專利名稱：與化學(xué)紙漿漂白有關(guān)的紙漿處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低在化學(xué)紙漿漂白過程中洗漿所需要的新鮮水量的方法。硫酸鹽紙漿通常在多級漂白工序中漂白，其中紙漿在漂白階段進(jìn)行清洗。通常，清洗通過擠壓或置換水進(jìn)行。本發(fā)明涉及在漂白階段之間，強化對硫酸鹽紙漿漂白的清洗，清洗在使用置換的清洗設(shè)備中進(jìn)行。置換作用可能受多種方式影響，如壓力鼓式清洗機、清洗壓力或擴(kuò)散洗滌器。
背景技術(shù)：
歐洲專利公開號856079公開了一種強化紙漿置換水的方法，以使來自抽水泵、實際清洗后的擠壓或增厚階段最少的濾液直接作為清洗液立即進(jìn)入清洗階段。僅僅一部分或來自清洗最后階段的濾液的一部分也可以作為清洗液返回到開始所述的階段。通過這種方法，用作清洗紙漿的消洗液的量可能增加，因而，和將等量液體引入到清洗過程中、而沒有將濾液引入到清洗中的情況相比較，其清洗的效果有所改善。
芬蘭專利67894公開了一種和紙漿漂白有關(guān)的清洗方法，其中漂白的化學(xué)物質(zhì)交替的引入到紙漿中，從而其將前一階段的使用的化學(xué)物質(zhì)從紙漿中置換出來，置換的化學(xué)物質(zhì)通過清洗機直接導(dǎo)向紙漿中。清洗例如在兩階段的鼓式清洗機中完成，其中在后一階段置換的液體作為置換液體導(dǎo)入第一階段。和置換液體一起，例如在第一階段中引入堿。這種置換堿的方法可以用作代替常規(guī)的清洗設(shè)備和氯化階段的堿塔。第一階段的濾液導(dǎo)入到前述的清洗機中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是降低和漂白有關(guān)的紙漿清洗所需的新鮮水的量或其它清洗液體的量。具體來說，本發(fā)明的目的是改善和強化漂白階段的清洗，因而和現(xiàn)有技術(shù)的清洗工藝相比，在降低了新鮮水的量的同時，達(dá)到了基本相同的紙漿純度。
本發(fā)明涉及一種與化學(xué)紙漿漂白有關(guān)的紙漿處理方法，其中該方法包括至少用臭氧、二氧化氯或堿處理紙漿的階段和清洗紙漿，其后，在清洗設(shè)備中的E10-值至少為3，優(yōu)選為4；其中清洗液以和紙漿相反的方向引入到清洗設(shè)備中，并從清洗設(shè)備中除去濾液。本發(fā)明的特征是紙漿在清洗設(shè)備中清洗，從而第一清洗液是清洗設(shè)備本身的濾液，所述清洗液的量為1.5-3.5t/adt，之后紙漿用從外部設(shè)備引入到清洗設(shè)備中的清洗液清洗，后者清洗中所述清洗液的量得到的稀釋因子低于1t/adt，從而在清洗設(shè)備中所用的全部清洗液的量所得到的稀釋因子大于0t/adt。
清洗設(shè)備中的濾液至少分成兩股。一部分優(yōu)選從濾液最終部分中得到，該部分少于濾液的50％，優(yōu)選少于濾液的30％。開始時，濾液通過一個通道系統(tǒng)導(dǎo)出清洗機，在消洗機中循環(huán)的剩下部分通過分離通道系統(tǒng)導(dǎo)入到清洗的開始階段。后者部分作為從同一清洗設(shè)備中得到的濾液，紙漿在清洗設(shè)備中首先用該濾液進(jìn)行清洗。之后，紙漿進(jìn)一步用干凈的液體或從清洗設(shè)備之外引入的液體進(jìn)行清洗，濾液優(yōu)選來自該工藝之后、設(shè)在紙漿流程方法的漂白階段。優(yōu)選含有從該工藝中除去不到30％的濾液的所述的最終的餾分在紙漿隨后清洗過程中得到，因而比從紙漿初始清洗階段得到的濾液干凈。所述濾液的量為1.5-3.5，優(yōu)選為1.5-2.5t/adt。
