SE460423B - Blekning och delignifiering av cellulosamassa med en alkali-syre-hypokloritextraktion - Google Patents

Description

46$ÜUS4᧧entet nr 2147618 beskriver en process vari en massa 10 15 20 25 30 behandlas med klor under sura betingelser för att fram- ställa en klorerad massa och den klorerade massan görs sedan alkalisk och behandlas med syre för att avlägsna' färgmaterial. Patentet beskriver inte extraktionen av lignin och föroreningar i ett kaustikt extraktionssteg.

Massan tvättas följt av syrebehandlingen och bleks sedan, företrädesvis med hypoklorit, varunder luft eller syre valfritt bubblas genom suspensionen.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en blek- ningsprocess som ger en sekvensiellt blekt och extraherad massa med förbättrade massaegenskaper. Dessa egenskaper omfattar förbättrat extraktionssteg delignifiering och slutlig blekt vithet utan signifikant förlust i massavis- kositet, vilken övergår i en reducering i styrkeegenska- perna hos den slutliga pappersprodukten.

Medan för många år sedan blekutsläpp inte betraktades såsom ett miljöhot har förbättringar i massahantering och kemikalåtervinning och en ökad medvetenhet om effek- terna av utsläpp och giftighet lett till att utsläppen fràn blekanläggning nu-är ett av de allvarligaste mil- jöproblemen inom massa- och pappersindustrin. De primära källorna för blekeriföroreningar är klorerings- och extrak- tionsstegen. Lignin och ligninnedbrytningsprodukter bidrar med färg, COD, BOD, och giftighet. Hemicellulosor bidrar med BOD. Blekkemikalier bidrar med utsläppsgifter genom resterande fritt klor och bildningen av klorerade orga- niska ämnen. Hartser, terpener och extraktämnen bidrar till odör, smak, och giftighet. Det alkalíska extraktions- steget är den dominerande punkten för alstring av blekeri- utsläpp pà grund av upplösningen av klorerade ligniner.

Eftersom mer restlignin måste avlägsnas från barrmassaved producerar barrmassablekning mer förorening än lövmassa- blekningÄ 'in 10 15 20 25 30 460 425 -Redflcering av miljöpåverkan på grund av blekningsutsläpp kan uppnås på två vägar. Avfallsströmmar kan behandlas utanför blekeriet före bortföring eller kvantiteten och kvaliteten hos avfallsströmmarna kan ändras genom änd- ringar i anläggningsprocessen. Blekeriavfall behandlas vanligen i det totala fabriksavloppet och behandlings- kostnaderna är direkt relaterade till totala avloppsvo- lymen. Specifik behandling av flödet från det begränsade extraktionssteget snarare än av totala anläggningsvolymen år ett sätt att reducera kostnaden. Ändringar i anlägg- ningsprccessen kan vara mer ekonomiskt och kan resultera i förbättrad massablekning. Speciellt är blekningsmodifie- ringar som förbättrar kvaliteten hos blekeriavloppet önsk- värda.

Det är därför ytterligare ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma en modifierad blekningsprocess, dvs kemiskt förstärkt extraktion som har positiv effekt pá miljöegenskaperna hos det resulterande filtratet från extraktionssteget. Det är också ett ändamål med förelig- gande uppfinning att àstadkomma ett kemiskt förstärkt extraktionssteg som ej är dyrt och lätt att tillämpa.

Man har funnit att tillsats av syre och hypoklorit i kaus- tika extraktionssteget efter blekningen ger en extraherad massa med förbättrade egenskaper inkluderande relativt hög viskositet. låga 25 ml permanganattal, förbättrad klarhet och som ger utflöden frán extraktionssteg som uppvisar förbättrade miljöegenskaper. Användningen av föreliggande uppfinning kommer att verksamt reducera ke- miska kostnaderna i efterföljande steg, och speciellt förbrukningar förenade med klordioxidkonsumtion. En ökad klarhet för en given massa år också möjlig. I ett före- draget utföringsexempel tillsätts syre och hypoklorit sekvensiellt i motsvarande ordning utan mellanliggande tvättsteg. Uteslutningen av detta tvättsteg, i motsats 460 423 10 15 20 25 30 35 tfïl konventionell accepterad teknik, förenklar tillsat- sen av hypokloriten vid relativt höga koncentrationer utan den förväntade sammanfallande förlusten i massavisko- @ sitet och, därmed, förluster i styrka. Vidare är den för- höjda graden av delignifiering som uppnås i alla utförings- exempel enligt uppfinnignen utan signifikant sammanfallan- de förlust i viskositet, högst önskvärd. Den nya proces- sen enligt uppfinningen omfattar utsättande massan för ett blekningssteg där massan bleks, och därefter tvättas, varvid den blekta massan som erhålles från blekningsste- get utsättas för ett kaustikt extraktionssteg där massan kommer i kontakt med syre och hypoklorit i närvaro av alkali medelst stegen att först blanda syre med massa under övertryck, varvid trycket upprätthálles under minst tre minuter och sedan blanda hypokloriten med massan utan mellanliggande tvättning av massan.

