Способ отбеливания озоном бумажной пульпы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к способу и устройству отбеливания озоном бумажной пульпы и устройство для его осуществления. Сущность изобретения: согласно способу отбеливания озоном бумажной пульпы с использованием смесителя 1, озон, содержащий газ и пульпу с консистенцией порядка 6 - 15% подают из источника 8 в смеситель, а затем выгружают в первый, предпочтительно вертикальный контур (2 - 3). Смесь пульпы с озоном движется в первой зоне вертикального контура в течение 1 - 5 сек. со скоростью порядка 1 - 5 м/с таким образом, что газ и пульпа не разделяются в процессе движения в первой зоне, и большая часть пульпы отбеливается в результате реакции с озоном. Это достигается благодаря движению смеси снизу вверх по трубопроводу малого диаметра (2) высотой порядка 3 - 20 м. Затем скорость пульпы снижается по мере ее движения в первой зоне путем подачи ее прямо в трубопровод 3 с намного большим диаметром (например, в 1,5 - 10 раз), таким образом, высота узла может не превышать 100 футов. Остаточные реакции протекают по мере движения пульпы по трубопроводу большого диаметра в течение порядка 0,5 - 5 мин. Затем пульпа поступает во второй контур II, отличающийся от первого. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу и устройству отбеливания озоном бумажной пульпы.

Известен способ и устройство отбеливания озоном бумажной пульпы, заключающийся в подаче озона с газом-носителем под давлением 1 15 бар, преимущественно 1,1 10 бар, подача бумажной пульпы с консистенцией массы, преимущественно 6 20% их интенсивном и равномерном смешивании и в отводе отбеленной пульпы. (см. EP N 0426652 кл. D 21 C 9/153, 1991).

Недостатком известного способа является длительное время реакции озона с пульпой средней консистенции.

Настоящее изобретение обеспечивает простой и еще более эффективный способ, преимуществом которого является чрезвычайно короткое время реакции озона с пульпой средней консистенции и поддержания пульпы и озон-содержащего газа в тесном контакте лишь в этот период времени, в предпочтительном варианте при их совместном движении с относительно высокой скоростью.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе отбеливания озоном бумажной пульпы, заключающемся в подаче озона с газом-носителем под давлением, предпочтительно превышающим 1 бар, подаче бумажной пульпы с консистенцией 6 15% их интенсивном и равномерном смешивании и отводе отбеленной пульпы, осуществляют прохождение смеси озона с газом-носителем и пульпы преимущественно вертикально вверх со скоростью, составляющей по меньшей мере 1 м/с в течение 1 5 с без отделения газа от пульпы. Затем скорость уменьшают и осуществляют прохождение смеси с этой меньшей скоростью, после чего отводят отбеленную пульпу. Кроме того прохождение смеси с меньшей скоростью осуществляют в течение 0,5 5,0 мин. Путь прохождения смеси с большей скоростью составляет 3 20 м, а большая скорость прохождения смеси составляет 2 5 м/с.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа отбеливания озоном бумажной пульпы.

Устройство содержит смеситель 1, в предпочтительном варианте трубопровод 2 малого диаметра (например, 0,5 2 фута 15,24 60,96 см), расположен вертикально и направлен вверх от смесителя 1 и трубопровод 3 с диаметром, превышающим диаметр трубопровода 2, которые могут быть соединены переходным трубопроводом 4.

Пульпа средней консистенции (например, около 6 15% в предпочтительном варианте около 8 12%) подается из источника 5 насосом 6 в смеситель 1 по трубопроводу 7, в то же самое время озон-содержащий газ подается из источника 8 в смеситель 1 по трубопроводу 9. Озон обычно поступает вместе с кислородом (газ-носитель), и как правило, составляет 3 12% от количества газа, поступающего в смеситель 1.

Газ находится под давлением, значительно превышающим 1 бар, и доходящим до примерно 4 20 бар (например, 7 20 бар). В предпочтительном варианте, смеситель 1 представляет собой смеситель, выпускаемый фирмой Камир, ИНК, который гомогененизирует пульпу, а также насос 6.

В предпочтительном варианте выпускная часть трубопровода 10 смесителя 1 направлена вверх, а меньший диаметр трубопровода 2 имеет приблизительно тот же размер, и что и внутренний диаметр секции 10. В любом случае размеры трубопровода 2 таким образом согласуются со свойствами пульпы и газовой смеси из смесителя 1, что смесь с достаточно высокой скоростью проходит по трубопроводу 1 и при этом не происходит распределения газа из пульпы, а большая часть пульпы, например, свыше примерно 80 90% отбеливается в первый период времени, составляющий приблизительно 11 5 с.

Скорость в этот первый период времени обычно составляет около 1 м/с или выше, предпочтительно около 2 5 м/с, а высота трубопровода 2 в предпочтительном варианте составляет примерно 3 20 м.

