BR102015028113A2

BR102015028113A2 - método para a recuperar hidrolisado

Info

Publication number: BR102015028113A2
Application number: BR102015028113A
Authority: BR
Inventors: Ismo Rosengren; Lari Lammi; Petteri Kuusisto
Original assignee: Valmet Oy
Priority date: 2014-11-07
Filing date: 2015-11-06
Publication date: 2016-06-21
Also published as: US9663896B2; SE539706C2; SE1451339A1; US20160130753A1; EP3018251B1; BR102015028113B1; EP3018251A1; BR102015028113A8

Abstract

1/1 resumo método para a recuperação de hidrolisado a method for producing pulp is disclosed. more particularly, the invention concerns a displacement batch cooking process comprising recovery of a first treatment liquid by draining of the digester, preferably not using a displacement liquid. the inventive method may preferably be used in a prehydrolysis step, wherein the recovery of the by-products is improved. in the recovery step of the present invention, after the target p-factor in the prehydrolysis stage is reached, the hydrolysate is withdrawn by draining in at least one phase obtaining a strong first liquid and thereafter any residual hydrolysate may be displaced. fig. (8)

Description

"MÉTODO PARA RECUPERAR ΗIDROLISADO" Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a um método para a produção de polpa. Mais particularmente, diz respeito a um processo de cozedura em batelada de deslocamento recuperando um primeiro liquido de tratamento em um processo de formação de pasta em batelada de deslocamento.

Fundamentos da invenção [0002] O cozimento de sulfato de prehidrolise (Kraft) para a produção de pastas especiais que têm um elevado teor de alfa-celulose foi desenvolvido nos anos 1930, ver por exemplo, Rydholm, S.E., Pulping Processes, pp. 649 a 672, Interscience Publishers, Nova Iorque, 1968. A ideia básica é a de remover tanto quanto possivel, hemicelulose de fibras de celulose em conexão com a deslignif icação de modo a obter um elevado teor de alfa celulose . Isto é essencial porque as várias utilizações finais dessas pastas, pasta de dissolução, por exemplo, não toleram moléculas que hemicelulose de cadeia curta com estrutura molecular enxertada um aleatoriamente.

[0003] Uma etapa de prehidrolise separada permite o ajustamento desejado da hidrólise de hemiceluloses variando das condições de hidrólise. No processo de cozimento kraft de pré-hidrólise a deslignificação necessária não é realizada até uma segunda fase de cozimento separada. A pré-hidrólise é realizada quer como uma fase de vapor ou de água de pré-hidrólise, ou na presença de um catalisador. Nos processos anteriores de "vapor", os ácidos orgânicos liberados a partir da madeira durante o processo de estabelecer as condições de pH necessárias e executar a maior parte da hidrólise, enquanto que no último processo de "água", podem ser adicionadas pequenas quantidades de ácido mineral ou dióxido de enxofre para "ajudar" a pré-hidrólise. Em autohidrólise a fase de pré-hidrólise é realizada sem qualquer adição de ácidos. Convencionalmente autohidrólise é estabelecida em alguma temperatura de 30-40 ° C mais elevado do que com a adição de ácido.

[0004] Convencionalmente após prehidrólise do material celulósico, em um reator, o hidrolisado e o material celulósico prehidrolisado são neutralizados no reator de neutralização com lixivia alcalina de forma a produzir hidrolisado neutralizado e material celulósico prehidrolisado neutralizado. Há hidrolisado tanto no liquido livre fora das lascas e também presos e imobilizados dentro das lascas.

[0005] Em formação de Bio Polpa, tanto quanto possível do hidrolisado pode ser recuperado antes da operação de neutralização, de modo a ser capaz de utilizar os carboidratos liberados na hidrólise prévia como um produto adicional a partir do triturado. Uma fase de lavagem separada, em que o digestor é cheio primeiro com um liquido de lavagem e, em seguida, o líquido que contém os carboidratos é deslocado a partir do digestor, pode ser utilizado entre as fases de pré-hidrólise e de cozimento.

