SE504826C2

SE504826C2 - Treatment of chemical pulp with complexing agents in the presence of an oxidizing agent

Info

Publication number: SE504826C2
Application number: SE9403396A
Authority: SE
Inventors: Ulf Germgaard; Rolf Boman; Kenneth Hafvenstroem; Jonas Lindquist
Original assignee: Sunds Defibrator Ind Ab
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1997-05-12
Also published as: CA2199257A1; NO971536D0; FI971401A0; AU3712495A; BR9509253A; WO1996011298A1; AU686024B2; FI971401A; EP0784720A1; SE9403396L; SE9403396D0; CN1159842A; NO971536L; JPH10506965A

Abstract

A method of chlorine free bleaching of pulp where the metals in the pulp are removed by means of a chelating agent. The pulp is treated with the chelating agent at a pH 2-7 for a period of 5 minutes to 2 hours. The chelating agent is activated by the addition of an oxidizing agent. After the treatment the pulp is washed.

Description

i 504 826 2 göras mellan 10 och l0O°C, företrädesvis 40-90%2, under en tid upp till 6 timmar och vid ett pH mellan 3.1 och 9.0. in 504 826 2 is made between 10 and 10 ° C, preferably 40-90% 2, for a time up to 6 hours and at a pH between 3.1 and 9.0.

Massaindustrin tillverkar idag klorfri pappersmassa med hög ljushet genom att koka och syrgasbleka massan långt, genom att använda befintliga blekerier och torn så att mycket lång uppehållstid uppnås i komplexbildarsteget och väteperoxidsteget och genom att tvätta massan mycket noggrant mellan olika bleksteg. En sådan tvättning kräver dock stora vattenmängder och den är därmed inte möjlig att använda om blekerierna skall slutas vilket troligen kommer att bli fallet om olika miljöåta- ganden skall kunna uppfyllas. Vid nybyggnation, eller ombyggnad av befintliga blekerier, är det också önskvärt att uppehållsti- derna i olika processteg blir så korta som möjligt för att byggnadsvolym och därmed investeringskostnader skall kunna hållas nere. Slutligen är det viktigt att tillsatt mängd komplexbildare kan hållas nere eftersom det är en dyr kemikalie och dess eventuella miljöfarlighet ännu inte kunnat avfärdas.The pulp industry today produces chlorine-free pulp with high brightness by boiling and oxygen bleaching the pulp far, by using existing bleachers and towers so that a very long residence time is achieved in the complexing step and the hydrogen peroxide step and by washing the pulp very thoroughly between different bleaching steps. However, such washing requires large amounts of water and it is thus not possible to use it if the bleachers are to be closed, which will probably be the case if various environmental commitments are to be met. In the case of new construction, or rebuilding of existing bleachers, it is also desirable that the residence times in different process steps be as short as possible so that building volume and thus investment costs can be kept down. Finally, it is important that the added amount of complexing agents can be kept down as it is an expensive chemical and its possible environmental hazard has not yet been disposed of.

Föreliggande uppfinning innebär en lösning av ovan- stående problem. Uppfinningen medför således en effektivisering av komplexbildarbehandlingen, som utförs före peroxidsteget, genom att komplexbildaren aktiveras genom att massan behandlas med ett oxidationsmedel. Enligt uppfinningen är det exempelvis möjligt att reducera manganhalten till under 1 g per ton massa.The present invention provides a solution to the above problems. The invention thus entails an efficiency of the complexing treatment, which is carried out before the peroxide step, in that the complexing agent is activated by treating the pulp with an oxidizing agent. According to the invention, it is possible, for example, to reduce the manganese content to less than 1 g per tonne of pulp.

Uppfinningens kännetecken framgår av patentkraven.The features of the invention appear from the claims.

I det följande skall uppfinningen beskrivas närmare i anslutning till några utföringsexempel.In the following, the invention will be described in more detail in connection with some embodiments.

Massan från ett föregående behandlingssteg, som ex- empelvis kan vara syrgasdelignifiering, tvättas i en mas- satvätt. Därefter sker en justering av pH-värdet genom till- sats av syra eller lut. Inblandningen av syra/lut skall göras på ett homogent sätt, exempelvis i samband med utspädning av massan eller med hjälp av en pump eller mixer. Vid användning av en mixer i denna position säkerställs en mycket intensiv och jämn inblandning som i vissa fall kan ha avgörande betydelse. pH-värdet skall därvid justeras till mellan 2 och 7, före- trädesvis 4-6.The pulp from a previous treatment step, which may be, for example, oxygen delignification, is washed in a pulp wash. Then the pH value is adjusted by adding acid or lye. The mixing of acid / lye must be done in a homogeneous way, for example in connection with dilution of the mass or with the help of a pump or mixer. When using a mixer in this position, a very intensive and even mixing is ensured, which in some cases can be of decisive importance. The pH value must then be adjusted to between 2 and 7, preferably 4-6.

Efter pH-justeringen tillsätts komplexbildaren, ex- empelvis EDTA eller DTPA, i en separat mixer som åstadkommer 3 504 826 en effektiv inblandning av komplexbildaren i massan. Mängden komplexbildare är lämpligen 1-5 kg per ton massa, företrädesvis 1,5-2,5 kg/t.After the pH adjustment, the complexing agent, for example EDTA or DTPA, is added to a separate mixer which causes an effective mixing of the complexing agent in the pulp. The amount of complexing agent is suitably 1-5 kg per tonne of pulp, preferably 1.5-2.5 kg / h.

