces. In the latter case, direct introduction of the gaseous bleach into the pulp can be avoided. At the top of the tower, an outlet pipe 31 is arranged to remove the gaseous bleach continuously or intermittently in order to prevent the bleach from becoming enriched with a gas which is unable to react with the pulp. If, for example, oxygen gas is used, although the same is true for other gaseous bleaches, difficulties may arise in preventing air from following the pulp. Enrichment with nitrogen gas can be avoided by passing it out through a pipe 31. In this case, a certain amount of gaseous bleach is lost.
Kokeet ja niiden tulokset.Experiments and their results.
Valkaisu hapella suoritetaan tavallisesti seuraavissa olosuhteissa :Oxygen bleaching is usually performed under the following conditions:
Lämpötila 80-120°CTemperature 80-120 ° C
22
Hapen osapaine 2-8 kg/cm Vaikutusaika vähemmän kuin yksi tunti.Oxygen partial pressure 2-8 kg / cm Exposure time less than one hour.
Ensimmäiset valkaisukokeet laboratoriossa suoritettiin massan kuitupitoisuuden eli sakeuden ollessa 8-16 %. Myöhemmin esitimme arvoja, jotka osoittivat, että hyviä valkaisutuloksia voidaan saada laboratoriossa jopa pitoisuusalueella 3-6 %.The first bleaching experiments in the laboratory were performed with a pulp fiber content, i.e. consistency of 8-16%. Later, we presented values that showed that good bleaching results can be obtained in the laboratory even in the concentration range of 3-6%.
Laitteiden suunnittelijoiden kannalta ei mainittu lämpötila-alue osoittautunut erikoiseksi probleemiksi. Samoin ei myöskään paine tai vaikutusaika. Alempi pitoisuusalue, 3-6 %, vaatisi kuitenkin liikaa sekoitustehoa, jotta riittävä ja tasainen hapen jakaantuminen reaktion kuluessa tulisi varmistetuksi. Myös alue 8-16 % todettiin sopimattomaksi samoista syistä. Johtopäätöksenä oli, että ihanteellinen pitoisuusalue olisi sellainen, jossa selluloosa voidaan kuohkeuttaa niin huokoiseen tilaan, että kaasu voi tunkeutua reaktorissa olevan massapatsaan lävitse koko sen pituudelta, tai ainakin että kuitujen väliset huokoset voivat pidättää reaktiossa kulutettavan hapen. Jos tätä tavoitetta ei voida saavuttaa, on välttämätöntä sekoittaa massaa ainakin osan reaktioajasta, jolloin tarvitaan monimutkainen ja kallis reaktori, siihen hyvin mahdollisesti liittyvine suurine ylläpitokustannuksineen.For equipment designers, the mentioned temperature range did not prove to be a particular problem. Likewise, no pressure or exposure time. However, a lower concentration range, 3-6%, would require too much stirring power to ensure adequate and even oxygen distribution during the reaction. The range of 8-16% was also found to be unsuitable for the same reasons. It was concluded that the ideal concentration range would be one in which the cellulose can be fluffed to such a porous state that gas can penetrate through the column of pulp in the reactor along its entire length, or at least that the interfibrous pores can trap oxygen consumed in the reaction. If this goal cannot be achieved, it is necessary to mix the pulp for at least part of the reaction time, requiring a complex and expensive reactor, with very high associated maintenance costs.
Laboratoriokokeilla, jotka suoritettiin käyttäen kuohkeutettua selluloosamassaa ja erilaisia pitoisuuksia, määrättiin yhteys massan tiheyden ja massaan vaikuttavan paineen välillä kullakin pitoisuuden arvolla.Laboratory experiments performed using fluffed cellulose pulp and various concentrations determined the relationship between pulp density and pulp pressure at each concentration value.
