BR112013025864B1 - método e sistema para produção eficiente de polpa de dissolução em um moinho de kraft produzindo polpa com grau de papel com um digestor de tipo contínuo - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA PARA PRODUÇÃO EFICIENTE DE POLPA DE DISSOLUÇÃO EM UM MOINHO DE KRAFT PRODUZINDO POLPA COM GRAU DE PAPEL COM UM DIGESTOR DE TIPO CONTÍNUO. Método e sistema para fabricação de polpa usado em conexão com um processo kraft incluem um vaso de pressão vertical operado no modo de batelada, um digestor contínuo de vaso único ou de vasos múltiplos e outro equipamento para novo processamento de estoque marrom, tal como para lavagem, deslignificação com oxigênio, alvejamento e secagem. Um sistema de alimentação e transporte pode incluir um alimentador de alta pressão ou sistema de bomba direta e, seletivamente, fornece material contendo fibra para o digestor contínuo ao fazer produto de polpa de grau inferior e para o vaso de pressão vertical, quando produzindo polpa de grau superior, tal como polpa para dissolução. O vaso de pressão vertical utilizado para a pré-hidrólise e a neutralização, após o que a polpa resultante é alimentada para o digestor contínuo para cozimento. Licor branco e licor negro do mesmo moinho podem ser utilizados para os fluidos de neutralização. O mesmo digestor contínuo é usado, seletivamente, para cozimento em conexão com a fabricação de produtos de polpa de diferentes graus ou (...).
Description
[001] O presente pedido reivindica o benefício de Pedido Provisório dos Estados Unidos Nº de Serie 61/473.712, depositado em 8 de abril de 2011, aqui incorporado através de referência, como se fosse aqui apresentado completamente.
[002] O campo da invenção, em geral, se refere ao processamento de polpa e, mas especificamente, a um método e a um sistema para produção eficiente de tipos diferentes de polpa usando um processo de cozimento de kraft.
[003] A polpa criada a partir de materiais orgânicos, tais como aparas de madeira ou outra vegetação pode ser processada em um produto de celulose de grau relativamente baixo para usos, tais como papel, ou em um produto de celulose de grau relativamente alto para fazer vários tecidos ou produtos sintéticos. Por exemplo, polpas de alto grau podem ser usadas, potencialmente para fazer raiom e outros sintéticos e têxteis ou podem ser usadas para fazer acetato de celulose ou ésteres de celulose que têm uma variedade de usos comerciais. Esse grau maior de polpa, que está disponível em níveis diferentes de pureza, é referido, comumente como polpa de dissolução e, em geral, é muito mais caro do que a polpa com grau de papel.
[004] Existe um número de métodos químicos e mecânicos para processamento de materiais orgânicos a fim de fabricar produtos de polpa, tais como papel. Algumas das etapas básicas incluem a preparação do material bruto (por exemplo, descascamento e lascagem), separação das fibras de madeira por meios mecânicos ou químicos (por exemplo, moagem, refino ou cozimento) para separar a lignina e extrativos de celulose das fibras de madeira, remoção de agentes de coloração através de alvejamento e formação da polpa processada resultante em papel ou outros produtos. Além disso, e em conexão com a fabricação de polpa e papel, moinhos de polpa, tipicamente, também têm instalações para produzir e recuperar agentes químicos, coletar e processar subprodutos a fim de produzir energia e remover e tratar resíduos a fim de minimizar o impacto ambiental.
[005] Um processo bem conhecido para fabricação de polpa é conhecido como o processo kraft, o qual já existe há muitas décadas. Em um processo kraft típico, materiais orgânicos são tratados com produtos químicos e calor a fim de liberar ligninas e purificar a celulose dentro dos materiais orgânicos. O material orgânico pode ser tratado com uma mistura aquosa de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio, conhecida como licor branco. O tratamento rompe a ligação entre a lignina e a celulose e degrada a maior parte da lignina e uma porção de macromoléculas de hemicelulose em fragmentos que são solúveis em soluções fortemente básicas. Esse processo de liberação de lignina da celulose circundante é conhecido como deslignificação. A porção solúvel, em seguida, é separada da polpa de celulose.
[006] Quando da fabricação de polpa com grau de dissolução, uma meta é obter uma alta pureza ou qualidade de celulose. A qualidade da polpa pode ser avaliada por diversos parâmetros. Por exemplo, a percentagem do teor de alfa celulose expressa a pureza relativa da polpa processada. O teor de alfa celulose pode ser estimado e calculado com base na solubilidade da polpa (por exemplo, fatores S10 e S18). Os graus de deslignificação e a degradação da celulose são medidos pelo Número Kappa ("KN") e pela viscosidade da polpa,respectivamente. Uma viscosidade de polpa maior indica um comprimento maior de cadeia de celulose e menor degradação.
[007] Quando da fabricação da polpa de dissolução, é comum realizar as etapas de pré-hidrólise e neutralização na polpa antes do cozimento. A préhidrólise, em geral, é realizada para remover a hemicelulose, ligninas em menor grau. A pré-hidrólise geralmente é realizada utilizando água quente, vapor, ácido (usualmente sulfúrico) ou qualquer de suas combinações. Após a pré-hidrólise, o material orgânico é neutralizado com um licor de neutralização (tipicamente, meio alcalino) tal como soda cáustica, licor branco, licor negro fraco ou qualquer de suas combinações. Após a neutralização, o material orgânico é cozido em um digestor juntamente com vários licores de cozimento, de modo a dissolver ainda mais a hemicelulose e as ligninas. A polpa cozida resultante, conhecida como estoque marrom, pode ser recolhido, lavado, e branqueada pelos processos a jusante, a fim de produzir polpa de características desejadas.
