DE2815922C3

DE2815922C3 - Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoff in einem Turm

Info

Publication number: DE2815922C3
Application number: DE2815922A
Authority: DE
Inventors: Ernst Birger Örnsköldsvik Tiberg
Original assignee: MO OCH DOMSJOE 89191 OERNSKOELDSVIK SE AB
Current assignee: MO OCH DOMSJOE 89191 OERNSKOELDSVIK SE AB
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-13
Publication date: 1984-05-17
Also published as: US4160693A; AU500058B1; FI781156A; SE415581B; JPS53130308A; CA1084207A; NZ186789A; FR2388075A1; DE2815922A1; NO781337L; FR2388075B1; DE2815922B2; NO151047C; NO151047B; FI61055B; BR7802371A; JPS5717119B2; SE7704404L; FI61055C

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Belichung von Lignozellulosemateiia! und bezieht sich insbesondere auf die Bleichung von Stoffen mit hohem Iigningehalt, sogenannten Hochausbeutezellstoffen. Zur Bleichung nach der vorliegenden Erfindung besonders geeignete Stoffe sind Holzschliff, Hackschnitzelmahlstoff, thermomechanischer Stoff, chemomechanischer Stoff sowie halbchemischer Stoff. Gemeinsam für die genannten Stoffiypen ist, daß die Fasern des Holzes durch chemische und/oder mechanische Defibrierung in einem Schleifer, einer Scheibenmühle oder in einem Schraubendefibrator jene,; Typs freigelegt werden, worin der Stoff einer milden mechanischen schiebenden Bearbeitung ohne bedeutende Senkung des Entwässerungswiderstandes ausgesetzt wird. Mit bekannten Techniken ist es möglich, die oben genannten Hochausbeutezellstoffe auf eine Helligkeit von 80% nach SCAN-CIl: 62 oder noch mehr zu bleichen. Ein großer Nachteil der bekannten Bleichtechnik liegt darin, daß die Bleichchemikalienkosten im Verhältnis zur erhaltenen Helligkeit sehr hoch werden.

Ein anderer Nachteil bei der Bleichung von Hochausbeutezellstoff ist. daß die Temperatur bei der Bleichung mit Temperaturänderungen in übrigen Teilen des Herstellungsprozesses variiert So kann die Temperatur der in den Bleichturm eintretenden Stoffmasse von 50°— 70⁰C variieren, u.Z. in Abhängigkeit von den äußeren Temperaturverhältnissen, z.B.. Holz- und HackschnitzeltemperAtur, Lufttemperatur, um die Herstellungsapparatur herum usw. sowie Änderungen der Temperatur des zugeführten Frischwassers usw.

Bei der Bleichung von Hochausbeutezellstoffen werden im Prinzip zwei verschiedene Methoden angewendet, u.Z. die sogenannte Raffinatorbleichung und die Turmbleichung. Bei der Raffinatorbleichung wird das Bleichmittel unmittelbar vor oder im Raffinator zugesetzt, während bei der Turmbleichung das Bleichen in einem besonderen Bleichturm durchgeführt wird. Es kommen auch Kombinationen der beiden Bleicharten vor. Die Raffinatorbleichung wird hauptsächlich bei der Herstellung von Häckschnitzelmahl- stoff und thermomechanischem Stoff angewendet, wobei die Defibrierung im allgemeinen in zwei Stufen durchgeführt wird und die Bleichchemikalien unmittelbar vor oder während des zweiten Defibrierungsschrittes zugesetzt werden. Hierbei wird die Temperatur im Raffinator in der Regel relativ hoch, u. z. oft 100⁰C und mehr. Dies führt dazu, daß das Bleichmittel zu einem gewissen Teil zerfällt, weil z.B. Wasserstoffperoxid, insbesondere in Mischung mit Alkali bereits bei Temperaturen von 70⁰C rasch zerfällt Weiters

so verdunstet ein Teil des Bleichmittels und geht in den von der Reibungswärme erzeugten Wasserdampf über. Dies bringt mit sich, daß große Mengen des zugesetzten Bleichmittels verlorengehen. Bei realistischen Chemikalienkosten wird mit der Raffinatorbleichung in der