Kerros kuohkeutettua massaa vietiin pystysuoraan sylinteriin, jonka sisäseinämät oli päällystetty teflonilla seinäkitkan vähentämiseksi minimiinsä. Rei'itetty levy asetettiin massakerroksen 7 58522 päälle, ja kerroksen tilavuus mitattiin, kun reikälevyä kuormitettiin erilaisilla painoilla. Käytettiin kahta eri sylinteriä, joiden läpimitat olivat n. 10 cm ja n. 3^ cm. Massaan oli sekoitettu 3,5 % natriumhydroksidia laskettuna kuivan selluloosan painosta ennen kokeita .A layer of fluffed mass was introduced into a vertical cylinder whose inner walls were coated with Teflon to reduce wall friction to a minimum. A perforated plate was placed on top of the pulp layer 7,58522, and the volume of the layer was measured when the perforated plate was loaded with different weights. Two different cylinders with diameters of about 10 cm and about 3 cm were used. The pulp was mixed with 3.5% sodium hydroxide based on the weight of dry cellulose before the experiments.
Kuvio 4 esittää tyypillisen tuloksen, joka saatiin 19 % pitoisuuden omaavalla valkaisemattomalla sulfaattiselluloosamassalla (Pinus sylvestris). Todettiin, että yhteys 'tiheys - paine' voidaan kullakin pitoisuusarvolla, kuormituspaineen ollessa suurempi kuin 2 n. 1 PSIG (n. 0,07 kp/cm ), likimain esittää kaavallaFigure 4 shows a typical result obtained with 19% unbleached sulphate cellulose pulp (Pinus sylvestris). It was found that the 'density - pressure' relationship can be represented by the formula for each concentration value with a loading pressure greater than 2 n 1 PSIG (about 0.07 kp / cm).
HB
ύ = ep jossa γ = massan tiheys, g/cm^ύ = ep where γ = mass density, g / cm 2
P = kuormituspaine, PSIGP = load pressure, PSIG
Kertoimen 6 ja eksponentin H arvot vaihtelivat riippuen massan pitoisuudesta.The values of the coefficient 6 and the exponent H varied depending on the mass concentration.
Näin saadun riippuvuuden ja yleisten fysikaalismatemaattisten laskelmien avulla kuohkeutetun massan tiheys johdettiin kerrossyvyy-den funktiona, tulosten ollessa esitettynä kuviossa 5. Kuten näkyy, tiheys suurenee huomattavasti syvyyden eli etäisyyden pinnasta lisääntyessä. Pitoisuuden ollessa 25 % on tiheys n. 6 m pinnan alapuolella melkein kaksi kertaa niin suuri kuin n. lm pinnan alapuolella, koska massa puristuu kokoon oman painonsa vaikutuksesta. Katkoviiva kuvaa rajaa, jonka kohdalla kuituverkko alkaa painua kokoon ja veden poistuminen tapahtuu, kuten myös on saatu tulokseksi kokeissa.Using the dependence thus obtained and general physical mathematical calculations, the density of the fluffed mass was derived as a function of the layer depth, the results being shown in Fig. 5. As can be seen, the density increases considerably with increasing depth, i.e. distance from the surface. At a concentration of 25%, the density is about 6 m below the surface, almost twice as high as about 1 m below the surface, because the mass is compressed by its own weight. The dashed line depicts the boundary at which the fiber web begins to collapse and water drainage occurs, as has also been obtained in experiments.
Olettaen, että kuitujen tiheys on 1,6 ja veden 1,0 laskettiin edelleen suhteellinen kaasutilavuus massakerroksessa syvyyden funktiona, tulosten ollessa esitettynä kuviossa 6.Assuming a fiber density of 1.6 and a water density of 1.0, the relative gas volume in the pulp bed as a function of depth was further calculated, with the results shown in Figure 6.
Näistä graafisista kuvioista voidaan tehdä se johtopäätös, että kaasufaasi-valkaisu, joka vaatii huomattavan pitkän vaikutus-ajan, on suoritettava käyttäen suuria pitoisuuksia, jotta varmistettaisiin kaasun riittävä tunkeutuminen koko massakerrokseen, mikäli halutaan tulla toimeen ilman kaasun sekoittamista massan kanssa mekaanisilla välineillä reaktion aikana.From these graphs, it can be concluded that gas phase bleaching, which requires a considerable length of exposure time, must be performed using high concentrations to ensure adequate penetration of the gas into the entire pulp bed if mechanical mixing with the pulp by mechanical means is desired.
