NO832898L - Apparat og fremgangsmaate for oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masse - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en innretning for delignifiser ing av masse i nærvær av oksygen, mer særskilt en fremgangsmåte og en innretning for oksygenekstråksjon av lavkonsistens-masse under utnyttelse av en vertikal stignings-reaktor forsynt med i det minste et radielt forløpende blandeelement.

Vanlige prosesser for bleking av masse utnytter klorholdige forbindelser. Dagens miljø- og økonomikrav har resultert i en leting etter ikke-forurensende prosesser som kan gi de ønskede masseutbytter- og kvaliteter. Megen oppmerksomhet har vært rettet mot bruk av oksygen i kombinasjon med alkaliske kjemikalier for delignifiser ing av masse, som en erstatning for de vanlige prosesser.

Det er kjent flere undersøkelser i forbindelse med oksygen-delignif iser ing av høykonsistens-masse (dvs. en konsistens på 20 til 30%). Fra US-PS 3.660.225 og fra US-PS 4.177.105

er det kjent prosesser hvor massens konsistens økes til 20

til 30% og progressivt føres nedover gjennom suksessive kar i en reaksjonsbeholder hvor oksygenet får kontakt med fiberne.

Oksygen-delignifisering av høykonsistens-masse har ikke blitt generelt akseptert som en løsning for forurensningsproblemene i masseindustrien. Det er flere grunner til dette. Det er kjent at fordi massen som benyttes i disse prosesser ikke inneholder en større andel vann, vil det være vanskelig å styre reaksjonstemperaturen i oksygen-delignifiserings-systemet. Som følge herav kan man få overheting av massen og massedegradering, og dersom forholdene ligger til rette kan man også få en forbrenning av massen. Videre kreves det spesieltutstyr for utførelse av prosessen, og slikt ut-styri er relativt dyrt. Det kreves eksempelvis en egen av-vanning for å få frem de høyere konsistenser, og det benyttes ofte en dyr og komplisert reaksjonsbeholder for behandling av massen..

Oksygendelignifiser ing av masse med lavere konsistenser (eksempelvis 3-20% konsistens) vil være fordelaktig fordi meget av det eksisterende fabrikkutstyr, herunder vaske- og for-tykningsutstyr, er beregnet til å arbeide i disse konsistens-områder, og det kreves således intet .spesiealutstyr. Behandling av lavkonsistens-masser er imidlertid forbundet med flere problemer. Slike masser har en tendens til å gå gjenn-

om reaksjonsbeholderne i kanaler, slik at det danner seg død-områder, og massene holder heller ikke tilstrekkelig på oksygenet for oppnåelse av en høy delignifiseringsgrad.

Det har vært foreslått mange forskjellige reaktorutførelser

for gjennomføring.av en reaksjon av lavkonsistens-masse med oksygen. Således viser US-patentskriftene 3.963.561 og 4.093. 511 en innretning hvor en masse-oksygen-emulsjon beveges oppover gjennom et i endene åpent traktformet hus i en trykk-reaktor, hvoretter emulsjonen går i kaskade ned gjennom et ringformet kammer. US-PS 4.161.421 beskriver en trykkbe-

holder som er forsynt med flere vertikale reaksjonsrørsøyler hvortil tilførselen styres selektivt, for derved å få en mer nøyaktig styring av massens oppholdstid og forhindre kanaldannelser.

US-PS 3 .832.276 og US-PS 3 .951.733 beskriver delignifiser ing

av lavkonsistens-masse (2-10%), idet massen bringes til å gå oppover gjennom en reaksjonsbeholder uten agiter ing i beholderen. Massens ikke-oppløste oksygeninnhold minimaliseres for å hindre at agglomererte bobler danner seg og gir opphav til kanaldannelser i reaksjonsblandingen.

I de nevnte oksygenreaktorer hvor massen går oppover benyttes høyskjærkraft-blandere for dispergering eller emulgering av oksygengass i massen før den føres inn i reaktorene. Et eksempel på en slik høyskjærkraft-blander er vist i US-PS 4.295.925. Denne metodikk har flere ulemper. Høyskjærkraft-blandere

krever en betydelig kraftmengde for å oppnå en adekvat dispergering av oksygengassen. Videre vil høyskjærkraft-

blandingen i nærvær av oksygen og alkali ved høye temperaturer kunne bevirke skader i massefiberne, og dette vil gi en reduk-sjon av massestyrken. Nok en ulempe er at høyintensistet-dispergeringen av oksygegass i massen noen ganger kan gi en skumaktig tilstand som reduserer vaskeeffekten når de opp-løste faststoffer vaskes fra fiberne etter delignifiser ingen.