[008] Quando da fabricação da polpa com grau de papel, não é necessário realizar o mesmo tipo de pré-hidrólise e neutralização, como conduzido quando da fabricação de polpa de dissolução. O estágio de cozimento para polpa com grau de papel, em geral, é similar ao processo de cozimento para fabricação da polpa com grau de dissolução. O processo de fabricação de polpa com grau de papel, em geral, tem um rendimento maior do que usado para a polpa com grau de dissolução, porque quando na ausência de pré-hidrólise e neutralização, significativamente, menos hemicelulose é removida.
[009] Existem dois tipos básicos de digestores utilizados para a produção de polpa. O primeiro tipo é referido como um digestor de batelada, o qual é um tipo de vaso de pressão vertical, geralmente utilizado para realizar as etapas de processamento sequenciais na polpa. Quando da fabricação de polpa de dissolução, o mesmo digestor ou vaso de pressão vertical é usado pela primeira vez para a pré-hidrólise e neutralização, e em seguida durante o cozimento de kraft. O segundo tipo de digestor é referido como um digestor contínuo, que, geralmente, inclui a totalidade ou alguns dos estágios de processamento, através da conclusão do cozimento, em diferentes níveis de uma única unidade. Ao fazer a polpa de dissolução em um digestor contínuo, a pré-hidrólise pode ser realizada em uma porção superior do digestor contínuo e o cozimento em uma porção inferior do digestor contínuo.
[010] O uso de um digestor contínuo de vaso único para fazer a polpa de dissolução pode ter problemas significativos. Por exemplo, descamação ou oleosidade eventualmente ocorrem devido à mistura de hidrolisado e licores de kraft . Quando isso acontece, o sistema tem de ser desligado e limpo. Também, pode ser mais difícil ou impossível recuperar separadamente hidrolisado como um subproduto. Em uma tentativa para superar esses problemas, digestores contínuos de dois vasos têm sido desenvolvidos, tal como exemplificado, por exemplo, pela Patente dos Estados Unidos Nos. 4.436.586, 4.174.997 e 4.668.340. Esses sistemas são, às vezes, anunciados como tendo a capacidade de manter uma separação mais limpa entre os licores ácidos no sistema de pré -hidrólise e os licores cáusticos no sistema de Kraft. Os dois vasos de um digestor contínuo trabalham em conjunto para proporcionar um processo contínuo em que as aparas de madeira pré-vaporizados ou matéria similar são depositadas no topo do primeiro vaso, são expostas à pré-hidrólise à medida que passam em sentido descendente no primeiro vaso até que são finalmente descarregadas do fundo daquele vaso, distribuídas na parte superior do segundo vaso e, então, expostas a um processo de cozimento à medida que passam no sentido descendente através do segundo vaso, até que, finalmente, são descarregadas do fundo do vaso.
[011] Muitas instalações de polpa que se focalizam na produção de polpa com grau de papel empregam digestores contínuos de vaso único. Essas instalações não são bem adequadas para a fabricação de polpa de dissolução. O uso de um digestor contínuo de vaso único para produzir polpa de dissolução, conforme notado, resultará em descamação e oleosidade, o que, eventualmente, requer uma paralisação do sistema para limpeza.
[012] Existe uma necessidade de um sistema e método de produção de polpa que permita maior flexibilidade, eficiência aumentada ou outros benefícios e que, em geral, pode evitar a necessidade de desligar, periodicamente, as instalações para limpeza resultante de reações que ocorrem durante fabricação de polpa com grau de dissolução.
[013] Em um aspecto, um método e um sistema aperfeiçoados para fabricação de polpa são proporcionados em que polpas de qualidade diferente podem ser produzidas, seletivamente, usando equipamento de cozimento de kraft compartilhado e que, quando da produção de polpa de dissolução, equipamento de pré-hidrólise adicional. O método e o sistema podem ser empregados para readaptação, economicamente, de um moinho de polpa com grau de papel existente com um sistema de vaso de pressão adicional operado no modo de batelada junto com certo equipamento de suporte a fim de permitir que o moinho produza, seletivamente, polpa com grau de papel ou polpa de dissolução de maneira eficiente.
[014] De acordo com uma ou mais modalidades, um método e um sistema para fabricação de polpa usado em conexão com um processo de kraft inclui um digestor contínuo, junto com equipamento a jusante para processamento do estoque marrom resultante, que pode incluir, entre outras coisas, equipamento e processos para lavagem do estoque marrom e tratando o mesmo através de deslignificação com oxigênio, alvejamento da polpa deslignificada e secagem da polpa. Para fazer polpa com grau de papel ou, geralmente de qualidade inferior as aparas de madeira ou outros materiais contendo fibra orgânica podem ser alimentados no digestor contínuo para cozimento para o início do processo. Para fazer polpa com grau de dissolução ou, em geral, de qualidade superior, aparas de madeira de outros materiais contendo fibra orgânica podem primeiro ser alimentados em um vaso de pressão vertical operado no modo de batelada para realização de pré-hidrólise, após o que as aparas hidrolisadas resultantes podem ser alimentadas no digestor contínuo para cozimento.