Johtopäätöksenä oli, että sopiva kuitupitoisuus mainitusta puulajista tehtyä selluloosaa reaktorissa käsiteltäessä olisi alueella 25-30 %. Lisäksi tulokset selvästi osoittivat, että happivalkaisu on mahdollista suorittaa mekaanisesti sekoittamatta jopa niin suurilla tuotantonopeuksilla kuin 800-1000 tonnia vuorokaudessa.It was concluded that a suitable fiber content when treating cellulose made from said wood species in the reactor would be in the range of 25-30%. In addition, the results clearly showed that oxygen bleaching can be performed without mechanical mixing even at production rates as high as 800-1000 tons per day.
Koivusta (Betula pubescens) valmistetulla sulfaattiselluloo- 8 58522 salia suoritetuista kokeista saadut tulokset olivat hyvin samanlaiset kuin edellä esitetyt. Muiden puulajien ollessa kysymyksessä voidaan todeta erilaisia massatiheyksiä. Tällaisissa tapauksissa riittävä kaasuntunkeutuminen edellyttää jonkin verran erilaista pitoisuus-aluetta .The results obtained from experiments with sulphate cellulose hall made from birch (Betula pubescens) were very similar to those presented above. In the case of other wood species, different mass densities can be observed. In such cases, adequate gas penetration requires a somewhat different concentration range.
Toinen huomiota vaativa probleemi oli, miten välttää liiallinen kaasuvuoto (happivuoto) painereaktorin syöttö- ja poistopäästä.Another problem that required attention was how to avoid excessive gas leakage (oxygen leakage) from the inlet and outlet end of the pressure reactor.
Syöttöpäähän suunniteltiin ruuvisyötin (kuvio 2) sillä tavalla, että se tulisi puristamaan massan kaasutiiviiksi tulpaksi reaktorin syöttöjohtoon. Prototyyppiä kokeiltiin puolitehdasmaisessa laitoksessa. Muutamien muutosten jälkeen osoittautui mahdolliseksi syöttää suuren sakeuden omaavaa massaa tilavuudeltaan n. 10 m^ olevaan paine-säiliöön, pysäyttää ruuvisyötin, jättää kaikki paikoilleen ja todeta seuraavana päivänä , että paine säiliössä oli täsmälleen sama kuin syötintä pysäytettäessä edellisenä päivänä.A screw feeder (Fig. 2) was designed for the feed end in such a way that it would compress the pulp into a gas-tight plug in the reactor feed line. The prototype was tested in a semi-factory facility. After a few changes, it proved possible to feed the high consistency mass into a pressure vessel of about 10 m 2, stop the screw feeder, leave everything in place and note the next day that the pressure in the tank was exactly the same as when stopping the feeder the day before.
Ilmeisesti tehokas tapa liiallisten kaasuhäviöitten estämiseksi poistopäässä on käyttää laimennusvyöhykettä reaktorin pohjassa. Teoreettisesti lämpötilassa 100°C ja paineessa 6 kp/cm2 sekä massan poistopitoisuuden ollessa 4 % happihäviö poistonesteen mukana on 0,4 % laskettuna selluloosan painosta ja 0,25 % massan poistopitoisuuden ollessa 6 %, edellyttäen että tasapaino vallitsee kaasufaasin ja nestefaasin välillä.An apparently effective way to prevent excessive gas losses at the outlet end is to use a dilution zone at the bottom of the reactor. Theoretically, at a temperature of 100 ° C and a pressure of 6 kp / cm 2 and a pulp removal content of 4%, the oxygen loss with the removal liquid is 0.4% by weight of cellulose and 0.25% at a pulp removal content of 6%, provided there is an equilibrium between the gas phase and the liquid phase.
