FI59434B - Delignifiering och blekning av cellulosa med syre - Google Patents
Delignifiering och blekning av cellulosa med syre Download PDFInfo
- Publication number
- FI59434B FI59434B FI649/74A FI64974A FI59434B FI 59434 B FI59434 B FI 59434B FI 649/74 A FI649/74 A FI 649/74A FI 64974 A FI64974 A FI 64974A FI 59434 B FI59434 B FI 59434B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- slurry
- bleaching
- tower
- pressure
- pulp
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
- D21C9/1068—Bleaching ; Apparatus therefor with O2
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Paper (AREA)
- Cereal-Derived Products (AREA)
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
Description
Ε3?ϊ1 Γβ1 ^kuulutusjulkaisu - Q Α _ .
l»J (11) UTLÄCGNINGSSKRIFT 5 94 34 ^ ’ (51) Kv.«c?/int.a·3 D 21 C 9/10 SUOMI—FINLAND qi) ημιιιμ»*! 649/74 (22) H«k*ml*pUv·—An*5knlnf*rfag 05.03.74
' * (23) AlkupUvl — GlMghaeadtg O5.O3.7U
(41) Tulkit Julkitulal — ftllvlt offuntllg 08.09.74
Patmtti. ]» rekisteri hallitut (44) Nihttviicp™ j. kuuM-ik^n pvm. -
Patent· och registerstyrelsen Anaeiun utiagd oeh uti.*krKt«n pubiicand 30.o4.81 (32)(33)(31) Pjryduttjr «uoMcwi—Begird prioritut 07.03.73 USA(US) 338862 Toteennäytetty-Styrkt (71) International Paper Company, 220 East 42nd Street, New York,
New York 10017, USA(US) (72) Sunanda K. Roymoulik, New Delhi, Intia-Indien(lN),
Kenton J. Brown, Suffern, New York, USA(US) (74) Berggren Oy Ah (54) Selluloosan delignifiointi ja valkaisu hapella - Delignifiering och hlekning av cellulosa med syre
Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 alkuosassa esitettyyn valkaisu- ja delignifiointimenetelmään.
Sellua on monien vuosien ajan delignifioitu ja valkaistu perinteisesti käyttämällä erilaisia kloorauskäsittelyjä. Näitä on joskus paperiteollisuudessa tarkoitettu merkinnöillä CpE viisivaiheisen CpEDED tai kuusivaiheisen CpEHDED valkaisukaavion vaiheista. Kloorikaasun käyttö ei ole halpaa ja kloorijäännösten sekä klooripitoisten sivutuotteiden poistaminen jätevesistä vaatii kalliin kemikaalitalteenot-tosysteemin vähentämään vesistöjen ja ympäristön saastumisongelmia.
Jo usean vuoden ajan on ehdotettu kloorin korvaamista deligi-fioinnissa ja valkaisussa hapella. Vaikkakin on esitetty lukuisia menetelmiä sellun delignifioimiseksi ja valkaisemiseksi hapella, kuten USA-patenteissä 1 860 432, 2 926 114, 3 024 158, 3 274 049, 3 384 533, 3 251 730, 3 423 282 ja 3 661 699, ranskalaisissa patenteissa 1 310 248 ja 1 387 853 sekä artikkeleissa Nikitin ja muut, Trudy Leningradshoi Lesotekb. Nickeskoi Akad. i.S.M. Korova (Transactions of the Leningrad Academy of Forestry), Voi. 75, pp. 145-155 (1956), Voi. 80 pp. 65-75, 77-90 (1958) ja Bumazh. Prom., Voi. 35, No. 12, pp. 5-7 (I960). Mikään näistä ei ole taloudellisesti käyttökelpoinen. Monet näistä vaativat suoja-aineita estämään selluloosan depolymeroitumista, kuten 2 59 A 34 magnesiumkarbonaattia kuten USA-patentissa 3 384 533 on esitetty, sekä säilyttämään sellun viskositeetin. Sen lisäksi, että sellaisten kemi-kaalioiden käyttö aiheuttaa kerrostumia ja kuorettumista prosessi-laitteistossa, on näiden aineiden käytöllä huomattava haitta, koska ne aiheuttavat lisääntyvää saastumista. Mikäli saastuminen on vältettävä, on asennettava kalliita laitteistoja näiden suoja-aineiden poistamiseksi jätevedestä.
Ainoa delignifiointi ja valkaisumenetelmä happea käyttäen, joka on kehitetty kaupallisesti merkittäväksi on USA-patentissa 3 660 225 esitetty. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin käytettäväksi korkeata sellun sakeutta ja korkeita paineita mikä aiheuttaa kalliiden painelaitteiden käytön, sekä kalliit vedenpoisto- ja hajoitinlait-teet. Toinen tärkeä haittapuoli tässä korkeapainemenetelmässä, korkeiden investointikustannusten ylittäväkin, on se, että se aiheuttaa sellun (selluloosan) huomattavaa vaurioitumista, mitä voidaan hillitä jonkin verran vain käyttämällä depolymeroitumisen suoja-aineita, kuten magnesiumkarbonaattia. Kuten yllä on esitetty, aiheuttavat selluloosan depolymeroitumisen estoaineet lisääntyneitä kustannuksia ja vaativat kalliita talteenottotoimenpiteitä mikäli nämä halutaan saada pois jätevesistä.
Kyseisen keksinnön kohteena on aikaansaada käyttökelpoinen jatkuva menetelmä sellun delignifioimiseksi ja valkaisemiseksi halvoin kustannuksin.
Keksinnön toisena kohteena on aikaansaada kustannuksiltaan halpa jatkuva menetelmä sellun valkaisemiseksi ilman kloorausta.
