Un procedimiento para hacer que la floculación sea más eficaz en la producción de productos basados en celulosa que comprende las etapas:

a) una etapa para la preparación de pulpa y de materia prima (10) en la que se suministra material de partida (1) y agua dulce (2), además de agua blanca recirculada (15, 20) de la etapa c) de más adelante, con el fin de mezclarse juntos después, b) una etapa de ionización y de oxidación (12) posterior en la que la mezcla de pulpa/agua (11) de la etapa a) se somete a gas ozono (24), en la que el gas ozono funciona tanto de oxidante como de ionizador afectando químicamente las sustancias en la mezcla de pulpa/agua (11) para que sean más reactivas, mediante lo cual se forman agregados más grandes que hacen que la floculación sea más eficaz en la mezcla de pulpa/agua (11), c) una etapa de formación (14) en la que el producto final (5) se produce a partir de la mezcla expuesta en la etapa b)

CAMPO TÉCNICO

La presente invención se refiere a un dispositivo y a un procedimiento para aumentar el rendimiento (consiguiendo más producto final a partir de una cantidad de entrada dada de materiales de partida y aditivos), además de para permitir un 5 aumento en la productividad (cantidad por unidad de tiempo) y un aumento de la cantidad de producción (cantidad de producción por cantidad dada de contaminante para un receptor final), y al mismo tiempo para mejorar la purificación de agua de proceso y agua residual, respectivamente, disminuyendo el flujo de agua residual y la cantidad de contaminantes en el agua residual. El procedimiento comprende aumentar la recirculación (recuperación, cierre) de agua de proceso en combinación con la utilización de sustancias que van a incluirse como materiales en un producto 10 final formado en lugar de constituir contaminantes en el residuo. Al mismo tiempo se consiguen propiedades de deshidratación equivalentes o mejoradas en el proceso de producción, permitiéndose así un aumento de la productividad y/o la cantidad de producto final formado en relación con la cantidad máxima del efluente al receptor permitido para la actividad.

Estos efectos se consiguen introduciendo en o entre una cualquiera o varias de las etapas de procesamiento del agua 15 de toda la producción una nueva etapa basada en un efecto que puede lograrse por ciertos agentes oxidantes fuertes, preferentemente ozono. El procedimiento significa por este documento que el agente oxidante funciona tanto como un tipo de ionizador (polarizador) como de un tipo de catalizador para la polarización entre partículas, sustancias y aditivos suspendidos en el agua. El efecto está influenciado por factores tales como la concentración de agente oxidante, el grado de instalación, la posición y el orden de los flujos de agua en el proceso, procedimientos de mezcla, 20 características de suspensiones de contaminantes, elección y propiedades de aditivos químicos (agentes de retención, etc.), dosificación de aditivos y posiciones de dosificación, además de otros parámetros. Por tanto, dicho efecto va más allá de los efectos dominantes y comunes que pueden lograrse por agentes oxidantes fuertes y que se usan, a un grado limitado, en este tipo de industria con el fin de, entre otras cosas, destruir cultivos microbiológicos, para descomponer contaminantes que comprenden DQO y DBO, para blanquear sustancias en el producto final, etc., como se conoce, por 25 ejemplo, del documento FI 110683B.

El procedimiento produce una ganancia económica, disminuyendo la descarga de sustancias (contaminantes) al agua residual en lugar de recircularla al proceso como materiales de partida, y permitiendo un aumento de la productividad y/o capacidad de producción mediante propiedades de deshidratación mejoradas para la banda continua de material formada durante la producción. 30

ANTECEDENTES

Los siguientes antecedentes y la descripción se basan en el agua de proceso en las industrias de la pulpa y el papel, pero la invención no se limita a los campos de aplicación usados para ejemplificar la técnica y su uso. La técnica es aplicable a otros tipos de industrias de proceso que tienen sustancias presentes en el agua de proceso.