Niinpä päätettiin konstruoida reaktorin pohjaosa kuvion 12 mukaiseksi. Pyörivä levysyötin purkaa suuren sakeuden omaavan massan laimennusvyöhykkeeseen. Tällä järjestelyllä saavutetaan erittäin tarkka suuren sakeuden omaavasta vyöhykkeestä lähtevän purkausvirran säätö, kuten on esitetty kuviossa 7· Säilyttämällä säädetty taso laimennusvyöhykkeessä tulee ulospurkaus poistojohtoon myös tarkasti säädetyksi.Thus, it was decided to construct the bottom of the reactor as shown in Figure 12. The rotating plate feeder discharges the high consistency pulp into the dilution zone. With this arrangement, a very precise control of the discharge current from the high-consistency zone is achieved, as shown in Fig. 7. · By maintaining the adjusted level in the dilution zone, the discharge to the outlet line also becomes precisely controlled.
Missä tahansa toiminnassa, jossa käytetään puhdasta happea, esiintyy tiettyjä vaaroja. Sen vuoksi tutkimus hapella suoritettavan valkaisun turvallisuusnäkökohdista aloitettiin jo kehitystyön varhaisessa vaiheessa. Niinpä on suoritettu laajoja kokeita sekä laboratoriossa että puoliteknillisessä mittakaavassa niiden rajaolo-suhteiden toteamiseksi, joissa selluloosan syttyminen ja palaminen alkaa tapahtua massan sakeuden ja hapen osapaineen erilaisissa yhdistelmissä. Jokseenkin monimutkaisia välineitä käytettiin nopeiden paineen- ja lämpötilanmuutosten mittaamiseksi ja talteenmerkitsemi-seksi. Kaikissa kokeissa käytettiin seuraavaa tekniikkaa: 9 58522There are certain hazards in any activity that uses pure oxygen. Therefore, research on the safety aspects of oxygen bleaching was started at an early stage of the development work. Thus, extensive experiments have been performed, both in the laboratory and on a semi-technical scale, to determine the boundary conditions under which ignition and combustion of cellulose begin to occur in different combinations of pulp consistency and oxygen partial pressure. Somewhat complex instruments were used to measure and record rapid pressure and temperature changes. The following technique was used in all experiments: 9,58522
Kerros kuohkeutettua selluloosamassaa vietiin paineastiaan, joka oli varustettu sähköisesti kuumennettavalla hehkulangalla sytytyksen suorittamiseksi. Astiaan johdettiin happea haluttuun lähtöpaineeseen saakka, ja hehkulanka kuumennettiin sisällön sytyttämiseksi. Eri kokoisia astioita käytettiin lähtien 0,3 litran autoklaavista n. 10 m^ vetoiseen painesäiliöön saakka.A layer of fluffed cellulosic pulp was placed in a pressure vessel equipped with an electrically heated filament to perform ignition. Oxygen was introduced into the vessel to the desired outlet pressure, and the filament was heated to ignite the contents. Vessels of various sizes were used from a 0.3 liter autoclave to a pressure vessel of about 10 m 2.
Yhteenvetona voidaan sanoa, että osoittautui hyvin vaikeaksi saada selluloosa syttymään pitoisuuden ollessa 30 % tai pienempi 2 . .In summary, it proved very difficult to ignite cellulose at a concentration of 30% or less 2. .
vieläpä puhtaassa hapessa ja paineessa 10 kp/cm . Palaminen voitiin kuitenkin saada alkuun asettamalla hehkulangan ympärille pieni määrä massaa, jonka pitoisuus oli 38-40 %. Kuvio 8 esittää tyypillistä paineen muuttumista ajan funktiona käytettäessä mainittua menettelyä 10 m^:n säiliössä.even in pure oxygen and at a pressure of 10 kp / cm. However, combustion could be initiated by placing a small amount of pulp at a concentration of 38-40% around the filament. Figure 8 shows a typical pressure change as a function of time using said procedure in a 10 m tank.