Dersom på en annen side oksygengassen ikke er godt dispergert

i massen vil gassboblene ha en tendens til å koalesere, og dette vil forsterke kanaliseringsproblemet som mange av disse vertikaltårn-delignifiseringssystemer er beheftet med.

Når kanaldannelser forekommer, vil det ikke foreligge noen

jevn kontakt mellom oksygen og fibre. I US-PS 3.832.276 og 3.951.733 benyttes det et komplisert ventileringssystem for å unngå at gassbobler fanges.

Det foreligger således et behov for et oksygenekstraksjonssystem som egner seg for behandling av lavkonsistens-masser (dvs. 3-20%) og hvor man unngår problemer i forbindelse med gasskanaldannelser, skader på massefiberne, høyt kraftforbruk og vaskeproblemer.

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en innretning og en fremgangsmåte for oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masser, eksempelvis masser som har et fast-stoff innhold på fra ca. 3-20%.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte og en innretning for oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masser hvor det ikke er nødvendig å utsette massen for intensiv blanding som vil ha en tendens til å gi skader i massen.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et oksygen-ekstraks jonssystem som kan gjennomføres med lave kapitalutlegg.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det således en fremgangsmåte og

en innretning fer oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masser

idet massen reagerer med oksygen i en vertikalt orientert reaksjonsbeholder som er forsynt med i det minste et blandeelement montert på en roterbar aksel i trykkbeholderen. Ifølge oppfinnelsen innføres masse og alkaliske kjemikalier

i den nedre del av reaksjonsbeholderen og strømmer så oppover inne i beholderen. Under dette underkastes blandingen en lett omrøring under påvirkning av det nevnte blandeelement mens massen reagerer med en oksygenholdig gass. Gassen kan føres direkte inn i den nedre del av reaksjonsbeholderen (eksempelvis ved hjelp av en sprøytekrans) eller gassen kan tilsettes i masseledningen før massen går inn i rekasjonsbe-holderen.

I samsvar med oppfinnelsen har man funnet at masser med lav og opptil medium konsistens på en effektiv måte vil reagere med oksygen uten bruk av den type intensiv omrøring som har gitt opphav til skader i masser fremstilt med tidligere kjente prosesser. Den svake blandevirkningen til det roterende element eller de roterende elementer vil hindre kanaldannelser av gass eller masse opp gjennom reaksjonsbeholderen, slik at det oppnås en jevn delignifiser ing. Denne kontinuer-lige blandingen gir også en meget rask reaksjon, slik at en kort oppholdstid vil være tilstrekkelig til å oppnå den ønskede delignifiseringsgrad i mange tilfeller.

Oksygenekstraksjonssystemet ifølge oppfinnelsen benyttes vanligvis i forbindelse med andre konvensjonelle behandlinger. Særlig foretrekkes det å benytte det nye oksygenekstraksjonssystem i en bleke-sekvens hvor massen på forhånd er klorbehandlet. Klorbehandlede masser har man funnet reagerer med oksygen under milde betingelser, slik at ligninet lett kan ekstraheres fra massen i oksygenekstraksjonstrinnet og det kan oppnås en bleking opptil en høy lyshet ved bruk av relativt små doser av andre blekekjemikalier såsom klor-dioksyd eller natriumhypoklorit. Man har også funnet det ønskelig å etterbehandle massen i et kaustisk ekstraksjons-tårn ..etter .oksygenbehandling.