[015] Em um aspecto, equipamento compartilhado pode ser utilizado para produzir, seletivamente, polpa com grau de papel ou de dissolução, dependendo de se o vaso de pressão vertical é empregado para pré-hidrólise e neutralização no modo de batelada e submeter a quaisquer modificações ou otimizações apropriadas de parâmetros de cozimento e etapas subsequentes a jusante. Isso pode reduzir substancialmente os custos e proporcionar flexibilidade de produção significativa.
[016] Em outro aspecto, uma instalação de processamento de polpa com grau de papel, empregando um digestor contínuo, pode ser modificada ou readaptada com um sistema de vaso de pressão vertical a montante, operado em um modo de batelada (junto com outro equipamento de suporte, conforme possa ser necessário) a fim de permitir que todo o sistema combinado produza polpa de dissolução, submeter a quaisquer modificações ou otimizações apropriadas de parâmetros de cozimento e etapas subsequentes a jusante. Entre outras coisas, essa abordagem pode permitir, vantajosamente, que uma instalação de processamento de polpa com grau de papel existente seja utilizada para produzir polpa de dissolução de grau superior, mais cara, pode economizar nos custos e pode proporcionar flexibilidade de produção significativa. Pode ainda permitir que licor branco e licor negro, gerados localmente no mesmo moinho (em conexão, por exemplo, com a operação de um processo de geração de licor branco, tal como uma usina ou instalação de recaustificação, ou em conexão com atividades de lavagem) sejam utilizados como fluidos de neutralização, quando da fabricação de polpa de dissolução, evitando, potencialmente, a necessidade de usar uma fonte externa desses licores
[017] De acordo com ainda outro aspecto, um sistema e um método para a produção de polpa de dissolução é proporcionado pelo uso de um vaso de pressão vertical para realização de pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada, seguido por um digestor contínuo para realizar o cozimento de kraft. Após o cozimento, etapas adicionais a jusante podem ser realizadas no estoque marrom resultante, incluindo, por exemplo, a lavagem do estoque marrom e tratamento do mesmo por deslignificação com oxigênio, alvejamento da polpa deslignificada e secagem da polpa.
[018] Modalidades da invenção são bem adequadas para readaptação de moinhos de polpa de papel para proporcionar uma capacidade adicional a fim de produzir polpa de dissolução. Um moinho de polpa de papel, uma vez readaptado, pode, se desejado, ser empregado para produzir exclusivamente polpa de dissolução.
[019] Outras modalidades, alternativas e variações também são descritas aqui ou ilustradas nas figuras anexas.
[020] A figura 1 é um diagrama de sistema generalizado de uma técnica convencional para produção de polpa com grau de papel, como geralmente conhecido na técnica.
[021] A figura 2 é um diagrama de sistema generalizado de uma instalação de produção de polpa de dupla função para fazer graus diferentes de polpa, de acordo com uma modalidade conforme aqui divulgado.
[022] A figura 3 é um diagrama mais detalhado, em geral, de acordo com todo o sistema da figura 1, ilustrando uma porção de um sistema convencional envolvendo o pré-tratamento de aparas de madeira e seu uso em um digestor contínuo em conexão com um processo para a fabricação de polpa como conhecido na técnica.
[023] A figura 4 é um diagrama mais detalhado de uma porção de uma instalação de produção de polpa com dupla função, em geral, de acordo com a figura 2, para fazer diferentes graus de polpa e conforme possam ser usados para readaptação de um moinho de papel existente, empregando um sistema digestor contínuo, de acordo com uma modalidade conforme divulgado aqui.
[024] As figuras 5, 6, 7A – 7C e 8 são diagramas seccionais transversais de um vaso de pressão vertical, ou outro vazo de reação ilustrando um exemplo de níveis de licor e de material que podem ser usados em conexão com processos de pré-hidrólise e neutralização realizados em um processo kraft para fazer polpa de dissolução descrito em relação com as figuras 2 e 4.
[025] As figuras 9 e 10 são diagramas de processos para fabricação de polpa ilustrando estágios selecionados de processos, durante os quais vários licores podem ser produzidos e derivados para uso, entre outras coisas, em um processo de neutralização realizado quando fazendo polpa de dissolução.
[026] De acordo com uma ou mais modalidades, um método e um sistema são proporcionados para readaptação ou modificação de um moinho de polpa com grau de papel existente, utilizando um digestor contínuo para permitir que o moinho produza, seletivamente, polpa com grau de papel ou polpa de dissolução em uma maneira econômica. Um exemplo de uma modalidade inclui um vaso de pressão vertical operável em um modo de batelada adicionado a montante do digestor contínuo. O sistema de alimentação de aparas para o digestor contínuo pode ser modificado para desviar o fluxo normal de aparas de madeira ou outro material contendo fibras do curso normal para o digestor contínuo, em lugar de para o vaso de pressão vertical, em consequência do que pré-hidrólise e neutralização são realizadas em um modo de batelada. Depois, as aparas de madeira pré-tratadas ou outro material contendo fibras podem ser armazenados em um tanque de armazenamento para facilitar um fluxo constante de material para o digestor contínuo, quando da fabricação de polpa de dissolução de acordo com um processo de cozimento de kraft. As etapas convencionais para lavagem, peneiramento, deslignificação e secagem da polpa podem ser realizadas subsequentemente. Quando for desejado retornar para a fabricação de polpa com grau de papel, o sistema, prontamente, pode ser operado para retornar o fluxo de material contendo fibra para o curso em direção ao digestor contínuo, desviando do equipamento do vaso de pressão vertical.