En los procesos de producción de las industrias de la pulpa y el papel se usan grandes cantidades de agua. Un objetivo 35 de este sector de la industria es, entre otras cosas, reducir la cantidad de contaminantes descargados, además de la cantidad de agua descargada (agua residual), que también significa reducir la cantidad de agua dulce externamente añadida. Se ha trabajado para conseguir esto aumentando la cantidad de sustancias usadas en la producción, sustancias que de otro modo serían liberadas en forma de contaminantes con el fin de someterlas posteriormente a más purificación, descomposición y deposición final en el medioambiente como se muestra, por ejemplo, en el documento 40 EP 928842 en el que se usa un proceso de flotación para reducir la cantidad final de material depositado a propósito del reciclado de papel.

Este objetivo surge por a) los requisitos cada vez mayores establecidos por las autoridades y referentes a cantidades de efluentes de contaminantes permitidos de las industrias de proceso, además de b) la necesidad de la industria de intentar aumentar constantemente la productividad y la rentabilidad aumentando la utilización de materiales de partida 45 añadidos, disminuyendo la cantidad de aditivos que aumentan los costes e intentando aumentar la producción.

Las exigencias a la disminución de los efluentes aumentan constantemente, tanto como consecuencia de las mejoras técnicas comunes y constantes, pero también con el fin de estimular nuevas mejoras técnicas con el objetivo del control medioambiental y una disminución del impacto medioambiental. Por tanto, un elemento importante y fundamental para la línea de negocio es desarrollar nuevos procedimientos para disminuir los efluentes y para mejorar la rentabilidad, 50 siempre que sean compatibles.

Como tal, la disminución de los efluentes da la posibilidad de aumentar la producción dentro de los límites de efluentes permitidos/autorizados. Hoy en día se adjudican diversos tipos de certificados medioambientales si se está por debajo de los límites estipulados, que puede producir beneficios del marketing.

La industria se esfuerza por realizar los llamados sistemas cerrados en el proceso de producción referentes a agua de 55 proceso interna que significa que se hacen esfuerzos por reutilizar (recircular) la mayor parte posible del agua de proceso, minimizándose así la cantidad de agua residual y, por supuesto, también consecuentemente la cantidad de agua dulce añadida. En este contexto, agua residual significa agua de proceso (contaminada) que contiene material que se conduce a una planta de purificación externa fuera de la planta de proceso y después de esto, después del procesamiento, al receptor. 60

La calidad del agua de proceso recirculada siempre tiende a deteriorarse gradualmente a “cierre” o reutilización (grado de recirculación) aumentado en la planta/fábrica. A su vez, esto conduce a un efecto de deterioro gradual de la calidad tanto en el proceso de producción real como en el producto producido en la planta/fábrica. Esto es un problema importante.

La purificación de agua residual externa tiene lugar mediante una combinación de procedimientos de purificación química, física y biológica. Es de suma importancia minimizar la cantidad de contaminantes en el agua residual, además de la cantidad de agua residual, con el fin de minimizar los costes de inversión y operacionales para una planta de purificación.

Generalmente puede decirse que el tratamiento de agua y la purificación de agua dentro de la industria de la pulpa y el 5 papel comprende tres etapas o partes separadas. La primera parte es la limpieza y el tratamiento del agua bruta de entrada para la planta. Generalmente, tal agua se toma de un lago o una corriente grande.

La segunda parte comprende la purificación del agua de proceso interna, y la tercera parte comprende la purificación del agua contaminada que no pretende ser reutilizada (cerrada) en el proceso y que, por tanto, se conduce fuera del mismo como agua residual final. 10

Generalmente, esto significa que la segunda etapa tiene lugar dentro de la planta y que la tercera etapa tiene lugar fuera de la planta, en una planta de purificación de agua residual dedicada a ello. Las medidas para la purificación de la segunda etapa (dentro de la planta) podrían ser parcialmente de la misma naturaleza técnica básica que las medidas tomadas en la tercera etapa, pero también podrían ser de naturaleza totalmente diferente.

Los contaminantes en forma de sustancias suspendidas y sustancias consumidoras de ácido que abandonan el proceso 15 de producción por el agua residual están constituidas en una gran parte por sustancias de material de partida tales como material de celulosa y aditivos. Estas sustancias habrían producido un aumento del rendimiento de producción si hubieran podido mantenerse y utilizarse mejor como parte del producto final en lugar de abandonar la planta por el agua residual.