Oksygen kan innføres i den nedre del av reaksjonsbehholderen, men det foretrekkes å sette til oksygenet eller en oksygenholdig gass til massen umiddelbart før massen føres inn i reaksjonsbeholderen. I samsvar med en utførelsesform av oppfinnelsen foretas det derfor en forblanding av masse og oksygenholdig gass i masseledningen under utnyttelse av en lav-intensistet-blander av den bevegelsesløse type, en diffusror,

en injektor eller lignende. Oksygengassen vil eventuelt bare delvist løse seg opp i det vandige medium i bunnen av reaksjonsbeholderen, men etter hvert som gassboblene og massen beveger seg opp gjennom beholderen vil den svake blandevirkningen fra det roterende blandeelement eller de roterende blandeelementer bevirke at restgassen løser seg opp. Tilstedeværelsen av store gassbobler opptil en diameter på 12,5 mm, vil ikke være skadelig. Det kreves således ingen intensiv blanding for å danne en gass-masseemulsjon, og slik intensiv blanding benyttes heller ikke.ifølge foreliggende oppfinnelse.

I en foretrukken utførelsesform benyttes flere horisontale blandeelementer, og disse kan være jevnt fordelt eller ujevnt fordelt langs den vertikale blanderaksel. I noen tilfeller kan det være ønskelig å ha et større antall blandeelementer pr. lengdeenhet i de nedre deler av reaksjonsbeholderen, nær masseinnløpet. Blandeelementene kan være enkle horisontale rørlengder som er montert på akselen, men man kan også bruke mer sofistikerte konstruksjonselementer, såsom rørevinger med ulike utforminger, båndskruer, modifiserte båndskruer og lignende. Blandeelementene behøver ikke å strekke seg over hele lengden av reaksjonsbeholderen, men kan være plassert nær beholderinnløpet, for derved å fremme den begynnende blanding av massen og oksygengassen.

Når blandeelementene roterer i reaksjonsbeholderen vil massen ha en tendens til å rotere med. Bedre blanding og bedre kontakt kan oppnås dersom det inne i beholderen plasseres anordninger som bremser på massens rotasjon. I samsvar med

•et annet utførélseseksempel av oppfinnelsen er det derfor

på reaksjonsbeholderens innervegg montert anti-rotasjons-anordninger, eksempelvis flere listformede stenger som går vertikalt langs veggen. For å hindre gasskanaldannelse langs stengene plasseres disse med avbrudd langs lengden av beholderen.

Den nye innretning egner seg for oksygenekstraksjon av lavkonsistens-masser, eksempelvis masser som inneholder 3-20 vekt-% faststoffer, og et foretrukket anvendelsesområde er for masser med ca. 5-15% konsistens.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere underhenvisning til tegningene, hvor: Fig. 1, 2 og 3 viser flytskjema for klargjøring av frem-gangsmåten og innretningen,

fig. 4 viser et skjematisk snitt gjennom en reaksjonsbeholder

med blandeelementer, og

fig. 5 viser et riss etter linjen '5-5 i fig. 4.

Nesten alle typer, fibrøse materialer kan behandles ifølge oppfinnelsen, herunder kraftmasse, sulfittmasse,halvkjemiske masser, kjemisk-mekanisme masser og mekaniske masser. Tremasse eller masse inneholdende agrikulturfibre kan behandles. Særlig godt egnet er masser som er klorbehandlet.

Fig. 1 viser et eksempel på et oksygenekstraksjonssystem ifølge oppfinnelsen, hvor ekstraksjonen foregår i en vertikal reaksjonsbeholder 10. I beholderen er det en roterbar aksel 30 forsynt med flere blandeelementer 32. Ekstraksjonsbeholder-en 10 kan være trykksatt, eller trykkforskjellen som skyldes beholderens høyde kan være tilstrekkelig for gjennomføring av reaksjonen.

Masse med en konsistens på fra 3-20%, fortrinnsvis 6-15%, føres inn i reaksjonsbeholderen 10 ved hjelp av en pumpe 12. For massekonsistenser opptil 6% kan en sentrifugalpumpe benyttes. For konsistenser større enn 6% foretrekkes det en tykkmassepumpe. Eksempelvis kan pumpen 12 være en Cloverotor-pumpe som levereres av Impco Division of Ingersoll-Rand Co.,

Nashua, New Hampshire, USA, en tykkmassepumpe som fremstilles av Warren Pumps Inc., Warren, Massachusetts, USA, eller en annen type tykkmasse- eller høytetthets-pumpe som er kjent i industrien.