Regel keine höhere Helligkeit als 75% SCAN erzielt

Bei der Turmbleichung wird der Stoff in der Regel vor dem Bleichprozeß zwecks Abscheidung von Splittern und Verunreinigungen bei niedriger Stoffkonzentration, u. z. in der Regel unter 1 %, gesiebt, weshalb der Stoff verdünnt wird und vor dem Bleichen wieder konzentriert werden muß, um die Kosten fur die Bleichchemikalien herabzusetzen. Weiters wird das beste Bleichresultat bei der Peroxidbleichung bei hohen Stoffkonzentrationen erzielt, weshalb man dabei den Stoff auf Trommelfiltern gewöhnlich zu einer Stoffkonzentration von maximal 20% entwässert Die Turmbleichung hat im Vergleich mit der Raffinatorbleichung den Vorteil von niedrigeren Chemikalienkosten, jedoch den Nach-

teil von beträchtlich höheren- Investitionskosten.

Durch die schwedische Patentschrift Nr. 1 49 703 ist es bekannt, bei der Turmbleichung den Peroxidverbrauch dadurch zu verringern, daß der Bleichvorgang in zwei Etappen aufgeteilt wird, u. z. eine erste Etappe bei niedriger Stoffkonzentration (2—6%) während verhältnismäßig langer Zeit (2 Stunden), wobei der Oberschuß an Peroxidlösung in der ersien Etappe nach Erreichung eines maximalen Weißheitsgrades abgezogen und die Bleichung darauf in einer zweiten Etappe mit der verbleibenden niedrigen Menge an Peroxid bei doppelter Stoffkonzentration fortgesetzt wird. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, daß der in der ersten Etappe angewendete Bleichtuim aufgrund der niedrigen Konzentration unnötig groß ausgeführt werden muß und daß die Bleichungseffekavitä*. bei der niedrigen Stoffkonzentration beträchtlich geringer als bei hoher Stoffkonzentration ist Bei kontinuierlicher Durchführung müssen außerdem zwei Bleichtürme angewendet werden.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, die oben erwähnten Nachteile bei der Bleichung von Hochausbeutezellstoffen zu beseitigen. Beim Verfahren nach der Erfindung werden die Bleichchemikalienkosten bei der Turmbleichung bzw. bei der Raffinatorbleichung in Kombination mit Turmbleichung beträchtlich gesenkt und gleichzeitig die Wärmewirtschaftlichkeit verbessert

Demgemäß betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoffen in einem Turm, wobei die Bleichchemikalien dem fertig defibrierten Lignozellulosematerial in einer Mischvorrichtung zur Erhaltung einer Stoffsuspension mit einer Konzentration von 2—15% zugesetzt werden und die Bleichung sodann bei einer Temperatur von 40—75° C durchgeführt wird, welches Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die in der Mischvorrichtung erhaltene, Bleichchemikalien enthaltende Stoffsuspension vor Einführung in den Bleichturm einer Eindickung auf eine Stoffkonzentration von 18—50%, vorzugsweise 20—32%, unterworfen wird, daß die abgezogene Bleichmittellösung zur Mischvorrichtung zurückgeführt und vor Eintritt in diese durch Kühlung oder Erwärmung auf eine solche Temperatur gebracht wird, daß die in den Bleichturm eintretende, eingedickte Zellstoffsuspension eine Temperatur erhält, die im wesentlichen mit der im Bleichturm herrschenden Bleichtemperatur übereinstimmt, und daß die Konzentration des dem Bleichturm zugeführten eingedickten Stoffes auf gleiche oder üuf höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Zellstoffkonzentration als die Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes gebracht wird und somit unter der Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes liegt

Das Verfahren nach der Erfindung bedeutet somit, daß zu einem großen Teil rezirkulierte und temperaturgeregelte Bleichchemikalien mit dem Lignozellulosematerial bei 2—15%, vorzugsweise 8—12%, vermischt und darauf innerhalb von 300 see, vorzugsweise innerhalb von 50 see, auf 18—50%, vorzugsweise auf 20—32%, abgezogen werden, und daß die Temperatur der Stoff-Bleichchemikalienmischung vorzugsweise so geregelt wird, daß die Temperatur um höchstens + 10⁰C, vorzugsweise höchstens ±3° C₁ in bezug auf die im Bleichturm herrschende Temperatur variiert Das Verfahren bedeutet weiters, daß die Turmbleichung direkt nach einer war&en Mahlstufe ohne Zerfall des Wasserstoffperoxids durchgeführt werden kann.