Keksinnön kohteena on edelleen aikaansaada sellun delignifiointi- ja valkaisumenetelmä, jossa ei ole välttämätöntä käyttää selluloosan depolymeroitumisen suoja-aineita, kuten magnesiumkarbonaattia.
Lisäksi on keksinnön kohteena aikaansaada kustannuksiltaan halpa jatkuva menetelmä sellun delignifioimiseksi ja valkaisemiseksi hapella, jolloin ei ole välttämätöntä käyttää korkean paineen alaisia laitteita.
Keksinnön kohteena on edelleen aikaansaada sellun jatkuva delignifiointi- ja valkaisumenetelmä happea käyttäen, joka voidaan suorittaa normaaleissa käytössä olevissa valkaisutorneissa.
Keksinnön kohteet on toteutettu keksinnön mukaisella menetelmällä, jonka pääasiallisimmat tunnusmerkit ilmenevät patenttivaatimuksesta 1.
Keksinnön kohteet käyvät ilmi ammattimiehelle seuraavasta, piirroksiin liittyvästä selityksestä.
Kuviossa 1 on juoksukaaviona esitetty eräs keksinnön toteutus- muoto , 3 59434 kuviossa 2 on esitetty keksinnön toinen toteutusmuoto, myös j uoksukaaviona, kuviossa 3 on käyriönä esitetty valkaistun sellun viskositeetin ja Kappa-luvun välinen riippuvuus valkaisuissa, joissa toisessa valkaisunaikainen paine on pidetty vakiona sekä toisessa val-kaisunaikainen paine on alennettu valkaisun kuluessa asteettain keksinnön mukaisesti.
On havaittu, että jos alkalinen kuitusulppu saatetaan valkaisuun alhaisessa, alle 10 %:n sakeudessa hapella ja mikäli valkaisu aloitetaan lievän ylipaineen alaisena, kuten esimerkiksi alle 9,5 2 kp/cm , sulpun sisältäessä vain minimimäärän liukenematonta happea sekä mikäli painetta lasketaan asteettain, saavutetaan mainioita valkaisutuloksia, ilmaistuna alhaisen Kappa-luvun avulla, huonontamatta haitallisesti viskositeettia. Tulos oli odottamaton. Oli vaikeata uskoa, että delignifiointi ja valkaisu voitiin suorittaa tyydyttävässä määrin käyttämättä korkeita paineita ja aiheuttamatta ylimääräistä viskositeetin laskua, mikä merkitsisi selluloosan ylimääräistä purkautumista. Tämä on aikaansaatu käyttämättä selluloosa purkautumista estäviä aineita, kuten magnesiumkarbonaattia. Keksintö tuo siten monia merkittäviä etuja: 1. Delignifiointi ja valkaisu voidaan aikaansaada vahingoittamatta selluloosaa merkittävästi ja valkaisu voidaan toteuttaa taloudellisesti. Menetelmällä saadaan siten puhtaampaa ja arvokkaampaa selluloosaa paperiteollisuudelle ja vastaavalle teollisuudelle.
2. Korkea hapenpaine ei ole tarpeellinen, eivätkä näin ollen myöskään korkeata painetta kestävät laitteistot.
3. Olemassaolevia laitteistoja voidaan käyttää valkaisuun tyydyttävästi.
4. Valkaisuliuos voidaan regeneroida helposti lisäämällä lisä-alkalia kuten natriumhydroksidia ja kierrättämällä liuosta. Täten kulumatta jääneet kemikaliot voidaan käyttää uudelleen tässä jatkuvassa menetelmässä ja ympäristöön joutuvat aineet eliminoituvat.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetään alkalista sellu-sulppua, jolla on alhainen sakeus, esimerkiksi alle 10 %, sopivasti 2-6 %3 edullisesti 3-*> %. Alkalia lisätään siten, että pH saadaan nousemaan 9 ja 14 välille, sopivasti välille 11,5-12,5. Kun käytetään natriumhydroksidia, on sopivaa lisätä 1-10 g litraa kohti, tai toisinilmaistuna 0,1-1,0 % kuitusulpun painosta.
Alkalinen sellusulppu sekoitetaan edullisesti voimakkaassa sekoittimessa siten ettei sulppuun jää suuria happikuplia. Ei ole “ 59434 toivottavaa, että sulpussa on happikuplia, joiden halkaisija on yli 1,6 mm . Liukenematonta happea ei edullisimmassa tapauksessa ole lainkaan kuitusulpussa. Happea lisätään tavallisesti 0,1-4 % kuitu-sulpun painosta. Havupuille edullinen Isäysmäärä on 0,2-0,8 % sekä lehtipuille saavutetaan parhaat tulokset määrillä 0,2-0,4 %. Olisi vältettävä kaikkien merkittävänkokoisten happikuplien muodostumista, koska ne aiheuttavat kanavoitumista mikä häiritsee sulpun virtausta ylöspäin tornin läpi, mistä taas on seurauksena epätasainen valkaisu ei-toivottuine tuloksineen. Suuremmilla kuplilla on myös taipumusta kerääntyä yhteen ja tämä on myös estettävä. Kaikki liukenemattomat kuplat pitäisi hajoittaa niin pieniksi, että ne eivät keräytyisi yhteen merkittävässä määrin.
Kaikki liukenemattomat happikuplat, joiden koko on yli 1,6 mm päästetään systeemistä ulos ennen kuin sellusulppu viedään valkai-sutorniin.