Tässä kokeessa säiliöön vietiin 30 kg BD-selluloosamassaa, jonka pitoisuus oli 30 %, ja lisäksi hehkulangan ympärille 5,5 kg massaa, jonka pitoisuus oli 38 %, hehkulangan sijaitessa massakerrok- 2 sen pinnassa. Lähtöpaine oli 71 PSIG eli 5 kp/cm . Sytytys tapahtui kuvion hetkellä 0. Kuten nähdään, paine nousi hyvin hitaasti ensimmäisen 35 sekunnin aikana. Koska palamista ei yritetty estää, puh- 2 kaisulevy antoi lopulta perään paineessa 150 PSIG eli 10,5 kp/cm noin 3 minuutin kuluttua.In this experiment, 30 kg of BD cellulose pulp with a content of 30% was introduced into the tank, and in addition, 5.5 kg of pulp with a content of 38% was placed around the filament, the filament being located on the surface of the pulp layer. The initial pressure was 71 PSIG or 5 kp / cm. Ignition occurred at time 0 of the pattern. As can be seen, the pressure rose very slowly during the first 35 seconds. Since no attempt was made to prevent combustion, the puncture plate finally yielded 150 PSIG, or 10.5 kp / cm, after about 3 minutes.
Kuvio 9 näyttää erään toisen kokeen tuloksen. Tässä kokeessa 15 kg BD-selluloosamassaa, jonka pitoisuus oli 39 %y sytytettiin samassa säiliössä kuin edellä. Myös tällöin paineen nousu oli suhteellisen vähäinen ensimmäisen 30 sekunnin aikana, nimittäin arvosta 2 71 PSIG arvoon 85 PSIG eli 6 kp/cm . Paineen ollessa 176 PSIG eli 2 n. 12 kp/cm läpimitaltaan n. 10 cm oleva päästöventtuli avattiin, jolloin paine aleni nollaan 17 sekunnissa ja tuli sammui.Figure 9 shows the result of another experiment. In this experiment, 15 kg of BD cellulose pulp with a concentration of 39% y was ignited in the same tank as above. Also in this case, the pressure rise was relatively small during the first 30 seconds, namely from 2 71 PSIG to 85 PSIG, i.e. 6 kp / cm. When the pressure was 176 PSIG, i.e. 2 about 12 kp / cm in diameter, the exhaust valve with a diameter of about 10 cm was opened, whereby the pressure dropped to zero in 17 seconds and the fire went out.
Kaikissa kokeissa oli havaittu, että palaminen tapahtui vain massakerroksen pinnalla. Niinpä tehtiin se johtopäätös, että syttynyt tuli oli mahdollista sammuttaa paremmin sammutusainesuihkulla kuin avaamalla varoventtiili tai rikkomalla puhkaisulevy. Kuvio 10 kuvaa sammutussuihkun vaikutusta 10 m^:n säiliössä. Tässä kokeessa 20 kg BD-selluloosamassaa, jonka pitoisuus oli 42 %, sytytettiin lähtöpaineen ollessa 71 PSIG. 40 sekunnin kuluttua suihkuventtiili avattiin paineen ollessa 114 PSIG, ja paine pieneni arvoon 85 PSIGIn all experiments, it had been found that combustion occurred only on the surface of the pulp layer. Thus, it was concluded that it was possible to extinguish the ignited fire better with a jet of extinguishing agent than by opening the safety valve or breaking the puncture plate. Figure 10 illustrates the effect of a quench jet in a 10 m 2 tank. In this experiment, 20 kg of BD cellulose pulp with a concentration of 42% was ignited at an initial pressure of 71 PSIG. After 40 seconds, the jet valve was opened at a pressure of 114 PSIG and the pressure dropped to 85 PSIG
10-15 sekunnissa tulen samalla sammuessa.In 10-15 seconds, the fire goes out at the same time.