[0006] Deslocando o hidrolisado para fora através de uma extremidade do digestor através de um deslocamento de líquido adicionado na outra extremidade, é o método pré-estabelecido, mas tem mostrado que o deslocamento frontal desenvolvido é nada mas perfeito. Em vez disso o deslocamento perfeito, por uma zona de transição, mesmo líquido, é praticamente impossível obter uma vez que existem vazios ou áreas no volume da lasca com menos de embalagem, e, especialmente, próximo à parede do vaso. Estes vazios fazem o líquido de deslocamento a penetrar mais rápido e desenvolver estrias de volumes de lascas bem deslocadas e da mesma forma os volumes de volumes de lascas menos deslocadas. Como resultado, o hidrolisado será diluido com o liquido de deslocamento mais cedo do que o esperado, quando comparado com se deslocamento frontal perfeito foi estabelecido.

[0007] ÜS 8.262.854 descreve um método melhorado para o tratamento de material lignocelulósico, em que o digestor e o seu conteúdo é primeiro aquecido com vapor direto a uma temperatura predeterminada de hidrólise em fase de vapor e uma seguida de um pequeno volume de liquido de lavagem é introduzida no topo do digestor que o liquido de lavagem é escorrido através da coluna de lascas e removido a partir da extremidade inferior do digestor. De acordo com o processo descrito no documento US 8.262.854 o hidrolisado é recuperado por gotejamento utilizando fluxo de hidrolisado tipo cama para baixo. Neste método, a primeira fração do hidrolisado gotejou para baixo recolhido como uma fração do produto e a segunda fração é descarregada do digestor para o tanque de armazenamento hidrolisado quente para ser utilizada como o primeiro fluxo de liquido gotejar na batelada seguinte. Pela recuperação tipo leito gotejante em duas etapas é obtido um primeiro hidrolisado concentrado, mas a etapa de recuperação usando escorrendo é muito lenta e por isso é desvantajosa para a capacidade de produção, mas também para a qualidade da polpa. Além disso, o tratamento não é uniforme para o conteúdo do digestor; é óbvio que a canalização vai ocorrer durante o tratamento, isto é, o liquido vai onde é mais fácil. A lavagem será, assim, desigual através do leito de material no digestor devido a estes efeitos de canalização tais que alguns volumes do leito de lascas vai ser submetido a menos lavagem. Assim, uma grande quantidade de hemicelulose hidrolisada rica ainda pode ser mantida no volume de lasca.

[0008] Na EP 2430233 é divulgado um outro método para recuperar o hidrolisado a partir de uma fase de pré-hidrólise de vapor muito mais rápido do que possível, utilizando o método de gotejamento e como divulgado no documento US 8.262.854. Na EP 2430233 é a água introduzida no digestor, após hidrólise prévia na parte superior e inferior e submetida a circulação interna durante o enchimento do digestor. O enchimento de água pode ser continuado até que todo o volume de lasca dentro do digestor esteja encharcado de água. A água com o seu teor de hidrolisado é deslocada por um outro liquido usando deslocamento convencional e o processo pode continuar por um processo de neutralização de cozimento conhecidos na técnica.

OBJETIVO DA INVENÇÃO

[0009] O objetivo da presente invenção é o de otimizar a recuperação de um primeiro liquido de tratamento em um processo de formação de polpa de batelada de deslocamento, o dito primeiro liquido de tratamento com concentração mais elevada possível de compostos valiosos dissolvidos no primeiro líquido de tratamento, evitando a diluição excessiva do primeiro líquido e extraindo maiores volumes possíveis deste primeiro líquido não diluído.

[0010] Em uma aplicação preferida da invenção um hidrolisado é aplicado para a recuperação após a pré-hidrólise, em que o hidrolisado é mantido na concentração mais alta possível do hidrolisado em aspectos do conteúdo de carboidratos. Com o presente método as desvantagens dos processos anteriores podem ser ultrapassados ou, pelo menos, diminui notavelmente.

[0011] Um primeiro líquido forte não diluído pode ser recuperado sem ter que usar qualquer tipo de liquidos de lavagem. Tal primeiro liquido forte não diluido mantido a uma temperatura elevada é mais benéfico para a economia de calor do processo de recuperação subsequente de açúcar, reduzindo a carga de grandes quantidades de água, de tal sistema que tem de ser reduzida por destilação, evaporação ou outros métodos.

[0012] Como liquidos contendo enxofre não são usados para deslocar ou recuperar o hidrolisado, ele pode ser obtido essencialmente puro de enxofre.