Hapen sekoittaminen kuitusulppuun voidaan suorittaa millä tahansa suurinopeuksisella ja suuren leikkausvoiman aikaansaavalla sekoitinlaitteella tai kaasuabsorberilla. Sellaisia laitteita ovat mm. Mixing Equipment Co. Inc:n sekoittimet Lightenin In-line mixer ja Line-Blender. Kuitenkin voidaan käyttää mitä tahansa suuren leikkausvaikutuksen omaavaa sekoitinta.
Alkalinen kuitusulppu voidaan vaihtoehtoisesti saattaa lyhytaikaisesti korkeapaineiseen happiesikäsittelyyn ennen johtamista valkaisutorniin. On toivottavaa käyttää hetkellisesti paineita aina 2 arvoon 21 kp/cm , tai 2-10 ilmakehää. Tämä esikäsittely suoritetaan lyhytaikaisesti pienessä paineastiassa, joka ei merkittävästi lisää käytettävän laitteiston kustannuksia.
Valkaisukäsittelyn aikana reaktiolämpötila on edullisesti välillä 70-120°C, lämpötilat 90-110°C ovat edullisimmat. Mikäli käytetään reaktiolämpötiloja, jotka ylittävät 110°C on luonnollisesti käytettävä lievän paineen kestäviä laitteita. Sen vuoksi käytetty maksimilämpötila riippuu jonkin verran valkaisutornin korkeudesta tai käytetystä alkupaineesta. Lämpötilan ei tulisi ylittää kuitu-sulpun kiehumapistettä kyseisessä paineessa.
Valkaisun kuluessa alkalisen kuitususpension painetta alennetaan asteettain, alku- ja loppupaineen eron ollessa vähintäin likimain yksi ilmakehä, maksimaalisen eron ollessa likimain 10 ilmakehää. Tämä paine-ero valkaisun aikana voi merkitä valkaisutornin painetta, vaikkakin voidaan käyttää mitä tahansa tapaa paineen vähentämiseksi asteettain tai jatkuvasti valkaisun kuluessa. Täten 5 59434 valkaisut omijonka korkeus on 91 metriä, aiheuttaa alkupaineen 9» 5 2 kp/cm sekä valkaisutorni, jonka korkeus on 12 m, aiheuttaa alku-. 2 paineen 1,2 kp/cm . On toivottavaa, ettei käytetä valkaisutornia, jonka korkeus on yli 91 m minimikorkeuden ollessa likimain 12 m.
Kuitusulpun viipymäaika valkaisutornissa voi vaihdella riippuen systeemin paineesta sekä halutusta valkaisuasieesta. Toiset sellut vaativat voimakkaammat valkaisuolosuhteet kuin toiset. Yleisesti ottaen ajat 5-120 minuuttia ovat riittäviä. Korkeammalla tornilla saavutettavilla korkeammilla alkupaineilla voidaan käyttää aikoja 2-60 minuuttia. Käytettäessä 12 metrin tornia, jossa alkuja loppupaineiden ero on likimain yksi ilmakehä, käytetään aikoja 30-60 minuuttia, edullisesti likimain 40 minuuttia on riittävä.
Eräs keksinnön etu on, että valkaisu- ja delignifiointiproses-si ei vaadi mitään lisälaitteita. Valkaisutorni 8 voi olla jo olemassaoleva torni, joita on aikaisemmin käytetty selluteollisuudessa valkaisuun kloorausta käyttäen. Nämä tornit ovat suhteellisen halpoja koska ne eivät vaadi korkeita paineita kestäviä rakenteita ja ne on sen vuoksi helppo valmistaa.
Piirrokseen 1 viitaten selvitetään seuraavassa yksi laitteis-tomuoto prosessin toteuttamiseksi. Halutunsakeuksinen kuitususpensio aikaansaadaan sekoittamalla alkalisekoittimessa 1 riittävästi sellua, natriumhydroksidia tai muuta alkalista ainetta kuten ammoniakkia, natriumkarbonaattia jne., sekä suositeltavasti kierrätettyä lipeää johdosta 2. Tätä kiertolipeää käytetään valkaisuliuoksen alkalin taloudelliseksi hyväksikäyttämiseksi. Pumpulla 3 siirretään halutunsakeuksinen sellu hapetinlaitteeseen tai sekoittimeen 4, joka on säiliö, jossa on suurinopeuksinen ja suuren leikkausvoiman omaava sekoitin, kuten Lightnin* Mixer, hapen sekoittamiseksi ja hajottamiseksi alkaliseen selluun. Vaihtoehtoisesti voidaan happi sekoittaa myös ensin kuumaan alkaliseen kiertolipeään johdosta 2, kuten kuvassa 1 on esitetty kohdassa 2a, sekä johtaa alkalisekoittimeen. Happikä-sitelty sellu johdetaan sitten lämmönvaihtimeen 5, jossa siihen johdetaan höyryä lämpötilan nostamiseksi haluttuun arvoon. Kuumennettu ja happikäsitelty sellu johdetaan sen jälkeen vaihtoehtoisesti hetkellisesti paineistettuun esikäsittelyastiaan 6, missä paine nostetaan hetkellisesti hapen avulla. Kaikki liukenematon ja hajautumat on happi poistetaan sen jälkeen nesteestä kaasunpoistolaitteen 7 avulla, jonka jälkeen kaasutettu happikäsitelty alkalinen sellu siirretään valkaisutornin 8 pohjalle. Alkalinen ja happikäsitelty sellu kulkee ylöspäin tornin läpi, kuten kuviossa on esitetty, ja 6 59434 sille annetaan sopiva viipymäaika, jotta haluttu valkaisu ja deligni-fiointi ehtii tapahtua. Kuitusulpun sekoitusta tornissa tulee välttää. Alkupaine ja paine-ero valkaisun kuluessa määräytyy tornin 8 korkeudesta.