Der gemäß der Erfindung erzielte Effekt, d.h. Erreichung einer hohen Helligkeit bei niedrigem Chemikalienverbrauch, ist sehr überraschend, weil bekannt ist, daß die Bleichung direkt nach der Behandlung im Scheibenraffinator einem hohen Chemikalienverbrauch zur Folge hat

Zweckmäßige Bleichchemikaiien zur Anwendung gemäß der Erfindung sind Wasserstoffperoxid, Natriumperoxid, und Peressigsäure, jedoch können auch

ίο andere innerhalb der Technik anwendbare Peroxidbleichmittel verwendet werden. Besonders geeignet zur Anwendung gemäß der Erfindung ist Wasserstoffperoxid. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird gesiebter Stoff aus 18—50%, vorzugsweise 20—32%, entwässert Der Stoff wird darauf mit abgekühlter, rezirkulierter Bleichflüssigkeit sowie einer geringen Menge an frischen Chemikalien in einer Mischvorrichtung vermischt, so daß die Stoffkonzentration 2—15%, vorzugsweise 8—12%, wird. Der Anteil an frischen Bleichchemikalien beträgt maximal Ü5% des gesamten Chemikalienbedarfes. Der restliche Cheiüikalienbedarf wird durch die rezirkulierte Bleichflüssigkeit gedeckt Die rezirkulierte Bleichflüssigkeit wird vor Einführung in die Mischvorrichtung in einem Wärmeaustauscher auf 5—JO⁰C, vorzugsweise auf 25—40° C, abgekühlt Die Temperatur wird in der rückgeführten Bleichflüssigkeit so geregelt, daß daß die Temperatur der Stoff-Chemikalienmischung 40—75°Q vorzugsweise 50—65°C, be- trägt Die Stoff-Chemikalienmischung wird in einer Mischvorrichtung, die von einem Mixer, Scheibenraffinator oder Schneckendefibrator gebildet wird, gut durchmischt Die Behandlung in der Mischvorrichtung soll gemäß der Erfindung so mild erfolgen, daß die Temperatur beim Durchgang durch dieselbe höchstens 3° C steigt Nach der Mischung wird der Stoff auf die gleiche oder eine höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Stoffkonzentration als die Konzentration vor der Mischung mit den Bleichchemikalien eingedickt Der eingedickte Stoff wird zu einem Bk;chturm zwecks Bleichung während 15—180 Minuten, vorzugsweise während 60—120 Minuten, transportiert Der Moment der Chemikalienzumischung und Eindickung soll gemäß der Erfindung so gewählt werden, daß diese Vorgänge zusammen maximal 300 see und vorzugsweise maximal 50 see in Anspruch nehmen. Darauf wird der Stoff im Bleichturm bei der vorausbestimmten Temperatur gebleicht und getrocknet oder direkt einer Papiermaschine zugeführt Beim

so Bleichen in einem stromabwärts liegenden Turm wird der Stoff normalerweise im Boden des Turmes mit Wasser verdünnt um den Stoff pumpbar zu machen.

Die Stoffsuspension kann sodann zu einer Presse zur Entfernung von Resten von Bleichchemikalien gepumpt werden, welche sodann teilweise zu einer mechanischen Defibrierungsstufe zurückgeführt werden können, gegebenenfalls nachdem sie zunächst einer Kühlung unterworfen worden sind Ein Teil der Restchemikalienlösung von der Presse kann auch der Mischvorrichtung zugeführt werden.

Alternativ kann der Stoff in einer zweiten Stufe mit einem oxidierenden Bleichmittel oder r.iit einem reduzierenden Bleichmittel, wie beispielsweise Natriumoder Zinkdithionit, Natriumborhydrid, Hydroxylamin und Thioglykolsäure weitergebleicht werden. Wird der Stoff in einer zweiten Bleichstufe mit einem reduzierenden Bleichmittel gebleicht, ist es zweckmäßig, den Stoff zuvor mit Schwefeldioxid und Schwefelsäure zu

behandeln, um den pH-Wert der Stoffsuspension zu senken und Reste von Peroxid zu neutralisieren.

