FI123100B - Procedure for the collection of by-products - Google Patents

Procedure for the collection of by-products Download PDF

Info

Publication number
FI123100B
FI123100B FI20105243A FI20105243A FI123100B FI 123100 B FI123100 B FI 123100B FI 20105243 A FI20105243 A FI 20105243A FI 20105243 A FI20105243 A FI 20105243A FI 123100 B FI123100 B FI 123100B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
digester
condensate
recovering
washing liquid
displacement
Prior art date
Application number
FI20105243A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20105243A0 (en
FI20105243L (en
Inventor
Lari Lammi
Original Assignee
Metso Paper Inc
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 Metso Paper Inc filed Critical Metso Paper Inc
Priority to FI20105243A priority Critical patent/FI123100B/en
Publication of FI20105243A0 publication Critical patent/FI20105243A0/en
Priority to CN201180002449.6A priority patent/CN102472006B/en
Priority to CA2761757A priority patent/CA2761757C/en
Priority to EP11713494.0A priority patent/EP2430233B1/en
Priority to PCT/FI2011/050206 priority patent/WO2011110746A1/en
Publication of FI20105243L publication Critical patent/FI20105243L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI123100B publication Critical patent/FI123100B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/02Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0007Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

MENETELMÄ SIVUTUOTTEIDEN TALTEENOTTAMISEKSI Keksinnön alaMETHOD FOR RECOVERY OF BY-PRODUCTS Field of the Invention

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää massan valmistamiseksi. Tarkemmin se koskee 5 syrjäytyseräkeittoprosessia, joka sisältää höyryfaasi-esihydrolyysivaiheen, jossa sivutuotteiden talteenottoa on parannettu.The present invention relates to a process for making pulp. More specifically, it relates to 5 displacement batch cooking processes which include a vapor phase pre-hydrolysis step in which by-product recovery is improved.

Keksinnön taustaBackground of the Invention

Esihydrolyysi-sulfaatti(kraft) keitto korkean alfaselluloosapitoisuuden omaavien erikois-10 massojen valmistamiseksi kehitettiin 1930-luvulla, ks. esim. Rydholm, S.E., Pulping Processes, sivut 649 - 672, Interscience Publishers, New York, 1968. Pääajatuksena on poistaa selluloosakuiduista mahdollisimman paljon hemiselluloosaa ligniinin poiston (delignifi-oinnin) yhteydessä korkean alfaselluloosapitoisuuden saavuttamiseksi. Tämä on olennaista, koska sellaisten massojen, esimerkiksi liukosellun, erilaiset loppukäytöt, eivät hyväksy 15 lyhytketjuisia helmiselluloosamolekyylejä, joilla on satunnaisesti haaroittunut molekyyli-rakenne.Pre-hydrolysis sulfate (kraft) soup for the production of specialty pulps with high alpha cellulose content was developed in the 1930s, cf. e.g., Rydholm, S.E., Pulping Processes, pages 649-672, Interscience Publishers, New York, 1968. The main idea is to remove as much hemicellulose from cellulose fibers as possible during delignification (ligninization) to achieve high alpha cellulose content. This is essential because different end uses of pulps, such as soluble pulp, do not accept short-chain hemicellulose molecules having a randomly branched molecular structure.

Erillisen esihydrolyysivaiheen avulla on mahdollista säätää halutulla tavalla hemiselluloo-sien hydrolyysia vaihtelemalla hydrolyysiolosuhteita. Esihydrolyysi-kraftkeittoprosessissa 20 vaadittava delignifiointi suoritetaan vasta erillisessä toisessa keittovaiheessa. Esihydrolyysi suoritetaan joko vesi- tai höyryfaasi-esihydrolyysinä tai katalyytin läsnä ollessa. Aikaisemmissa prosesseissa puusta prosessin aikana vapautuneet orgaaniset hapot suorittavat pääosan hydrolyysistä, kun taas myöhemmässä prosessissa voidaan lisätä pieniä määriä mineraalihappoa tai rikkidioksidia esihydrolyysin ’’avustamiseksi”. Höyryfaasissa suorite-By means of a separate pre-hydrolysis step, it is possible to adjust the hydrolysis of the hemicelluloses as desired by varying the hydrolysis conditions. In the prehydrolysis-kraft cooking process 20, the delignification required is carried out only in a separate second cooking step. The prehydrolysis is carried out either as aqueous or vapor phase prehydrolysis or in the presence of a catalyst. In earlier processes, organic acids liberated from wood during the process carry out the major part of the hydrolysis, whereas in a later process small amounts of mineral acid or sulfur dioxide can be added to "assist in the pre-hydrolysis." In the vapor phase,

C\JC \ J

g 25 tussa esihydrolyysivaiheessa keittimessä olevaan hakepylvääseen lisätään suoraa höyryä.g In the 25 pre-hydrolysis step, direct steam is added to the chips column in the digester.