Turvallisuustutkimusten tuloksena reaktori varustettiin kolmella toisistaan riippumattomalla varmuusjärjestelmällä. Ensimmäiseen niistä vaikuttavat reaktorissa olevat paineenilmaisin ja/tai lämpötilanilmaisimet. Kumpikin näistä voi avata reaktorin yläpäässä 10 58522 sijaitsevien vesisuihkusuuttimien syöttöjohdossa olevan venttiilin, avata päästöventtiilin paineen alentamiseksi nopeasti ja sulkea ha-pensyöttöjohdossa olevan venttiilin siinä tapauksessa, että tuli syttyy. Toinen järjestelmä on yksinkertaisesti tavanmukainen mekaaninen varoventtiili, ja kolmannen järjestelmän muodostaa kaksi puhkai-sulevyä. Kukin järjestelmä näistä voi sammuttaa tulen sekä alentaa paineen ja lämpötilan ennen kuin ne läheskään ovat saavuttaneet vaarallisen tason.As a result of safety studies, the reactor was equipped with three independent safety systems. The first is affected by the pressure detector and / or temperature detectors in the reactor. Each of these can open the valve in the supply line of the water jet nozzles at the upper end of the reactor, open the discharge valve to quickly reduce the pressure, and close the valve in the oxygen supply line in the event of a fire. The second system is simply a conventional mechanical safety valve, and the third system consists of two blow-off plates. Each of these systems can extinguish the fire and lower the pressure and temperature before they are even close to dangerous levels.
Happivalkaisu ei sinänsä vähennä saastumista mitenkään huomattavassa määrässä, paitsi jos happivaiheessa liuenneet kiinteät aineet otetaan talteen jollakin sopivalla tavalla. Happivalkaisu on mahdollista suorittaa tietyn määrän mustanlipeän kiinteitä aineita ollessa läsnä selluloosamassassa.Oxygen bleaching does not in itself reduce contamination in any significant amount, unless the solids dissolved in the oxygen step are recovered in some suitable manner. Oxygen bleaching can be performed in the presence of a certain amount of black liquor solids in the cellulosic pulp.
Tämä tosiasia johtaa ajatukseen todellisesta vastavirta-talteenottojärjestelmästä, jossa happivaiheen talteenottonestettä käytetään pesuun viimeisessä ruskean massan pesulaitteessa.This fact leads to the idea of a real countercurrent recovery system in which the oxygen stage recovery liquid is used for washing in the last brown pulp scrubber.
Kuviossa 11 tällainen järjestelmä on esitetty kolmena eri vaihtoehtona. Yksinkertaisuuden vuoksi sisäisiä laimennuspiirejä ei ole esitetty. Virtauskaavio esittää kuitenkin talteenotto- ja palau-tusolosuhteet, jotka tekevät mahddlliseksi täysin tasapainoitetun nestejärjestelmän, ts. mitään nestevirtaa ei tarvitse johtaa viemäriin tai muualle. Vaihtoehdossa I seulontajärjestelmä on avoinna. Kaikki nesteylimäärä happireaktorin jälkeen sijaitsevasta pesulait-teesta käytetään pesunesteenä viimeisessä ruskean massan pesulaitteessa. Seulonta (joka ei käsitä oksainerottamista) suoritetaan happivaiheen jälkeen. Tällä tavalla happivaihe tulee olemaan osana ruskean massan pesujärjestelmästä, jossa viimeinen pesulaite on happireaktorin jälkeen sijaitseva pesulaite.In Figure 11, such a system is shown as three different alternatives. For simplicity, internal dilution circuits are not shown. However, the flow chart shows the recovery and return conditions that allow for a fully balanced fluid system, i.e., no fluid flow needs to be directed to the sewer or elsewhere. In Option I, the screening system is open. Any excess liquid from the scrubber downstream of the oxygen reactor is used as the scrubbing liquid in the last brown pulp scrubber. Screening (which does not involve branching) is performed after the oxygen step. In this way, the oxygen stage will be part of a brown pulp washing system, where the last scrubber is the scrubber downstream of the oxygen reactor.
Vaihtoehdossa II seulontajärjestelmä on suljettu, mikä tarkoittaa sitä, että seulotun massan sakeuttimesta saatua suodosta käytetään paitsi seulontajärjestelmän sisäiseen laimennukseen myös pesuun happireaktorin jälkeen sijaitsevassa pesulaitteessa. Sen vuoksi raitista vettä käytetään pesuun seulotun massan sakeuttimessa, joka tällöin jää itse asiassa viimeiseksi pesulaitteeksi ruskean massan pesujärjestelmässä, happivaiheen ja seulontajärjestelmän ollessa siihen kuuluvina osina.In Option II, the screening system is closed, which means that the filtrate from the screened pulp thickener is used not only for internal dilution of the screening system but also for washing in a scrubber downstream of the oxygen reactor. Therefore, fresh water is used for washing in the thickener of the screened pulp, which then actually remains the last washing device in the brown pulp washing system, with the oxygen stage and the screening system being part of it.
