EP0874082A1 - Procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée - Google Patents

Procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée Download PDF

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EP0874082A1
EP0874082A1 EP98201186A EP98201186A EP0874082A1 EP 0874082 A1 EP0874082 A1 EP 0874082A1 EP 98201186 A EP98201186 A EP 98201186A EP 98201186 A EP98201186 A EP 98201186A EP 0874082 A1 EP0874082 A1 EP 0874082A1
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EP
European Patent Office
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treatment
suspension
oxygen
equal
compound
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98201186A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Annie Renders
Johan Devenyns
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solvay SA
Original Assignee
Solvay SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solvay SA filed Critical Solvay SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/147—Bleaching ; Apparatus therefor with oxygen or its allotropic modifications
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/1057—Multistage, with compounds cited in more than one sub-group D21C9/10, D21C9/12, D21C9/16
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
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    • D21C9/10—Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/16—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds
    • D21C9/163—Bleaching ; Apparatus therefor with per compounds with peroxides

Definitions

  • the present invention relates to a continuous delignification and / or for bleaching virgin or recycled chemical pulp.
  • whitening and delignification processes for pasta consists of subjecting a suspension of paper pulp to a sequence of several consecutive treatments. These treatments are often performed using chlorinated reagents. In order to protect the environment, many processes have been developed which no longer use chlorinated reagents. The environment can be further protected by reducing or even eliminating effluent discharges. This is practically achieved, in a continuous process, by withdrawing, after a treatment, part of the aqueous medium in which the paste paper was treated and putting this aqueous medium into operation upstream of this treatment.
  • the present invention aims to provide a continuous process for bleaching and / or pulp delignification process in which effluent discharges are reduced even deleted while maintaining good performance in terms of delignification and bleaching.
  • Another object of the present invention is to reduce the accumulation of organic compounds in the pulp suspension paper to be treated with a peroxidized compound, which results in a reduction in the chemical oxygen demand.
  • the method according to the invention comprises steps (a) to (e). he can possibly include other intermediate steps.
  • the method according to the invention can be an integral part of a manufacturing of virgin or recycled chemical pulp which consists of a sequence of more complex treatments.
  • the process according to the invention can therefore be carried out at start of such manufacture of chemical pulp, i.e. immediately after baking the paper pulp.
  • the method according to the invention can be carried out before and after other treatments of the paper pulp.
  • the method according to the invention can be carried out at the end of the making paper pulp so that step (e) is the final step in manufacturing.
  • step (e) that part of the liquid separated from the treated suspension is recycled in step (a).
  • Step (a) of the process according to the invention consists in preparing a suspension pulp by mixing the pulp with a liquid. In general, it it is an aqueous liquid.
  • the consistency of the suspension obtained is usually greater than or equal to 8%, in particular greater than or equal to 10%.
  • the consistency is generally less than or equal to 35%, in particular less than or equal to 20%.
  • Step (a) can be carried out in any device for washing or mixing of paper pulps known to those skilled in the art. She can in particular be carried out on a rotary filter or in a washing press.
  • Step (b) of the method according to the invention comprises a first treatment with medium oxygen.
  • This pretreatment with oxygen consists in putting the pulp suspension in contact with gaseous oxygen.
  • Pretreatment with oxygen can be carried out at a higher pH or equal to 7, preferably greater than or equal to 8.
  • the pH is generally lower or equal to 12.
  • the pH is generally adjusted by adding a source of alkalinity. Sodium hydroxide is preferably used.
  • Pretreatment with oxygen is usually carried out at a temperature greater than or equal to 80 ° C, more precisely 90 ° C, the values greater than or equal to 100 ° C being preferred.
  • the temperature is generally less than or equal to 140 ° C, more precisely 130 ° C, the values lower or being 120 ° C being the most common.
  • the temperature is usually set by adding an adequate quantity of water vapor to the suspension to be treated.
  • Pretreatment with oxygen is most often carried out at a oxygen pressure greater than or equal to 1 bar, preferably 2 bars.
  • the oxygen pressure is generally less than or equal to 10 bars, more precisely at 8 bars.
  • Pretreatment with oxygen is commonly performed at a consistency greater than or equal to 8%, in particular greater than or equal to 10%.
  • the consistency is generally less than or equal to 35%, in particular less than or equal to 20%.
  • the duration of pretreatment with oxygen is most often longer or equal to 5 min, in particular 10 min.