Las medidas internas para disminuir los efluentes en forma de agua residual para purificación externa incluyen 20 modificaciones de los procedimientos de producción con el fin de generar menos efluentes, además de diversos procedimientos para recircular el agua de proceso interna (la llamada agua blanca)...

1.Un procedimiento para hacer que la floculación sea más eficaz en la producción de productos basados en celulosa que comprende las etapas:

a) una etapa para la preparación de pulpa y de materia prima (10) en la que se suministra material de partida (1) y agua dulce (2), además de agua blanca recirculada (15, 20) de la etapa c) de más adelante, con el fin de 5 mezclarse juntos después,

b) una etapa de ionización y de oxidación (12) posterior en la que la mezcla de pulpa/agua (11) de la etapa a) se somete a gas ozono (24), en la que el gas ozono funciona tanto de oxidante como de ionizador afectando químicamente las sustancias en la mezcla de pulpa/agua (11) para que sean más reactivas, mediante lo cual se forman agregados más grandes que hacen que la floculación sea más eficaz en la mezcla de pulpa/agua 10 (11),

c) una etapa de formación (14) en la que el producto final (5) se produce a partir de la mezcla expuesta en la etapa b).

2.Un procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque una etapa de mejora de la retención está insertada entre la etapa a) y la etapa b) mediante la cual se suministran agentes de retención a la mezcla de pulpa/agua (11) de la 15 etapa a).

3.Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque una etapa de mejora de la retención está insertada entre la etapa b) y la etapa c) mediante la cual se suministran agentes de retención a la mezcla de pulpa/agua (13) de la etapa b).

4.Un procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el agua blanca recirculada 20 de entrada (15, 20) de la etapa a) se somete al menos parcialmente a gas ozono (24).

5.Un dispositivo que hace que la floculación sea más eficaz en la producción de productos basados en celulosa que comprende al menos un preparador de pulpa y de materia prima (10), además de equipo de formación (14), una línea de mezcla de pulpa/agua (11, 13) entre el preparador de pulpa y de materia prima (10) y el equipo de formación (14) dispuesto para suministrar al equipo de formación (14) con una mezcla de pulpa/agua (11) del preparador de pulpa y de 25 materia prima (10), adicionalmente al menos una línea de recirculación (15; 16, 18, 29) dispuesta para recircular agua blanca (15, 16) del equipo de formación (14) al preparador de pulpa y de materia prima (10), caracterizado porque un primer equipo de ionización y de oxidación (12) está dispuesto para suministrar gas ozono (24) a la línea de mezcla de pulpa/agua (11, 13), en el que el gas ozono (24) funciona tanto de oxidante como de ionizador afectando químicamente las sustancias en la mezcla de pulpa/agua (11) para que sean más reactivas, mediante lo cual se forman agregados 30 más grandes que hacen que la floculación sea más eficaz en la mezcla de pulpa/agua (11).

6.Un dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque un segundo equipo de ionización y de oxidación (12) está dispuesto para suministrar gas ozono (24) a la al menos una línea de recirculación (15; 16, 18, 29), preferentemente en conexión próxima con el preparador de pulpa y de materia prima (10).

7.Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 6, caracterizado porque el equipo de ionización y de 35 oxidación (12) comprende un recipiente de reactor (27) que tiene una entrada dispuesta para recibir una mezcla de pulpa/agua (11), una entrada de burbujeo de ozono dispuesta para burbujear (25) gas ozono (24) en la parte inferior del recipiente de reactor (27), un agitador (23) dispuesto para mezclar la mezcla de pulpa/agua (11) y el gas ozono (24), una primera salida para la mezcla de pulpa/agua tratada con ionización y oxidación (11) y segundas salidas (21, 22) en la parte superior del recipiente de reactor (27) dispuestas para recibir cualquier gas ozono restante (24). 40

8.Un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el primer equipo de ionización y de oxidación (12) está insertado en la línea de mezcla de pulpa/agua (11, 13) en conexión próxima con el equipo de formación (14).