Lopuksi vaihtoehdossa III myös seulontajäännös säilytetään järjestelmässä puhdistamalla jäännös ja palauttamalla se ensimmäisiin seuloihin. Jäännösten käsittelyjärjestelmästä jäänyt ylimääräinen neste käytetään uudelleen seulontatilassa.Finally, in Option III, the screening residue is also stored in the system by purifying the residue and returning it to the first screens. Excess liquid left over from the residue treatment system is reused in the screening space.
11 5852211 58522
Happivaiheesta talteenotettujen liuenneitten kiinteiden aineiden suhteellinen määrä on laskettu erikseen mainituille eri vaihtoehdoille. Laskelmat tehtiin pesulaitteen siirtosuhteille (displacement ratios) 0,70 ja 0,85 tämän muuttujan vaikutuksen osoittamiseksi. Kaikissa tapauksissa laskelmat perustuivat laimennuskertoimen arvoon 3. Tulokset olivat seuraavat: % talteenotettuja kiinteitä aineita laimennuskertoimen ollessa 3 Vaihtoehto I Vaihtoehto II Vaihtoehto ΙΠ Siirtosuhde 0,70 64 83 88The relative amount of dissolved solids recovered from the oxygen step has been calculated for the different alternatives mentioned separately. Calculations were performed for washer displacement ratios of 0.70 and 0.85 to show the effect of this variable. In all cases, the calculations were based on a dilution factor of 3. The results were as follows:% solids recovered with a dilution factor of 3 Option I Option II Option ΙΠ Transfer ratio 0.70 64 83 88
Siirtosuhde 0,85 77 90 95Transmission ratio 0.85 77 90 95
Niinpä on mahdollista ottaa talteen 80-90 % happivaiheen liuenneista kiinteistä aineista haihduttimiin ilman mustanlipeän lisälai-mennusta, siis toisin kuin on nykyinen käytäntö useimmissa ruskean massan pesujärjestelmissä. Tämä merkitsee sitä, että valkaisulaitoksen poistonesteen B0D- ja COD-kuormitus vähenee vastaavasti. Samoin myös poistonesteen väri. Lisäksi se merkitsee, että natrium-hydroksidi, jonka määrä vastaa n. 39-43 kg glaubersuolaa selluloosa-tonnia kohti, saadaan talteen happivalkaisuvaiheesta.Thus, it is possible to recover 80-90% of the dissolved solids in the oxygen phase to the evaporators without further dilution of the black liquor, i.e., contrary to current practice in most brown mass washing systems. This means that the B0D and COD load of the bleaching plant effluent is reduced, respectively. Likewise the color of the exhaust fluid. In addition, it means that sodium hydroxide in an amount corresponding to about 39-43 kg of glauber's salt per ton of cellulose is recovered from the oxygen bleaching step.
Keksintö ei rajoitu kuvattuihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella seuraavien patenttivaatimusten puitteissa.The invention is not limited to the described embodiments, but can be modified within the scope of the following claims.