[027] Em várias modalidades, um método e um sistema para produzir, seletivamente, polpa de graus ou qualidades diferentes envolvem uma configuração em que um vaso de pressão vertical, operado em um modo de batelada, é disposto a montante de um digestor contínuo ( ou vaso único ou vasos múltiplos), em que o digestor contínuo é operável para realizar, seletivamente, cozimento de kraft de polpa com grau de papel ou polpa de dissolução. O vaso de pressão vertical é usado para pré-hidrólise e neutralização, quando o sistema está produzindo polpa de dissolução e, de preferência, tem uma capacidade suficiente para assegurar um fornecimento contínuo do material contendo fibra pré-hidrolisado para o digestor contínuo. O vaso de pressão vertical, em geral, não precisa ser utilizado em conexão com a fabricação de polpa com grau de papel. Um sistema de alimentador e prétratamento pode ser empregado para fornecer, seletivamente, material contendo fibra orgânica para o vaso de pressão vertical, quando da fabricação de polpa de dissolução e para o digestor contínuo, quando da fabricação de polpa com grau de papel.
[028] Em uma modalidade preferida, um tanque de armazenamento é interposto entre o vaso de pressão vertical do tipo batelada e o digestor contínuo para armazenamento de aparas que foram submetidas à pré-hidrólise e à neutralização. As aparas tratadas armazenadas no tanque de armazenamento podem ser transportadas, após a pré-hidrólise e a neutralização diretamente para o digestor contínuo ou seu sistema de alimentação em caso de um sistema de vaso único ou para um vaso de impregnação ou primeiro de dois vasos, em caso de um sistema de vaso duplo.
[029] A invenção em suas várias modalidades pode ser melhor compreendida através de comparação com sistemas e processos convencionais, conforme correntemente posto em prática na técnica.
[030] A figura 1 mostra um fluxograma de um sistema convencional 100 e técnica para fabricação de polpa com grau de papel, como conhecido na técnica. O sistema 100 envolve a alimentação de aparas de madeira (ou outros materiais brutos contendo fibra orgânica) 105, após pré-tratamento, tal como vaporização ou outro processamento preparatório, junto com vários licores ou soluções alcalinas em um digestor contínuo 120 de construção convencional, tal como, apenas à guisa de exemplo e não de limitação, um digestor contínuo Kamyr®, feito ou vendido por Andritz-Ahlstrom Inc. de Glens Falls, New York, ou um digestor contínuo do tipo feito ou vendido por Metso Corporation of Karlstad, Sweden, ou qualquer outro tipo de digestor contínuo. O digestor contínuo 120 pode ser de vaso único ou de vaso duplo e, em geral, pode ter diversas zonas para realização de diferentes tratamentos nas aparas de madeira ou outro material orgânico à medida que passam para baixo a partir do topo do digestor contínuo 120, onde são introduzidas, até o fundo do digestor contínuo 120, onde são retiradas como estoque marrom, isto é, uma polpa celulósica sólida, marrom, para, eventualmente, fazer polpa com grau de papel ou similar.
[031] Após o cozimento, o estoque marrom 122 pode ser retirado do digestor contínuo 120 e armazenado, temporariamente, em um tanque de armazenamento 125 e mais tarde peneirado, lavado e ainda tratado em um processo de lavagem de deslignificação com oxigênio 130. O peneiramento ajuda a separar a polpa dos shives (feixes de fibras de madeira), nós (aparas cruas), sujeira e outros detritos. O estoque marrom pode, então, ser submetido a um ou mais estágios de lavagem em série para separar os licores de cozimento servidos e materiais dissolvidos das fibras de celulose. A polpa do estoque marrom limpo, após lavagem, pode, então, ser misturada com licor branco oxidado e alimentada em um vaso de reação (isto é, submetida à deslignificação com oxigênio) para separar a lignina. A polpa purificada do vaso de reação é, então, lavada diversas vezes em uma segunda unidade de lavagem e separação, em consequência do que pode ser armazenada, se necessário, e um tanque de armazenamento a jusante 135.
[032] A polpa marrom purificada resultante 132 pode continuar para uma unidade de alvejamento a jusante 140 para nova deslignificação e brilho (por exemplo, remoção das substâncias cromofóricas geradas). Após o alvejamento, a polpa tratada 142 pode ser armazenada, temporariamente, em outro tanque de armazenamento a jusante 145, após o que pode ser extraída e fornecida a uma estação de secagem de polpa 150. Após a secagem, a polpa resultante 160 pode ser formada em fardos da qualidade com grau de papel ou em outros produtos de polpa similares.
[033] Outros detalhes de uma implementação típica do sistema convencional 100 da figura 1 são ilustrados na figura 3, que mostra a porção inicial 300 do sistema envolvendo o pré-tratamento de aparas de madeira através de seu tratamento em um digestor contínuo. Conforme ilustrado na figura 3, um sistema de alimentação 305 pode incluir, entre outras coisas, um transportador 370, um alimentador horizontal com bloqueio de ar (por exemplo, um transportador de parafuso) 375, um depósito de aparas ou silo de aparas 376, e alimentador de alta pressão 374. Em um processo típico, aparas de madeira ou de outro material contendo fibras orgânicas similar são alimentadas a partir de pilhas de aparas através de uma série de transportadores de correia 370 e depositadas (por exemplo, através de uma calha) no alimentador horizontal com bloqueio de ar 375 e de lá até o depósito de aparas ou silo de aparas 376, em que são submetidas à vaporização para aquecimento e remoção de ar. O silo de aparas 376 pode ser seguido por um medidor de aparas, um ou mais vasos horizontais de vaporização (tipicamente, não mais usados por sistemas modernos), um alimentador de baixa pressão, uma calha de aparas e alimentador em alta pressão 374 que pode ainda expor as aparas de madeira pré-tratadas a um ou mais licores. Coletivamente, o sistema de alimentação 305 pode servir para desaerar, aquecer e pressurizar as aparas de madeira e também expô-las aos licores de cozimento iniciais em preparação para a fase de cozimento.