Nach der Defibrierung hat der der Mischvorrichtung zugeführte Stoff gewöhnlich eine Konzentration von 20—35% sowie eine Temperatur von ca. 9O⁰C. Vor der Einführung in die Mischvorrichtung kann dieser Stoff gegebenenfalls mit Wasser oder Bleichablauge verdünnt und dann gesiebt werden sowie durch Pressung wieder konzentriert werden.

Wie oben hervorgeht, ist es notwendig, der abgezogenen Bleichmittellösung vor Eintritt in die Mischvorrichtung oder direkt in der Mischvorrichtung eine zusätzliche Menge an Bleichchemikalien zuzusetzen. Diese Menge kann ganz oder teilweise von frischen Bleichmittellösungen oder Bleichablaugen herrühren.

Die Mengen an in die Mischvorrichtung eingeführtem Stoff und zur Mischvorrichtung rückzirkulierter Bleichmittellösung sollen gemäß der Erfindung zwecks Aufrechierhaliung einer konstanten Stcffkcnzentraticn in der in den Bleichturm eintretenden Stoffsuspension konstant gehalten werden. Die Zumischung von Bleichchemikalien kann mit Vorteil in einer Mischvorrichtung durchgeführt werden, die gleichzeitig das Material einer milden mechanischen schiebenden Bearbeitung unterwirft, z. B. in einem sogenannten Hochkonsistenzraffinator oder einem Schraubendefibrator.

Die Erfindung wird an Hand der folgenden Ausführungsbeispiele erläutert:

3,11% H₂O₂

5,83% Na₂SiO₃,40" Βέ

1,36% NaOH

0,011 % MgSO₄ · 7 H₂O

30

Beispiel 1

Eine Probe eines gesiebten thermomechanischen Nadelholzstoffes mit der Helligkeit 59% SCAN und freeness 125 ml (Canadian Standard), Probe A, sowie eine Probe eines gesiebten Steinholzschliffes mit der Helligkeit 62% SCAN und freeness 90 ml, Probe B, wurden mit 0,2% DTPA (Diäthylentriaminpentaessigsäure) vorbehandelt und auf eine Stoffkonzentration von 30% entwässert Die jeweilige Probe wurde mit Wasser und Bleichchemikalien so behandelt daß die Stoffkonzentration der Stoff suspension 12% wurde. Bei dieser Stoffkonzentration betrug der Zusatz an Chemikalien auf absolut trockenen Stoff gerechnet wie folgt:

8% H₂O₂ (gerechnet als 100% H₂O₂) 15% Na₂SiO₃ von 40° Be (als Handelsware

gerechnet)

3,5% NaOH (gerechnet als 100% NaOH) 0,03% MgSO₄ · 7 H₂O (gerechnet als Mg)

Nach sorgfältiger mechanischer Zumischung der Chemikalien während 30 see wurde die jeweilige Stoffsuspension auf eine Stoffkonzentration von 26% eingedickt Das Filtrat enthielt folgende Gehalte an Wasserglas und Wasserstoffperoxid:

20,5 g/l Na₂SiO₃
102 g/l H₂O₂

Nach der Eindickung auf 26% Stoffkonzentration wurden die Stoffproben in einen Glastopf gestopft, der in einem Wasserbad zwecks Bleichung bei 6O⁰C während 60 Minuten plaziert wurde.

Nach der Eindickung der Probe A auf 26% Stoffkonzentration sollte der Stoff theoretisch folgende Mengen an Chemikalien, auf absolut trockenen Stoff gerechnet, enthalten:

50

60 Demgemäß sollte das Filtrat 10,9 g/l H₂O₂ und 20,5 g/l Na₂SiO₃ enthalten. Das Filtrat wurde analysiert und gemäß der Analyse stimmte dies hinsichtlich des Gehaltes an Na₂SiO₃, während der Gehalt an H₂O₂ auf 10,2 g/l gesunken war. Trotz schneller Zumischung der Chemikalien wurden somit 0,7 g H₂O₂ pro Liter verbraucht, was 0,51% des absolut trockenen Stoffes entspricht. Nach der Eindickung von 12% auf 26% Stoffkonzentration enthielt der Stoff somit 2,97% H₂O₂ und nicht 3,11% gemäß der theoretischen Berechnung. Die Menge an verbrauchtem H₂O₂ bei der Zumischung sowie die Menge an H₂O₂ in der Stoffprobe betrug somit 0,51 + 2,97%, d. h. 3,48% des absolut trockenen Stoffes zur Bleichling der Stoffprobe A. Entsprechende Ziffern gelten auch für die Probe B.