Blekningssteget, eller stegen, som föregår extraktions- steget kan utföras på olika sätt. Blekning kan uppnås med klor, klordioxid eller blandningar därav, under sura betingelser. Alternativt kan blekning uppnås med syre, ozon, peroxid, eller hypoklorit under alkaliska betingel- ser. Ytterligare blekning kan också utföras efter det beskrivna extraktionssteget.

Vid val och införande av en speciell blekningsprocess måste en kommersiell användare beakta en mångfald fakto- rer inkluderande omfattningen av delignifiering, klarhe- ten hos massan, styrkan hos den slutliga produkten och kostnaden för blekningsbehandlingarna. Dessa faktorer är beroende av varandra så att, t ex, omfattande deligni- fiering vid ett tidigt steg i processen och efterföljande extraktion av ligninet reducerar kemikaliebehovet i efter- följande steg och reducerar därför kostnaderna förbundna med processen. För att uppnå omfattande delignifiering kan ter i styrkeegenskaper hos den slutliga pappersprodukten förväntas. Detta skapar ett klart, akut problem för till- verkaren- Därför innefattar valet av en speciell bleknings- sekvens en omsorgsfull balansering av relevanta faktorer. emllertid försämring av massan med motsvarande íörlus- a 10 15 20 25 30 ? 460 425 Tiïïsatsen av syre och hypoklorit i extraktionssteget efter blekning förenklar omfattande massdelignifiering i de tidigare stegen i blekningssekvensen. Detta kan åstad- kommas pá olika vägar. Det skall förstås att användningen av termen "syre" här inkorporerar en mångfald gaser som innehåller syre, inklusive luft. Pâ samma sätt inkorpore- rar termen "hypoklorit" en mångfald hypokloritsalter, inkluderande kalciumhypoklorit och natriumhypoklorit.

Huvudvarianterna för den nya processen kan karaktäriseras genom den ordning i vilken syre och hypoklorit tillsätts till massan. En speciellt föredragen utföringsform omfattar den sekvensiella tillsatsen av syre och hypoklorit. Till- satsen kan emellertid göras i omvänd ordning eller till och med samtidigt. De bästa resultaten har dock uppnåtts i det sekvensiella syre/hypokloritutföringsexemplet som kommer att demonstreras nedan i anslutning till beskrivan- de exempel.

I processen enligt föreliggande uppfinning tillsätts lut generellt tili massan~i en mängd tillräcklig för att extra- hera massan efter ett blekningssteg och för att fungera såsom en buffert för hypokloriten. Luten tillsätts vid en nivå som-företrädesvis vill ge en pH hos slutmassan på àtminstone.c:a 10,5. Därefter blandas massan-med-syre och hypoklorit och massan utsätts för ordinära kaustika extraktionsbetingelser. I det sekvensiella syre/hypoklorit- utföringsexemplet kan luten som krävs för att fungera såsom en buffert för hypokloriten blandas med massan före behand- lingen med syre eller, så kan bufferten tillsättas följan- de den syreförhöjande extraktionsbehandlingen och före eller samtidigt med tillsatsen av hypokloriten för det andra steget i det kaustika extraktionssteget.

Processen är effektiv när det gäller blekning av massor från barrträd, lövträd eller blandningar av de tvâ. När processen används med massor härledda från barrträd bör 10 15 20 25 30 460 425 lutrför extraktionssteget företrädesvis tillsättas vid en nivå för att_hâlla massans slutpñ vid 10,5 och dâröver, Hypoklorit tillsätts företrädesvis vid en koncentrations- nivâ i området från cza 1% till cza 2% som klor på massa (termen "pâ massa" refererar till ugnstorkad viktsbasis).