[034] As aparas de madeira pré-tratadas podem, então, ser transferidas, conforme necessário, para um digestor contínuo 320, o qual, usualmente, é construído como um vaso cilíndrico alto, via o alimentador em alta pressão 374. O alimentador em alta pressão 374 alimenta a mistura para uma entrada 328 no topo do digestor contínuo 320, que pode ser equipado, por exemplo, com um separador 381, que pode ser um separador de topo invertido ou outro tipo de separador. À medida que a mistura de aparas é alimentada ao digestor contínuo 320, licor branco ou outros licores de cozimento (dependendo do processo particular) podem ser adicionados nas proximidades das aparas para formar uma pasta. Se o digestor contínuo 320 for um tipo hidráulico, a pasta de aparas e licor pode, por exemplo, ser introduzida em um separador de topo, que inclui, tipicamente, um transportador em espiral do tipo parafuso, que remove o líquido em excesso da pasta à medida que a pasta é transportada para baixo em direção à câmara adjacente do digestor contínuo 320. Se o digestor contínuo 320 for um tipo fase vapor, o separador 381 pode ser um separador de topo invertido que inclui um espaço de gás pressurizado onde a pasta de aparas e licor são introduzidos. O separador de topo invertido pode remover líquido em excesso da pasta à medida que transfere a mistura para cima através de um transportador helicoidal do tipo parafuso e descarrega a paste de modo que ela desce para a câmara seguinte do digestor contínuo 320.
[035] Licor em excesso removido pelo separador 381, comumente, é retornado para o alimentador em alta pressão 374 para transferência de aparas para o digestor. O licor em excesso é recirculado para o alimentador em alta pressão 374 via bomba 377 e usado para formar a mistura de aparas inicial, que é transferida pelo alojamento em alta pressão 374 para a entrada de topo 328 do digestor contínuo 320.
[036] A pasta de aparas e o licor se movem para baixo em uma taxa controlada a partir do topo do digestor contínuo 320 até o fundo. O digestor contínuo 320 é dividido em uma série de câmaras, neste exemplo, incluindo as câmaras 382, 383, 384, 385, 386, através das quais a pasta, eventualmente, passa a fim de completar o ciclo de processos de cozimento. Entre cada par de câmaras está localizada, tipicamente, uma peneira, como as peneiras 393, 394, 395 e 396, junto com uma bomba, aquecedor e condutor de retorno (não mostrado expressamente na figura 3). As peneiras 393, 394, 395 e 396, em geral, retêm o material em pasta à medida que o licor é extraído, modificado (pelo aumento ou remoção de licor), pressurizado, aquecido e retornado para o digestor contínuo 320 nas proximidades da peneira. A fim de aliviar a compressão ou compactação da coluna de aparas perto de cada peneira, é típico que o diâmetro do digestor contínuo 320 se expanda modestamente na área em torno ou exatamente abaixo da peneira, portanto, resultando em uma série de câmaras 382, 383, 384, 385, 386 que se expandem, de modo gradual, radialmente, em tamanho a partir do topo do digestor contínuo 320 até o fundo, conforme ilustrado na figura 3.
[037] A mistura de pasta é impregnada, cozida (em uma zona de cozimento superior e uma zona de cozimento inferior) e lavada no digestor contínuo em uma série de estágios que correspondem às diferentes câmaras 382, 383, 384, 385, 386 do digestor contínuo 320. Dependendo em parte da temperatura selecionada para o aquecimento dos licores de cozimento e controle do fluxo para baixo através de modulação da taxa de extração de pasta ou recirculação da mistura líquida, o(s) tempo(s) e a(s) temperatura(s) em que a pasta é cozida podem ser controlados. As faixas de tempos e de temperaturas para cozimento da pasta a fim de se obter um estoque marrom adequado para polpa com grau de papel são bem conhecidas na técnica, embora moinhos individuais frequentemente tenham suas próprias variações e ajustes ao processe global de cozimento.
[038] Após a pasta ser cozida e lavada, o estoque marrom de polpa resultante é extraído através de uma linha de sopro 322 ou outros meios dispostos no fundo do digestor contínuo 320. O estoque marrom é, então, transportado a jusante para novo processamento, conforme previamente descrito em conexão com a figura 1.
[039] Embora muitos moinhos de polpa sejam dedicados à produção de polpa com grau de papel, também é desejável em um número de aplicações, tais como a fabricação de materiais sintéticos ou derivados de celulose, tais como acetato para ter polpa de pureza ou qualidade relativamente alta que tem quantidades substancialmente reduzidas de hemicelulose e percentagem relativamente maior de celulose, conhecida como polpa de dissolução. A qualidade da polpa pode ser avaliada por diversos parâmetros. Por exemplo, a percentagem de teor de alfacelulose, que significa a pureza relativa da polpa processada, é refletida na solubilidade da polpa, conforme pode ser expresso por fatores S10 ou S18, conforme compreendido na indústria. Os graus de deslignificação e degradação de celulose são refletidos pelo Número Kappa ("KN") e a viscosidade da polpa, respectivamente. Uma viscosidade da polpa maior indica um comprimento mais longo da cadeia de celulose e menor degradação. O padrão 236 om-99 da Technical Association of Pulp and Paper Industry (TAPPI) especifica um método padrão para determinar o número Kappa da polpa, que indica o teor de lignina ou capacidade de branqueamento da polpa.