  • the duration is generally shorter or equal to 120 min, preferably 60 min.
  • the pretreatment with oxygen is advantageously carried out at a pH from 7 to 12, a temperature from 80 to 140 ° C, an oxygen pressure from 1 to 10 bars, a consistency of 8 to 35% and for a period of 5 to 120 min.
  • stabilizers can be chosen from magnesium salts, phosphates, phosphonates and carboxylates. Magnesium salts are preferred. Magnesium sulphates are especially preferred, in particular magnesium sulphate of formula MgSO 4 .7H 2 O.
  • the pretreatment with oxygen is carried out in the presence of peroxide hydrogen.
  • the amount of hydrogen peroxide added is most often greater than or equal to 0.05% by weight relative to the dry paste.
  • the quantity is usually less than or equal to 2% by weight relative to the dry dough.
  • Pretreatment with oxygen is followed by treatment with of a peroxidized compound.
  • This peroxide compound can be chosen from hydrogen peroxide, peracids and ozone.
  • the hydrogen peroxide in an alkaline medium.
  • the treatment with a peroxide compound is generally carried out at a pH greater than or equal to 7, preferably greater than or equal to 9.
  • the pH is usually less than or equal to 12.
  • the pH is generally adjusted by addition a source of alkalinity in the suspension to be treated. We prefer to use sodium hydroxide.
  • the treatment with a peroxide compound can be carried out at a temperature greater than or equal to 80 ° C, more precisely 90 ° C, the values greater than or equal to 100 ° C being preferred.
  • the temperature is generally less than or equal to 140 ° C, more precisely 130 ° C, the values lower or being 120 ° C being the most common.
  • the temperature is usually set by adding an adequate quantity of water vapor to the suspension to be treated. he can be interesting to operate the treatment with a peroxide compound at the same temperature as that of the pretreatment with oxygen.
  • Treatment with a peroxide compound can be carried out under pressure atmospheric. In a preferred variant, it is produced under pressure in adding gaseous oxygen.
  • the pressure is generally greater than or equal to 1 bar, preferably 2 bars.
  • Oxygen pressure is generally lower or equal to 10 bars, more precisely to 8 bars. It can be interesting to operate the treatment using a peroxidized compound at the same pressure as pretreatment with oxygen. In another interesting variant step (b) does not include a decompression step between the pretreatment at oxygen and treatment with the peroxide compound.
  • Treatment with a peroxide compound is commonly performed at a consistency greater than or equal to 8%, in particular greater than or equal to 10%.
  • the consistency is generally less than or equal to 35%, in particular less than or equal to 20%.
  • the duration of treatment with a peroxide compound is most often greater than or equal to 30 min, in particular 60 min.
  • the duration is generally less than or equal to 240 min, preferably 120 min.
  • the amount of peroxide compound used is generally greater or equal to 0.05%, in particular to 1% by weight relative to the dry paste. She is usually less than or equal to 8%, especially 2.5% by weight per compared to dry dough.
  • the treatment with a peroxide compound is advantageously carried out at a temperature of 80 to 140 ° C, a pressure of 1 to 10 bar, a consistency from 8 to 35%, a pH from 7 to 12, for a period of 30 to 240 min and putting using an amount of peroxide compound less than or equal to 8% by weight compared to dry dough.
  • Treatment with a peroxide compound is preferably carried out at a temperature of 100 to 120 ° C, a pressure of 2 to 8 bars, a consistency of 10 to 20%, a pH of 9 to 12, for a period of 60 to 120 min and using an amount of peroxide compound from 1 to 2.5% by weight compared to the dry dough.
  • stabilizers can be chosen from magnesium salts, phosphates, phosphonates and carboxylates. Magnesium salts are preferred. Magnesium sulphates are especially preferred, in particular magnesium sulphate of formula MgSO 4 .7H 2 O.
  • step (b) it turned out to be advantageous, during step (b), not to modify so drastic conditions of temperature, pressure, pH and consistency between oxygen pretreatment and treatment with peroxide compound.
  • Step (b) of the process according to the invention may also contain other treatments. However, good results are obtained when step (b) does not no intermediate washing between pre-treatment with oxygen and treatment with a peroxide compound. Good results are also obtained when step (b) does not include a decompression step between pre-treatment with oxygen and treatment with a peroxidized compound. Preferably, step (b) does not include washing intermediate or intermediate decompression. The best results are obtained when step (b) does not include any intermediate step between the pretreatment with oxygen and treatment with a compound peroxide.