Niinpä selluloosamassia voidaan kuljettaa tornin läpi päinvastaiseen suuntaan, ts. alhaalta ylöspäin sopivien laitteiden avulla. Myöskään keksintö ei ole rajoitettu kuvattuihin laitteisiin selluloosamassan viemiseksi torniin ja poistamiseksi siitä, vaan myös muita sopivia laitteita voidaan käyttää massan syöttämiseksi sellaisella nopeudella, joka on tarpeen massan poistamiseksi määrätyin väliajoin, jotka varmistavat, että massapatsaan maksimikorkeus pysyy keksinnön sisällön mukaisella alueella.Thus, the cellulosic pulp can be conveyed through the tower in the opposite direction, i.e. from the bottom up by means of suitable devices. The invention is also not limited to the described devices for introducing and removing pulp into the tower, but other suitable devices can be used to feed the pulp at a rate necessary to remove the pulp at specified intervals to ensure that the maximum column height remains within the scope of the invention.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE10238/70A SE341868B (en) | 1970-07-24 | 1970-07-24 | |
SE1023870 | 1970-07-24 | ||
SE202371 | 1971-02-17 | ||
SE202371 | 1971-02-17 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI58522B FI58522B (en) | 1980-10-31 |
FI58522C true FI58522C (en) | 1981-12-07 |
Family
ID=26654315
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI209571A FI58522C (en) | 1970-07-24 | 1971-07-22 | OIL ANCHORING FOR BLEKNING AV ETT FIBROEST MATERIAL SPECIELLT CELLULOSA |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS563478B1 (en) |
DD (1) | DD98712A5 (en) |
FI (1) | FI58522C (en) |
NO (1) | NO143230C (en) |
-
1971
- 1971-07-22 NO NO280171A patent/NO143230C/en unknown
- 1971-07-22 FI FI209571A patent/FI58522C/en active
- 1971-07-23 DD DD15668671A patent/DD98712A5/xx unknown
- 1971-07-23 JP JP5468571A patent/JPS563478B1/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS563478B1 (en) | 1981-01-24 |
FI58522B (en) | 1980-10-31 |
NO143230C (en) | 1982-10-15 |
DD98712A5 (en) | 1973-07-05 |
NO143230B (en) | 1980-09-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3814664A (en) | Gaseous reaction apparatus including a peripheral gas receiving chamber | |
US4298426A (en) | Method and apparatus for treating pulp with oxygen in a multi-stage bleaching sequence | |
CA1122756A (en) | Oxygen delignification of wood pulp | |
FI59434C (en) | DELIGNIFIERING OCH BLEKNING AV CELLULOSA MED SYRE | |
FI64821C (en) | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER BEHANDLING AV MATERIAL MED GAS | |
US4298427A (en) | Method and apparatus for intimately mixing oxygen and pulp while using an alkali to extract bleaching by-products | |
US5397434A (en) | Method for distributing cellulosic pulp through a reactor at a constant upward velocity | |
US5411633A (en) | Medium consistency pulp ozone bleaching | |
US4022654A (en) | Countercurrently bleaching high consistency cellulose pulp with oxygen | |
FI58522C (en) | OIL ANCHORING FOR BLEKNING AV ETT FIBROEST MATERIAL SPECIELLT CELLULOSA | |
US6471825B1 (en) | Method for deflocculating and chemically loading fibers in a fiber suspension with calcium carbonate | |
EP0106609A1 (en) | Apparatus and method for oxygen extraction of lower consistency pulp | |
FI73747C (en) | Apparatus for treating lignocellulosic materials with nitric oxide and oxygen. | |
SE9803982L (en) | Improved dilution end insertion at the outlet of a chemical pulp boiler | |
EP0087412B1 (en) | Method and apparatus for mixing pulp with gases | |
FI59127C (en) | SAETT FOER BLEKNING AV CELLULOSAMASSA | |
US3814663A (en) | Method and apparatus for the continuous digestion of cellulosic materials | |
EP0167060B1 (en) | A process for dispersing one fluid in another | |
CA2150385C (en) | Method and apparatus for bleaching pulp | |
JP2004050124A (en) | Processing method of waste water and equipment therefor | |
WO1983000887A1 (en) | Method of treating pulp with plural oxygen stages | |
CA1219733A (en) | Gaseous reaction apparatus and process | |
FI85728B (en) | TRYCKKLORERING AV MASS OCH INMATNING AV KLOR I FORM AV MYCKET SMAO BUBBLOR. | |
SU1694754A1 (en) | Apparatus for treating suspension with an agent | |
EP0840820B1 (en) | Method and apparatus for bleaching pulp with a gaseous bleaching reagent |