Før massen føres inn i pumpen 12 kan damp sprøytes inn i massen gjennom ledninger 14. Dampen kan iblandes ved hjelp av en konvensjonell enkeltaksel- eller dobbeltakselblander. Dampen understøtter utstøtelsen av overskuddsluft fra massen og kan også bevirke en viss temperaturøking i massen. I tillegg kan en del av den totale mengde av alkalisk materiale som skal anvendes, tilsettes før massen går inn i pumpen 12, og det alkaliske materiale kan tilføres gjennom ledningen 15. Et hensiktsmessig tilsettingssted er der hvor massen leveres fra en vasker. Det alkaliske materialet tjener til å smøre massen for å lette pumpingen og for å sikre at massen vil ha en alkalisk pH-verdi når den går inn i reaksjonsbeholderen 10. For å minimalisere massedegraderingen foretrekkes det imidlertid noen ganger å tilsette deler av eller hele den alkaliske tilsettingsmengde på pumpens 12 nedstrømside, gjennom ledningen 17. Det alkaliske materialet tilsettes umiddelbart oppstrøm for ledningsblanderen 19. Ulike lednings-blandere kan benyttes her. Bruk av blandere som tilveiebringer høye skjærkrefter, bør imidlertid unngås. Et eksempel på

en egnet blander er en Komax trippelblander av den bevegelses-løse type som fremstilles av Komax Systems,Inc., Long Beach, California, USA.

I hovedsaken vil den totale tilsatte alkaliske materialmengde utgjøre ca. 0,5 til 20 vektr% beregnet som Na20 av den fuktighetsfr i masse. Eksempler på alkaliske materialer som egner seg for bruk i forbindelse med oppfinnelsen er natrium-hydroksyder, natriumkarbonater, natriumboratforbindelser, ammoniakk, kr.afthvitlut, oksydert krafthvitlut, kraftgrønn- lut, og blandinger derav, men andre kjente alkaliske masse-væsker kan også benyttes.

Oksygen kan innføres i massen gjennom ledningen 20 på oppstrøms-siden av masseinnløpet 18 ved bunnen av reaksjonsbeholderen. Alternativt kan oksygen innføres direkte i bunnen av beholderen 10, gjennom en ledning 22 som munner ut i en sprøyte-krans 24. I førstnevnte tilfelle kan en ledningsblander av den bevegelsesløse type, betegnet med 26, legges inn i rør-ledningen mellom ledningen 20 og den vertikale reaksjonsbeholder 10, for dispergering av oksygen i massen.

Som et ytterligere alternativ kan oksygengassen predispergeres

i en væske underutnyttelse av en venturi-blander, en blander av den bevegelsesløse type, en injektor, eller diffusor, og denne dispersjon kan så tilsettes massen gjennom ledningen 20 eller 22. En væske som kan benyttes for dette formål er det filtrat som samles opp på nedstrømssiden ved vaskingen av den oksygenbehandlede masse. Som et ytterligere alternativ kan oksygenet blandes med en alkalisk væske som inneholder en del av eller hele den alkaliske materialmengde som er nødvendig for gjennomføring av delignifiseringsreaksjonen.

Reaksjonsbeholderen 10 er fortrinnsvis sylindrisk og har

et lengde/diameterforhold på minst 3 : 1. Lavere forhold kan gi kanaldannelser av gassfeller masse gjennom reaktoren.

En vertikal aksel 30 bærer flere horisontale blandeelementer

32 og er koaksialt montert i beholderen 10. Blandeelementene kan være enkle og horisontale rørlengder som er montert gjennom den vertikale aksel 30, eller det kan benyttes mer kompliserte utførelser, såsom ulike vingeformer og båndskruer. Det er ikke nødvendig at blandeelementene er jevnt fordelt langs akselen 30. I noen tilfeller vil det være ønskelig å ha et. større antall elementer pr. lengdeenhet av akselen i beholderens bunnavsnitt, nær masseinnløpet 18, slik det er vist i fig. 1 for akselavsnittet 33.