  • washing we mean a step in which the liquid of the pulp suspension is replaced by another liquid that does not contain bleaching agent.
  • Step (d) of the process according to the invention consists in separating the suspension from paper pulp which has been treated in step (b) and collected in step (c), two parts, namely the liquid on the one hand and the pulp on the other.
  • This separation can be carried out by filtration so as to modify the consistency of the pulp suspension. It can alternatively be carried out by washing in replacing the suspension liquid with another liquid.
  • the consistency of the suspension may vary or may be kept constant.
  • the other liquid is usually fresh water not yet used in a any pulp treatment.
  • Step (d) can be carried out in any washing device or mixture of paper pulp known to those skilled in the art. It can in particular be carried out on a rotary filter or in a washing press.
  • step (d) contains fragments of lignin, hemicellulose and cellulose which are dissolved during the treatments of step (b). These soluble organic compounds cause increased demand liquid oxygen and would consume part of the compound peroxidized when the liquid is used in a subsequent treatment of bleaching and / or delignification using a peroxide compound.
  • step (e) of the process according to the invention the liquid separated from the suspension of the pulp already treated to mix it with a pulp untreated paper and thereby form a suspension of pulp treat.
  • Step (a) of the process according to the invention is carried out in the tank 1 which is supplied with a suspension of paper via line 2 and liquid via line 3.
  • the suspension prepared in the tank 1 is transferred via the conduit 4 into a first container 5 in which the suspension is subjected to pretreatment with oxygen.
  • the conduit 4 is supplied with oxygen, possibly with other reagents and possibly with water vapor via line 6.
  • the pretreated suspension is withdrawn from reactor 5 via line 7 and transferred to a second container 8. In this second container, the pretreated suspension is subjected to treatment with a peroxidized compound.
  • the peroxidized compound, possibly other reagents and possibly water vapor is introduced into the conduit 7 via the conduit 9.
  • the suspension pretreated with oxygen and treated with the peroxide compound is then withdrawn from the container 8 via the conduit 10 and transferred to the tank 11.
  • part of the liquid is separated from the paper pulp.
  • the liquid thus separated is withdrawn from the tank 11 via the conduit 3, part of which is recycled to the tank 1 to prepare another suspension to be treated. Part of the recycled liquid can be purged via line 12.
  • the paper pulp is withdrawn from tank 11 via the conduit 13.
  • the method according to the invention can be applied to any paper pulp virgin or recycled chemical.
  • chemical paper pulp is meant pulp having undergone a minor treatment in the presence of chemical reagents.
  • chemical reagents sodium sulfide in alkaline medium (kraft or sulphate cooking) or magnesium, calcium or sulphite ammonium or any other organic solvent.
  • Example 1 the description of which follows illustrates the method according to the invention.
  • Example 2 is given for comparison.
  • the kappa index was measured according to ISO R302 and the whiteness according to the ISO 3688 standard.
  • a paper pulp with an initial whiteness of 46.8 ° ISO and a kappa index of 9.9 has been subjected to a whitening and O-PO delignification with recycling of effluent from the PO stage upstream of the stage O.
  • Stage O was carried out at 10% consistency, 6 bar pressure, a temperature of 100 ° C for a period of 30 minutes and adding 1.5% NaOH compared to dry dough. After 30 minutes, 2% peroxide hydrogen was added to the dough without the dough being depressurized and then the PO stage begins. The duration of the PO stage was set at 90 minutes. After 90 minutes, the dough leaving the PO stage was filtered and the filtrate was returned to a new paste as dilution water in the preparation of the paste for the stage at oxygen.
  • This cycle has been repeated a sufficient number of times (6) to arrive at a system stationary in which the concentration of impurities in the stage filtrate (PO) is stable.
  • a paper pulp with an initial whiteness of 44.5 ° ISO and a kappa of 7.8 has been subjected to a bleaching and delignification treatment PO with recycling of effluent from PO stage upstream from PO stage.
  • the PO stage was carried out at 12% consistency, 6 bar pressure, a temperature of 110 ° C for a period of 60 minutes and adding 1.5% NaOH and 2% hydrogen peroxide compared to the dry pulp. After 60 minutes, the dough leaving the PO stage was filtered and the filtrate was put back on a new paste as dilution water in the preparation of the paste for the PO stage.