[0013] A técnica de drenagem da invenção é evitar qualquer diluição que pode ocorrer como a cama de aparas para dentro do digestor muito raramente oferece uma resistência de fluxo uniforme através da seção transversal horizontal, nem na direção vertical. Isto leva a que os liquidos de deslocamento, muitas vezes encontram o seu caminho através do leito de lascas nas raias de menor resistência ao fluxo, ou seja, causando um efeito de "canalização" que lava a certos volumes de lascas em torno destas faixas, enquanto outras partes do volume de chip são menos lavadas por qualquer deslocamento frontal dos liquidos de lavagem.

[0014] A invenção pode ser aplicada tanto após hidrólise de vapor, bem como hidrólise preenchida com liquido, mas requer de enchimento do liquido, após a hidrólise usando vapor ou o liquido de processo residual, após hidrólise preenchida por liquido.

Resumo da Invenção [0015] A invenção refere-se a um método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento em um processo de formação de polpa em batelada de deslocamento em um digestor equipado com uma parte inferior, uma parte superior e uma posição de troca de meio liquido, compreendendo o dito método o enchimento do digestor com um primeiro liquido de tratamento. O método é caracterizado pelo fato do processo continua por, [0016] - Drenar o primeiro liquido de tratamento a partir do digestor através de uma das posições de troca de liquido intermediário ou inferior em, pelo menos, uma primeira fase de drenagem de obtenção de um primeiro liquido forte;

[0017] - Enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido forte para uma posição de processamento dedicada seja para uso em uma fase diferente do processo de formação de pasta ou de batelada para processamento adicional em que pelo menos uma parte do conteúdo do primeiro liquido forte é utilizado para a recuperação de subprodutos.

[0018] A fim de evitar qualquer diluição do primeiro liquido de tratamento, é essencial que pelo menos a primeira fase da recuperação é realizada como uma etapa de drenagem.

[0019] O método da invenção para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento é ainda mais melhorado através da aplicação depois de uma pré-hidrólise, em que o primeiro liquido de tratamento é utilizado durante a hidrólise prévia do conteúdo do digestor para produzir um hidrolisado de ácido contendo os carboidratos dissolvidos no hidrolisado durante a pré-hidrólise. Assim, depois da fase de pré-hidrólise pelo processo continua por, [0020] - Drenagem do hidrolisado do digestor através de uma das posições de troca de liquido intermediário ou inferior em, pelo menos, uma primeira fase de drenagem obtendo um primeiro liquido forte;

[0021] -Enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido forte para transformação subsequente em um processo de recuperação de açúcar usando os carboidratos dissolvidos no hidrolisado.

[0022] A concentração de carboidratos neste primeiro liquido forte pode, assim, ser mantida a concentração mais alta possível, o que é benéfico para o processo de recuperação de açúcar.

[0023] O método da invenção para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento é ainda mais melhorado através da aplicação depois de uma pré-hidrólise, em que após o enchimento do digestor com um primeiro liquido durante ou após a etapa de prehidrolização em que o primeiro liquido contido no digestor é submetido a circulação dentro do digestor, retirando primeiro liquido da posição de troca de liquido média e a reintrodução superior e inferior do digestor de modo que o primeiro volume de liquido passa do volume, pelo menos um tempo, as lascas, lavando assim, os carboidratos dissolvidos no hidrolisado. Por esta etapa de lavagem a maioria dos carboidratos dissolvidos poderíam ser pegos no primeiro liquido e dissolvidos uniformemente no primeiro volume de liquido. De preferência, a proporção de deslocamento pode ser superior a 1 hora, e até 5-10 vezes, especialmente se a pré-hidrólise é realizada em fase de vapor.

[0024] 0 método da invenção para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento pode ser ainda mais melhorado através da aplicação depois de uma pré-hidrólise, em que a drenagem é ajudada pelo deslocamento de vapor ou gases através do digestor, dito vapor ou gases adicionados por meio da posição de troca de liquido de topo e em que a pressão e temperatura no primeiro liquido forte é mantida. A utilização de vapor, de preferência vapor de baixa pressão, não irá diluir o primeiro liquido como a temperatura no material prehidrolisado é alta e acima do ponto de condensação do vapor. Isso também irá acelerar a fase de drenagem e aumentar o volume recuperado do primeiro liquido forte.