CvJCVJ

COC/O

cp q Perinteisesti reaktorissa suoritetun selluloosamateriaalin esihydrolyysin jälkeen hydro- x lysaatti ja esihydrolysoitu selluloosamateriaali neutraloidaan reaktorissa alkalisella neutra-cp q Following the pre-hydrolysis of cellulosic material in a reactor, the hydrolyzate and the pre-hydrolyzed cellulose material are neutralized in the reactor with an alkaline

IXIX

lointiliuoksella neutraloidun hydrolysaatin ja neutraloidun esihydrolysoidun selluloosama-co ^ 30 teriaalin tuottamiseksi. Hydrolysaattia on sekä vapaassa nesteessä hakkeen ulkopuolella m 5 että sulkeutuneena ja kiinnittyneenä hakkeen sisään. Haluttaessa hydrolysaattia voidaan o 0X1 ottaa talteen mahdollisimman paljon ennen neutralointivaihetta esihydrolyysissä vapautu neiden hiilihydraattien hyödyntämiseksi. Erillistä pesuvaihetta, jossa keitin täytetään ensin pesunesteellä ja sen jälkeen hiilihydraatteja sisältävä neste poistetaan keittimestä, voidaan 2 käyttää esihydrolyysivaiheen ja keittovaiheen välillä. Tämä on kuitenkin aikaa vievää, epäedullista energiatasapainon kannalta ja tuottaa erittäin laimeaa hiilihydraattiliuosta.hydrolyzate and neutralized pre-hydrolyzed cellulosic material. The hydrolyzate is present both in the free liquid outside the chips and in the closed and trapped within the chips. If desired, the hydrolyzate can be recovered as much as possible prior to the neutralization step in the pre-hydrolysis to utilize the carbohydrates liberated. A separate washing step, in which the kettle is first filled with washing liquid and then the carbohydrate-containing liquid is removed from the digester, can be used between the pre-hydrolysis step and the cooking step. However, this is time consuming, disadvantageous for energy balance and produces a very dilute carbohydrate solution.

Julkaisu WO 2007/090925 kuvaa parannettua menetelmää lignoselluloosamateriaalin kä-5 sittelemiseksi, jossa keitin ja sen sisältö kuumennetaan ensin suoralla höyryllä ennalta määritettyyn hydrolyysilämpötilaan ja sen jälkeen keittimeen johdetaan tietty tilavuus pesunestettä toisesta päästäjä pesuneste poistetaan keittimen toisesta päästä, joka sijaitsee sisääntulopäätä vastapäätä.WO 2007/090925 describes an improved method for treating lignocellulosic material, wherein the digester and its contents are first heated by direct steam to a predetermined hydrolysis temperature and then a certain volume of washing liquid is introduced into the digester from one end to the other end of the digester.

10 Patenttijulkaisussa WO 2007/090926 kuvatun menetelmän mukaan hydrolysaatti otetaan talteen käyttämällä hydrolysaatin triklekerrostyyppistä (trickle-bed type) alaspäinvirtausta. Tässä menetelmässä alas valuneen hydrolysaatin ensimmäinen fraktio kerätään tuotefrak-tiona, ja toinen fraktio poistetaan keittimestä kuuman hydrolysaatin varastointisäiliöön käytettäväksi ensimmäisenä triklevirtausnesteenä seuraavassa erässä. Triklekerrostyyppi-15 sellä talteenotolla saadaan konsentroitua hydrolysaattia, mutta talteenottovaihe on liian hidas ja siksi epäedullinen massan laadun kannalta. Lisäksi käsittely on epätasaista keittimen sisällölle; on ilmeistä, että käsittelyn aikana tapahtuu kanavoitumista, neste menee sinne, minne se pääsee helpoimmin.According to the method described in WO 2007/090926, the hydrolyzate is recovered using a trickle-bed type downstream flow of the hydrolyzate. In this method, the first fraction of the spilled hydrolyzate is collected as a product fraction, and the second fraction is removed from the digester to the hot hydrolyzate storage tank for use as the first tricycle flow fluid in the next batch. This recovery of triclayer layer-15 yields concentrated hydrolyzate, but the recovery step is too slow and therefore unfavorable for pulp quality. In addition, the handling is uneven in the contents of the digester; it is evident that during processing, channeling occurs, the liquid goes where it is most easily reached.

20 Hydrolysaatin poistamisen jälkeen prosessia voidaan jatkaa alalla tunnetulla neutralointi-keittoprosessilla.After removal of the hydrolyzate, the process can be continued by a neutralization-cooking process known in the art.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on optimoida hydrolysaatin talteenotto esihydrolyysi- sulfaattikeittoprosessissa. Esillä olevalla menetelmällä aikaisempien prosessien haitat pys-c\i q 25 tytään eliminoimaan tai ainakin vähentämään huomattavasti. Saadaan aikaan keittimenThe object of the present invention is to optimize the recovery of hydrolyzate in the pre-hydrolysis sulphate cooking process. By the present method, the disadvantages of the previous processes are eliminated or at least significantly reduced. A kettle is provided

(M(M

koko sisällön tasainen käsittely, saadaan korkealaatuista liukosellua tai paperilaatuista sel-o q lua, ja talteen otettu hydrolysaatti pystytään saamaan olennaisesti rikittömänä. Olennaisesti x rikitön tarkoittaa, että keksinnön mukaan on mahdollista, että talteen otettuun hydrolysaat-evenly treating the entire contents, obtaining high quality soluble pulp or paper grade selective oil, and recovering the hydrolyzate substantially free of sulfur. Substantially x sulfur-free means that, according to the invention, it is possible for the hydrolyzate recovered

CCCC

tiin ei lisätä rikkiä sisältäviä nesteitä, ts. erään suoritusmuodon mukaan läsnä on vain puus-co ^ 30 ta peräisin olevaa rikkiä. Siten hiilihydraattien jatkokäsittely on helpompaa. Myös proses-sulfur-containing liquids are not added thereto, i.e., according to one embodiment, only sulfur derived from wood co-30 is present. Thus, further processing of carbohydrates is easier. Also the process-

LOLO

° sin energiatehokkuus on otettu huomioon, o C\1 3° s energy efficiency is taken into account, o C \ 1 3