Tornista seos siirretään sitten putken 9 kautta pesurille 10. Lämmin jäännösalkalineste, joka otetaan talteen ensimmäiseltä pesurilta kerätään säiliöön 11 ja osa siitä palautetaan johdon 2 kautta alkalisekoittimeen 1. Loppuosa kierrätetään pesurille 10. Kuitu siirretään sen jälkeen pesurilta 10 pesurille 14, jolle lisätään pesuvettä ja josta pesty sellu sitten siirretään seuraaviin valkai-suvaiheisiin, kuten klooridioksidivalkaisuun. Jätevesi pesurilta 14 kerätään säiliöön 15» josta osa käytetään valkaisemattoman massan pesuun ja loppuosa johdetaan johdon 16 kautta käytettäväksi sellun pesussa ensimmäisellä pesurilla 10.
Kuviossa 2 esitetty toteutusmuoto eroaa kuviossa 1 esitetystä siinä, että alkalisekoitin 1 on varustettu kuumennusvaipalla sellun lämpötilan nostamiseksi sekä siinä, että erilliset lämmönvaihdin 5 ja esipaineistuskammio 6 on poistettu kuvion 1 mukaisesta laitteistosta. Hapetinlaite 4’ kuviossa 2 sisältää Lightenin putkisekoitti-men tai jonkin muun sekoittimen, joka suurella leikkausvoimallaan sekoittaa hapen nopeasti selluun.
Eräs keksinnön odottamaton etu on esitetty kuviossa 3 olevassa piirroksessa. Kuviossa on käyrillä esitetty sellun viskositeetin ja Kappa-luvun riippuvuus toisistaan kahdessa kokeessa, joista toisessa paine valkaisun kuluessa alennettiin jatkuvasti keksinnön mukaisesti (merkitty ympyröillä kuviossa) (esittää paineen laskua arvosta 2,8 kp/cm nollaan) sekä toisessa vertailun vuoksi panne on pidetty vakiona (esitetty kuviossa neliöillä), jolloin vakio-paineena pidettiin 2,8 kp/cm . Kuten kuviosta 3 ilmenee ovat kuvaajat suoria.
Viskositeetti ilmaisee keskimääräisen polymeroitumisasteen sellunäytteessä olevasta selluloosasta, toisin sanoen selluloosan keskimääräisen ketjupituuden. Tällöin siis lasku selluloosan viskositeetissa merkitsee laskua polymeroitumisasteessa ja ilmaisee valkaisussa tapahtuneen selluloosan vaurioitumista. Ylenmääräistä selluloosan vaurioitumista on vältettävä koska se merkitsee sellusta valmistetulle paperille huonoja ominaisuuksia.
Kappa-luku määritetään sellunäytteen kuluttamana kaliumperman-ganaattimääränä ja se ilmoittaa sellun sisältämän ligniinin määrän. Kuta suurempi on Kappa-luku, sitä vähemmän sellua on valkaistu ja 7 59434 delignifioitu. Vertailemalla sellunäytteiden Kappa-lukuja ennen ja jälkeen valkaisukäsittelyn, voidaan saada käsitys tapahtuneen lignii-ninpoiston määrästä.
Kuten kuviosta 3 ilmenee, on samassa Kappa-luvussa valkaisulla, jossa paine laski, saatu viskositeettiarvo likimain 2-2,5 sentti-poisea suurempi kuin samalla sellulla saatu vakiopaineisessa valkaisussa. Täten keksinnön mukainen valkaisu laskevalla paineella aiheuttaa vähemmän selluloosan haitallista pilkkoutumista. Tämä osoittaa, että keksinnön mukainen prosessi aikaansaa olennaisesti vähemmän selluloosan vaurioitumista samassa valkaisu- ja delignifiointiastees-sa.
On myös havaittu, että keksinnön mukainen menetelmä, alentaa painetta asteettain valkaisun ja delignifioinnin kuluessa, aiheuttaa myös vähemmän sellun häviötä samassa valkaisu- ja delignifiointias-teessa, kuin mitä happivalkaisu aiheuttaa normaalisti vakioisessa paineessa. Tämä merkitsee sitä, että selluloosa ja hemiselluloosa ovat vaurioituneet vähemmän mitä voidaan ilmentää alentuneella sellun häviöllä. Tämä on seurausta siitä tosiasiasta, että keksinnön mukainen prosessi on selektiivisempi ligniinin poistossa kuin vakio-paineinen happivalkaisu. Johtopäätöksenä voidaan esittää, että keksinnön mukainen prosessi on taloudellisempi kui« prosessi, joka on muuten samanlainen mutta joka toteutetaan vakioisessa paineessa.
Keksinnön selventämiseksi esitetään seuraavat esimerkit. Esimerkit ovat tietenkin vain keksinnön selventämiseksi eikä sen rajoittamiseksi. Seuraavissa esimerkeissä ja koko esityksessä ainemäärät esitetään paino-osina, mikäli muuta ei ole esitetty.