  • This cycle has been repeated a sufficient number of times (6) to arrive at a system stationary in which the concentration of impurities in the stage filtrate (PO) is stable.

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Abstract

Procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée selon lequel : (a) on prépare une suspension de pâte à papier (1), (b) on soumet la suspension à un prétraitement au moyen d'oxygène (5) suivi d'un traitement au moyen d'un composé peroxydé (8), (c) on recueille une suspension de pâte à papier traitée, (d) on sépare au moins une partie du liquide de la suspension recueillie (11), et (e) on recycle au moins une partie du liquide (3) séparé que l'on introduit dans l'étape (a) de préparation d'une suspension de pâte à papier. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée.
Traditionnellement des procédés de blanchiment et de délignification de pâtes à papier consistent à soumettre une suspension de pâte à papier à une séquence de plusieurs traitements consécutifs. Ces traitements sont souvent réalisés au moyen de réactifs chlorés. Dans le but de protéger l'environnement, de nombreux procédés ont été développés qui ne font plus appel à des réactifs chlorés. L'environnement peut être protégé davantage par une réduction voire suppression des rejets d'effluents. Ceci est en pratique réalisé, dans un procédé continu, en soutirant, en aval d'un traitement, une partie du milieu aqueux dans lequel la pâte à papier a été traitée et en remettant ce milieu aqueux en oeuvre en amont de ce traitement.
Dans la demande de brevet CA 2,132,057 des pâtes à papier sont blanchies au moyen de peroxyde d'hydrogène. Ce traitement est réalisé à température et pression élevées et peut être précédé par un traitement au moyen d'ozone en présence d'oxygène. Aucune indication n'est donnée en ce qui concerne le recyclage des effluents.
La présente invention vise à fournir un procédé continu de blanchiment et/ou de délignification de pâte à papier dans lequel les rejets d'effluents sont réduits voire supprimés tout en maintenant une bonne performance au niveau de la délignification et du blanchiment. Un autre objectif de la présente invention est de réduire l'accumulation de composés organiques dans la suspension de pâte à papier à traiter par un composé peroxydé, ce qui se traduit par une réduction de la demande chimique en oxygène.
En conséquence, l'invention concerne un procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée selon lequel :
  • (a) on prépare une suspension de pâte à papier,
  • (b) on soumet la suspension à un prétraitement au moyen d'oxygène suivi d'un traitement au moyen d'un composé peroxydé,
  • (c) on recueille une suspension de pâte à papier traitée,
  • (d) on sépare au moins une partie du liquide de la suspension recueillie, et
  • (e) on recycle au moins une partie du liquide séparé que l'on introduit dans l'étape (a) de préparation d'une suspension de pâte à papier.
    • Le procédé selon l'invention comporte les étapes (a) à (e). Il peut éventuellement comporter d'autres étapes intermédiaires.
    Le procédé selon l'invention peut faire partie intégrante d'une fabrication de pâte à papier chimique vierge ou recyclée qui consiste en une séquence de traitements plus complexe. Le procédé selon l'invention peut donc être réalisé au début d'une telle fabrication de pâte à papier chimique, c'est-à-dire immédiatement après la cuisson de la pâte à papier. En variante, le procédé selon l'invention peut être réalisé avant et après d'autres traitements de la pâte à papier. Dans une autre variante, le procédé selon l'invention peut être réalisé à la fin de la fabrication de pâte à papier de manière à ce que l'étape (e) soit l'étape finale de la fabrication.
    Une des caractéristiques essentielles de l'invention réside dans l'étape (e) selon laquelle une partie du liquide séparé de la suspension traitée est recyclée dans l'étape (a).
    Les différentes étapes du procédé selon l'invention sont décrites ci-après.
    L'étape (a) du procédé selon l'invention consiste à préparer une suspension de pâte à papier en mélangeant la pâte à papier avec un liquide. En général, il s'agit d'un liquide aqueux. La consistance de la suspension obtenue est habituellement supérieure ou égale à 8 %, en particulier supérieure ou égale à 10 %. La consistance est généralement inférieure ou égale à 35 %, en particulier inférieure ou égale à 20 %. L'étape (a) peut être réalisée dans tout appareil de lavage ou de mélange de pâtes à papier connu de l'homme du métier. Elle peut en particulier être réalisée sur un filtre rotatif ou dans une presse laveuse.