Keksinnön yhteenvetoSummary of the Invention

Esillä olevan keksinnön mukainen syrjäytyseräkeittoprosessi massan valmistamiseksi käsittää seuraavat vaiheet: täyttämisen hakkeella, hakkeen kuumentamisen, hakkeen esihyd-rolysoinnin, hydrolysaatin talteenoton, mukaan lukien keittimen sisällön neutralointi, keit-5 timen sisällön valmistelu kraftkeittoa varten nostamalla pH:ta, ts. lisäämällä alkalista keit-tonestettä ja keittämällä vaadittavaan H-tekijään. Esillä olevan keksinnön talteenottovai-heessa, sen jälkeen kun hydrolyysivaiheessa on saavutettu tavoiteltu P-tekijä, keittimeen johdetaan kuumaa pesunestettä keittimen pohjasta. Pesuneste voi olla kuumaa vettä kuu-mavesikokoojasta. Tarvittaessa kuumaan veteen voidaan lisätä natriumhydroksidia ennen 10 kuin se johdetaan keittimeen. Keittimen kiertopumppu käynnistetään, kun kuuman pesunesteen pinnan taso keittimessä on imusihtien yläpuolella, ja kiertovirtaus keittimen yläosaan ja alaosaan aloitetaan. Kuuman pesunesteen pumppaamista jatketaan kunnes hake on pesunesteen ’’alla”. Tämä talteenottovaihe pesee höyrytysvaiheen (ts. esihydrolyysivai-heen) aikana tuotetun hydrolysaatin ja höyrykondensaatin hakkeesta pesunesteeseen liuen-15 neiden sokereiden/hiilihydraattien mahdollisimman korkean pitoisuuden saavuttamiseksi käytetyssä pesunesteessä ennen sen syrjäyttämistä kondensaattikokoojaan. Samaan aikaan esihydrolyysi lopetetaan kontrolloidusti ja estetään siten kuitulaadun heikkeneminen. Sivutuotteita sisältävä kondensaatti, ts. pesuneste, syrjäytetään keittimen yläosasta alkalisella nesteellä, kondensaatin syrjäyttäminen on talteenottovaiheen loppuosa. Keittimen sisällön 20 pH viimeistellään talteenottovaiheen jälkeen ja se voi vaihdella pH 9:n ja 12:n välillä.The displacement batch cooking process for pulping according to the present invention comprises the following steps: filling with chips, heating the chips, pre-hydrolysing the chips, recovering the hydrolyzate including neutralizing the contents of the digester, preparing the digester contents for kraft cooking by raising the pH, i.e. tonic and boiling to the required H-factor. In the recovery step of the present invention, after reaching the desired P factor in the hydrolysis step, hot washing fluid is introduced from the bottom of the digester to the digester. The wash liquid may be hot water from a hot water collector. If necessary, sodium hydroxide may be added to the hot water before being introduced into the digester. The digester circulation pump is started when the level of hot washer fluid in the digester is above the suction strainers, and the circulation flow to the top and bottom of the digester is started. Pumping of the hot washer fluid is continued until the chips are "under" the washer fluid. This recovery step washes from the chips of the hydrolyzate and steam condensate produced during the steaming step (i.e., the pre-hydrolysis step) to achieve the highest possible concentration of sugars / carbohydrates dissolved in the washing liquid prior to displacing it in the condensate size. At the same time, prehydrolysis is terminated in a controlled manner, thus preventing fiber quality deterioration. The by-product condensate, i.e. the washing liquid, is displaced from the top of the digester with an alkaline liquid, displacing the condensate is the remainder of the recovery step. The pH of the digester contents 20 is finalized after the recovery step and may range from pH 9 to 12.

Toisin sanoen esillä olevan keksinnön mukainen prosessi sivutuotteiden talteen ottamiseksi syrjäytyseräkeittoprosessissa keittimessä, joka käsittää pohjan, yläosan ja imusihtejä, menetelmän käsittäessä hakkeen esihydrolysoinnin höyryfaasissa hydrolysaatin ja höyrykon-c\j g 25 densaatin tuottamiseksi, jolloin prosessi jatkuu esihydrolyysivaiheen jälkeen siten, että c\j £ - keittimeen tuodaan kuumaa pesunestettä cp q - pesunestettä lisättäessä sitä kierrätetään imusihtien kautta keittimen yläosaan ja x keittimen pohjaan cc kierrättämistä jatketaan kunnes esihydrolysoitu hake on pesunesteen alla co ^ 30 - sivutuotteita sisältävä kuuma pesuneste otetaan talteen keittimestä ja keittimen si- m ° sältö neutraloidaan syrjäyttämällä pesuneste alkalisella lipeällä.In other words, the process of recovering by-products of the present invention in a displacement batch cooking process in a digester comprising a base, a top and a suction screen, the method comprising prehydrolysing the chips in the vapor phase to produce hydrolyzate and vaporconj bring hot washer fluid cp q - add rinsing liquid through suction strainers to top of digester and x to bottom of digester continue to circulate until prehydrolyzed chips are submerged in washing liquid with lye.

o c\j 4o c \ j 4

Kuvioiden lyhyt selitysBrief Description of the Drawings

Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön erään suoritusmuodon mukaisen prosessin kaavioimista virtauskaaviota, jossa pesunesteenä käytetään kuumaa vettä KUUMAVESI-kokoojasta.Fig. 1 is a flow chart of a process according to an embodiment of the present invention using hot water from a HOT WATER collector as washing liquid.