Buffertlut ges företrädesvis i en mängd = 0,4 . procenten för hypoklorittillsatsnïvân som klor på massa (dvs i områ- det från cza 0,4% till cza 0,8% på massa). Såsom noterats blandas buffertluten med massan antingen före eller efter syreökande extratíonssteget i den sekvensiella syre/hypoklo- ritbehandlingen. I det sekvensiella hypoklorit/syre och liknande utföringsexempel bör all lut blandas med massan före behandlingen med givna medel. Konsistensen hos massan bör hållas i området från c:a 8% till 15% på en ugnstorkad viktsbasis, och företrädesvis c:a 12%.

När'processen används för massa härledd från lövträd bör luten för extraktionssteget företrädesvis tillsättes vid en~nivá tillräcklig för att upprätthålla massans slutpH'* vid 10,5 och däröver såsom är fallet för lövträd. Hypoklo- rit tillsätts företrädesvis i en nivå i intervallet från c:a 0,5% till l,0% som klor på massa. Såsom i fallet för massor härledda från barrträd âr nivån för buffertluten som tillsätts 0,4 gånger motsvarande procentnivå för hy- poklorittiilsatsen-«Såttet för luttillsats.oth-massans konstistens är samma såsom i fallet för barrmassor.

I fallet-för blandningar av massor frán.lövtrâd och barr träd blir koncentrationsniván för luttillsats samma som noterats ovan för lövträd och barrträd (tillräcklig för att upprätthålla en slutpH på massan på 10,5 eller stör- re). Niváerna pà buffertlut och hypoklorittillsats kan beräknas på en proportionell basis baserad på sammansätt- ningen av blandningen enligt ovan noterade standards för barrträd resp. lövträd. Såsom ett resultat kommer kon- ' centrationsnivàn för buffertluten att falla inom det fö- redragna intervallet fràn cza O,2% till 0,8% och nivån 'E13 10 15 20 25 30 35 460 425 fö;-hypoklorittillsatsen kommer företrädesvis att falla inom intervallet från c:a 0,5% till 2% som klor på massa.

I alla utföringsexemplen bör syre tillsättas i en mängd tillräcklig för att åstadkomma en syrerík atmosfär när syre blandas.med massan. Syre bör tillsättes till massan -pà ett sätt som skapar och upprätthåller superatmosfäriska betingelser för en föredragen minimal retentionsperiod 'pà åtminstone c:a 3 minuter. Som exempel, när ren syre används i laboratoriet ger ett manometertryck på femton (15) pund per kvadratinch följande en avluftning av all luft i behandlingskärlet mycket tillfredsställande resul- tat.

I utföringsexemplen där syre och hypoklorit tillsätts sekvensiellt (i godtycklig ordning)tvättas inte massan förrän extraktionen, med båda komponenterna, är fullstän- dig. Tester har visat att i en syre/hypokloritsekvensiell extraktion-som utnyttjar ett mellanliggande extraktions- 1 tvättsteg efter syre så uppstår signifikanta viskositets- förluster när massan bleks sekvensiellt med samma nivåer pà hypoklorit. Detta fenomen kan inte.helt förklaras men närvaron av föreningar i filtratet alstrade i syrefasen hos behandlingen misstänks för att minimera degraderings- effekterna hos efterföljande behandling med hypoklorit. 0beroende.av den.teoretiska förklaringen förfidetta.íenomen är nettoresultatet-att massan kan behandlas med relativt höga koncentrationer-hos hypoklorit i extraktionssteget utan inverkan på massaviskositeten. Vidare.höjs deligni- fieringsgraden, såsom representerad med lägre CE-kappatal, vilket också skulle reducera kemikaliekonsumtionen i de återstående blekningsstegen. Hellre än att reducera kemi- kaliebehovet kan den kommersiella användaren istället optimera för en blekt produkt med en högre klarhet än som kan uppnås med konventionellt blekningsschema som inte utnyttjar föreliggande uppfinning. En ytterligare fördel med processen är att signifikanta förbättringar i färg hos extraktionsstegsfiltratet har observerats såsom framgår av nedanstående exempel. Dessa förbättringar är mycket betydelsefulla med tanke pá önskan från industrin 460 423 10 15 20 25. atE'kóntinuer1igt förbättra påverkan pà omgivningen.