Vidare tillsätts ett oxidationsmedel till massan. Som oxidationsmedel kan användas syreinnehållande gaser såsom luft eller syrgas. Alternativt kan även väteperoxid eller ozon användas. Satsningen av oxidationsmedel innehållande syrgas skall vara 1-10 kg per ton massa, företrädesvis 3-7 kg/t, räknat som ren syrgas. Om väteperoxid tillsätts bör mängden vara 0,5-3 kg, företrädesvis l-2 kg/t. Vid användning av ozon tillsätts en ozon/luftblandning med 0,5-3 kg ozon per ton massa, företrädesvis 1-2 kg/t.Furthermore, an oxidizing agent is added to the pulp. Oxygen-containing gases such as air or oxygen can be used as oxidizing agents. Alternatively, hydrogen peroxide or ozone can also be used. The charge of oxidizing agent containing oxygen should be 1-10 kg per tonne of pulp, preferably 3-7 kg / h, calculated as pure oxygen. If hydrogen peroxide is added, the amount should be 0.5-3 kg, preferably 1-2 kg / h. When using ozone, an ozone / air mixture is added with 0.5-3 kg ozone per tonne of pulp, preferably 1-2 kg / h.

Massan pumpas därefter till ett reaktorkärl. I detta kärl upprätthålls en temperatur av 40-l30W3, företrädesvis 100-l30°C, och ett tryck av l-10 bar, lämpligen 1,5-10 bar, företrädesvis 3-8 bar. Massans uppehållstid i kärlet skall vara 5 min och 2 timmar, företrädesvis 10-60 min.The mass is then pumped to a reactor vessel. In this vessel a temperature of 40-130W3, preferably 100-130 ° C, and a pressure of 1-10 bar, preferably 1.5-10 bar, preferably 3-8 bar are maintained. The residence time of the pulp in the vessel should be 5 minutes and 2 hours, preferably 10-60 minutes.

Från reaktorkärlet förs den komplexbehandlade massan till en massatvätt där temperaturen hålls över 80°C för effek- tiv urtvättning av de komplexbundna och därmed urtvättbara metalljonerna.From the reactor vessel, the complexed pulp is transferred to a pulp wash where the temperature is maintained above 80 ° C for efficient washing out of the complex-bound and thus washable metal ions.

Denna massatvätt kan vara ett trycksatt filter eller företrädesvis en valspress, som är mycket effektiv och har låg Vattenförbrukning (4-5 nﬁ/ton massa).This pulp wash can be a pressurized filter or preferably a roller press, which is very efficient and has low water consumption (4-5 n ﬁ / ton pulp).

Vid komplexbildarbehandlingen enligt uppfinningen har oxidationsmedlet till uppgift att aktivera den tillsatta komplexbildaren så att den mer aktivt binder upp oönskade metalljoner, såsom mangan, koppar och järn. Dessutom kommer oxidationen att underlätta utlösningen av metaller genom att dessa lättare frigörs från massan. Metallerna kan därmed bättre komplexbindas samt tvättas ut från massan i det efterföljande tvättsteget. Massan kommer därmed att bli renare med avseende på metaller.In the complexing treatment according to the invention, the oxidizing agent has the task of activating the added complexing agent so that it more actively binds unwanted metal ions, such as manganese, copper and iron. In addition, the oxidation will facilitate the release of metals by releasing them more easily from the pulp. The metals can thus be better complexed and washed out of the pulp in the subsequent washing step. The mass will thus be cleaner with respect to metals.

Efter tvättingen överförs massan till ett efterföljande bleksteg där klorfri bleking utföres med blekmedel innehållande peroxid. Det låga metallinnehållet i massan möjliggör en effektivare blekning till maximal ljushet.After washing, the pulp is transferred to a subsequent bleaching step where chlorine-free bleaching is performed with bleach-containing peroxide. The low metal content of the pulp enables more efficient bleaching to maximum brightness.

Uppfinningen är givetvis inte begränsad till redovisade utföringsexempel utan kan varieras inom uppfinningstankens ram.The invention is of course not limited to reported embodiments but can be varied within the scope of the inventive concept.

Claims

504 826 4 Patent claims

1. In the case of chlorine-free bleaching of pulp where metals in the pulp are removed by means of a complexing agent, characterized in that the pulp is treated with the complexing agent at pH 2-7 for a period of 5 minutes-2 hours, the complexing agent being activated by adding an oxide and that the mass is subsequently washed.

2. A method according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent consists of an oxygen-containing gas in an amount of 1-10 kg per tonne of pulp, calculated as pure oxygen.

3. A method according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent consists of hydrogen peroxide in an amount of 0.5-3 kg per tonne of pulp.

4. A method according to claim 1, characterized in that the oxidizing agent consists of ozone in an amount of 0.5-3 kg per tonne of pulp.

5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the complex image processing is carried out at a pressure of 1.5-10 bar and a temperature of 100-130 ° C.

6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the washing is carried out at a temperature above 80 ° C.