55

Keksinnön yksityiskohtainen selitysDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Keksinnön mukainen syrjäytyseräkeittoprosessi aloitetaan täyttämällä keitin lignoselluloo-samateriaalilla, ts. hakkeella. Hakevilta saapuu hakehihnalla keitinlaitokseen ja sieltä keit-timeen(-miin) keittimen(-mien) yläosan päällä olevien hakeruuvikuljettimien avulla. Mata-10 lapaineista (LP) höyryä käytetään hakkeen hyvän tiiveyden takaamiseksi keittimen koko poikkileikkauksella. Haketäytön aikana ilmaa poistetaan imusihtien kautta. Haketäyttö lopetetaan sen jälkeen kun keittimen pinnantason säätökytkin on käynnistynyt ja kansivent-tiili (capping valve) suljetaan sitten.The displacement batch cooking process according to the invention is started by filling the digester with lignocellulosic material, i.e. chips. Applicants arrive at the boiler plant with a harness strap and from there to the cooker (s) with the help of the hacker conveyors on the top of the digester (s). Mata-10 blade (LP) steam is used to ensure a good sealing of the chips across the entire cross-section of the digester. During chipping, air is removed through suction strainers. The chip filling is stopped after the cooker level control switch has started and the capping valve is then closed.

15 Hakkeen kuumentaminen aloitetaan käyttämällä matalapaineista (LP) höyryä keittimen yläosasta ja keittimen pohjasta, ja kuumentamista jatketaan keskipaineisella (MP) höyryllä, kunnes saavutetaan vaadittu lämpötila, ts. 150 - 170 °C. Keitin pidetään tässä lämpötilassa ja paineessa kunnes esihydrolyysivaihe on saatu päätökseen, ts. vaadittu P-tekijä on saavutettu. P-tekijä on esihydrolyysivaiheen kontrolloimiseksi määritelty tekijä ottaen huomi-20 oon lämpötilan ja ajan (kuten esim. H-tekijän); Herbert Sixta, Handbook of Pulp, 1 osa,The heating of the chips is started using low pressure (LP) steam from the top of the digester and the bottom of the digester, and is continued with medium pressure (MP) steam until the required temperature is reached, i.e. 150-170 ° C. The digester is maintained at this temperature and pressure until the pre-hydrolysis step is completed, i.e. the required factor P is reached. Factor P is a defined factor for controlling the pre-hydrolysis step, taking into account temperature and time (such as, for example, Factor H); Herbert Sixta, Handbook of Pulp, Part 1,

Wiley-VCH Verlag, 2006, sivut 343 - 345.Wiley-VCH Verlag, 2006, pages 343 - 345.

Keksinnön mukaan esihydrolyysivaihe suoritetaan höyryfaasissa, jossa puun hapot hydrolysoidaan höyryllä ja keittimeen luodaan happamat olosuhteet. Höyry-esihydrolyysi-According to the invention, the pre-hydrolysis step is carried out in a vapor phase in which the acids of the wood are hydrolyzed by steam and acidic conditions are created in the digester. Steam-esihydrolyysi-

C\JC \ J

g 25 vaiheen loppu-pH vaihtelee puulajikkeista ja itse esihydrolyysiolosuhteista riippuen. pHg The final pH of the 25 steps varies depending on the wood species and the pre-hydrolysis conditions themselves. pH

CvJCVJ

qJj mitataan tyypillisesti ulostulevasta nesteestä kuuman pesunestetäytön aikana ja se vaihtelee cp <2, 2,5:sta 4,0:aan.qjj is typically measured from the effluent during hot washer fluid refill and ranges from cp <2.5 to 4.0.

XX

IXIX

Sen jälkeen kun P-tekijä on saavutettu, aloitetaan talteenottovaihe johtamalla keittimeen co ^ 30 kuumaa pesunestettä. Kuuman pesunesteen lämpötila on 100:n ja 170 °C:n välillä, edulli-After the P factor has been reached, the recovery step is initiated by introducing into the digester ^30 hot wash liquid. The temperature of the hot washer fluid is between 100 and 170 ° C, preferably

LOLO

5 sesti välillä 140 -160 °C, ja sitä pumpataan keittimeen tämän pohjasta. Erään suoritusmuo- o ^ don mukaan pesunesteenä käytetään kuumaa vettä KUUMAVESI- kokoojasta, kuten kuvi ossa 1 on esitetty. Erään toisen suoritusmuodon mukaan kuumaan veteen lisätään natrium-hydroksidia ennen sen johtamista keittimeen, jos talteenottovaiheen pH:ta tarvitsee säätää 5 esihydrolyysin lopettamisen tehostamiseksi. Kun pesunesteen pinta saavuttaa imusihdit, keittimen kierrätyspumppu käynnistetään ja kierrätys keittimen yläosaan ja keittimen pohjaan aloitetaan. Imusihdit sijaitsevat normaalisti keittimen alapuoliskolla, tyypillisesti noin kolmanneksen korkeudella keittimen pohjasta. Pesunesteen pumppaamista jatketaan, kun-5 nes pesunesteen pinnan taso saavuttaa hakkeen pinnan tason, ts. koko hake on pesunesteen alla. Tyypillisesti tämä tarkoittaa, että pesunestettä lisätään noin 40 - 80 %:n määränä keittimen vapaasta tilavuudesta. Talteenottovaiheen aikana esihydrolyysivaiheen aikana muodostunut hydrolysaatti ja höyrykondensaatti huuhdotaan hakkeesta pesunesteeseen liuenneiden hiilihydraattien mahdollisimman korkean pitoisuuden aikaansaamiseksi käytetyssä 10 pesunesteessä ennen sen syrjäyttämistä kondensaattikokoojaan. Lisäksi esihydrolyysivaihe lopetetaan talteenottovaiheen aikana kontrolloidusti kuitulaadun huononemisen estämiseksi (esim. viskositeetin tai kappaluvun). Täten keittimen sisältö neutraloidaan. Jos pesunesteenä käytetään kuumaa vettä ilman natriumhydroksidin lisäystä, keittimen sisällön pH vaihtelee ennen kondensaatin syrjäyttämistä välillä pH 5-7. Toisaalta, jos pesuneste sisäl-15 tää alkalia, keittimen sisällön pH on ennen syrjäyttämistä tyypillisesti pH 7 tai enemmän.5 to 140-160 ° C and is pumped into the digester from the bottom. According to one embodiment, hot water from the HOT WATER collector is used as the washing liquid, as shown in Figure 1. According to another embodiment, sodium hydroxide is added to the hot water prior to being introduced into the digester if the pH of the recovery step needs to be adjusted to enhance completion of the pre-hydrolysis. When the level of the washing liquid reaches the suction strainers, the digester circulation pump is started and circulation to the top of the digester and to the bottom of the digester is started. The suction strainers are normally located on the underside of the digester, typically about one-third the height of the bottom of the digester. Pumping of the washing liquid is continued when the level of the washing liquid reaches the level of the chips, i.e. the whole chips are under the washing liquid. Typically this means that the washing liquid is added in an amount of about 40 to 80% of the free volume of the digester. During the recovery step, the hydrolyzate and steam condensate formed during the pre-hydrolysis step are rinsed from the chips to provide the highest concentration of carbohydrates dissolved in the wash liquid before being displaced into the condensate collector. In addition, the pre-hydrolysis step is terminated during the recovery step in a controlled manner to prevent degradation of the fiber quality (e.g., viscosity or kappa number). The contents of the digester are thus neutralized. If hot water is used as the washing liquid without the addition of sodium hydroxide, the pH of the digester contents will vary between pH 5-7 before displacing the condensate. On the other hand, if the washing liquid contains alkali, the pH of the digester contents prior to displacement is typically pH 7 or higher.

