NO860249L - Fremgangsmaate ved behandling av cellulose. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for i en prosess for fremstilling av cellulosemasse å gjennomføre et behandlingssteg i hvilket oksygengass inngår som et reak-s j onsmiddel.

Ved oksygendelignifisering av cellulosemasse finnes for tiden en tendens til å gå over fra høykonsentrert masse med en massekonsentrasjon på 25 - 30% til middelkonsentrert masse som har en konsentrasjon på 8 - 15%. Grunnen er først og fremst å minske investeringskostnadene. Ved til-setning av oksygen til en slik middelkonsentrert masse opp-står imidlertid problem ettersom de mengder som kreves er betydelig større en hva som kan løses i væsken.

Et første problem er å fordele oksygenet jevnt i massen i form av små bobler for å få en stor kontakflate.

Et annet problem er å holde boblene svevende i massesuspensjonen under tilstrekkelig lang tid for å gjennomføre reaksjonen.

Et tredje er å ved behov kunne tilsette større mengder enn 4-5 kg oksygen per tonn masse regnet på tørket masse med ca. 90% tørrsubstans.

Med de omrørere såkalte miksere som for tiden anvendes for å innblande oksygenet i massen har det vist seg at boblene ikke blir så små som er ønsket hvilket leder til at en hel del oksygen flyter opp gjennom massen til reaksjonskarets topp uten å forbrukes. For ønsket reaksjon kreves derfor et relativt høyt trykk spesielt ved reaksjonens begynnelse. Som følge derav er man henvist til en oppstrøms fremgangsmåte hvor det hydrostatiske trykk ved karets bunn er høyt. Ved en nedstrøms fremgangsmåte kommer nemlig i tillegg for-uten det lave trykket ved reaksjonens begynnelse, i tillegg ulempen med det ovenfor massens i karets topp værende tom-rom gjennom hvilket den tilførte masse faller fritt hvorved en stor del av oksygen unnslipper.

For å løse disse problem har det blitt foreslått en fremgangsmåte for bleking av masse med oksygen hvorved massen med høyt trykk (15 bar) tilføres først skummiddel og der-etter oksygengass. Blandingen omrøres til et skum som får ekspandere ved trykksenking til 3 bar over en ventil.

Ved skumdannelses bindes oksygen sterkere til massen slik ta ovennevnte ulemper i en viss grad reduseres. Selv denne fremgangsmåten er imidlertid belemret med ulemper. Således er den kraftige trykkforhøyelsen dels energikrevende og dels vanskelig å oppnå med normalt tilgjengelige pumper. Videre leder den raske og kraftige trykksenkningen til at oksygenboblene i skummet har en tendens til å briste hvorved oksygentapet likevel blir betydelig.

Formålet ved foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en oksygenbehandling av cellulosemasse i hvilken de ovenfor beskrevne problem i forbindelse med den kjente teknikk har blitt eliminert. Dette oppnås ved hjelp av en fremgangsmåte av det i innledningen nevnte slag hvilken ifølge oppfinnelsen utmerker seg i hovedsak derved at oksygengassen via et skummiddel omdannes til et skum og at skummet som inneholder oksygengassen innblandes i massen før behandlingssteget.

For skumdannelsen anvendes eksempelvis en skumgenerator av det slag som er beskrevet i svensk patent 86586. Som skummiddel anvendes eksempelvis en blanding av nonionaktive og anionaktive tensider, stabiliseringsmiddel (foreksempel fettalkoholer) samt løsningsmiddel (foreksempel glykol-etere). Skummediet blandes med vann eller natronlut eller annen passende væske i et blandingskar og pumpes til skumgeneratoren. Samtidig ledes oksygengass til skumgeneratoren fra en forrådstank hvorved.overtrykket i tanken utnyttes som drivkilde.

Det i skumgeneratoren dannede skum tillates å ekspandere langsomt gjennom suksessiv trykksenkning i en relativt lang rørledning innen det iblandes i massesuspensjonen hvilket skjer ved hjelp av en foran det aktuelle behandlingsstedet anordnet omrører som inngår i den normale prosessapparatur-en. Gjennom den suksessive trykksenkningen ekspanderes skummet relativt langsomt hvorved boblene ikke brister.