Das von der Eindickung der Probe A und Probe B erhaltene Filtrat wurde für die Zumischung und Bleichung einer neuen Probe thermomechanischen Stoffes, Probe Ai, bzw. für eine neue Probe von Steinholzschliff, Probe Bi, angewendet Weitere drei Proben, Probe A₂-A4 bzw. Probe B₂-B₄, jeden Stofftyps wurden auf gleiche Weise gebleicht Um die Chemikalien zu kompensieren, die verbraucht worden sind und mit den eingedickten Stoffproben mitfolgten, wurden den Proben Ai -A₄ und Proben Bi-B₄ folgende Mengen an frischen Chemikalien auf den absolut trockenen Stoff gerechnet zugesetzt:

3,48% H₂O₂ (gerechnet als 100% H₂O₃)
1,50% NaOH (gerechnet als 100% NaOH)
6,00% Na₂SiO₃, 40° Βέ (als Handelsware gerechnet)
0,01 % MgSO₄ · 7 H₂O (gerechnet als Mg)

Zusammen mit wiedergewonnenen Chemikalien im Filtrat von der jeweiligen Probe wurde bei der Zumischung von Bleichchemikalien eine Stoffkonzentration von 12% und ein Gesamtzusatz an Bleichchemikalien von 8% H₂O₂ und 15% Wasserglas erhalten, d. h. die gleichen Mengen, die mit der Probe A bzw. Probe B vermischt wurden. Um den gleichen pH für die Proben Ai-A₄ bzw. Proben Bi-B₄ zu erhalten, war außerdem ein neuerlicher Zusatz von 1,5% NaOH erforderlich und um MgSO₄ zu kompensieren, das bei der Eindickung des Stoffes von 12% auf 26% Stoffkonzentration mitgefolgt war, wurde 0,011% Mg in Form von MgSO4 - 7 H₂O zugesetzt

Die Menge an zugesetzten Chemikalien in den Proben Ai-A₄ und den Proben Bi-B₄ nach der Eindickung von 12% auf 26% Stoffkonzentration ist äquivalent dem Zusatz an frischen Chemikalien, welche Dosierungen bereits oben aufgezeigt wurden.

Nach der Bleichung bei 26% Stoffkonzentration und bei 6O⁰C während 60 Minuten wurden die Proben Ai-A₄ und Bi-B4 mit destilliertem Wasser auf eine Stoffkonzentration von 4% verdünnt Darauf wurde der Stoff auf 30% Stoffkonzentration entwässert Nach dem Zerreißen des Stoffes zu kleinen Stücken wurde der Stoff während 16 Stunden bei 35° C getrocknet

Nach den obenstehenden Bleichversuchen, die gemäß der Erfindung durchgeführt wurden, wurden die gleichen Stoffe gemäß bekannter Technik gebleicht Vor der Bleichung wurden auch diese Proben mit 0,2% DTPA vorbehandelt Nach Entwässerung auf 30%

Stoffkonzentration wurden die Bleichchemikalien dem Stoff zugemischt, so daß die Stoffkonzentration 26% wurde. Die Menge an zugesetzten Chemikalien auf absolut trockenen Stoff gerechnet ist nachstehend angegeben:

4,1% H₂O₂(100%ig)

1,5% NaOH(100%ig)

f),0% NaSiO₃,40° Be (Handelsware) 0,012% MgSO₄ ■ 7 H₂O (gerechnet als Mg)

Die Proben wurden bei 60⁰C während 60 Minuten gebleicht und auf die selbe Weise wie oben für die Proben A-A₄ und B-B₄ beschrieben behandelt, worauf die Helligkeit bestimmt wurde.

Die erhaltenen Resultate sind nachstehend angegeben:

	Heiligkeit, SCAN·/.
	Gem. Erfindung Gem. bekannter
	Techn.
Thermomech. Stoff
Probe A	79,6 77,6
A₁	79,7
A₂	79,4
A₃	79,5
	79,7
SteinholzschlifT
Probe B	83,1 80,8
B,	82,8
B₂	82,6
B₃	82,9
B₄	82,8

Die Bleichung gemäß der Erfindung hat ganz überraschend, trotz geringerem Bleichmittelzusatz, eine im ca. 2 Einheiten höhere Helligkeit ergeben als die Bleichung gemäß bekannter Technik. Urn bei Bleichung gemäß bekannter Technik die gleiche Helligkeit zu erzielen, ist um ca. 1%, auf absolut trockenen Stoff gerechnet, mehr H₂O₂ erforderlich als bei Bleichung gemäß der Erfindung. Dies bedeutet in der Praxis eine Verringerung der Bleichchemikalienkosten um 30—50 skr pro Tonne Stoff bei Anwendung der Erfindung.