    L'étape (b) du procédé selon l'invention comporte un premier traitement au moyen d'oxygène. Ce prétraitement au moyen d'oxygène consiste à mettre la suspension de pâte à papier en contact avec de l'oxygène gazeux.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène peut être réalisé à un pH supérieur ou égal à 7, de préférence supérieur ou égal à 8. Le pH est en général inférieur ou égal à 12. Le pH est généralement réglé par addition d'une source d'alcalinité. On utilise de préférence l'hydroxyde de sodium.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène est habituellement réalisé à une température supérieure ou égale à 80 °C, plus précisément à 90 °C, les valeurs supérieures ou égales à 100 °C étant les préférées. La température est en général inférieure ou égale à 140 °C, plus précisément à 130 °C, les valeurs inférieures ou égales à 120 °C étant les plus courantes. La température est généralement réglée par addition d'une quantité adéquate de vapeur d'eau à la suspension à traiter.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène est le plus souvent réalisé à une pression d'oxygène supérieure ou égale à 1 bar, de préférence à 2 bars. La pression d'oxygène est généralement inférieure ou égale à 10 bars, plus précisément à 8 bars.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène est couramment réalisé à une consistance supérieure ou égale à 8 %, en particulier supérieure ou égale à 10 %. La consistance est généralement inférieure ou égale à 35 %, en particulier inférieure ou égale à 20 %.
    La durée du prétraitement au moyen d'oxygène est le plus souvent supérieure ou égale à 5 min, en particulier à 10 min. La durée est en général inférieure ou égale à 120 min, de préférence à 60 min.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène est avantageusement réalisé à un pH de 7 à 12, une température de 80 à 140 °C, une pression d'oxygène de 1 à 10 bars, une consistance de 8 à 35 % et pendant une durée de 5 à 120 min.
    On peut éventuellement, lors du prétraitement au moyen d'oxygène, ajouter des stabilisants. Ces stabilisants peuvent être choisis parmi les sels de magnésium, les phosphates, les phosphonates et les carboxylates. Les sels de magnésium sont préférés. Les sulfates de magnésium sont spécialement préférés, en particulier le sulfate de magnésium de formule MgSO4.7H2O.
    Dans une forme de réalisation particulière du procédé selon l'invention, le prétraitement au moyen d'oxygène est réalisé en présence de peroxyde d'hydrogène. La quantité de peroxyde d'hydrogène ajoutée est le plus souvent supérieure ou égale à 0,05 % en poids par rapport à la pâte sèche. La quantité est habituellement inférieure ou égale à 2 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    Le prétraitement au moyen d'oxygène est suivi d'un traitement au moyen d'un composé peroxydé. Ce composé peroxydé peut être choisi parmi le peroxyde d'hydrogène, les peracides et l'ozone. On utilise de préférence le peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin.
    Le traitement au moyen d'un composé peroxydé est en général réalisé à un pH supérieur ou égal à 7, de préférence supérieur ou égal à 9. Le pH est habituellement inférieur ou égal à 12. Le pH est généralement réglé par addition d'une source d'alcalinité dans la suspension à traiter. On utilise de préférence l'hydroxyde de sodium.
    Le traitement au moyen d'un composé peroxydé peut être réalisé à une température supérieure ou égale à 80 °C, plus précisément à 90 °C, les valeurs supérieures ou égales à 100 °C étant les préférées. La température est en général inférieure ou égale à 140 °C, plus précisément à 130 °C, les valeurs inférieures ou égales à 120 °C étant les plus courantes. La température est généralement réglée par addition d'une quantité adéquate de vapeur d'eau à la suspension à traiter. Il peut s'avérer intéressant d'opérer le traitement au moyen d'un composé peroxydé à la même température que celle du prétraitement au moyen d'oxygène.
    Le traitement au moyen d'un composé peroxydé peut être réalisé à pression atmosphérique. Dans une variante préférée, il est réalisé sous pression en ajoutant de l'oxygène gazeux. La pression est généralement supérieure ou égale à 1 bar, de préférence à 2 bars. La pression d'oxygène est généralement inférieure ou égale à 10 bars, plus précisément à 8 bars. Il peut s'avérer intéressant d'opérer le traitement au moyen d'un composé peroxydé à la même pression que le prétraitement au moyen d'oxygène. Dans une autre variante intéressante l'étape (b) ne comporte pas d'étape de décompression entre le prétraitement à l'oxygène et le traitement au composé peroxydé.