Den for skumdannelsen krevede energi er ubetydelig og massesuspensjonen behøver ikke settes under trykk. Det er i tillegg lettere å kontrollere skummets egenskaper når det fremstilles i en for formålet konstruert apparatur.

Ved denne fremgangsmåte kan oksygen fordeles jevnt i massen i form av små bobler slik at en stor kontaktflate erholdes. Det er til og med mulig å tilsette relativt store mengder oksygen og å holde dette svevende i massesuspensjone i tilstrekkelig lang tid for reaksjonen hvorved tapet nedsettes til et minimum. Selv ved reaksjonskar av nedstrøms type hvor massen innmates ved karets øvre ende kan oksygentil-førselen skje uten betydelige tap ettersom oksygen holdes bundet i skumform. Det er derfor i slike tilfeller ikke heller nødvendig å ved siden av reaksjonskaret anordne noe ytterligere reaksjonskar hvor oksygenreaksjonen skjer i oppstrøm så som iblandt tidligere krevet.

Eksempel

Sammenligningsforsøk ble utført med dels direkte konven-sjonell oksygengasstilførsel og dels tilførsel av oksygen i skumform ifølge oppfinnelsen. Ved forsøkene ble barrsulf-atmasse bleket med kappatal 33,1 og viskositet 1179 dm^/- kg med en blanding av klor og klordioksyd, nemlig totalt 70 kg aCl per tørket masse hvorav 5,6 kg som klordioksyd. Den således klorblekte masse ekstraheres derpå på tre ulike måter i henhold til nedenforstående.

1. Kun med NaOH.

2. Med NaOH+G^, hvor oksygenet tilføres i form av skum.

3. Med NaOH+G^, hvor oksygenet tilføres som ren gass.

Samtlige forsøk ble foretatt ved atmosfæretrykk og beting-elser forøvrig fremgår av nedenforstående tabell.

Kjemikaliesatser og resultat fremgår av følgende tabell.

Av tabellen fremgår at oksygentilførsel til ekstraksjons-steget gir en vesentlig kappatalreduksjon og lyshetsøkning. Det fremgår også at effekten er størst i det tilfelle hvor oksygen tilføres i skumform. Resultatet er bemerkelses-verdig med tanke på det lave trykket.

Eksempler på apparaturoppstillinger i masseblekerier er vist i fig. 1-3 hvor 1 er reaksjonskaret, 2 er vaskefilter, 3 er omrører og 4 er pumper. I samtlige tilfeller vis-es kun et behandlingssteg som inngår i en såkalt fiber-linje.

Fig. 1 viser et reaksjonskar av nedstrøms type med ovenfor dette anordnede filter og omrører. Massen føres fra fore-gående behandlingssteg via vaskefilter og omrører til karets 1 øvre ende. Etter reaksjonen pumpes massen fra karets bunn via et vaskefilter til etterfølgende behandlingssteg.

I fig. 2 er vaskefilter og omrører anordnet ved siden av karet 1 som selv i dette tilfelle er av nedstrøms type. Massen føres fra omrører 3 via pumpen 4 og en rørledning 5 til reaksjonskarets øvre ende.

Fig. 3 viser et reaksjonskar av oppstrøms type mens appa-ratene forøvrig er anordnet som i fig. 2. Massen mates fra pumpen 4 til karets 1 bunn og føres ut ved dets øvre ende.

I alle de viste tilfeller tilsettes NaOH til massen i forbindelse med utmatningen fra vaskefilteret hvoretter oksygen i skumform tilføres omrøreren 3 fra en ikke vist skumgenerator.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for å i en prosess for fremstilling av cellulosemasse gjennomføre et behandlingssteg som utgjøres av et delignifiserings- eller bleknings-steg i hvilket oksygengass inngår som et reaksjonsmiddel, karakterisert ved at oksygengass via et skummiddel omvandles til skum hvorved skumdannelsen utfø res i en skumgenerator fra hvilken det ferdige skummet tilføres massen før behandlingssteget.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det i skumgeneratoren dannede skum ekspanderer langsomt ved suksessiv trykksenkning i en rø rledning gjennom hvilken det føres til behandlingssteget.