Käyttäen kuvion 1 mukaista laitteistoa, paitsi ettei korkeapaineinen esikäsittelyastia 6 kuulunut siihen, käsiteltiin lukuisia kuitususpensioita, joiden sakeus vaihteli 2-3 %-n välillä, keksinnön mukaisesti ja sekoitettiin ensin 0,1 normaalisella natriumhydroksi-dilla. Kuitususpensio kuumennettiin sitten kiehumapisteeseen. Happi- kaasua sekoitettiin kuumennettuun suspensioon ja se paineistettiin o 2,8 kp/cm :n paineeseen ja sekoitettiin voimakkaasti hapetinlait-teessa 4, joka oli varustettu korkean leikkuuvoiman omaavalla se-koittimella, viiden minuutin ajanjakso. Ylimääräinen liukenematon ja sekoittumaton happi kaasutettiin kaasauslaitteella 7 ja happi-käsitelty sellusulppu johdettiin valkaisutornin 8 pohjalle, joka torni oli likimain 27,5-29 metriä korkea. Sulpun annettiin nousta sekoittamatta tornin läpi siten, että sillä oli viipymäaika likimain 60 minuuttia. Sulpun noustessa tornin läpi, laski paine sulpun 2 8 59434 päällä arvosta 2,8 kp/cm ilmakehän paineeseen. Sulppua johdettaessa tornin läpi ei siitä eronnut mitään kuplia sulpun pinnalle. Valkaisun tulokset on esitetty taulukossa 1.
Taulukko 1
Kappa- Valkoisuus Tappi-vis- luku EL kositeetti,
cP
Alkuperäinen valkaisematon sellu (lehtipuu) 1*1,0 32,4 25,05
Happivalkaistu sellu
Koe 1 (sakeus 2,0 % ) 7,4 53,2 15,55
Koe 2 (sakeus 2,0 %) 8,0 52,5 15,15
Koe 3 (sakeus 3,0 %) 8,3 50,5 15,47
Taulukossa 1 annetut tulokset osoittavat, että delignifiointi ja valkaisu, jossa valkaistavana on normaali lehtipuusulfaattisel-lu, voidaan valkaista hapella yksinkertaisessa tornissa, käyttäen valkaisussa alhaista sakeutta ja käyttämättä depolymeroitumisen suoja-aineita, kuten magnesiumkarbonaattia.
Esimerkki 2 Käytettiin kuvion 2 mukaista laitteistoa, jolloin sellu lietet-tiin 0,1 N väkevyisellä natriumhydroksidilla pH-arvoon 11,5 ja sakeu-teen likimain 3 %» jonka jälkeen sulppu kuumennettiin likimain 90°C:een. Happi sekoitettiin hapetuslaitteessa 4', joka oli varustettu Lightenin putkisekoittimella, malli n:o 4LBC, jonka toiminta-nopeus oli 1700 kierrosta minuutissa, ja jolla happi saatiin lietet-tyyn selluun hienojakoisena. Jäännöshappi, joka ei hajonnut eikä liuennut sulppuun. kaasutettiin laitteessa 7 sulpusta. Hapetettu ja alkalikäsitelty sellu johdettiin sitten valkaisutornin 8 pohjalle, joka torni oli 25 metriä korkea, ja josta aiheutui alkupaine pohjalle, 2 jonka suuruus oli likimain 2,5 kp/cm . Kuitusulpun annettiin nousta hitaasti tornin läpi ilman, että sitä sekoitettiin, jolloin koko-naisviipymäajaksi tuli likimain 42 minuuttia. Vaiheen aikana ei sulpusta ollut havaittavissa pinnallenousevia kuplia.
Valkaisun tulokset on esitetty taulukossa 2.
9 59434
Taulukko 2
Dissolving-lehti- Lehtipuu-paperi- puusellu sellu
Kappa-luku
Valkaisematon 6,2 15,8
Valkaistu , 3,3 10,4 %:nen lasku 47 34
Valkaisu (EL)
Valkaisematon, % 43,2 28,5
Valkaistu, % 54,6 42,7 %:nen lisäys 26 49
Esimerkki 3
Sovellettiin kuviossa 1 esitettyä laitteistoa, sekä kammiota 6 käyttäen että ilman sitä. Havupuu-paperisellua, jonka sakeus oli 3 ja joka oli sulputettu 0,1 N:11a natriumhydroksidilla, johdettiin keksinnön mukaiseen käsittelyyn. Sulppu kuumennettiin kiehumapisteeseen ilmanpaineessa. Kuumennettuun sulppuun sekoitet- 2 tiin happikaasua ja seos paineistettiin 2,8 kp/cm :n paineeseen ja sitä sekoitettiin voimakkaasti hapetinlaitteessa 4, joka oli varustettu voimakkaalla leikkausvaikutuksen omaavalla sekoittimella. Sekoitusvaihe kesti noin 5 minuuttia. Niissä kokeissa, joissa kammio 6 oli käytössä, saatettiin sulppu likimain 7 kp/cm :n happikaasun paineen alaiseksi ajanjaksoksi, joka vaihteli yhdestä minuutista 30 minuuttiin. Ylimääräinen liukenematon ja hajautumaton happi kaasutettiin ulos laitteessa 7· Happikäsitelty sellu johdettiin sitten valkaisutorniin 8, jonka korkeus oli likimain 27-29 m. Sulpun annettiin nousta tornin läpi sitä sekoittamatta siten, että viipymä-ajaksi tuli likimain 60 minuuttia. Nousuvaiheen aikana paine kuitu-sulpun päällä laski likimain 2,8 kp/cm :sta ilmanpaineeseen. Tornin huipulla ei havaittu kaasukuplia, jotka olisivat eronneet kuitu-sulpusta valkaisun aikana. Valkaisussa ei käytetty depolymeroitumi-suoja-aineita. Valkaisun tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa 3.
Taulukko 3
Kappa-luku Valkoisuus, EL
Alkuperäinen valkaisematon sellu 31,4 27,7
Happivalkaistu sellu, koe 1 (ei korkeapainekäsittelyä) 15,2 33,2
Koe 2 (korkeapainekäsittely) 9,6 46,2 10 59434
Esimerkki 4
Esimerkin 1 mukainen koe toistettiin soveltaen kuitusulpun sakeutta 3 % ja käyttäen kahta koemassaa, lehtipuusulfaattia ja havu-puusulfaattia. Kokeen tulokset on annettu seuraavassa taulukossa 4.