[0025] O método da invenção para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento é melhorado pela aplicação depois de uma pré-hidrólise, em que a drenagem é feita retirando o primeiro liquido forte através da posição de troca de liquido média e as fases finais deslocando o primeiro liquido forte mantido no digestor abaixo da posição de troca de liquido média através de um deslocamento usando água quente adicionada à posição de troca de liquido de fundo deslocando o primeiro liquido forte residual para fora da posição de troca de liquido média. Isto irá limitar riscos para diluição do primeiro liquido forte residual como o deslocamento é apenas realizado em um pequeno volume do digestor, e efeitos de canalização irão ter menos impacto na distorção do deslocamento frontal através do material de celulose triturado mantido no digestor.

[0025] O método da invenção para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento é ainda mais melhorado através da aplicação depois de uma pré-hidrólise, em que o primeiro liquido forte é mantido à temperatura de pré-hidrólise e armazenado no tanque acumulador antes da transformação em um processo de recuperação de açúcar usando os carboidratos dissolvidos no hidrolisado.

[0027] Isto é mais vantajoso para o processo de recuperação de açúcar e a economia de calor do processo, como fases iniciais são focadas sobre o aumento da concentração de carboidratos, utilizando processos de destilação ou de evaporação, e posterior conversão de carboidratos para os monômeros de açúcar, o que requer outro tratamento térmico, para a produção de etanol, ou outros processos.

[0028] O método da invenção para a recuperação de um hidrolisado é melhorado por após terminar a drenagem do primeiro liquido de tratamento e a obtenção de um primeiro liquido forte o digestor é cheio com água quente de novo até que o volume de material celulósico triturado seja submerso em água quente, em que após o conteúdo de água quente ser submetido à circulação de tal modo que o volume de água quente é feito circular, pelo menos, 1 hora, [0029] - Drenagem do volume de água quente do digestor através de uma das posições de troca de liquido média ou inferiores em, pelo menos, uma segunda fase de drenagem para obtenção de um segundo liquido fraco;

[0030] -Enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido fraco a um segundo acumulador dedicado para ser utilizado como o primeiro liquido antes do tratamento de pré-hidrólise em um ciclo de carga subsequente.

[0031] Esta segunda fase de lavagem pode pegar os carboidratos residuais molhando o material de celulose triturado drenado, e durante a circulação irá deslocar alguns dos residuos ligados ao material triturado. À medida que o digestor de batelada é cheio uma segunda vez com água de lavagem quente, a concentração dos carboidratos irá ser consideravelmente menor do que no primeiro liquido forte e este hidrolisado fraco pode ser utilizado como o primeiro liquido em um seguinte ciclo de batelada, de modo a que o conteúdo de carboidrato no primeiro liquido já está elevado no enchimento inicial do digestor, e, assim, pode aumentar o rendimento de carboidrato no primeiro liquido drenado.

Breve descrição das figuras.

[0032] A invenção irá ser descrita por um processo sequencial descrito nas figuras 2 a 19; em que [0033] Fig.l mostra como um deslocamento de liquido frontal convencional é desenvolvido através do digestor de batelada;

[0034] Fig.2 mostra a primeira fase de enchimento de lasca com distribuição de vapor de baixa pressão e aquecimento;

[0035] Fig.3 mostra uma primeira fase de aquecimento opcional do digestor preenchido com vapor de baixa pressão;

[0036] Fig.4 mostra uma segunda fase de aquecimento subsequente opcional usando vapor de média pressão;

[0037] Fig.5 mostra um estágio de pré- hidrólise opcional em fase de vapor;

[0038] Fig. 6 mostra o inicio da água quente ou enchimento de hidrolisado do digestor;

[0039] Fig.7 mostra a fase de circulação da água quente ou digestor preenchido de hidrolisado;

[0040] Fig.8 mostra a primeira fase de drenagem da invenção para o digestor através de retirada da tela média;

[0041] Fig.9 mostra o deslocamento final de hidrolisado residual abaixo da tela média usando deslocamento com água quente;

[0042] Fig.10 mostra um segundo enchimento de água quente opcional;

[0043] Figura 11 mostra uma circulação opcional, seguindo o segundo enchimento de água quente;

[0044] Fig.12 mostra uma drenagem opcional de tela média da 2a água quente circulada;

[0045] Fig.13 mostra a próxima fase com o deslocamento do segundo volume de água quente residual com neutralizando licor branco quente;

[0046] Fig.14 mostram como o segundo volume de água quente foi deslocado com licor branco quente;