因此，本發(fā)明的清洗階段涉及在漂白階段逆流進(jìn)行清洗的單獨階段，其中清洗的稀釋因子小于1t/adt，該階段的部分濾液作為所述階段開始時的清洗液。這種用內(nèi)部循環(huán)濾液處理紙漿可以稱之為預(yù)清洗。
特別的，本發(fā)明涉及在臭氧階段、二氧化氯階段和/或堿階段之后的紙漿的清洗。堿階段包括如E-、EO-、EP-、EOP-、P-、PO-或OP階段。二氧化氯階段包括如(DC)、C/D、D/C、D0、D1、D2和D3階段，同時可能加入化學(xué)物質(zhì)如氯、EDTA或NaOH。
本發(fā)明的方法優(yōu)選和下述相關(guān)的清洗設(shè)備一起應(yīng)用鼓式清洗機(優(yōu)選為Drum Displace-鼓式清洗機[Andritz Oy])、擴(kuò)散洗滌器、洗滌式壓濾機和吸濾器，吸濾器用E10值表示的清洗效率大于3，優(yōu)選為大于4，通常為3-8，特別優(yōu)選為4-6。為了使后者清洗濾液可以在同一漂白階段再次使用，充分必要的清洗是不可少的。所謂的E10值用于測定清洗效率，從而不同類型的清洗機可以相互對照。E10值是一種用于測定清洗機或幾種清洗機組合的圖，該值用于表示所述清洗機或清洗機組合清洗達(dá)到的理想混合效果。一般來說，理想的混合是其中的清洗液有效的混合到正在清洗的紙漿中，在紙漿中剩下的液體和除去的液體濃度都是一樣的。圖10中的E10值表示的是計算得到的、從清洗機中排出的紙漿的濃度比。
稀釋因子是指所使用的清洗液和清洗設(shè)備與每噸紙漿排出的液體之間的差值(DF＝V2-L2，其中V2是紙漿清洗液的量t/adt，L2是清洗設(shè)備和紙漿排出的液體的量t/adt)。紙漿用從清洗設(shè)備外中輸送的清洗液清洗，根據(jù)本發(fā)明，引入液體的量使所述最終清洗的稀釋因子小于1，優(yōu)選小于0t/adt，特別優(yōu)選小于-1t/adt。清洗設(shè)備總體的稀釋因子大于0t/adt，優(yōu)選大于t/adt。


本發(fā)明將通過下述附圖進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中圖1是實現(xiàn)本發(fā)明一優(yōu)選實施例的流程示意圖；
圖2是實現(xiàn)本發(fā)明第二個優(yōu)選實施例的流程示意圖；圖3顯示的是紙漿流程方向中紙漿的置換(displacement)情況。
具體實施例方式
圖1顯示的是置換清洗的清洗設(shè)備。這種清洗設(shè)備包括如擴(kuò)散洗滌器和一些過濾器，以及一些DD-清洗機。紙漿41用清洗液44進(jìn)行清洗置換。根據(jù)本發(fā)明，部分清洗液44用同一階段的濾液47代替、紙漿第一次清洗的濾液代替，以及隨后從清洗設(shè)備外引入的清洗液44在清洗設(shè)備中清洗紙漿得到的濾液代替。濾液的內(nèi)部循環(huán)大大降低了從清洗設(shè)備外所引入的清洗液44的量。
通常，清洗后的紙漿43隨后進(jìn)入漂白階段，漂白階段產(chǎn)生的清洗濾液可以用作清洗液44。
圖2顯示的是設(shè)備中的清洗情況，其中，引入的紙漿51首先通過置換55用清洗液54進(jìn)行清洗，置換清洗后的紙漿52的濃度然后在增厚或擠壓部分56升高。當(dāng)已排出的紙漿53濃度超過25％時，該設(shè)備被認(rèn)為處于清洗擠壓階段；否則，該發(fā)備通常被認(rèn)為是增厚部分56的過濾器。這種類型的清洗設(shè)備的實例包括如清洗擠壓機和一些過濾器以及一些DD-清洗機。
根據(jù)本發(fā)明，清洗階段自身的濾液代替了來自清洗設(shè)備之外的部分清洗液54。本階段的內(nèi)部濾液在置換部分55和/或擠壓/增厚部分56中形成。引入到清洗設(shè)備中的紙漿51首先用這種濾液清洗。這大大降低了從外部引入的清洗液54的量。