Keittimen sisällön lopullinen neutralointi, jos ylipäätään, saavutetaan kondensaatin syrjäyttämisen aikana. Kondensaatin syrjäyttäminen aloitetaan pysäyttämällä keittimen kierrätys-pumppu ja alkamalla pumpata alkalia keittoliuoskuumentimen kautta keittimen pohjalle.The final neutralization of the contents of the digester, if any, is achieved during condensation displacement. The condensate displacement is started by stopping the digester recycling pump and starting pumping the alkali through the digestion fluid heater to the bottom of the digester.

20 Kondensaatti, joka sisältää liuenneita hiilihydraatteja (ts. sivutuotteita) syrjäytetään keittimen yläosasta kondensaattikokoojaan samalla kun alkalin pumppaamista jatketaan. Neutralointiin tarvittavan alkalin määrä riippuu puuaineesta. Kondensaatin syrjäyttämisessä ja/tai keittimen sisällön neutraloinnissa voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa alkalia. Erään edullisen suoritusmuodon mukaan silloin, kun tarvitaan olennaisesti rikitöntä kondensaat-c\j g 25 tia, kondensaatti syrjäytetään natriumhydroksidilla. On myös mahdollista saada olennaises- c\j £ ti rikitöntä kondensaattia käyttämällä alkalilähteenä valkolipeää, mutta siinä tapauksessa cp q on tärkeätä varmistaa, että valkolipeää (WL) ei pääse kondensaattisäiliöön. Jos kondensaa- x tin rikkipitoisuus ei ole rajoittava tekijä, syrjäyttäminen voidaan suorittaa valkolipeällä, cc eikä ole vaarallista, vaikka kondensaattisäiliöön pääsee hiukan valkolipeää. Tyypillisesti co ^ 30 syrjäyttämistoiminnossa keittimeen johdetaan ensin alkalista nestettä tämän pohjasta keit in ° timen sisällön neutralointiin tarvittavana määränä ja se on vähemmän kuin keittimen vapaa o 00 tilavuus. Tämän jälkeen syrjäyttämistä jatketaan kuumalla mustalipeällä ja tämä vaihe on itse asiassa ensimmäinen keittovaihe. Ulostuleva hydrolysaatti johdetaan kondensaattikokoojaan, ja kun ensimmäinen syrjäytysalkali alkaa purkautua ulos, ulostuleva neste johde 6 taan kuuman mustalipeän (HBL) kokoojaan. Kondensaatin syrjäyttämisen jälkeen, ts. tal-teenottovaiheen lopussa, keittimen sisällön pH vaihtelee tyypillisesti välillä pH 9 -12.The condensate containing the dissolved carbohydrates (i.e. by-products) is displaced from the top of the digester to the condensate collector while the alkali pumping is continued. The amount of alkali needed to neutralize depends on the wood material. Any suitable alkali may be used to displace the condensate and / or to neutralize the contents of the digester. According to a preferred embodiment, when substantially sulfur-free condensate is needed, the condensate is displaced by sodium hydroxide. It is also possible to obtain a substantially sulfur-free condensate using white liquor as the alkali source, but in that case cp q is important to ensure that white liquor (WL) does not reach the condensate tank. If the sulfur content of the condensate is not a limiting factor, displacement can be done with white liquor, cc, and is not dangerous, even if a little white liquor can enter the condensate tank. Typically, in the displacement operation of? 30, alkaline liquid is first introduced into the digester from its bottom in an amount necessary to neutralize the contents of the digester and is less than the free volume of the digester. After that, the displacement is continued with hot black liquor and this step is actually the first cooking step. The outgoing hydrolyzate is led to a condensate collector, and when the first displacement alkali begins to discharge, the outgoing liquid is led into a hot black liquor (HBL) collector. After displacement of the condensate, i.e. at the end of the recovery step, the pH of the contents of the digester typically varies between pH 9 and 12.