    Le traitement au moyen d'un composé peroxydé est couramment réalisé à une consistance supérieure ou égale à 8 %, en particulier supérieure ou égale à 10 %. La consistance est généralement inférieure ou égale à 35 %, en particulier inférieure ou égale à 20 %.
    La durée du traitement au moyen d'un composé peroxydé est le plus souvent supérieure ou égale à 30 min, en particulier à 60 min. La durée est en général inférieure ou égale à 240 min, de préférence à 120 min.
    La quantité de composé peroxydé mise en oeuvre est en général supérieure ou égale à 0,05 %, en particulier à 1 % en poids par rapport à la pâte sèche. Elle est habituellement inférieure ou égale à 8 %, en particulier à 2,5 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    Le traitement au moyen d'un composé peroxydé est avantageusement réalisé à une température de 80 à 140 °C, une pression de 1 à 10 bars, une consistance de 8 à 35 %, un pH de 7 à 12, pendant une durée de 30 à 240 min et en mettant en oeuvre une quantité de composé peroxydé inférieure ou égale à 8 % en poids par rapport à la pâte sèche. Le traitement au moyen d'un composé peroxydé est de préférence réalisé à une température de 100 à 120 °C, une pression de 2 à 8 bars, une consistance de 10 à 20 %, un pH de 9 à 12, pendant une durée de 60 à 120 min et en mettant en oeuvre une quantité de composé peroxydé de 1 à 2,5 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    On peut éventuellement, lors du traitement au moyen d'un composé peroxydé, ajouter des stabilisants. Ces stabilisants peuvent être choisis parmi les sels de magnésium, les phosphates, les phosphonates et les carboxylates. Les sels de magnésium sont préférés. Les sulfates de magnésium sont spécialement préférés, en particulier le sulfate de magnésium de formule MgSO4.7H2O.
    Il s'est avéré avantageux, lors de l'étape (b), de ne pas modifier de manière drastique les conditions de température, de pression, de pH et de consistance entre le prétraitement à l'oxygène et la traitement au composé peroxydé.
    L'étape (b) du procédé selon l'invention peut également contenir d'autres traitements. Toutefois, de bons résultats sont obtenus lorsque l'étape (b) ne comporte pas de lavage intermédiaire entre le prétraitement au moyen d'oxygène et le traitement au moyen d'un composé peroxydé. De bons résultats sont également obtenus lorsque l'étape (b) ne comporte pas d'étape de décompression entre le prétraitement au moyen d'oxygène et le traitement au moyen d'un composé peroxydé. De préférence, l'étape (b) ne comporte ni de lavage intermédiaire ni de décompression intermédiaire. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque l'étape (b) ne comporte aucune étape intermédiaire entre le prétraitement au moyen d'oxygène et le traitement au moyen d'un composé peroxydé.
    Par lavage, on entend désigner une étape dans laquelle le liquide de la suspension de pâte à papier est remplacé par un autre liquide qui ne contient pas d'agent de blanchiment.
    L'étape (d) du procédé selon l'invention consiste à séparer la suspension de pâte à papier qui a été traitée dans l'étape (b) et recueillie dans l'étape (c), en deux parties, à savoir le liquide d'une part et la pâte à papier d'autre part. Cette séparation peut être réalisée par filtration de manière à modifier la consistance de la suspension de pâte à papier. Elle peut en variante être réalisée par lavage en remplaçant le liquide de la suspension par un autre liquide. Dans cette variante, la consistance de la suspension peut varier ou peut être maintenue constante. L'autre liquide est en général de l'eau fraíche non encore utilisée dans un quelconque traitement de pâte à papier.
    L'étape (d) peut être réalisée dans tout appareil de lavage ou de mélange de pâtes à papier connu de l'homme du métier. Elle peut en particulier être réalisée sur un filtre rotatif ou dans une presse laveuse.
    Le liquide séparé dans l'étape (d) contient des fragments de lignine, d'hemicellulose et de cellulose qui sont dissous lors des traitements de l'étape (b). Ces composés organiques solubles provoquent une augmentation de la demande chimique en oxygène du liquide et consommeraient une partie du composé peroxydé lorsque le liquide est utilisé dans un traitement subséquent de blanchiment et/ou de délignification au moyen d'un composé peroxydé.