根據(jù)本發(fā)明，紙漿首先用清洗設(shè)備的內(nèi)部濾液進(jìn)行清洗，然后用從清洗設(shè)備外部引入的清洗液進(jìn)行清洗，后者清洗中所用液體的量使稀釋因子小于1，優(yōu)選小于0，特別優(yōu)選小于-1。稀釋因子，也稱之為洗液盈余，指的是清洗液流量(44，45)減去排出紙漿流量(43，53)中帶走的液體的量，單位為t/adt。實例引入的液體流量(44)為7t/adt。排出的紙漿流量的濃度為10％，即排出流量(43)是1bdt的紙漿和9t的液體/bdt，或者是0.9t的adt紙漿和8.1t的液體/adt(bdt＝被動干燥的紙漿噸數(shù)，即100％的紙漿，adt＝風(fēng)干的紙漿噸數(shù)，即90％的紙漿，即900Kg的紙漿)。因而，稀釋因子等于7減去8.1，等于-1.1，單位為t/adt。
根據(jù)本發(fā)明，清洗設(shè)備(圖1中的管道44和47；圖2中的管道54/57和58)所需的總的清洗液使稀釋因子大于0t/adt，優(yōu)選為大于1t/adt，特別優(yōu)選為0-6t/adt，最優(yōu)選為1-4t/adt。根據(jù)本發(fā)明，清洗機使用來自自身漂白階段的濾液(47)，如2.5t/adt，因而結(jié)束時整個清洗操作(47，44)的稀釋因子為-1.1+2.5＝1.4t/adt。通常漂白的稀釋因子的范圍為1-3。也就是，根據(jù)本發(fā)明的方法在置換操作時達(dá)到正常的相同稀釋因子的水平所需要從外部引入的液體的量大大小于現(xiàn)有技術(shù)所達(dá)到的稀釋因子(-1.1t/adt)的量。在漂白工藝中，這可以降低使用的新鮮水1.5-3.5噸/清洗機/噸紙漿。漂白工藝通常有3-5個漂白階段。根據(jù)本發(fā)明的方法如使用兩個階段時，每噸紙漿節(jié)約的水為3-7噸，這具有重大的影響，通常在漂白工藝中全部用水量為10-20t/adt。
平衡計算已經(jīng)表明，根據(jù)本發(fā)明，只要總的稀釋因子是相同的，同時清洗設(shè)備的效率足夠確保循環(huán)濾液餾分的足夠純度，實際在第一階段和同一漂白階段中再使用的水得到的清洗效果和僅使用外部引入的水的清洗效果一樣。這是令人驚異的結(jié)果，因為現(xiàn)有技術(shù)教導(dǎo)的是不從外部引入足夠量的水，在漂洗階段是不可能得到令人滿意的清洗效果。但是，本發(fā)明新穎方法中的清洗在沒有增加大的附加投資的情況下顯著降低了漂白工藝中水的消耗量。
通過清洗階段液體的簡單循環(huán)，新鮮水的需求和污水排出量降低了十多個百分點。同時，由于循環(huán)的水的溫度正合適，也降低了熱能的消耗。
圖3顯示的是在清洗機中的紙漿流程方向上紙漿織物的置換操作。引入紙漿的液體的化學(xué)組分為C0。紙漿用化學(xué)組分為C1的清洗液進(jìn)行清洗。然后形成了化學(xué)組分為C2的濾液餾分。在清洗結(jié)束時，形成化學(xué)組分為C3的濾液餾分。
本發(fā)明創(chuàng)新的方法中形成的C3餾分少于最終濾液的50％，優(yōu)選少于最終濾液的30％，C3餾分足夠純凈或與C1的組分接近，從而可以在清洗設(shè)備中循環(huán)用于紙漿的初始清洗。這在液體C3的量為1.5-3.5t/adt、且用E10值表示的置換效率大于3、優(yōu)選大于4時可以實現(xiàn)。
進(jìn)一步的要求是置換中使用的液休總量是足夠的，其中要求總的稀釋因子大于0，優(yōu)選大于1。否則，通過紙漿織物從外部向C3餾分中滲透足夠的干凈液體C1是不可能的。
本發(fā)明的創(chuàng)新性在于漂白階段從外部引入的水特別是新鮮水的量可以降低，即清洗可以在減少洗液的情況下完成。如果在清洗階段不使用內(nèi)部循環(huán)，則導(dǎo)致漂白階段的清洗效果很差。