Taulukko 4
Alkuperäinen valkaisematon
Selluerä Kappa-luku Valkoisuus (EL) Viskositeetti
0,5 CED, cP
Lehtipuusulfaatti
Erä 1 13,7 34,0 25,05
Erä 2 16,2 34,7 36,90
Havupuusulfaatti
Erä 1 31,4 27,7 35,83
Erä 2 21,5 29,9 21,74
Happivalkaistu
Selluerä Kappa-luku Valkoisuus (EL) Viskositeetti
0,5 CED, cP
Lehtipuusulfaatti
Erä 1 8,3 50,5 15,47
Erä 2 8,7 52,0 21,00
Havupuusulfaatti
Erä 1 15,2 33,2 15,00
Erä 2 11,4 38,4 12,50 Käytetyt ilmaisut ja termit ovat tarkoitetut vain kuvaamaan keksintöä eivätkä sitä rajoittamaan, eikä myöskään ole tarkoituksena sellaisten termien ja ilmausten käytöllä poissulkea esitetyn ja kuvatun menetelmän ekvivalenttia tai sen osaa, mutta on todettava, että monet muunnelmat ovat mahdollisia vaatimusten puitteissa.
Claims (15)
11 59434
1. Selluloosan jatkuva valkaisu- ja delignifiointimenetelmä, jossa valmistetaan selluloosasulppua, jonka sakeus on korkeintaan 10 % alkalisessa liuoksessa ja käsitellään tämä sulppu hape]la, joka on korotetussa lämpötilassa, ja alkupaineessa joka on yli ilmakehän, tunnettu siitä, että happi liuotetaan sulppuun ja sekoitetaan siihen perinpohjaisesti niin, ettei muodostu yhtään kasvavia kuplia, että sulppu saatetaan alkupaineen alaiseksi, joka on vähemmän kuin 9 ilmakehää, minkä jälkeen paine vähitellen lasketaan sekoittamatta sulppua merkittävästi niin, että saadaan painegradientti 1-10 ilmakehää alkupaineen ja lopullisen paineen välillä.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulppua johdetaan jatkuvasti pystysuoran pitkänomaisen tornin alaosaan, että sulppua johdetaan ylöspäin tornin läpi sekoittamatta sulppua merkittävästi, että tornin alaosassa olevan sulpun syöttökohdan ja tornin yläosassa olevan sulpun poistokohdan välillä ylläpidetään paine-eroa 1-10 ilmakehää, ja että käsiteltyä sulppua poistetaan jatkuvasti tornin yläosasta.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulpussa ei pääasiallisesti ole liukenematonta happea silloin, kun se johdetaan mainittuun torniin.
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetetussa sulpussa, joka johdetaan mainittuun torniin ei ole kuplia, joiden halkaisija ylittää 1,6 mm.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mahdollisesti liukenemattomalla ha-pella ei ole sellaista kokoa, että se pystyy muodostamaan kasvavia kuplia.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulpun sakeus on 2-6 %.
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulpun pH on 11,5-12,5.
8. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätyn hapen määrä on 0,1-4 % sulpun painosta.
9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötila on 90-110°C.
10. Patenttivaatimusten 2-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että torni on korkeintaan noin 90 m ja että hapetettu sulppu johdetaan lähelle tornin pohjaa. 59434 12
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu torni on vähintäin 12 m korkea.
12. Jonkin patenttivaatimuksista 2-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulpun viipymäaika tornissa on 2-120 minuuttia, edullisesti 5-60 minuuttia.
13· Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hapetettu sulppu saatetaan esipaine- . · 2 käsittelyyn paineessa likimain 21 kp/cm noin 30 minuutin ajaksi. 1*1. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätyn hapen määrä on 0,2-0,4 % sulpun painosta.
15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happi sekoitetaan perinpohjaisesti sulppuun suuritehoisella sekoittimella.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US00338862A US3832276A (en) | 1973-03-07 | 1973-03-07 | Delignification and bleaching of a cellulose pulp slurry with oxygen |
US33886273 | 1973-03-07 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI59434B true FI59434B (fi) | 1981-04-30 |
FI59434C FI59434C (fi) | 1983-07-04 |
Family
ID=23326465
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI649/74A FI59434C (fi) | 1973-03-07 | 1974-03-05 | Delignifiering och blekning av cellulosa med syre |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3832276A (fi) |
JP (1) | JPS5747798B2 (fi) |
AR (1) | AR202919A1 (fi) |
BR (1) | BR7401573D0 (fi) |
CA (1) | CA1007807A (fi) |
DE (1) | DE2410934C2 (fi) |
FI (1) | FI59434C (fi) |
FR (1) | FR2220620B1 (fi) |
GB (1) | GB1445276A (fi) |
IT (1) | IT1011546B (fi) |
NO (1) | NO144930C (fi) |
PH (1) | PH10177A (fi) |
SE (1) | SE397983B (fi) |
ZA (1) | ZA741287B (fi) |
Families Citing this family (49)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI48764C (fi) * | 1973-05-30 | 1977-07-26 | Ahlstroem Oy | Menetelmä ja laite selluloosamassan valkaisemiseksi molekylaarisella h apella. |
US4089737A (en) * | 1974-02-18 | 1978-05-16 | Toyo Pulp Company, Ltd. | Delignification of cellulosic material with an alkaline aqueous medium containing oxygen dissolved therein |
SE394466C (sv) * | 1974-05-16 | 1986-06-23 | Mannbro Systems Handelsbolag | Sett vid kontinuerlig alkalisk delignifiering av lignocellulosamaterial i tva eller flera steg, varav det sista med syrgas |