[0047] Fig.15 mostra como a almofada de licor branco quente está enchendo ainda mais o digestor;

[0048] Fig.16 mostrar a próxima fase inicial com preenchimento de licor quente, deslocando o bloco de licor branco quente para cima, através do volume do digestor, [0049] Fig.17 mostram o quão preenchimento de licor quente está deslocando a almofada de licor branco quente para cima, enquanto a almofada de água quente residual é deslocada para HBL 2;

[0050] Fig.18 mostra o quão preenchimento de licor quente está deslocando a almofada de licor branco quente residual para HBL 2;

[0051] Fig.19 mostra que o digestor foi completamente cheio com licor quente à frente do subsequente cozimento kraft.

Fundamentos da técnica e definições utilizadas na presente descrição prévia [0052] Na figura 1 mostra-se um ciclo de deslocamento convencional em um digestor descontínuo, onde um primeiro licor é deslocado através de uma parte superior da tela TS pela adição de um segundo licor de deslocamento através de uma entrada na parte inferior.

[0053] 0 digestor inclui um fundo, uma parte superior e uma posição de troca de liquido média. A posição de troca de liquido inferior inclui, pelo menos, uma entrada para a adição de diferentes licores, convencionalmente e pode ser dedicada entrada para cada tipo de licores ou de vapor a ser introduzido.

[0054] A posição de troca de liquido média inclui, pelo menos, uma tela de meio MS que é a posição de retirada essencial utilizada quando se retira e faz circular o liquido de cozimento, mas a tela pode também ser usada para adicionar licores de tratamento ou vapor. Usando a tela média também como um distribuidor em fases especiais ajuda a manter a tela aberta. Uma bomba está localizada na linha de retirada da tela média, e se preenchida cinzenta como na figura 1, a bomba é desligada.

[0055] Em digestores descontínuos comerciais de hoje, o volume do digestor é de cerca de 300m3, que, naturalmente, pode variar, dependendo da capacidade pretendida para o digestor. Em tal digestor a tela média normalmente está localizada no 1/3 inferior do digestor, com um volume de 100m3 abaixo da tela média e, assim, 200m3 acima da tela média.

[0056] A posição de topo de troca de líquido inclui pelo menos uma tela FS de entrada de alimentação na lasca e uma tela superior TS maior. A tela de alimentação é um injetor de vapor de um desenho conhecido que acrescenta um movimento giratório ao fluxo de entrada de material celulósico triturado, durante o enchimento de modo a que uma superfície plana superior do material de celulose triturado é obtida. A tela de topo é uma tela usada para retirar gases, mas também retirar licores deslocados.

[0057] As três figuras mostram da esquerda para a direita mostram como o deslocamento da frente é desenvolvido dentro do digestor em batelada durante o processo de deslocamento. Na primeira fase, figura a esquerda, é adicionado licor quente, e aqui enchendo o fundo inteiro de parte cônica, como deslocamento de licor para o fundo do digestor irá deslocar o Io licor através do topo .

[0058] Na segunda fase, figura do meio, é a frente de deslocamento movendo para cima conforme licor mais quente é adicionado e conforme indicado não é mais frente ao deslocamento de um perfeito deslocamento horizonta frontal, mas em vez disso são as raias do licor quente que penetram os volumes de lasca mais rápido do que em outros áreas. Isso se aplica especialmente para os volumes de lascas perto de parede digestor.

[0059] Em uma fase posterior, a figura da mão direita, é mostrada como essas manchas de licor quente alcançam a tela de topo, enquanto ainda grandes volumes de conteúdo de lascas mais para baixo do digestor não foram deslocados em tudo. Este efeito está resultando em uma diluição do Io licor deslocado mais cedo do que o esperado comparado se o deslocamento frontal tinha uma horizontal perfeita frontal sem esses riscos.

[0060] Este exemplo do estado da técnica mostram o deslocamento convencional de um primeiro liquido com um segundo liquido diferente, e o segundo liquido aqui é licor quente.

[0061] Apenas um digestor é mostrado, mas tipicamente é um número de digestores utilizados funcionando em sequência e, assim, em diferentes fases do cozimento. Se, por exemplo, 5 digestores são operados o primeiro digestor é iniciado e, em seguida, os digestores restantes são iniciados em algum intervalo de tempo que pode corresponder a 1/5 do tempo total do ciclo de cozimento para um digestor. Polpa cozida pode então ser fundida a um tanque de sopro, a intervalos regulares, e os liquidos de processo armazenados em tanques acumuladores e atmosféricos podem ser utilizados em outro digestor minimizando o tempo de permanência inativo para os liquidos utilizados.