[040] No sistema convencional ilustrado nas figuras 1 e 3, é difícil fabricar polpa com grau de dissolução. O uso de um digestor contínuo de vaso único, tal como ilustrado nas figuras 1 e 3 para fazer polpa de dissolução pode resultar em problemas significativos. A fim de fazer polpa com grau de dissolução, o processo de Kraft comumente usado envolve a pré-hidrólise antes do cozimento. Com um digestor contínuo de vaso único, a pré-hidrólise deve ser realizada em uma das câmaras superiores do digestor. Uma vez que as câmaras não podem ser isoladas completamente uma da outra, o hidrolisado do estágio de pré-hidrólise e os licores de estágios posteriores se misturam e causam reações que, finalmente, levam à descamação ou à oleosidade no interior do digestor contínuo ou na tubulação ou reservatórios de suporte. Quando isso acontece, como, inevitavelmente, de vez em quando, o sistema deve ser desligado e limpo, assim, implicando em despesa significativa e causando uma perda temporária de operação. Outro problema com o uso de um digestor contínuo de vaso único é que pode ser mais difícil ou impossível recuperar, separadamente, hidrolisado como um subproduto.
[041] Em uma tentativa para vencer esses problemas, dois digestores contínuos de dois vasos foram desenvolvidos. Esses sistemas, algumas vezes, são anunciados como tendo a capacidade de manter uma separação mais limpa entre os licores ácidos do estágio de pré-hidrólise e dos licores cáusticos do estágio de cozimento de Kraft. Conforme observado previamente, os dois vasos de um digestor contínuo funcionam em tandem para proporcionar um processo contínuo pelo que aparas de madeira pré-vaporizadas ou material similar são depositadas no topo do primeiro vaso, são expostas à pré-hidrólise à medida que passam para baixo no primeiro vaso até que sejam finalmente descarregadas do fundo daquele vaso, distribuídas para o topo do segundo vaso e, então, expostas a um processo de cozimento à medida que passam para baixo através do segundo vaso até que sejam finalmente descarregadas do fundo daquele vaso. Contudo, o desenho do digestor contínuo de dois vasos pode ainda sofrer de mistura não pretendida e hidrolisado e licores de cozimento de Kraft, que, por sua vez, pode levar ao acúmulo de escamas ou matéria indesejável no interior do digestor contínuo. Um digestor contínuo de dois vasos também pode ser significativamente mais caro do que um digestor contínuo de vaso único, embora permita que uma capacidade muito maior de polpa seja produzida onde o tamanho do vaso único não permite controle de processo adequado. Por outro lado, a maior parte dos moinhos de polpa mais antigos e de menor capacidade (por exemplo, abaixo de 2000 ADt/d) correntemente usando um digestor de vaso único não têm os benefícios da estrutura de dois vasos do desenho mais complexo de digestor de dois vasos. Uma vez que a maior parte dos moinhos que fazem polpa com grau de papel não têm necessidade de pré-hidrólise, comumente utilizam um digestor contínuo de vaso único menos caro, o desenho do qual é mais adequado para fazer polpa com grau de papel.
[042] De acordo com uma ou mais modalidades, conforme divulgado aqui, um método e um sistema para modificação ou readaptação de um moinho de polpa com grau de papel existente para permitir a produção de polpa de dissolução ou para produzir, seletivamente, polpa de diferentes graus ou qualidades, envolve o uso de uma configuração em que um vaso de pressão vertical operado em um modo de batelada é disposto a montante de um digestor contínuo, conforme ilustrado no exemplo da figura 2. Na figura 2, um sistema 200 para a produção de polpa envolve, seletivamente, a alimentação de fibra de celulose pulverizada 205, como aparas de madeira ou outros materiais brutos contendo fibra orgânica e licores ou soluções alcalinas apropriadas para (i) um sistema de vaso de pressão vertical 210, que pode compreender um ou mais vasos similares em natureza aos digestores de bateladas, para iniciar o processo para fabricação de polpa de dissolução; ou (ii) um digestor contínuo 220 para iniciar o processo para fabricação de polpa com grau de papel.