Beispiel 2

Bei diesem Ausführungsbeispiel wurden die Versuche in einer Anlage zur Herstellung von thermemechanischem Stoff gemäß F i g. 1 durchgeführt

Nachstehend wird zuerst die Anwendung der konventionellen Methode beschrieben. Nadelholzknüppel wurden zu Hackschnitzeln gehackt, die über einen Ejektor (in der Fig. nicht gezeigt) zu einem Dämpfungsgefäß 1 geblasen wurden, in welchem die Hackschnitzel während 10 Minuten bei Atmosphärendruck mit gesättigtem Dampf behandelt wurden. Nach der Dämpfung wurden die Hackschnitzel über einen Schneckenförderer 2 zu einem Druckbehälter 3 transportiert, in dem die Hackschnitzel durch gesättigten Dampf während 2 Minuten auf 120* C erwärmt wurden. Die solcherart vorgewärmten Hackschnitzel wurden darauf mittels eines Schneckenförderers 4 einem Einscheibendefibrator 5 zugeführt, der einen Scheibendurchmesser von 1050 mm aufweist Darauf wurde der Stoff bei einer Stoffkonzentration von 34% und einer Temperatur von 110⁰C durch eine Leitung 6 vom Mahlgehäuse des Defibrators zu einem Zyklon 7 für die Dampfabscheidung geblasen. Vom Zyklon 7 wurde der Stoff durch die Leitung 8 einem zweiten Scheibenraffinator 9 zugeführt. Die Temperatur des Stoffes betrug bei der Einspeisung in den zweiten Scheibenraffinator 89° C In die Mahlsegmente des Scheibenraffinators waren Thermoelemente zur Ablesung der Temperatur zwischen den Mahlscheiben

ίο eingebaut. Bei den Versuchen wurden Temperaturen zwischen 115 und 125° C gemessen. Gleichzeitig wurde eine Bleichchemikalienlösung zugeführt, die 4,0% Wasserstoffperoxid, 8,0% Na₂SiO₃,1,5% NaOH, 0,02% MgSO₄ · 7 H₂O sowie 0,2% Diäthylentriaminpentaes sigsäure (DTPA) auf den absolut trockenen Stoff gerechnet enthielt Die Bleichchemikalienlösung wurde durch die Leitung 10 dem Scheibenraffinator in solcher Menge zugesetzt, daß die Konzentration der durch die Leitung 11 austretenden Stoffmasse 30% betrug, während ihre Temperatur mit 9O⁰C gemessen wurde. Der austretende Stoff wurde durch eine Leitung 12 (in der Fig. gestrichelt)zu einem Bleichturm 13 weiterbefördert. Stoffproben wurden teils direkt aus dem Scheibenraffinator 9 (Bleichzeit 0 Minuten) und teils nach 15, 30, 45 und 60 Minuten aus dem Bleichturm 13 entnommen. Nach dem Waschen wurde der Stoff während 16 Stunden bei 35° C getrocknet worauf seine Helligkeit bestimmt wurde. Im Bleichturm sank die Temperatur des Stoffes während der Prüfzeit von 9O⁰C auf 83°C. Im unteren Teil des Bleichturmes wurde der Stoff auf 4% Stoffkonzentration mit Wasser, das durch eine Leitung 14 zugeführt wurde, sowie eine Bleichablauge, die durch eine Leitung 28 zugeführt wurde, verdünnt Der verdünnte Stoff wurde durch eine Leitung 24 einer Schraubenpresse 25 zugeführt, wo er auf 50% Stoffkonzentration entwässert wurde.