[0062] O sistema de tubulação é simplificado mostrando apenas um ponto de adição de liquido para WL, filtrado lavado, vapor LP__ e MP-, mas em um sistema real são tubulações conectadas ao digestor.

Descrição detalhada da invenção [0063] A invenção pode ser aplicada a qualquer fase de cozimento por batelada em que o primeiro liquido deve ser mantido em uma forma não diluida em volumes maiores possíveis. Assim, o primeiro líquido pode ser um hidrolisado ou qualquer outro líquido de processo, que captam compostos dissolvidos a partir do material celulósíco triturado tratado no digestor. No entanto, o primeiro líquido pode também ser licor morno ou quente a partir de uma sequência de pré-aquecimento antes de qualquer tipo de cozimento. O primeiro líquido pode também ser diferentes licores de impregnação ou líquidos contendo polissulfureto, antraquinona, filtrado CCE ou semelhante.

[0064] Em figuras seguintes são mostrados um processo de pré-hidrólise sequencial antes de um cozimento kraft, onde a invenção é aplicada na fase de recuperação após a pré-hidrólise do hidrolisado. Para processamento adicional do hidrolisado, é essencial que o hidrolisado tenha um conteúdo tão elevado quanto possível de carboidratos, captura tanto quanto possível, os carboidratos dissolvidos, enquanto evita a diluição do hidrolisado com água ou produtos químicos que podem prejudicar o processo de recuperação. Alto teor de água reduz a economia de calor do processo de recuperação subsequente.

UMA SEQUÊNCIA DE BATELADA DE PROCESSO DE PREHIDRÒLISE KRAFT

[0065] Na figura 2 mostra-se a primeira fase de cozinhar em bateladas, onde o material de celulose triturado é alimentado no digestor durante adição de vapor a baixa pressão através do topo e posições de troca líquida de fundo, e gases de ventilação através do da posição de troca liquida média. O vapor adicionado ao topo é injetado através de um redemoinho de indução de entrada convencional que ajuda a espalhar o material celulósico triturado em uma camada uniforme dentro do digestor.

[0066] Na figura 3 é mostrada uma extensão opcional de aquecimento a vapor de baixa pressão em um digestor preenchido aquecendo o material celulósico triturado em direção ao ponto de condensação do vapor de baixa pressão, tipicamente em algum 130-140 ° C, no máximo.

[0067] Na Figura 4 mostra-se uma fase de aquecimento de vapor final opcional onde o digestor preenchido é aquecido em direção a temperatura de pré-hidrólise completa utilizando o vapor de pressão média.

[0068] Na Fig.5 mostra-se uma pré-hidrólise de fase de vapor opcional, em que a temperatura é mantida durante um tempo suficiente para submeter o material no digestor a uma hidrólise completa, isto é, atingir o fator-P necessário.

[0069] Na figura 6 é mostrado o enchimento do digestor com água quente e/ou hidrolisado, o que pode ser feito diretamente após a fig. 2, 3 ou 4 ou, alternativamente, depois de uma pré-hidrólise de fase de vapor ilustrada na figura 5. Assim, a água ou hidrolisado é introduzido para a posição de troca de liquido inferior até que o nivel do liquido cubra o material de celulose triturado dentro do digestor.

[0070] Na Fig.7 é mostrada uma fase posterior de circulação no digestor, onde o liquido de tratamento é retirado da posição de troca liquida média e reintroduziu a ambos a posição de troca liquida superior e inferior. Se esta é uma fase de eliminação, após hidrólise em fase de vapor (FIG 5) , a relação de circulação do liquido de tratamento pode muito bem ser superior a 1,5 vezes o volume total do liquido de tratamento, possivelmente até 5-10 vezes, especialmente se a prehidrólise é realizada em fase de vapor. Se este for o local de uma prehidrólise da água enchida, o digestor é mantido a esta temperatura e pressão até que a etapa de prehidrólise é completada, isto é, o fator-P necessário tenha sido atingido. Fator-P é um fator definido para controlar a fase de prehidrólise, tendo a temperatura e o tempo em conta (como por exemplo, fator H); Herbert Sixta, Handbook of Pulp, Volume 1, Wiley- VCH Verlag, 2006, páginas 343-345.