I praktiken kan processen lätt appliceras med endast mind- re modifieringar på existerande utrustning i blekeriet.

Exempelvis kan syrehöjande extraktionen i det sekvensiel- la/hypokloritkaustika extraktionssteget åstadkommas i ett konventionellt uppâtflödesrör, medan en blandare kan användas i korskopplingsröret till huvudtornet för att blanda hypokloriten och någon buffertlut med massan. Syre- fasen för extraktionen bör kräva c:a 3 till 10 minuter.- En treminuters retentionstid vid ett partialtryck för syre pà cza 20 psig föredras, fastän längre retentions- tider är acceptabla. Hypokloritfasen hos extraktionen bör som typexempel kräva en 30 till 60 minuters reten- tíonstid för att tillåta fullstândigande av extraktions- steget. De vanliga retentionstiderna bör vara något läng- re än det som förväntas i ett konventionellt extraktions- steg. Även i praktiken kan blekmassatemperaturen höjasß-- vanligen med.ánginblandning, upp-till ett intervall frán- cza l00°F till l80°F för att öka drivkraften för de ke- miska reaktionerna involverade i extraktionen. Detta värm- ningssteg kan inträffa före luttillsatsen, eller alternativt före tillsatsen av antingen syre eller hypoklorit (oberoen- de av den sekvens som följs).

Efter.extraktionssteget kan massan behandlas i efterföl- jande.blekningssteg, såsom med hypoklorit eller klordioxid exempelvis, för att ge en slutlig blekt massaprodukt- Ytterligare parametrar hos processen såväl som fördelarna med föreliggande uppfinning kommer att demonstreras nedan i anslutning till exemplen.

EXEMPEL l I en första serie experiment visas fördelarna hos förelig- gande uppfinning över kända metoder i anslutning till barrmassa. v) 10 15 20 25 30 9 425 Massan utsattes för ett klorolekningssteg på ett konventio- nellt-sâtt med användning av klorgas och tvåttades. Prover av den klorerade massan utsattes sedan för olika kaustika extraktionsbehandlingar inkluderande: Sekvens Behandling E _ ' konventionell extraktion E0 Syreförstârkt extraktion EH Hypokloritförstârkt extraktion 305 Syre- och hypokloritförstärkt extrak- tion (Samtidig tillsats) (Eon) Syre- och hypokloritförstärkt extrak- tion (tillsats i följd) (EHEO) Hypoklorit- och syreförstârkt extrak- tion (tillsats i följd) Extraktionerna utfördes i en tumlande autoklav vid en massakonsistens på ll,72% pá en ugnstorkad viktsbasis.

En massaladdning på 26 g, ugnstorkad viktsbasis, användes för varje extraktionssekvens. Lut för exträktionerna knáda- 395 likformigt in i massan vid en koncentrationsnivá på 4% pà massa före alla ytterligare behandlingar. Auto- klaven testades med avseende på läckage före överföring av kärlet till en rullugn för extraktionerna. Följande varianter av denna procedur användes: Konventionell extraktion (EL: Den klorerade massan som hade blandats med lut placerades sedan i autoklaven och överfördes till en rullugn för 3 timmar vid l65°F. Långa reaktionstider var nödvändiga på grund av den stora massan för laboratorieautoklaven och den relativt ineffektiva uppvärmningen av autoklaven i en konvektionsrullugn- I kommersiell användning krävs mycket kortare reaktionsti- der.

Syreförstärkt extraktion (EO): Proceduren beskriven ovan för konventionella extraktionen 460 _ 10 15 20 25 -30 18 föíšäâs så när som på att autoklaven tryckfylldes med syre vid 15 psig och avluftades 4 gånger för att säker- ställa en syrerik atmosfär före placeringen av autoklaven i ugnen. Det slutliga partialtrycket för syre var 15 psig.

Detta tryck reducerades inte under reaktionens lopp.

Hypokloritförstärkt extraktion (EH): Samma procedur som beskrivits ovan för den konventionella extraktionen följdes så när som på att ytterligare lut för att fungera som en buffert för hypokloriten blandades med massan (0,4% på massa till de 4,0%). Därefter till- sattes natriumhypoklorit vid en tillsatsnivâ pá 1% såsom klor på massa, autoklaven förslöts och extraktionsbetingel- serna skapades genom överföring av autoklaven till ugnen såsom tidigare.