    Dans l'étape (e) du procédé selon l'invention on réutilise le liquide séparé de la suspension de la pâte à papier déjà traitée pour le mélanger avec une pâte à papier non encore traitée et pour ainsi former une suspension de pâte à papier à traiter. Le fait que le liquide recyclé est d'abord mis en contact avec l'oxygène dans le prétraitement à l'oxygène, dans lequel une grande partie des composés organiques solubles est décomposée, avant d'être utilisé dans le traitement au composé peroxydé, augmente l'efficacité de ce composé peroxydé et permet de maintenir un taux élevé de recyclage du liquide sans diminution de la performance au niveau de la délignification et/ou du blanchiment.
    Un mode de réalisation particulier du procédé selon l'invention est schématisé dans la figure 1 dont la description suit. L'étape (a) du procédé selon l'invention est réalisée dans la cuve 1 qui est alimenté en suspension de pâte à papier via le conduit 2 et en liquide via le conduit 3. La suspension préparée dans la cuve 1 est transférée via le conduit 4 dans un premier récipient 5 dans lequel la suspension est soumise au prétraitement au moyen d'oxygène. Le conduit 4 est alimenté en oxygène, éventuellement en d'autres réactifs et éventuellement en vapeur d'eau via le conduit 6. La suspension prétraitée est soutirée du réacteur 5 via le conduit 7 et transférée dans un deuxième récipient 8. Dans ce deuxième récipient, la suspension prétraitée est soumise au traitement au moyen d'un composé peroxydé. Le composé peroxydé, éventuellement d'autres réactifs et éventuellement de la vapeur d'eau sont introduits dans le conduit 7 via le conduit 9. La suspension prétraitée à l'oxygène et traitée au composé peroxydé est alors soutirée du récipient 8 via le conduit 10 et transférée dans la cuve 11. Dans cet outil, une partie du liquide est séparé de la pâte à papier. Le liquide ainsi séparé est soutiré de la cuve 11 via le conduit 3, dont une partie est recyclée dans la cuve 1 pour préparer une autre suspension à traiter. Une partie du liquide recyclé peut être purgée via le conduit 12. La pâte à papier est soutirée de la cuve 11 via le conduit 13.
    Le procédé selon l'invention peut être appliqué à toute pâte à papier chimique vierge ou recyclée. Par pâte à papier chimique on entend les pâtes ayant subi un traitement délignifiant en présence de réactifs chimiques. On peut citer à titre d'exemples de réactifs chimiques le sulfure de sodium en milieu alcalin (cuisson kraft ou au sulfate) ou le sulfite de magnésium, de calcium ou d'ammonium ou encore tout autre solvant organique.
    L'exemple 1 dont la description suit illustre le procédé selon l'invention. L'exemple 2 est donné à titre de comparaison.
    L'indice kappa a été mesuré selon la norme ISO R302 et la blancheur selon la norme ISO 3688.
    Exemple 1 (conforme à l'invention)
    Une pâte à papier présentant une blancheur de départ de 46.8 °ISO et un indice kappa de 9.9 a été soumise à un traitement de blanchiment et de délignification O-PO avec recyclage de l'effluent du stade PO en amont du stade O.
    L'étape O a été réalisée à 10 % de consistance, 6 bars de pression, une température de 100 °C pour une durée de 30 minutes et en ajoutant 1.5 % NaOH par rapport à la pâte sèche. Après une durée de 30 minutes, 2 % de peroxyde d'hydrogène a été ajouté à la pâte sans que la pâte a été dépressurisée et alors l'étape PO commence. La durée de l'étape PO a été fixée à 90 minutes. Après 90 minutes, la pâte sortant du stade PO a été filtrée et le filtrat a été remis sur une nouvelle pâte comme eau de dilution dans la préparation de la pâte pour le stade à l'oxygène.
    Ce cycle a été repris un nombre de fois suffisant (6) pour arriver a un système stationnaire dans lequel la concentration des impuretés dans le filtrat du stade (PO) est stable. Ceci représente une simulation de laboratoire par un procédé batch d'un système continu de délignification avec recyclage de l'effluent.
    Les résultats sont donnés dans tableau 1. Les valeurs obtenues avec de l'eau fraíche sont aussi reprises dans tableau 1 à titre de comparaison.
    Blancheur, °ISO indice kappa
    initial 46.8 9.9
    O-PO avec de l'eau fraíche 78.3 2.0
    O-PO avec de l'eau recyclée 77.5 2.2
    Exemple 2 (donné à titre de comparaison)
    Une pâte à papier présentant une blancheur de départ de 44.5 °ISO et un kappa de 7.8 a été soumise à un traitement de blanchiment et de délignification PO avec recyclage de l'effluent du stade PO en amont du stade PO.