在洗液缺乏時進(jìn)行清洗通常是不可能的。例如，在褐色物料清洗中，得到超過99％的期望清洗效果，其中整個清洗工藝的E10值可能超過20，清洗液餾分之間的差值也相對小。因而，內(nèi)部濾液的循環(huán)不具有這種優(yōu)點，從而紙漿可以在洗液不足的情況下清洗。對于從外部引入的新鮮水，稀釋因子必須進(jìn)一步在2-4t/adt范圍內(nèi)。本發(fā)明提供的方法特別適合漂白，其中在兩個漂白階段之間的清洗通過置換清洗和pH值完成，漂白階段的其它條件彼此不同，鑒于pH、溫度或一些其它性能，其中濾液餾分之間的差異很大。即，根據(jù)濃度、pH或溫度，循環(huán)的濾液和剩下的濾液具有本質(zhì)上的差別。和清洗設(shè)備中釋放出來的濾液的性能相比，要循環(huán)的濾液的性能必須和外部引入的清洗液的性能類似。也可以這樣說，如果外部引入的清洗液為C0，和紙漿一起的清洗液的相應(yīng)性能為C1，則性能差值為C1-C0。要循環(huán)的濾液的性能為C循環(huán)＝C0+kx(C1-C0)，其中k小于0.35，優(yōu)選為0.2。此處的C可以是化學(xué)組分或相應(yīng)的性能。
本發(fā)明可以優(yōu)選和漂白序列A/D0-EOP-D1-D2和A/D0-EOP-D1-P一起應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)清洗在序列A/D0、EOP和D1之后完成時，如果采用本發(fā)明的濾液的內(nèi)部循環(huán)，則污水量將降低25％。根據(jù)本發(fā)明或常規(guī)大量使用從清洗設(shè)備外部引入的清洗液，在漂白時，引入和排出的紙漿的純度大致上都和紙漿是否清洗無關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種與化學(xué)紙漿漂白有關(guān)的紙漿處理方法，所述方法至少包括在臭氧、二氧化氯或堿階段處理紙漿，以及隨后在E10值至少為3、優(yōu)選為4的清洗設(shè)備中清洗紙漿，其中清洗液引入到清洗設(shè)備中的方向和紙漿和濾液從清洗設(shè)備中排出的方向相反，其特征在于紙漿在清洗設(shè)備中清洗，其中初始的清洗液包括從清洗設(shè)備自身得到的濾液，這種循環(huán)清洗液的量為1.5-3.5t/adt紙漿；隨后，紙漿用從清洗設(shè)備外部引入的清洗液清洗，所述清洗液的量使后者清洗的稀釋因子小于1t/adt，清洗設(shè)備中清洗液的足量使稀釋因子大于0t/adt。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在首次清洗中使用的循環(huán)清洗液的量為1.5-2.5t/adt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于從清洗設(shè)備中得到的濾液至少分成兩股，至少其中范圍為1.53.5t/adt的一股濾液形成清洗設(shè)備排出的最終濾液部分，其中最終濾液部分少于全部排出濾液量的50％，優(yōu)選少于30％，并用于紙漿的初次清洗。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于后者清洗的稀釋因子小于0t/ad，優(yōu)選小于-1t/ad。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種與化學(xué)紙漿漂白有關(guān)的紙漿處理方法，所述方法至少包括在臭氧、二氧化氯或堿階段處理紙漿，以及隨后在E
文檔編號D21C9/153GK1839229SQ200480024236
公開日2006年9月27日 申請日期2004年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月30日
發(fā)明者K·亨利克勛, O·皮卡, P·特沃拉 申請人:安德里特斯公司