Talteenottovaiheen jälkeen keittimen sisällön pH nostetaan yli 10:een, tyypillisesti ll:n ja 5 12:n välille alkalisen kraftkeittovaiheen jatkamiseksi. Kun vaadittava tilavuus alkalia (puulajeista riippuen) on pumpattu sisään, prosessia jatketaan pumppaamalla sisään kuumaa mustalipeää (HBL) HBL-kokoojasta keittolipeäkuumentimen kautta. Syrjäytetty neste siirretään HBL-kokoojaan samalla kun HBL-syrjäytystä jatketaan.After the recovery step, the pH of the digester contents is raised to more than 10, typically between 11 and 512, to continue the alkaline kraft cooking step. Once the required volume of alkali (depending on the species of wood) has been pumped in, the process is continued by pumping in hot black liquor (HBL) from the HBL collector through a cooking liquor heater. The displaced fluid is transferred to the HBL collector while the HBL displacement is continued.

10 Alkalinen kraftkeitto suoritetaan voimakkaasti alkalisella kuumalla mustalipeällä (HBL) tai käyttäen kuumaa valkolipeää HBL-vaiheen jälkeen. Tyypillisesti lisäkuumentamisen tarve on minimaalinen, koska keitin täytetään kuumalla lipeällä. Jos kuumentamista tarvitaan, tätä tarkoitusta varten kierrätyslinjassa käytetään suorahöyrysuuttimia. Keittoa jatketaan kunnes saavutetaan vaadittu H-tekijä.10 Alkaline kraft soup is done with strongly alkaline hot black liquor (HBL) or using hot white liquor after the HBL phase. Typically, the need for additional heating is minimal because the kettle is filled with hot liquor. If heating is required, direct steam nozzles are used in the recycling line for this purpose. Continue cooking until the required factor H is reached.

1515

Sen jälkeen kun tavoiteltu H-tekijä on saavutettu, keittäminen lopetetaan johtamalla sisään viileää syrjäytyslipeää kattilan pohjasta. Tätä prosessivaihetta voidaan kutsua loppusyrjäy-tykseksi. Syrjäytyslipeä (DPL) on ensimmäisestä ruskeanmassan pesuvaiheesta peräisin oleva suodos. DPL syrjäyttää käytetyn keittolipeän keittimestä HBL-kokoojaan. Tällä ta-20 valla energiaa ja kemikaaleja voidaan varastoida/siirtää keitosta toiseen. Tämä on myös tehokas tapa lopettaa keitto.After reaching the desired factor H, the cooking is stopped by introducing cool displacement liquor from the bottom of the boiler. This process step can be called the final displacement. The displacement liquor (DPL) is the filtrate from the first brown pulp washing step. DPL displaces used cooking liquor from the digester to the HBL collector. This way, energy and chemicals can be stored / transferred from one cooking to another. This is also an effective way to stop cooking.

Keittimen sisällön lämpötila on kiehumispisteen alapuolella syrjäytyksen päätyttyä, ja keittimen tyhjentäminen suoritetaan pumpulla. Keittimeen lisätään laimennuslipeää tyhjentäen g 25 misen parantamiseksi. Laimennu siipeä otetaan syrjäytyslipeäsäiliöstä. Lämpötila on alhai- c\j £ nen eikä voimakkaita kaasuja näin ollen muodostu. Käytetään atmosfääristä purkusäiliötä cp q (tyhjennyssäiliötä), ja poistokaasut johdetaan kaasunkäsittelyjärjestelmään. Tyhjennysvai- x heen päättymisen jälkeen, ts. kun keitin on tyhjä, voidaan aloittaa uusi keittojakso.The temperature of the contents of the digester is below the boiling point at the end of the displacement, and emptying of the digester is effected by means of a pump. Dilute broth is added to the digester to purify g 25. The diluted wing is taken from the displacement liquor tank. The temperature is low and no strong gases are thus formed. An atmospheric discharge tank cp q (emptying tank) is used and the exhaust gases are introduced into a gas treatment system. After the end of the emptying step, i.e. when the machine is empty, a new cooking cycle can be started.

cccc

CLCL

COC/O

^ 30 Keksinnön mukaisen prosessin suorittamiseksi laitoksen säiliöalue (ks. kuvio 1) käsittää m ° tyypillisesti kolme kokoojaa (kuumavesi-, kondensaatti- ja kuuman mustalipeän, ts. HBL- o 00 kokoojan) ja neljä atmosfääristä säiliötä (syrjäytys-, ts. DPL-säiliö, purkusäiliö, keitin jaIn order to carry out the process of the invention, the plant tank area (see Figure 1) typically comprises three manifolds (hot water, condensate and hot black liquor, i.e. HBL-00 manifold) and four atmospheric vessels (displacement, i.e. DPL). tank, discharge tank, kettle and

NaOH/valkolipeä (WL)-säiliön).NaOH / white liquor (WL) tank).

77

Kuvion 1 mukaisessa prosessissa HBL-kokoojaa käytetään kuumalipeän täytöissä käytettyjen alkalisten kraftlipeiden varastoimiseksi ja se toimii loppusyrjäytyksestä tulevan käytetyn keittolipeän vastaanottosäiliönä. Ylimääräinen lipeä tästä säiliöstä siirretään haihdutukseen lämmönvaihtimen ja lipeäsuodattimen kautta.In the process of Figure 1, the HBL accumulator is used to store the alkaline kraft liquids used in hot liquor fillings and acts as a receptacle for spent cooking liquor from final displacement. The excess liquor from this tank is transferred to evaporation through a heat exchanger and a liquor filter.