Simultan syre och hypokloritförstärktextraktion(EoH): Denna extraktion utfördes på samma sätt som den hypoklorit- förstärkta extraktionen (EH) förutom att efter tillsatsen av natriumhypoklorit sà.infördes syre i.autoklaven och tryckbelastades vid 15 psig (4 cykler) för att säkerställa en syrerik atmosfär."Autoklaven överfördes sedan till ugnen för extraktion vid l65°F under 3'timmar.=Det slutliga partialtrycket för syre var-l5 psig. Detta tryck reducera- des inte underereaktionens förlopp.

Sekvensiell syre/hypokloritförstärkt extraktion (E0H): I denna extraktionssekvens utsattes massan först för samma procedur som beskrivits ovan för syreförstärkt extraktion (EQ) inkluderande extraktionen vid l65°F under 3 timmar.

Autoklaven och dess innehåll avlägsnades sedan från ugnen för kylning i ett vattenbad. Massan inuti autoklaven av- lägsnades och placerades i en kraftig plastsåck. Ytterli- gare lut för att fungera såsom en buffert för hypoklorit *än v igflr? 10 15 20 25. 30 ll ocfi*hyboklorit tillsattes och blandades máëóášssaï vid nivåer på 0,4 % på massa resp. l,0% som klor på massa.

Massan återfördes sedan till autoklaven, vilken i sin tur âterfördes till ugnen för en andra tretimmarsextrak- tion vid l65°F.

Sekvensiell hypoklorit/syreförstärkt extraktion (EHE0): I denna extraktion utsattes massan för samma behandlingar såsom beskrivits ovan för den hypokloritförstârkta extrak- tionen (EH) med användning av samma koncentrationsniváer för lut (inkluderande buffertlut) och hypoklorit. Autokla- ven värmdes i ugnen under 3 timmar vid l65°F. Därefter kyldes autoklaven och syre infördes i autoklaven upp till ett-manometertryck pá 15 psig (4 cykler) för att säker- ställa en syrerik atmosfär. Autoklaven áterfördes sedan till ugnen för en ytterligare tretimmarsextraktion vid l65°F. Det slutligaupartiella trycket för syre var 15 psig. Detta tryck reducerades~inte under reaktionens för~ lopp.

Efter fullständigande av varje respektive behandling.be~ - skriven ovan.'kyldes autoklaven i ett vattenbad vid rums- temperatur. Massaprovet tvättades i en Buchnertratt med ung» 6 liter avjoniserat,vatten;zflassanvavvattnades i enegummibehàl1are"varefter ett 25 ml permanganattal er- hölls sáväí som en viskositetsbeståmning*och en klarhets- mätning. Resultaten från dessa mätningar finnsrrapporte-_ rade i Tabell I som följer.

TABELL I (l.0% Hypoklorit såsom Cl-) Behandling 25 ml. K No. viskositet (gg) Klarhet (G.E.) E 3.75 23.1 35.7 BO 2.66 21.9 43.5 EB 3.24 23.3 38.9. son 2.48 21.2 47.4 (E05) 1.98 21.3 52.3 (EHE0) 2.44 21.7 46.5 10 15 20 25 12 460 42 2' ' Dessa resultat visar klart fördelarna som erhålls genom » 1 att använda uppfinningen beskriven häri. Resultaten visade ovan för det sekvensiella syre/hypokloritexemplet år spe- vä. ciellt positiva och överraskande. Massan i denna serie utsattes för en 6-timmarsextraktion (totalt) på grund av uppvärmningsbegränsningar_ Såsom visas i exempel 3 nedan indikerar ytterligare experiment att den utsträckta reaktionstiden inte står för de fördelaktiga resultaten som uppnäddes. Dessutom indikerar tester i laboratoriet att de uppnådda resultaten är högt reproducerbara. I prak- tiken krävs inte betingelserna som är nödvändiga för att simulera en kommersiell process i laboratoriet. Och endast något längre retentionstider i extraktionssteget kan vara nödvändiga med detta utföringsexempel.

EXEMPEL II En andra serie experiment utfördes med barrmassa där hy- poklorittillsatsniván ökades till 2,0% såsom klor på mas- sa. Detta nödvåndiggör en ökning i luttillsatsniván till totalt 4,8% pà massa (0,8% fungerar såsom en buffert för hypokloriten). Massaproverna utsattes för behandlingarna beskrivna ovan under Exempel I sånär som på att den hypo- klorit/syreförstärkta extraktionen (EHEO) inte utfördes.