US3951733A (en) * | 1974-11-06 | 1976-04-20 | International Paper Company | Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen |
US4002526A (en) * | 1975-10-10 | 1977-01-11 | International Paper Company | Oxygen-alkali delignification of low consistency wood pulp |
AU3102077A (en) * | 1976-12-01 | 1979-06-07 | New Zealand Dev Finance | Treating lignocellulosic or cellulosic pulp |
US4216054A (en) * | 1977-09-26 | 1980-08-05 | Weyerhaeuser Company | Low-consistency ozone delignification |
US4198266A (en) * | 1977-10-12 | 1980-04-15 | Airco, Inc. | Oxygen delignification of wood pulp |
US4209359A (en) * | 1978-10-23 | 1980-06-24 | International Paper Company | Process for removing residual oxygen from oxygen-bleached pulp |
US4259150A (en) * | 1978-12-18 | 1981-03-31 | Kamyr Inc. | Plural stage mixing and thickening oxygen bleaching process |
SE462919B (sv) * | 1979-05-11 | 1990-09-17 | Sunds Defibrator Ind Ab | Saett att genomfoera alkaliextraktion av cellulosamassa i naervaro av syre |
US4295925A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Treating pulp with oxygen |
US4295926A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for treating pulp with oxygen |
US4295927A (en) * | 1979-06-15 | 1981-10-20 | Weyerhaeuser Company | Method and apparatus for treating pulp with oxygen and storing the treated pulp |
US4294654A (en) * | 1980-03-21 | 1981-10-13 | International Paper Company | Delignification and bleaching of lignocellulosic pulp via photo-oxygenation |
SE421019B (sv) * | 1980-08-26 | 1981-11-16 | Kamyr Ab | Forfarande for kemikaliereglering vid behandling av en substans, speciellt massa, med gas |
US4384920A (en) * | 1981-04-06 | 1983-05-24 | The Black Clawson Company | Method and apparatus for oxygen delignification |
FI67241B (fi) * | 1981-06-10 | 1984-10-31 | Aga Ab | Saett foer blekning av cellulosahaltiga material |
WO1983000816A1 (en) * | 1981-09-04 | 1983-03-17 | Weyerhaeuser Co | Method and apparatus for mixing pulp with oxygen |
JPS58501383A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-08-18 | ウェヤ−ハウザ−・カンパニ− | 酸素でのパルプの処理 |
DE3207157C1 (de) * | 1982-02-27 | 1983-06-09 | Degussa Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Herstellung von halbgebleichten Zellstoffen |
US4684442A (en) * | 1984-03-29 | 1987-08-04 | Weyerhaeuser Company | Oxygen reactor deaeration tank and system |
FR2566015B1 (fr) * | 1984-06-15 | 1986-08-29 | Centre Tech Ind Papier | Procede de blanchiment de pate mecanique par le peroxyde d'hydrogene |
FI71178C (fi) * | 1984-11-08 | 1988-05-18 | Rauma Repola Oy | Foerfarande foer reglering av syreblekningsprocess. |
US4568420B1 (en) * | 1984-12-03 | 1999-03-02 | Int Paper Co | Multi-stage bleaching process including an enhanced oxidative extraction stage |
WO1986005708A1 (en) * | 1985-04-01 | 1986-10-09 | Weyerhaeuser Company | A deaeration tank and process for using the tank |
US4886577A (en) * | 1985-05-03 | 1989-12-12 | Kamyr, Inc. | Method and apparatus for mixing oxygen gas with medium consistency pulp in a pump discharge |
US4978426A (en) * | 1987-02-24 | 1990-12-18 | Westvaco Corporation | Production of high strength linerboard with oxygen and alkali |
US5181989A (en) * | 1990-10-26 | 1993-01-26 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Reactor for bleaching high consistency pulp with ozone |
US5217574A (en) * | 1989-02-15 | 1993-06-08 | Union Camp Patent Holdings Inc. | Process for oxygen delignifying high consistency pulp by removing and recycling pressate from alkaline pulp |
US5472572A (en) * | 1990-10-26 | 1995-12-05 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Reactor for bleaching high consistency pulp with ozone |
US5409570A (en) * | 1989-02-15 | 1995-04-25 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for ozone bleaching of oxygen delignified pulp while conveying the pulp through a reaction zone |
US5085734A (en) * | 1989-02-15 | 1992-02-04 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Methods of high consistency oxygen delignification using a low consistency alkali pretreatment |
US5173153A (en) * | 1991-01-03 | 1992-12-22 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for enhanced oxygen delignification using high consistency and a split alkali addition |
US5211811A (en) * | 1989-02-15 | 1993-05-18 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency oxygen delignification of alkaline treated pulp followed by ozone delignification |
US5188708A (en) * | 1989-02-15 | 1993-02-23 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency oxygen delignification followed by ozone relignification |
US5525195A (en) * | 1989-02-15 | 1996-06-11 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Process for high consistency delignification using a low consistency alkali pretreatment |
FI89516B (fi) * | 1989-05-10 | 1993-06-30 | Ahlstroem Oy | Foerfarande foer blekning av cellulosamassa med otson |
WO1991000386A1 (en) * | 1989-06-30 | 1991-01-10 | Nekoosa Papers, Inc. | A method for bleaching kraft pulp with a mixture of oxygen and peroxide |