55

Kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodon mukaan sisään tuleva vesi kuumennetaan ensin HBL-kokoojasta tulevalla kuumalla mustalipeällä ja sen jälkeen kondensaattikokoojasta tulevalla kondensaatilla ennen sen johtamista kuumavesi(HW)-kokoojaan, lämmönvaihtimet on esitetty kuviossa 1. Kuidut erotetaan lipeäsuodattimella. HBL-kokoojassa on kierrätyslinja, 10 jossa HBL:n lämpötilaa kontrolloidaan MP-höyryllä silloin kun kuumatäyttö ei ole käynnissä.In the embodiment shown in Figure 1, the incoming water is first heated with hot black liquor from the HBL collector and then with condensate from the condensate collector before being fed to a hot water (HW) collector, the heat exchangers are shown in Figure 1. The fibers are separated by a lye filter. The HBL manifold has a recycling line 10 where the HBL temperature is controlled by MP steam when no hot fill is in progress.

Kondensaattikokoojaa käytetään vastaanottosäiliönä esihydrolyysivaiheen kondensaatille. Kierrätyslinjaa käytetään pH:n kontrolloimiseksi kokoojassa. Tarvittaessa NaOH:n lisää-15 minen on mahdollista. Kondensaatti jäähdytetään lämmönvaihtimen avulla ennen kuin se siirretään jatkokäsittelyyn.The condensate collector is used as a receiving tank for the pre-hydrolysis step condensate. A recycling line is used to control the pH of the collector. If necessary, addition of NaOH is possible. The condensate is cooled by means of a heat exchanger before being further processed.

Kuumavesikokooja on lämmönvaihtimista tulevan kuuman veden varastointisäiliö. Kuu-mavesikokoojan kierrätyslinja on varustettu mahdollisuudella kuumentaa vesi MP-höyryllä 20 vaadittuun lämpötilaan. Kuumaa vettä käytetään talteenottovaiheessa edellä kuvatulla tavalla.The hot water collector is a storage tank for hot water from heat exchangers. The hot water collector recycling line is equipped with the ability to heat the water with MP steam 20 to the required temperature. Hot water is used in the recovery step as described above.

Syrjäytyslipeäsäiliötä käytetään loppusyrjäytystä ja tyhjennyslaimennusta varten tarkoitetun pesusuodoksen varastointiin. c\j δ 25 c\j £ Kuten kuviossa 1 on esitetty, myös NaOH:ta ja/tai valkolipeää varten on järjestetty varas- o q tointisäiliöitä. NaOH:ta voidaan käyttää kondensaatin neutraloimiseksi kondensaattikokoo- x jän kierrätyslinjassa. NaOH:ta tarvitaan keittimessä esihydrolyysivaiheen jälkeen, ccThe displacement liquor tank is used to store the wash filtrate for final displacement and drain dilution. c \ j δ 25 c \ j £ As shown in Fig. 1, storage tanks for NaOH and / or white liquor are also provided. NaOH can be used to neutralize the condensate in the condensate size recycle line. NaOH is needed in the digester after the pre-hydrolysis step, cc

NaOH:ta/valkolipeää voidaan myös käyttää HBL:n alkalisuuden kontrolloimiseksi keitto-co ^ 30 vaiheessa.NaOH / white liquor can also be used to control the alkalinity of HBL during the cooking phase.

m o δ c\jm o δ c \ j

Claims (5)

88 1. Menetelmä sivutuotteiden talteen ottamiseksi syrjäytyseräkeittoprosessissa keitti-messä, joka käsittää pohjan, yläosan ja imusihtejä, mainitun menetelmän käsittäessä 5 hakkeen esihydrolysoinnin höyryfaasissa hydrolysaatin ja höyrykondensaatin tuot tamiseksi, tunnettu siitä, että esihydrolyysivaiheen jälkeen prosessia jatketaan siten, että keittimeen tuodaan kuumaa pesunestettä pesunestettä lisättäessä sitä kierrätetään imusihtien kautta keittimen yläosaan ja 10 keittimen pohjaan kierrätystä jatketaan, kunnes esihydrolysoitu hake on pesunesteen alla sivutuotteita sisältävä kuuma pesuneste otetaan talteen keittimestä ja keittimen sisältö neutraloidaan syrjäyttämällä pesuneste alkalisella lipeällä.A process for recovering by-products in a displacement batch cooking process in a kitchen comprising a base, a top and a suction screen, said method comprising prehydrolysing the chips in a vapor phase to produce a hydrolyzate and a steam condensate, characterized in that circulate through suction strainers to the top of the digester and continue to circulate at the bottom of the digester until the pre-hydrolyzed chips under the washing liquid are recovered from the digester and the contents of the digester are neutralized by displacing the washing liquid with alkaline lye. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen prosessi sivutuotteiden talteen ottamiseksi, jolloin pesuneste on kuumaa vettä.The process for recovering by-products according to claim 1, wherein the washing liquid is hot water. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen prosessi sivutuotteiden talteen ottamiseksi, jolloin kuumaan veteen lisätään natriumhydroksidia ennen sen johtamista keittimeen. 20The process for recovering by-products according to claim 2, wherein sodium hydroxide is added to the hot water before being introduced into the digester. 20 4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen prosessi sivutuotteiden talteen ottamiseksi, jolloin kuuman pesunesteen lämpötila on 100 - 170 °C, edullisesti 140 -160 °C. ^ 25A process for recovering by-products according to any one of the preceding claims, wherein the temperature of the hot wash liquid is 100-170 ° C, preferably 140-160 ° C. ^ 25 5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen prosessi sivutuotteiden talteen ot- ^ tamiseksi, jolloin alkalinen liuos on NaOH. i oo o o X cc CL CO C\l m o δ CM 9The process for recovering by-products according to any one of the preceding claims, wherein the alkaline solution is NaOH. i oo o o X cc CL CO C \ l m o δ CM 9
FI20105243A 2010-03-11 2010-03-11 Procedure for the collection of by-products FI123100B (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105243A FI123100B (en) 2010-03-11 2010-03-11 Procedure for the collection of by-products
CN201180002449.6A CN102472006B (en) 2010-03-11 2011-03-10 Method for producing pulp
CA2761757A CA2761757C (en) 2010-03-11 2011-03-10 Method for producing pulp
EP11713494.0A EP2430233B1 (en) 2010-03-11 2011-03-10 Method for producing pulp
PCT/FI2011/050206 WO2011110746A1 (en) 2010-03-11 2011-03-10 Method for producing pulp