Dessutom mättes filtratet från extraktionssteget för att bestâmma~effekterna från processen på filtratfârg. Resul- taten rapporteras nedan i Tabell II.

W) 10 15 20 25 13 TABELL II , 460 423 ( 2.0% hygoklorit såsom Cl-J 25 ml. Viskositet Klarhet Färg (PT-CD) Behandling x no. m2.) lš-.ëel sfàetï E 3.56 22,2 35.8 35,500 EQ 2.70 20,9 43.0 ?3,20D EH 2.54 21.7 45.9 20,800 BOB 2.06 20.5 54-6 15,200 (Boa) 1.05 19.2 63.6 9,000 Vid högre hypokloritkoncentrationer utföll det nya extrak- tionssteget överraskande bra, speciellt med avseende på viskositeten hos massan mot bakgrund av den signifikanta klarhetsförbättringen och höga nivån-hos den erhållna' delignifieringen. Ännu en gång är-detta-speciellt sant för den sekvensiella syre/hypokloritförstärkta extra ko- nen. Även filtratfärgen från extraktionssteget var mycket förbättrad.-Dramatisk färgredukiion hos filtratet erhölls vid den sekvensiella syre/hypokloritförstärkta extrak- tionen.

ExÉMPEL*111 I en tredje serie experiment.visades att de uppnådda för- delaktiga effekterna med den sekvensiella syre/hypOklorit~ förstärkta extraktionen inte berodde pà den ntsträckta extraktionssekvensen som krävdes i laboratoriet. I denna serie behandlades massorna såsom beskrivits i Exempel II med avseende pà resp. procedurer för den konventionella extraktionen (E), den syreförstärkta extraktionen (EQ) och den hypokloritförstärkta extraktionen (BH). I stället för den konventionella tretimmarsexponeringstiden i ugnen 4eosà4g5 l0 15 20 '25 lé amnades dessa prover däri under 6 timmar. Data visade nedan i Tabell III kan direkt jämföras med de data som visas i Tabell II. Fastän vissa förbättringar i Xappatalen Q uppenbarligen resulterar från den längre behandlingsperio- den så nådde inte klarhetsnivàerna upp till de som erhölls ih. med sekvensiell syre/hypokloritförstårkt extraktionssekvens.

TABELL III ( 2.0% Hypoklorit såsom Cl-) (Sex timmars extraktion) Behandling 25 ml. K No. viskositet (cp.) Klarhet (G.E.) E 3.26 22.4 37.1 EQ 2.18 20.9 47.6 EH 2.28 22.0 46.2 EXEMPEL IV I denna serie experiment visades effektiviteten hos pro- cessen för massa härledd från lövträd. Samma procedurer följdes-såsom beskrivits i Exempel I sånär som på att hypoklorit tillsattes vid en nivå pà 1% såsom klor på massa (med samma nivå på buffertlut, när så krävdes, såsom beskrivs i Exempel I - 0,4% pá massa). Lut för'extrak~ tionen_ti1lsattes dcksá.yid nivàer pá.2,0% pá massa för barrträdsextraktíonerna. Mätningar pà filtratfärg från - extraktionssteg~erhölls ocksâ- Resultaten från provningen rapporteras nedan i Tabell IV. 10 15 20 25 30 15 r wæmizv 460 423- (l.0% Hygoklorit såsom Cl-) 25 ml Viskositet Klarhet Färg (PT-co) nehanaling mm. (eg. 1 ______(G-F-7 ___.____enhefer l E 2_06 3%_0 !Å5-5 8.200 EQ 1_75 29_4 53.5 6.900 En 1.41 30.0 59-0 5-300 Eon 1.46 28.2 63-7 3-800 (son) 0.88 25.0 70-2 3-000 Sàsom visas i data från tabellßl är processen också mycket effektiv för användning i blekmassa härledd från lövträd.

Dessutom observerades de klart överlägsna resultaten upp- nådda med sekvensiella syre/hypokloritförstärkta extrak- tionen i barrmassablekning även i samband med lövmassa.

Hypoklorittillsatsnivàn kan reduceras med 50% (med en motsvarande reducering i lut erforderlig för att fungera såsom en buffert) om så önskas i praktiken.