    L'étape PO a été réalisé à 12 % de consistance, 6 bar de pression, une température de 110 °C pour une durée de 60 minutes et en ajoutant 1.5 % NaOH et 2 % de peroxyde d'hydrogène par rapport à la pâte sèche. Après 60 minutes, la pâte sortant du stade PO a été filtrée et le filtrat a été remise sur une nouvelle pâte comme eau de dilution dans la préparation de la pâte pour le stade PO.
    Ce cycle a été repris un nombre de fois suffisant (6) pour arriver à un système stationnaire dans lequel la concentration des impuretés dans le filtrat du stade (PO) est stable. Ceci représente une simulation de laboratoire par un procédé batch d'un système continu de délignification avec recyclage de l'effluent.
    Les résultats sont donnés dans tableau 2. Les valeurs obtenues avec de l'eau fraíche sont aussi reprises dans tableau 2 à titre de comparaison.
    Blancheur, °ISO kappa
    initial 44.5 7.8
    PO avec de l'eau fraíche 75.6 4.4
    PO avec de l'eau recyclée 70.8 5.1

    Claims (8)

    1. Procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée selon lequel :
      (a) on prépare une suspension de pâte à papier,
      (b) on soumet la suspension à un prétraitement au moyen d'oxygène suivi d'un traitement au moyen d'un composé peroxydé,
      (c) on recueille une suspension de pâte à papier traitée,
      (d) on sépare au moins une partie du liquide de la suspension recueillie, et
      (e) on recycle au moins une partie du liquide séparé que l'on introduit dans l'étape (a) de préparation d'une suspension de pâte à papier.
    2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel l'étape (b) ne comporte pas de lavage intermédiaire entre le prétraitement au moyen d'oxygène et le traitement au moyen d'un composé peroxydé.
    3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, selon lequel l'étape (b) ne comporte pas d'étape intermédiaire de décompression entre le prétraitement au moyen d'oxygène et le traitement au moyen d'un composé peroxydé.
    4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, selon lequel le prétraitement au moyen d'oxygène est réalisé à un pH de 7 à 12, une température de 80 à 140 °C, une pression d'oxygène de 1 à 10 bars, une consistance de 8 à 35 % et pendant une durée de 5 à 120 min.
    5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, selon lequel le prétraitement au moyen d'oxygène est réalisé en présence de peroxyde d'hydrogène en une quantité inférieure ou égale à 2 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, selon lequel le traitement au moyen d'un composé peroxydé est un traitement au moyen de peroxyde d'hydrogène en milieu alcalin.
    7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, selon lequel le traitement au moyen d'un composé peroxydé est réalisé à une température de 80 à 140 °C, une pression de 1 à 10 bars, une consistance de 8 à 35 %, un pH de 7 à 12 et pendant une durée de 30 à 240 min, et le composé peroxydé est mis en oeuvre en une quantité inférieure ou égale à 8 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    8. Procédé selon la revendication 7, selon lequel le traitement au moyen d'un composé peroxydé est réalisé à une température de 100 à 120 °C, une pression de 2 à 8 bars, une consistance de 10 à 20 %, un pH de 9 à 12 et pendant une durée de 60 à 120 min, et le composé peroxydé est mis en oeuvre en une quantité de 1 à 2,5 % en poids par rapport à la pâte sèche.
    EP98201186A 1997-04-25 1998-04-14 Procédé continu de délignification et/ou de blanchiment de pâte à papier chimique vierge ou recyclée Withdrawn EP0874082A1 (fr)

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    DE2040763A1 (de) * 1970-05-11 1971-11-18 Kymin Oy Kymmene Ab Verfahren zum Bleichen zellulosehaltiger Stoffe
    EP0019963A1 (fr) * 1979-05-25 1980-12-10 INTEROX Société Anonyme Procédé pour la délignification et le blanchiment de pâtes cellulosiques chimiques et semi-chimiques
    EP0171575A1 (fr) * 1984-08-01 1986-02-19 Degussa Aktiengesellschaft Procédé de délignification et blanchiment de pâtes cellulosiques
    EP0401149A1 (fr) * 1989-05-19 1990-12-05 Fmc Corporation Délignification à l'oxygène renforcée au peroxide d'hydrogène

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