[043] Quando da fabricação de polpa com grau de dissolução, a fibra de celulose pulverizada 205 é desviada de seu ponto de entrada padrão 207 no processo de cozimento contínuo de kraft de polpa de papel, quer depósito de aparas, silo de aparas, tubo de armazenamento temporário ou outros meios e distribuída para o sistema de vaso de pressão vertical 210 do sistema combinado 200. O sistema de vaso de pressão vertical 210 é operado em um modo de batelada, de modo a submeter as aparas de madeira ou outro material 206 à pré-hidrólise e neutralização, conforme comumente realizado quando da fabricação de polpa de dissolução em um sistema totalmente de batelada. Após o término dos processos de pré-hidrólise e neutralização, as aparas podem ser movidas do sistema de vaso de pressão vertical 210 para um tanque de armazenamento 215 e, subsequentemente proporcionadas a um digestor contínuo 220, em consequência do que o cozimento de kraft pode ser realizado de acordo com as temperaturas, os ajustes de tempos e outros parâmetros como seria necessário para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução. De preferência, a capacidade total do sistema de vaso de pressão vertical 210 e, portanto o número de vasos de pressão, corresponderá à capacidade existente do moinho e, especificamente, sua caldeira de recuperação visto que as quantidades de sólidos por tonelada de polpa diferem entre polpa com grau de papel e polpa de dissolução. Por exemplo, com eucalipto a quantidade de sólidos para a caldeira de recuperação pode importar, em geral em 1,45 a 1,5 t DS/ADt (toneladas de sólidos secos por toneladas secas ao ar) de polpa por polpa com grau de papel e para polpa de dissolução pode, em geral, importar em 2,34 a 2,4 t DS/ADt. Desse modo, um moinho de polpa de kraft, produzindo 1000 ADt de polpa com grau de papel por dia caracterizará uma caldeira de recuperação com uma capacidade de, aproximadamente, 1500 t DS/d e corresponderá à capacidade de caldeira de recuperação, a capacidade do sistema de vaso de pressão vertical 210, de preferência, será selecionada de modo que o moinho produzirá, aproximadamente, 625 ADt/d de polpa de dissolução, supondo um fator de 2,4 t DS/ADt, é usado. Embora a figura 2 ilustra uma situação onde as aparas pré-hidrolisadas ou outro material contendo fibra são armazenadas temporariamente em um tanque de armazenamento 215, em outras modalidades, pode haver a possibilidade de fornecer o digestor contínuo 220 diretamente do sistema de vaso de pressão vertical 210, usando, por exemplo, uma ou mais válvulas para comutar entre vasos de pressão diferentes no sistema de vaso de pressão vertical 210, assim, assegurando um fornecimento contínuo de material para o digestor contínuo 220. Nessa modalidade, será desejável que os vasos do sistema de vaso de pressão vertical 210 tenha capacidade suficiente para alimentar o digestor contínuo 220 sem interrupção.
[044] Alternativamente, em modalidades usando um tanque de armazenamento 215, o digestor contínuo 220 pode ser alimentado seletivamente do tanque de armazenamento 215 ou diretamente de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical 210, usando uma ou mais válvulas para controlar a entrada para o digestor contínuo 220. Nesse caso, um tanque de armazenamento menor 215 pode ser requerido.
[045] Quando da fabricação de polpa com grau de papel, as aparas de madeira ou outro material 207 proporcionado ao digestor contínuo 220 pode ser submetido à vaporização e outro pré-tratamento, conforme previamente descrito e praticado, convencionalmente, em conexão com a fabricação de polpa com grau de papel. Uma vez fornecido ao digestor contínuo 220, o cozimento pode ser conduzido de acordo com temperaturas, ajustes de tempo, e outros parâmetros, como seria necessário para produzir um estoque marrom para polpa com grau de papel.
[046] O digestor contínuo 220 pode ser de qualquer tipo de construção e à guisa de exemplo e não de limitação, pode ser um digestor contínuo de Kamyr®, feito ou vendido por Andritz-Ahlstrom Inc. de Glens Falls, New York, ou um digestor contínuo Lo-Solids®, feito ou vendido por Andritz AG da Áustria ou um digestor contínuo do tipo feito ou vendido por Metso Corporation de Karlstad, Suécia, ou qualquer outro tipo de digestor contínuo. Entre outras possibilidades, o digestor contínuo 220 pode ser de vaso único ou vasos múltiplos (por exemplo, vaso duplo) e pode ser hidráulico ou fase vapor em natureza. Conforme antes observado, o digestor contínuo 220, em geral, tem um número de zonas ou câmaras para realização de tratamentos diferentes nas aparas de madeira ou outro material orgânico à medida que passam para baixo do topo do digestor contínuo 220, onde são introduzidas, até o fundo do digestor contínuo 220, onde são retiradas como estoque marrom, isto é, uma polpa marrom celulósica sólida para, eventualmente fazer polpa com grau de papel ou polpa de dissolução conforme seja o caso.
[047] Se fazendo polpa com grau de papel ou polpa de dissolução, após o cozimento, o estoque marrom resultante 222 é retirado do digestor contínuo 220 e armazenado temporariamente em um tanque de armazenamento 225. De lá, o estoque marrom pode ser peneirado, lavado e ainda tratado em um processo de lavagem de deslignificação com oxigênio 230, conforme previamente descrito. O peneiramento ajuda a separar a polpa de shives (feixes de fibras de madeira), nós (aparas cruas), sujeira e outros detritos. A lavagem pode ser realizada por quaisquer meios, tais como, por exemplo, o uso de lavadoras horizontais de correia, lavadoras de tambor giratório, filtros de vácuo, prensas para lavagem, filtros com defletor de compactação, difusores atmosféricos ou difusores de pressão entre outros meios. A polpa de estoque marrom limpa após a lavagem pode, então, ser misturada com licor branco e alimentada em um vaso de reação. A polpa purificada do vaso de reação, em geral, é, então, lavada diversas vezes em uma segunda unidade de lavagem e separação, em consequência do que pode ser armazenada, se necessário, em um tanque de armazenamento a jusante 235.
[048] A polpa marrom purificada resultante 232 pode continuar até uma unidade de alvejamento 240 para nova deslignificação e brilho para remover substâncias cromofóricas geradas. Após alvejamento, a polpa tratada 242 pode ser armazenada temporariamente em outro tanque de armazenamento a jusante 245, após o que pode ser extraída e proporcionada a uma estação de secagem de polpa 250. Após a secagem, a polpa com grau de papel resultante 260 ou polpa de dissolução 265 pode ser formada em fardos ou outros produtos de polpa similares.