Data fràn alla experiment visar de väsentliga fördelarna som erhålles genom att använda ett syre och hypokloritför- stärkt extraktionssteg. Fastän vissa effekter på massavis- kositet resulterar från användningen av denna process så är graden av delignifiering och klarhetsförbättring i huvudsak högre relativt den nominella minskningen i viskositet. Processen resulterar i en förbättrad blekt produkt med högre klarhet, som önskas av många tillverkare av blekta pappersprodukter eller så kan ekvivalenta klar- hetsnivàer med reducerad klordioxidanvändning uppnås.

Processen resulterar också i filtrat från extraktionssteg med förbättrade miljöegenskaper. I beskrivningen har före- dragna utföringsexempel av uppfinningen angetts i förtyd- ligande syfte endast och inte i avsikt att införa begräns- ningar.

Claims (1)

1. 460 gg: 16 10 15 20 25 PATENTKRAV l. 141 En flerstegsprocess för blekning och delignifiering av cellulosamassa i vilken massan utsâttes för ett 4 blekningssteg och ett efterföljande kaustikextrak- tionssteg med förbättring i extraktionssteget för att uppnå förhöjd ligninextraktion med hög klarhet och hög viskositet, k ä n n e t e c k n a d därav, att den blekta massan erhâllen från blekningssteget, i extraktionssteget kontaktas med syre och hypoklorit i närvaro av alkali medelst stegen att först blanda syre med massa under övertryck varvid trycket upp- råtthâlles under minst tre minuter och sedan blanda hypokloriten med massan utan mellanliggande tvättning av massan. En process enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k- n a d därav, att blekningssteget använder en komponent vald från gruppen bestående av klor, klordioxid och blandningar därav under sura betingelser. En process enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att blekningssteget använder en kom- ponent Vald från gruppen bestående av syre, ozon, peroxid och hypoklorit under alkaliska betingelser. En process enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a d därav, att massans konsistensgrad i det kausti- ka extraktionssteget är från c:a 8 procent till 15 procent räknat pá en ugnstorkad vikt. -En process enligt patentkravet l, 2, 3 eller 4, k ä n n e t e c k n a d därav, att kaustika extrak- tionssteget efterföljes av ytterligare steg för blek- .C-jl ning av massan. Gu 10 15 20 25 30 'a l7 460 423 En process enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k- n a d av att den omfattar utsättande av massan för ett blekningssteg som omfattar blekning av massan och tvättning av den blekta massan och sedan utsättan- de den tvättade blekta massan för ett kaustikt extrak- tionssteg som omfattar kontaktande den tvättade blek- ta massan med en mängd lut tillräcklig för att extra- hera massan och för att eventuellt buffra all hypo- klorit därefter blandad med massan, blandning av massan med syre under övertryck varvid trycket upp- rätthàlles under minst tre minuter, uppvärmning av massan i närvaro av syret till en tillräcklig tempe- ratur och under en tillräcklig tid för att extrahera lignin och föroreningar från massan och därefter, utan mellanliggande tvättning av massan, blandning av massan med hypoklorit och med ytterligare lut som buffert för hypokloriten om inte lut redan till- satts i överskott i extraktionssteget och hållande av massan vid en temperatur under en tid tillräcklig för att ytterligare extrahera lignin och föroreningar från massan. En process enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k- n a d därav, att den vidare omfattar steget höjning av temperaturen för massan i det kaustika extraktions- steget före steget kontaktande av massan med mängden lut. En process enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k- nad därav, att massan är en barrmassa, mängden lut och ytterligare lut är tillräckliga för att upprätt- hålla ett minimumslut-pH på 10,5 hos massan och att hypokloriten blandas med massan vid en koncentrations- nivá pá cirka l till 2 procent som klor räknat på IIIaSSäII . 460 525 10 l0. 18 En process enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k- nad därav, att massan är en lövmassa, mängden lut och ytterligare lut är tillräckliga för att upprätt- hålla ett minimumslut-pH på 10,5 hos massan och att hypokloriten blandas med massan vid en koncentrations- nivà på cirka 0,5 till 1 procent som klor räknat på massan. ' En process enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k- nad därav, att massan är en blandning av barr- och lövmassa, mängden lut och ytterligare lut är tillräck- liga för att upprätthålla ett minimumslut-pH på 10,5 hos massan och att hypokloriten blandas med massan vid en koncentrationsnivá på cirka 0.5 till 2 procent som klor räknat på massan. n' nàlh eø