Трубопровод большего диаметра 3 в предпочтительном варианте имеет диаметр, примерно в 1,5 10,0 раз превышающий диаметр трубопровода 2, поэтому скорость потока в нем меньше, чем в трубопроводе 2. Скорость в трубопроводе 3 обычно значительно меньше, примерно 1 м/с, хотя может быть и большей, в зависимости от начальной скорости. Пульпа находится в трубопроводе 3 в течение примерно 0,5 5,0 мин, пока завершается реакция, а благодаря большему диаметру трубопровода 3 высота узла не превышает 100 футов.

Значительного разделения газа и пульпы в трубопроводе 3 не происходит.

Обработка в трубопроводах 2 и 3 в предпочтительном варианте происходит в первой, по существу вертикальной части трубопровода, и при обычных для реакции отбеливания пульпы средней консистенции озоном в условиях, например, около 25 90^oC. По завершении реакции отбеливания в трубопроводе 3 пульпа затем поступает во второй трубопровод, например, по трубопроводу II (или U-образной трубе, подобной устройству 12), и на узел последующей обработки 13. Использование устройства, показанного на чертеже позволяет осуществить способ отбеливания озоном бумажной пульпы средней консистенции (например, 6 15%) с применением смесителя 1. Способ может включать непрерывное и по существу последовательные стадии.

Подача озона в газ-носитель (из 8 в 9) под давлением значительно превышающим 1 бар (и вплоть до примерно 4 20 бар, например, 7 20 бар), и бумажной пульпы с консистенцией примерно 6 15% в смеситель 1. Интенсивное равномерное и тщательное перемешивание пульпы (из 5) и озона (из 8) в смесителе 1. Прохождение тщательно перемешанной смеси озона и пульпы из смесителя в первую, по существу вертикальную зону (обозначенную как 2, далее 3) с первой скоростью примерно 1 м/с или больше в течение первого периода времени, приблизительно 1 5 с (в трубопроводе 2), таким образом, что газ и пульпа не разделяются в процессе движения с первой скоростью в течение первого периода времени и в результате реакции между озоном и пульпой происходит отбеливание большей части пульпы. И снижение скорости смеси пульпы и газа при их непрерывном движении в первой зоне на протяжении второго периода времени (по трубопроводу 3, предпочтительно примерно 0,5 5 мин), большая площадь поперечного сечения части контура, по которому движется поток, где происходит реакция в течение второго периода времени, позволяет значительно уменьшить высоту узла. Следующая стадия прохождения пульпы по второй зоне (11, 12), существенно отличной от первой зоны (2, 3), например, на узел последующей обработки 13.

Таким образом, становится ясно, что изобретение обеспечивает простой и более эффективный способ, преимуществом которого является короткое время реакции озона с пульпой средней консистенции и поддержание пульпы и озонсодержащего газа в тесном контакте лишь в этот период времени, при их совместном движении с относительно высокой скоростью.

Формула изобретения

1. Способ отбеливания озоном бумажной пульпы, заключающийся в подаче озона с газом-носителем под давлением, предпочтительно превышающим 1 бар, подаче бумажной пульпы с консистенцией 6 15% их интенсивном и равномерном смешивании и отводе отбеленной пульпы, отличающийся тем, что осуществляют прохождение смеси озона с газом-носителем и пульпы преимущественно вертикально вверх со скоростью, составляющей по меньшей мере 1 м/с в течение 1 5 с без отделения газа от пульпы, затем скорость уменьшают и осуществляют прохождение смеси с этой меньшей скоростью, после чего отводят отбеленную пульпу.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что прохождение смеси с меньшей скоростью осуществляют в течение 0,5 5 мин.

3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что путь прохождения смеси с большей скоростью составляет 3 20 м.

4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что большая скорость прохождения смеси составляет 2 5 м/с.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что консистенция пульпы составляет 8 12% 6. Устройство для отбеливания озоном бумажной пульпы, содержащее смеситель, соединенный со средством подачи озона с газом-носителем, средством подачи бумажной пульпы и с реакционной емкостью, соединенной со средством отвода отбеленной пульпы, отличающееся тем, что реакционная емкость выполнена в виде преимущественно вертикально расположенных один над другим нижнего и верхнего трубопроводов, при этом нижний трубопровод соединен со смесителем, верхний со средством отвода отбеленной пульпы, а диаметр верхнего трубопровода превышает диаметр нижнего трубопровода в 1,5 10 раз.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что средство отвода отбеленной пульпы выполнено в виде трубопровода или Г-образной трубы, смонтированных перпендикулярно наружной поверхности верхнего трубопровода на его выходном конце.

8. Устройство по пп.6 и 7, отличающееся тем, что нижний трубопровод имеет высоту 3 20 м.

РИСУНКИ

Рисунок 1