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20105243 2010-03-11
FI20105243A FI123100B (en) 2010-03-11 2010-03-11 Procedure for the collection of by-products

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20105243A0 FI20105243A0 (en) 2010-03-11
FI20105243L FI20105243L (en) 2011-09-12
FI123100B true FI123100B (en) 2012-11-15

Family

ID=42074359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20105243A FI123100B (en) 2010-03-11 2010-03-11 Procedure for the collection of by-products

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2430233B1 (en)
CN (1) CN102472006B (en)
CA (1) CA2761757C (en)
FI (1) FI123100B (en)
WO (1) WO2011110746A1 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102337693B (en) * 2011-09-30 2014-01-22 重庆理文造纸有限公司 Process for stewing and washing dissolving pulp
SE539706C2 (en) 2014-11-07 2017-11-07 Valmet Oy Method for recovering hydrolysate
SE538454C2 (en) 2014-11-27 2016-07-12 Valmet Oy Method for displacement in batch digesters
EP3176320A1 (en) 2015-12-03 2017-06-07 Valmet AB Process to produce a bio-product
US10947669B2 (en) 2016-02-16 2021-03-16 Valmet Ab Method for recovering concentrated hydrolysate after hydrolysis of cellulose material
SE540305C2 (en) * 2017-02-07 2018-06-05 Valmet Oy System and method for silica removal in a pulping process
CN109759965B (en) * 2019-01-28 2020-11-24 江苏启航研磨科技有限公司 Preparation method of high-flexibility high-hardness sand paper
SE1950402A1 (en) 2019-04-01 2020-10-02 Valmet Oy Method for extracting hemicellulose from lignocellulosic material
SE543924C2 (en) * 2019-04-02 2021-09-28 Valmet Oy A method for extracting hydrolysate in a batch pulp production process
SE1950606A1 (en) * 2019-05-22 2020-10-13 Valmet Oy A method for extracting hydrolysate, a batch cooking system and a hydrolysate extracting arrangement
SE543253C2 (en) * 2019-06-26 2020-11-03 Valmet Oy Method for extracting hemicellulose from lignocellulosic material

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5788812A (en) * 1985-11-05 1998-08-04 Agar; Richard C. Method of recovering furfural from organic pulping liquor
AU676829B2 (en) * 1992-01-29 1997-03-27 Alcell Technologies Inc. Pulping of fibrous plant materials and recovery of resultantby-products
DE60014045D1 (en) * 1999-02-15 2004-10-28 Kiram Ab Saltsjoebaden METHOD FOR THE OXYGEN DIGESTION OF LIGANOCELLULOSIC MATERIALS AND RECOVERY OF DIGESTIVE CHEMICALS
FI123036B (en) 2006-02-10 2012-10-15 Metso Paper Inc Method for recovering hydrolysis products
FI20065105A0 (en) * 2006-02-10 2006-02-10 Metso Paper Inc Process for collection of hydrolysis products

Also Published As

Publication number Publication date
CN102472006A (en) 2012-05-23
CN102472006B (en) 2014-10-22
CA2761757A1 (en) 2011-09-15
FI20105243A0 (en) 2010-03-11
EP2430233B1 (en) 2013-05-08
EP2430233A1 (en) 2012-03-21
CA2761757C (en) 2017-10-10
WO2011110746A1 (en) 2011-09-15
FI20105243L (en) 2011-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123100B (en) Procedure for the collection of by-products
FI123036B (en) Method for recovering hydrolysis products
CA2827976C (en) Method and apparatus to produce pulp using pre-hydrolysis and kraft cooking
CA2837277C (en) Compact process for producing prehydrolyzed pulp
JPH08503744A (en) Method for producing viscose pulp
JPH09507697A (en) Production of pre-hydrolyzed pulp
EP3018251B1 (en) Method for recovering hydrolysate in a prehydrolysis sulfate cooking process for producing pulp
CN114232378B (en) Bamboo pulp preparation method and bamboo pulp
CN102016162A (en) Prehydrolysis sulfate cooking process
US9631317B2 (en) Method for displacement in batch digesters
FI122841B (en) Method and apparatus for making cellulosic pulp
FI120361B (en) Batch cooking process for the production of kraft pulp
FI121384B (en) Improved process for the preparation of cell pulp with turpentine recovery
CN220266173U (en) Slurry digestion system
He et al. Process Control for Dissolving Pulp by SuperBatch Cooking
CN202247508U (en) Black liquor heating processing system for recovering alkali
CN116590946A (en) Slurry digestion system
CN116695479A (en) DDS (direct digital synthesizer) cooking process of sulfate bamboo pulp
CN116145457A (en) Preparation method of bleached bamboo pulp
CA2707330A1 (en) Method and system for high alpha dissolving pulp production

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123100

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B