Bei Anwendung der Erfindung wurde der durch die Leitung 11 aus dem Scheibenraffinator 9 austretende Stoff einer Mischvorrichtung 15 zugeführt, wo er während 10 see mit Bleichflüssigkeit vermischt wurde, die auf 45⁰C abgekühlt war. Diese Bleichflüssigkt u wurde durch eine Leitung 20 zugeführt und bestand teils aus rezirkulierender Bleichchemikalienlösung von der Eindickung in der Schraubenpresse 17 und teils aus frischen Bleichchemikalien, die durch eine Leitung 23 zugeführt wurden. Nach der Mischung mit Bleichflüssigkeit wurde eine Stoffkonzentration von 10% und eine Temperatur von 60⁰C erhalten. Darauf wurde der Stoff durch die Leitung 16 zur Schraubenpresse 17 weiterbe fördert, wo er während einer Zeit von 8 see von 10% Stoffkonzentration auf 30% Stoffkonzentration eingedickt wurde. Der austretende Stoff hatte eine Temperatur von 62°C und wurde durch die Leitung 21 zum Bleichturm 13 weiterbefördert, wo die Temperatur bei 60⁰C gehalten wurde» Nach 60 Minuten im Bleichturm wurde der Stoff auf 4% Stoffkonzentration verdünnt a ζ. teils mit Wasser, das über die Leitung 14 zugeführt wurde, und teils mit Rückwasser von der Presse 25, welches Rückwasser-Reste von Bleichchemikalien ent hielt Die verdünnte Stoffsuspension wurde durch die Leitung 24 zur Presse 25 geführt, wo sie auf 40% Stoffkonzentration entwässert wurde. Nach der Schraubenpresse wurden Stoffproben entnommen, die gewä- ■ sehen und bei 35° C während 16 Stunden getrocknet

es wurden bevor die Helligkeit bestimmt wurde.

Durch Analyse wurde der Gehalt an H₂O₂ und Na₂SiO₃ in der von der Presse 25 erhaltenen Bleichablauge bestimmt Folgende Gehalte wurden festgestellt:

0,50 g/1 H₂O₂(gerechnet als 100% H₂O₂)
3,20 g/1 Na₂SiO₃, 40° Βέ (als Handelsware gerechnet)
8,3 pH

Der größere Teil dieser Bleichablauge wurde durch die Leitung 28, wie bereits erwähnt, zum unteren Teil des Bleichturmes 13 zurückgeführt, während insgesamt ca. 2 m³ Bleichablauge pro Tonne Stoff teils zum Scheibenraffinator 9 und teils zum Scheibenraffinator 5 durch die die Leitungen 22 bzw. 29 geführt wurden. Auf diese Weise wurden in den beiden Mahlstufen insgesamt 0,1% H₂O₂ und 0,6% Wasserglas zugeführt. Bei diesem Versuch wurde dem Raffinator 9 kein Wasser durch die Leitung 10 zugeführt.

Die von der Schraubenpresse 17 ausgepreßte Chemikalienabiauge hatte folgende Zusammensetzung:

16,0 g/1 H₂O₂
34,4 g/1 Na₂SiO₃,40° Βέ
0,08 g/1 MgSO₄ · 7 H₂O
9,6 pH

Die Chemikalienabiauge wurde über die Leitung 18 durch einen Kühler 19 geführt, wo das durch die Leitung 26 eintretende Kühlwasser eine Temperatur von 8° C und das durch die Leitung 27 austretende Kühlwasser eine Temperatur von 42° C hatte.

Durch die Leitung 23 wurden zur Leitung 20 frische Bleichchemikalien für die Mischung mit der abgekühlten Chemikalienabiauge zugeführt Die Menge an zugesetzten Bleichchemikalien auf absolut trockenen Stoff gerechnet geht aus der folgenden Zusammenstellung hervor:

4,0% H₂O₂ (gerechnet als 100% H₂O₂)
1,1 % NaOH (gerechnet als 100% NaOH)
23% Na₂SiO₃, 40° Βέ (als Handelsware gerechnet)
0,01 % MgSO₄ ■ 7 H₂O (gerechnet als Mg)

Diese frischen Chemikalien wurden zusammen mit der Chemikalienabiauge durch die Leitung 20 zur Mischvorrichtung 15 geführt, worauf der Stoff durch die Leitung 16 zur Presse 17 und über die Leitung 21 zum Bleichturm 13 gelangte.