Akselen 30 drives ved hjelp av en drivanordning D. Rotasjonshastigheten vil vanligvis ligge mellom 0,5 og 500 omdreininger pr. minutt, men et hastighetsområde på 5 - 50 omdreininger pr. minutt foretrekkes. Man har funnet at denne milde agitering vil gi en adekvat blanding av massen med oksygen uten de ødeleggende virkninger som høyskjærkraftblandere kan bevirke. Rotasjonshastigheten til akselen koordineres med andre reaksjonsbetingelser, herunder reaksjonstemperatur og- trykk,

i den hensikt å oppnå en egnet oppholdstid for oppnåelsen av den ønskede delignifiseringsgrad for den spesielle masse som behandles. Vanligvis vil en egnet oppholdstid ligge mellom ca. 5 sekunder og opptil 3 timer, fortrinnsvis mellom 10 sekunder og 30 minutter. Temperaturen i delignifiseringsreaksjonen kan variere innenfor et meget stort område, men vil vanligvis variere mellom ca. 50 og 160°C. Bruk av be-skyttende kjemikalier såsom magnesiumkarbonat, magnesium-hydroksyd og magnesiumsulfat er vanligvis ikke nødvendig,

men kan være ønskelig i noen tilfeller. Disse kjemikalier kan tilsettes massen på oppstrømssiden av beholderen når de benyttes.

Trykket i reaksjonsbeholderen er vanligvis mellom 1 og 20 kilopond pr. cm 2 (overtrykk) og ligger fortrinnsvis mellom 1,4 og 7,0 kilopond pr. cm 2 (overtrykk). Oppløseligheten for oksygen er høyere ved høyere reaksjonstrykk og det er derfor ønskelig med høyere trykk når man ønsker en høyere delignifiseringsgrad. I noen tilfeller kan en ventil 34

være plassert ved beholderens avleveringsende 36, for styring av reaksjonstrykket. I andre tilfeller, særlig når det ønskes en lav delignifiseringsgrad, kan beholderens være åpen mot atmosfæren i toppen.

Luft benyttes vanligvis ikke som oksygenholdig gass. Grunnen til dette er at luft har et relativt lavt oksygeninnhold og at fremmedgasser kan innesperres i massen og ødelegge vaskingen. Vanligvis benyttes oksygen med en renhet på 90 - 99,9%. Oksygendoseringen varierer .fra ca. 0,1 til 15 og fortrinnsvis

fra 0,4 til 4 vekt-% beregnet på ovntørr masse.

Beholderen 10 kjøres fortrinnsvis slik at det ved toppen av beholderen ikke forefinnes noen separat gassfase. Det foretrekkes tvert i mot at prosessen kan skje med beholderen 10

helt fyllt med massesuspensjon. Dersom det foreligger over-skuddsgass i toppen av beholderen 10 vil denne lett skille seg fra massen og vil ikke foreligge i form av små bobler som danner skum eller forstyrrer etterfølgende vasking av massen. Behandlet masse leveres fra reaksjonsbeholderen gjennom utløpet 38. Fra utløpet 38 kan massen føres direkte til et lager eller en oppholdstank eller til fortsatt behandling, eksempelvis til et kaustisk ekstraksjonstårn. Alternativt kan massen overføres til en tank for fortynning før vasking.

De grunnleggende elementer i det nye oksygenekstraksjonssystem er beskrevet,foran. En fagmann vil forstå at dette system kan benyttes i kombinasjon med et antall bleke-sekvenser.

Noen typiske sekvenser omtales av Lindstrom et al., TAPPI, volume 64, sidene 91-94 (juni 1981). Et eksempel på en bleke-sekvens hvor oksygenekstraksjonssystemet ifølge oppfinnelsen kan benyttes, er vist i fig. 2.

Fig. 2 viser en utførelsesform av oppfinnelsen hvor den nye innretning benyttes i kombinasjon med et klorbehandlingstårn og et kaustisk ekstraksjons-tårn. Masse føres gjennom en ledning 40 inn i et klortårn 41 hvor massen blekes og klorbehandles på vanlig måte. Den klorbehandlede masse blir der-etter vasket og ført til innretningen 42 på samme måte som i fig. 1. Damp kan tilsettes den klorbehandlede masse gjennom ledningen 14, og massen kan forbehandles med en alkalisk væske ved tilsetting av sådanne gjennom ledningen 15. Det er også mulig å tilsette hele den alkaliske mengde på nedstrøm-siden av pumpen 12, gjennom ledningen 17, under utnyttelse av en ledningsblander 19 av den bevegelsesløse type. Som i fig. 1 benyttes en tykkmassepumpe 12 for pumping av massen inn i bunnen av oksygenekstraksjonstårnet 42. Oksygengass tilsettes massen gjennom ledningen 44 umiddelbart oppstrøms for en vanlig ledningsblander 46, hvoretter massen går inn i bunnen av tårnet 42, gjennom innløpet 48.