US5164043A (en) * | 1990-05-17 | 1992-11-17 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone |
US5164044A (en) * | 1990-05-17 | 1992-11-17 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Environmentally improved process for bleaching lignocellulosic materials with ozone |
US5174861A (en) * | 1990-10-26 | 1992-12-29 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Method of bleaching high consistency pulp with ozone |
US5520783A (en) * | 1990-10-26 | 1996-05-28 | Union Camp Patent Holding, Inc. | Apparatus for bleaching high consistency pulp with ozone |
CA2068981C (en) * | 1991-05-24 | 1996-08-27 | Michael A. Pikulin | Two stage pulp bleaching reactor |
CA2082557C (en) * | 1992-02-24 | 1997-03-11 | Charles W. Hankins | Integrated pulping process of waste paper yielding tissue-grade paper fibers |
US5387317A (en) * | 1993-01-28 | 1995-02-07 | The Mead Corporation | Oxygen/ozone/peracetic aicd delignification and bleaching of cellulosic pulps |
US6340409B1 (en) * | 1993-04-29 | 2002-01-22 | Lewis Donald Shackford | Method for multistage bleaching using gaseous reagent in the first stage with controlled gas release |
US5554259A (en) * | 1993-10-01 | 1996-09-10 | Union Camp Patent Holdings, Inc. | Reduction of salt scale precipitation by control of process stream Ph and salt concentration |
US7812153B2 (en) * | 2004-03-11 | 2010-10-12 | Rayonier Products And Financial Services Company | Process for manufacturing high purity xylose |
-
1973
- 1973-03-07 US US00338862A patent/US3832276A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-02-12 CA CA192,339A patent/CA1007807A/en not_active Expired
- 1974-02-27 ZA ZA00741287A patent/ZA741287B/xx unknown
- 1974-02-28 GB GB921874A patent/GB1445276A/en not_active Expired
- 1974-03-05 FI FI649/74A patent/FI59434C/fi active
- 1974-03-05 BR BR1573/74A patent/BR7401573D0/pt unknown
- 1974-03-06 SE SE7402968A patent/SE397983B/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-03-06 NO NO740795A patent/NO144930C/no unknown
- 1974-03-07 DE DE2410934A patent/DE2410934C2/de not_active Expired
- 1974-03-07 IT IT67618/74A patent/IT1011546B/it active
- 1974-03-07 FR FR7407858A patent/FR2220620B1/fr not_active Expired
- 1974-03-07 PH PH15590*A patent/PH10177A/en unknown
- 1974-03-07 JP JP49026701A patent/JPS5747798B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-01-01 AR AR20291975D patent/AR202919A1/es active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1007807A (en) | 1977-04-05 |
DE2410934A1 (de) | 1974-09-19 |
AR202919A1 (es) | 1975-07-31 |
FR2220620B1 (fi) | 1978-04-21 |
JPS5024503A (fi) | 1975-03-15 |
FI59434C (fi) | 1983-07-04 |
AU6602374A (en) | 1975-08-28 |
PH10177A (en) | 1976-09-16 |
IT1011546B (it) | 1977-02-10 |
DE2410934C2 (de) | 1983-12-01 |
NO740795L (no) | 1974-09-10 |
ZA741287B (en) | 1975-02-26 |
GB1445276A (en) | 1976-08-11 |
NO144930B (no) | 1981-08-31 |
JPS5747798B2 (fi) | 1982-10-12 |
BR7401573D0 (pt) | 1974-11-05 |
FR2220620A1 (fi) | 1974-10-04 |
US3832276A (en) | 1974-08-27 |
NO144930C (no) | 1981-12-09 |
SE397983B (sv) | 1977-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI59434B (fi) | Delignifiering och blekning av cellulosa med syre | |
US3951733A (en) | Delignification and bleaching of wood pulp with oxygen | |
US4451332A (en) | Method for delignification of ligno-cellulose containing fiber material with an alkali-oxygen extraction stage | |
US4198266A (en) | Oxygen delignification of wood pulp | |
FI116393B (fi) | Menetelmä selluloosamassan delignifioimiseksi ja valkaisemiseksi | |
US6024837A (en) | Low temperature gas phase continuous digester | |
US6174411B1 (en) | Continuous digester with inverted top separator | |
JP7292296B2 (ja) | 溶解パルプの製造方法 | |
US4543155A (en) | Method for bleaching wood pulp including dissolving oxygen into the dilution water of an extraction stage | |
US6733625B2 (en) | Method and apparatus for treating pulp | |
NO832898L (no) | Apparat og fremgangsmaate for oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masse | |
US20050087315A1 (en) | Low consistency oxygen delignification process | |
US4537656A (en) | Method for delignifying or bleaching cellulose pulp wherein chlorine is added to recycle liquor to regenerate chlorine dioxide | |
JP3898160B2 (ja) | 反転式トップセパレーターを備えた連続蒸解缶装置 | |
FI62362B (fi) | Ligninavlaegsning och blekning av lignocellulosamassa med ozon | |
JPH08506146A (ja) | パルプの連続蒸解法 | |
KR100538083B1 (ko) | 리그노셀룰로오스성 물질의 산소 탈리그닌화 | |
FI78326C (fi) | Foerfarande foer behandling av cellulosamassa. | |
FI91896C (fi) | Menetelmä happivalkaisun yhteydessä | |
RU2124083C1 (ru) | Способ получения сульфитной целлюлозы | |
BR112018005525B1 (pt) | Método e sistema para deslignificação com oxigênio | |
US20160002858A1 (en) | Methods for the oxygen-based delignification of pulp | |
JPH05247864A (ja) | セルロースパルプの漂白法 | |
CA1230205A (en) | Process and apparatus for bleaching of pulp | |
CA1186106A (en) | Process and apparatus for the oxygen delignification of pulp |