Beim Versuch wurden von von der Schraubenpresse

25 elf Stoffproben für die	Helligkeitsbestimmung	Helligkeit,
entnommen.		SCAN
Die bei den Versuchen gemessenen Helligkeiten sind	73,0
nachstehend angegeben:
	• 15 min 73,7

a) Konventionelle Raffinator-
bleichung	30 min 73,2
b) Konventionelle Raffinator-	45 min 72,7
bleichung + Nachbleichung	60 min 72,4
im Turm	76,8
desgl.
desgl.
desgl.
c) Bleichung nach der
Erfindung
(Mittelwert von 11 Proben)

Wie ersichtlich, wurde bei der Bleichung gemäß der Erfindung eine beträchtlich höhere Helligkeit erhalten als bei Raffinatorbleichung. Das Resultat ist überraschend im Hinblick darauf, daß der Stoff nicht gesiebt und vor der Bleichung vom Komplexbildnern behandelt worden ist.
Irgendeine theoretische Erklärung für die erhaltenen günstigen Resultate kann derzeit nicht gegeben werden. Möglicherweise können die guten Ergebnisse dadurch erklärt werden, daß die Mischung von Bleichchemikalien bei niedriger Stoffkonzentration besonders wirksam ist und daß die Bleichung bei hoher Stoffkonzentration außerdem zu der äußerst guten Bleichwirkung beiträgt

Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Stoffe beschränkt, sondern kann selbstverständlich auch bei der Bleichung von gesiebten oder ungesiebten chemomechanischen und halbchemischen Stoffen angewendet werden. Auch bei der Bleichung von gesiebtem oder ungesiebtem chemischen Stoff ist die Erfindung insbesondere bei Bleichstufen und Alkalistufen anwendbar, die traditionell bei hoher Stoffkonzentration durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Peroxidbleichung von Hochausbeutezellstoffen in einem Turm, wobei die Bleichchemikalien dem fertig defibrierten Lignozellulosematerial in einer Mischvorrichtung zur Erhaltung einer Stoffsuspension mit einer Konzentration von 2—15% zugesetzt werden und die Bleichung sodann bei einer Temperatur von 40—75° C durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mischvorrichtung erhaltene Bleichchemikalien enthaltende Stoffsuspension vor Einführung in den Bleichturm einer Eindickung auf eine Stoffkonzentration von 18—50%, vorzugsweise 20—32%, unterworfen wird, daß die abgezogene Bleichmittellösung zur Mischvorrichtung zurückgeführt und vor Eintritt in diese durch Kühlung oder Erwärmung auf eine solche Temperatur gebracht wird, daß dis in den Bleichterm eintretende eingedickte Stoffsuspension eine Temperatur erhält, die im wesentlichen mit der im Bleichturm herrschenden Bleichtemperatur übereinstimmt, und daß die Konzentration des dem Bleichturm zugeführten eingedickten Stoffes auf gleiche oder auf höchstens 5%, vorzugsweise höchstens 3%, niedrigere Zellstoffkonzentration als die Konzentration des der Mischvorrichtung zugeführten Stoffes gebracht wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezogenen und zur Mischvorrichtung rückgeführten Bleichmittellösung eine solche Temperatur verliehen wird, daß die Temperatur der in dtn Bleicnturm eintretenden, eingedickten Stoffsuspeiision lediglich höchstens 10⁰C, vorzugsweise höchstens 3 C, über oder unter der im Bleichturm angewendeten Bleichtemperatur Hegt

3. Verfahren nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezogenen Bleichmittellösung vor Eintritt in die Mischvorrichtung zusätzlich eine Menge an Bleichchemikalien zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung und Eindickung schnell durchgeführt wird, vorzugsweise innerhalb eines Zeitraumes von 300 Sekunden, und möglichst innerhalb von 50 Sekunden.

5. Verfahren nach Patentanspruch 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an in die Mischvorrichtung eingeführtem Stoff und das Volumen der zur Mischvorrichtung rückzirkulierten Bleichmittellösung konstant gehalten werden, um eine konstante Stoffkonzentration in der in den Bleichturm eintretenden Stoffsuspension zu erhalten.

6. Verfahren nach Patentanspruch 1 —5, dadurch gekennzeichnet, daß das fertigdefibrierte Lignozellulosematerial während der Mischung mit Bleichchemikalien gleichzeitig einer milden mechanischen schiebenden Bearbeitung ohne bedeutende Verschlechterung des Entwässerungsvermögens unterworfen wird.