Oksygenekstraksjonstårnet 42 er forsynt med en vertikal aksel

50 hvorpå det er montert flere radielle blandeelementer 52. Blandeelementene kan være enkle horisontale rørlengder som

er montert på akselen 50, eller de kan ha mer kompliserte utforminger, slik som nevnt foran. I fig. 2 er antall blandeelementer 52 i nærheten av innløpet 48 større pr. lengdeenhet enn i den øvre del 54 av tårnet.

Akselen 50 drives ved hjelp av en drivanordning D med de

foran nevnte rotasjonshastigheter. For å bremse på massens tendens til å dreie seg i tårnet, og for å bedre blandingen,

er det langs innerveggen i tårnet 52 anordnet flere anti-rotasjonsanordninger 46. I fig. 2 er anti-rotasjonsanordningene vist i form av listlignende stenger. Disse har vanligvis en bredde på fra 12 til 25 mm og er av metall, og de er montert vertikalt på innerveggen i tårnet 52. Disse stengene virker til å bremse masserotasjonen. For å hindre at den oksygen-holdige gass danner kanaler opp langs stengene 56 er stengene brutt og innbyrdes forskjøvet oppover langs innerveggen i tårnet. Anti-rotasjonsanordningene kan ha andre former enn de viste stenger. Eksempelvis kan det benyttes horisontale pigger eller skjermer montert inne i tårnet. Massen går ut gjennom utløpet 58 og gjennom en ventilforsynt ledning 60

til et kaustisk ekstraksjonstårn 62. Ekstraksjonstårnet 62

er utført på vanlig måte. Tårnet kan være av den type hvor massen innføres øverst og strømmer nedover. Etter ekstraksjonen her vaskes massen ved 64 og går så videre for ytterligere behandling eller bruk.

Fig. 3 viser en utførelsesform av oppfinnelsen hvor akselen 30 bare strekker seg over en del av lengden til den vertikale reaksjonsbeholder 10. Akselen 30 er her forsynt med en bånd-skrue 70 som gir en mild agiteringsinnvirkning på massen, til strekkelig for adekvat blanding. Andre blandeelementutføreiser, herunder blandeskruer med modifiserte skovler, vinger og lignende kan også benyttes.

Fig. 4 og 5 viser nok en utførelsesform av oppfinnelsen. De i hovedsaken horisontale blandeelementer 32 er her forbundne med hverandre ved hjelp av vertikale forsterkningsstenger 72 som gir ekstra mekanisk styrke til blandeelementene. Vertikale stenger 56 er også her anordnet for å bremse på masserotasjonen. Reaksjonsbeholderen 10 har en modifisert bunn-utforming og bunnen går således i en vinkel opp mot sideveggene, i beholderen. Blandingen av masse og oksygen tilføres beholderen gjennom en ledning 18, på samme måte som beskrevet foran. Oksygen kan alternativt tilsettes gjennom ledningen 23.

I det etterfølgende skal det gis eksempler for ytterligere klargjøring av oppfinnelsen.

Eksempel I

I laboratoriet ble en Kappa 14,2 hårdved-kraftmasse behandlet med klor ved 25°C i 30 minutter. Massekonsistensen var 3,5%. Masse og vann inneholdende klor ble blandet i en beholder. Klordoseringen var 3% basert på ovnstørr masse. Massen ble

så vasket og behandlet med en 2,0% natriumhydroksyd-tilsetning ved 80°C og ved en massekonsistens på 15%. Behandlingen med natriumhydroksyd ble foretatt i en reaksjonsbeholder som var forsynt med en aksel som gikk på langs i beholderen. Akselen var forsynt med radielle blandevinger.