[0071] Na figura 8 mostra a recuperação inventiva do primeiro liquido de tratamento, o qual após hidrólise prévia é hidrolisado. Recuperação começa com drenagem de hidrolisado de, pelo menos, a posição de troca de liquido média, e enviando o hidrolisado a um forte primeiro acumulador liquido. Como mostrada, a drenagem pode ser assistida pela adição de um deslocamento de gás quente através do digestor, tais como vapor de LP. Um compressor pode ajudar este deslocamento de gás, mas o importante é que não há grandes volumes de liquidos de deslocamento que são usados. À medida que o material de celulose triturado está à temperatura de prehidrólise completa, essencialmente, nenhum volume de condensado é formado utilizando vapor de baixa pressão, que pode diluir o hidrolisado.

[0072] Alternativamente a drenagem poderia ser feita sem a adição de vapor, e em tal caso é a pressão reduzida, baixando o nivel de liquido, e o liquido será principalmente vapor de evaporação no vazio acima do nivel do licor.

[0073] O primeiro liquido forte recuperado é depois enviado para processamento em um processo de recuperação de açúcar usando os carboidratos dissolvidos no hidrolisado.

[0074] Como mostrado na Fig.9 a drenagem é continuada até que o nivel de hidrolisado esteja se aproximando da posição de troca liquida média e do volume residual de hidrolisado mantido abaixo da posição de troca liquida média é deslocado por adição de água quente para a posição de troca liquida inferior. A adição de água quente pode continuar até que o hidrolisado seja deslocado e retirado a partir da tela de meio, a tal ponto que o hidrolisado começa a tornar diluido, o qual pode ser detectado por um sensor de pH ou a condutividade na tomada de retirada. Como é apenas a parte inferior do digestor que é submetida a deslocamento, a fim de diluição do hidrolisado é consideravelmente reduzida em comparação com um deslocamento de todo o volume da batelada.

2a LAVAGEM OPCIONAL

[0075] Após a retirada do hidrolisado na figura 9, pode uma segunda lavagem opcional continuar, cuja finalidade é a de captar a parte do hidrolisado que está molhada na superfície do material triturado no digestor, assim como permitir uma difusão de uma parte do hidrolisado que está ligada ao material triturado. Como mostrado na Figura 10 pode, em seguida, o fornecimento de água quente continuar até que o volume de material triturado seja submerso em água quente.

[0076] Na figura 11 é mostrada uma fase de circulação, onde a água quente é retirada da tela do meio e recirculada para cima e em baixo. Tal circulação de liquido intensificada pode vazar mais do hidrolisado ligado ao material triturado.

[0077] A segunda lavagem opcional é, em seguida, como mostrado na figura 12 terminando por drenagem do hidrolisado mais fraco para um acumulador de hidrolisado fraco dedicado.

[0078] O hidrolisado fraco pode ser preferencialmente utilizado para o enchimento do digestor em frente de uma pré-hidrólise preenchida com liquido, ou como liquido de lavagem após uma hidrólise em fase de vapor.

[0079] Esta lavagem opcional requer um tanque acumulador dedicado extra para armazenar o hidrolisado fraco, e só é considerado em fábricas onde o rendimento dos carboidratos é otimizado em detrimento dos custos de investimento para o acumulador extra.

FASE DE NEUTRALIZAÇÃO

[0080] Na Figura 13 é mostrado o inicio da fase de neutralização, onde licor branco HWL quente é adicionado ao digestor de modo a oscilar, o pH do conteúdo de condições ácidas para alcalina. A lixivia branca quente (preta na figura) é adicionada apenas em uma quantidade de enchimento do digestor parcialmente, formando uma almofada de lixivia branca quente. Como se mostra na figura 13, é hidrolisado fraco residual retirado na tela média pode ser dirigido para a fraco de hidrolisado de acumulador, até que a almofada de licor branco atinja a tela média como se vê na figura 14. Na figura 15 mostra como a almofada de licor branco ainda desloca um volume residual de hidrolisado fraco de cima.

[0081] Imediatamente após este volume de lixivia branca quente ser adicionada de enchimento de licor quente tal como mostrado na figura 16. A almofada com lixivia branca quente (preta na figura) é empurrada para cima balançando o pH a condições alcalinas antes do enchimento com licor quente, tendo esta última a carga substancial alcalina para o subsequente cozimento kraft.