I et første forsøk ble behandlingen med natriumhydroksyd gjennomført over en periode på 30 minutter uten oksygentil-setning til beholderen, og akselen ble rotert med en hastighet på 3 omdreininger pr. minutt. Lysheten til denne massen etter vasking var 45,0. I et andre forsøk ble oksygengass tilsatt reaksjonsbeholderen med et trykk på 7.0 kilopond pr. cm 2 , og akselen ble rotert med 20 omdrei.ninger pr.

minutt. Etter 30 sekunder var oksygentrykket redusert til

0, og massen ble holdt ved den samme temperatur på 80°C over en periode på 30 minutter, uten ytterligere blanding. Lysheten til denne massen etter vaskingen var 49,1. Dette eksempelet viser hvilken virkning selv en meget kort oksygen-behandling under utnyttelse av lavhastighetsblanding har på massens lyshet.

Eksempel II

I et laboratoriumsforsøk for å bestemme lavintensitetblandingens virkning på gassbobler i en vertikal beholder ble luft innført i bunnen av en vertikal reaksjonsbeholder som inneholdt bløt-tre-kraftmasse med en konsistens på 10%. Beholderen hadde sylindrisk form og lengde/diameterforholdet var 7 : 1. Den vertikale beholder var forsynt med en vertikal aksel med horisontale blandepigger plassert i intervaller langs akselen. Beholdern var av pleksiglass, slik at man kunne observere gassboblenes bevegelse gjennom massen. Gassboblene hadde en størrelse på mellom 3 og 12,5 mm i diameter ved bunnen av reaktoren. Når den vertikale aksel ikke dreiet seg hadde gassboblene en tendens til å danne kanaler opp gjennom massen mot toppen av beholderen. Dreiet man imidlertid akselen med en lav hastighet på ca. 20 omdreininger/minutt ble boblene delt opp av blandepiggene på akselen og gasskanaldannelser under oppstigningen i reaksjonsbeholderen ble således hindret. Laboratoriumsforsøket viser virkningen av en lavintensitet-blanding med hensyn til å hindre kanaldannelser og å oppnå

god gasskontakt med en masse.

Claims (10)

1. Innretning for oksygendelignifiser ing av et fibrøst materiale, karakterisert ved en vertikalt orientert reaksjonsbeholder (10), midler (20, 22, 24) for tilføring av oksygen til beholderen, midler (18) for til-føring av masse til en nedre del av beholderen for passering oppover gjennom beholderen i kontakt med oksygenet, en sentralt montert aksel (30) som er dreibar i beholderen, minst et blandeelement (32) som bæres av akselen og strekker swg ut derfra for blandepåvirkning av massen og forsterkning av kontakten mellom massen og oksygenet under passeringen opp gjennom beholderen og midler (38) for fjerning av behandlet masse fra de øvre deler av beholderen.

2. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at akselen (30) strekker seg over bare en del av beholderens lengde.

3. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at flere i vertikal avstander plasserte elementer (32) bæres av akselen (30), og at antall blandeelementer pr. aksel-lengdeenhet er større i den nedre del av beholderen (10) .

4. Innretning ifølge krav 1, karakterisert ved at den videre innbefatter midler for bremsing av rotasjonen til massen under påvirkning av blandeelementene i beholderen, hvilke midler innbefatter listformede stenger (56) som er montert vertikalt på innerveggene i beholderen (10).

5. Fremgangsmåte for oksygendelignifiser ing av fibrøse materialer, karakterisert ved følgende trinn: mating av de nevnte materialer, alkaliske kjemikalier, og oksygen til den nedre del av eh vertikalt orientert reaksjonsbeholder (10) forsynt med en aksialt forløpende aksel (30) som bærer i det minste et horisontalt forløpende blandeelement (32), føring av materialene, de alkaliske kjemikalier og oksygenet oppover gjennom reaksjonsbeholderen (10), kontinuerlig rotering av akselen (30) og det nevnte i det minste ene blandeelement (32) for derved å fremme blandingen av oksygenet, de alkaliske kjemikalier og materialene, og fjerning av be-handlede materialer fra de øvre deler av beholderen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at materialene som behandles har en konsistens på ca. 3-20%.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at akselen roteres med en omdreiningshastighet på ca. 0,5 til 500 omdreininger pr. minutt.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at oksygenet kombineres med de nevnte materialer før innføringen i reaksjonsbeholderen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at oksygenet predispergeres i en væske.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at oksygenet innføres umiddelbart oppstrøms for en ledningsblander.