[0082] No final da fase de neutralização é a água de lavagem residual HBL deslocada para o acumulador, como se mostra na figura 17, e a lixivia branca quente consumida também é deslocada para o acumulador de HBL, como se mostra na figura 18.

INÍCIO DE COZIMENTO KRAFT

[0083] Na figura 19 é mostrado como o digestor inteira finalmente é preenchido com licor quente, ou seja, as proporções corretas de licor preto e branco necessários para o cozimento kraft. E o cozimento kraft continua durante a circulação semelhante à mostrada nas figuras 7 ou 11, mas não é descrito em detalhe aqui.

Claims

1. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento em um processo de produção de polpa em batelada por deslocamento em um digestor preenchido com material celulósico fragmentado e equipado com uma parte inferior, uma parte superior e uma posição de troca de liquido intermediária, o referido método compreendendo encher o digestor com um primeiro liquido de tratamento durante ou depois de uma etapa de pré-hidrolização de vapor caracterizado pelo fato de que o processo continuar por, - após encher o digestor com um primeiro liquido de tratamento, durante ou após a etapa de pré-hidrolização o primeiro liquido contido no digestor é submetido a circulação dentro do digestor, retirando o primeiro liquido a partir da posição de troca de liquido intermediária e reintroduzir para a parte superior e a parte inferior do digestor de tal modo que o primeiro volume liquido passa o volume de cavaco pelo menos 1 vez, lavando assim os carboidratos dissolvidos no hidrolisado; drenar do primeiro liquido de tratamento a partir do digestor através de uma das posições de troca de liquido intermediária ou da parte inferior em pelo menos uma primeira fase de drenagem obtendo um primeiro liquido forte; - enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido forte para uma posição de processamento dedicado quer para uso em uma fase diferente do processo de formação de polpa em batelada ou para processamento adicional em que pelo menos uma parte do conteúdo do primeiro liquido forte é utilizada para a recuperação de bi-produtos.

2. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro liquido de tratamento é utilizado durante a pré-hidrólise do material celulósico fragmentado para produzir um hidrolisado ácido contendo os carboidratos dissolvidos no hidrolisado durante a pré-hidrólise em que após a etapa de pré-hidrólise o processo continua por, drenar o hidrolisado a partir do digestor através de uma das posições de troca de liquido intermediária ou da parte inferior em, pelo menos, uma primeira fase de drenagem, obtendo um primeiro liquido forte; - enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido forte para processamento adicional em um processo de recuperação de açúcar usando os carboidratos dissolvidos no hidrolisado.

3. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a drenagem é auxiliada pelo deslocamento de vapor ou de gases através do digestor, o referido vapor ou gases adicionados através da posição de troca de liquido na parte superior e em que a pressão e a temperatura no primeiro liquido forte é mantida.

4. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a drenagem é feita retirando-se o primeiro liquido forte através da posição de troca de liquido intermediária e nas fases finais deslocando o primeiro liquido forte residual mantido no digestor abaixo da posição de troca de liquido intermediária através de um deslocamento usando água quente adicionada à posição de troca de liquido da parte inferior deslocando o primeiro liquido forte residual para fora através da posição de troca de liquido intermediária.

5. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro liquido forte é mantido à temperatura de pré-hidrólise e armazenado em um tanque acumulador dedicado antes do processamento em um processo de recuperação de açúcar usando os carboidratos dissolvidos no hidrolisado.

6. Método para a recuperação de um primeiro liquido de tratamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que após terminar a drenagem do primeiro liquido de tratamento e obter o primeiro liquido forte, o digestor é enchido com água quente novamente até que o volume de material celulósico fragmentado esteja submerso em água quente, onde depois do conteúdo de água quente ser submetido à circulação de tal modo que o volume de água quente é feito circular por pelo menos 1 vez, drenar o volume de água quente a partir do digestor através de uma das posições de troca de liquido intermediária ou da parte inferior em pelo menos uma segunda fase de drenagem, obtendo um primeiro liquido fraco; - enviar pelo menos uma parte do primeiro liquido fraco para um segundo acumulador dedicado para ser utilizado como o primeiro liquido de tratamento além da pré-hidrólise em um ciclo de batelada subsequente.