[049] Embora a polpa com grau de papel e a polpa de dissolução sejam expostas a etapas similares de peneiramento, lavagem, deslignificação, alvejamento e secagem essas etapas podem ser otimizadas e ajustadas para levar em conta as diferentes características de polpa com grau de papel (ou estoque marrom) e polpa de dissolução (ou estoque marrom). Por exemplo, a polpa de dissolução, em geral, é cozida em uma maneira tal que ela obtém um número Kappa menor do que a polpa com grau de papel e, como um resultado, as condições de alvejamento para a polpa de dissolução serão muito mais suaves com menos consumo de produtos químicos por ADt (toneladas secas ao ar).
[050] Detalhes adicionais da extremidade frontal de uma modalidade possível para implementação do sistema 200 mostrado na figura 2 são mostrados na figura 4, que mostra a alimentação das aparas de madeira através de seu tratamento em um digestor contínuo. Conforme ilustrado na figura 4, um sistema alimentador e de pré-tratamento 405 pode incluir, entre outras coisas, um ou mais transportadores 470, 409, um alimentador horizontal com bloqueio de ar (por exemplo, um transportador em parafuso) 475, um depósito de aparas ou um silo de aparas 476, medidor de aparas, alimentador em baixa pressão e alimentador em alta pressão 474 ou série de bombas. As aparas de madeira ou outro material contendo fibra orgânica similar são alimentados a partir de pilhas de aparas 471 para um primeiro transportador ou sistema de transporte 470 e depositadas em um sistema condutor ou transportador intermediário 409. O sistema condutor ou transportador intermediário 409 pode ser operado em uma direção para depositar as aparas de madeira ou outro material contendo fibra orgânica (por exemplo, através de uma calha) em um sistema de vaso de pressão vertical 410, quando o sistema está fazendo polpa com grau de dissolução e na direção oposta para depositar as aparas de madeira ou outro material contendo fibra orgânica no alimentador horizontal com bloqueio de ar 475, quando o sistema está fazendo polpa com grau de papel. Conforme antes observado, o sistema de vaso de pressão vertical 410 pode compreender um ou mais vasos de reação do modo de batelada, em geral, similar a um digestor de batelada ou outro(s) vaso(s) de reação pressurizado(s).
[051] Quando o sistema está fazendo polpa com grau de papel, a operação é similar à descrita em conexão com as figuras 1 e 3. Especificamente, após as aparas de madeira ou material similar serem depositadas a partir do sistema condutor ou transportador intermediário 409 no alimentador com bloqueio de ar 475, eles são, conforme antes descrito, submetidos à vaporização pressurizada antes do cozimento. As aparas de madeira são, então, transferidas para o depósito de aparas ou silo de aparas 476 em que elas podem experimentar vaporização com a finalidade de aquecimento e remoção de ar. O depósito ou silo de aparas 476 é conectado via um medidor de aparas e alimentador de baixa pressão para o alimentador em alta pressão 474 pode ainda expor as aparas de madeira pré-tratadas a um ou mais licores. Coletivamente, o sistema de alimentador 405 pode, entre outras finalidades, servir para desaerar, aquecer e pressurizar as aparas de madeira e também expô-las aos licores de cozimento iniciais em preparação para a fase de cozimento, quando fazendo polpa com grau de papel.
[052] As aparas de madeira pré-tratadas são, então, transferidas, conforme necessário, para o digestor contínuo 420, com o alimentador em alta pressão 474 alimentando a mistura de material de aparas e licores para uma entrada 428 no topo do digestor contínuo 420, como previamente descrito em conexão com a figura 3. Como antes, o digestor contínuo 420 pode ser equipado , por exemplo, com um separador 481 que pode ser um separador de topo invertido ou outro tipo de separador e pode ter uma série de câmaras ou zonas do topo até o fundo através das quais diferentes ciclos do processo de cozimento são realizados sequencialmente. As aparas de madeira pré-tratadas são, então, cozidas no digestor contínuo 420 de acordo com qualquer técnica relevante para fazer um estoque marrom para polpa com grau de papel.
[053] Quando o sistema está fazendo polpa com grau de dissolução, as aparas de madeira ou material similar são depositadas em um sistema de vaso de pressão vertical 410 (por exemplo, um ou mais vasos pressurizados) para realização de pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada. Em uma modalidade preferida, as aparas de madeira de material similar são acondicionadas nos vasos do sistema de vaso de pressão vertical 410 usando vapor de baixa pressão (LP-) e, então, aquecidas, usando LP- e média pressão (MP-) em uma temperatura adequada, por exemplo, 165º C e mantidas na temperatura selecionada. Outros meios também podem ser usados para acondicionamento e aquecimento de aparas de madeira ou material similar e outras temperaturas podem ser selecionados dependendo da natureza do processo e do material de polpa.
[054] Após a pré-hidrólise, os conteúdos do vaso do sistema de processamento de vídeo 410 podem estar em um pH relativamente baixo de, por exemplo, aproximadamente, 2. Em seguida à pré-hidrólise, uma etapa de neutralização começa através da adição de vários fluidos ou licores alcalinos, tais como licor branco (que é gerado, de preferência, na usina de recaustificação do moinho e, assim, não podem requerer uma fonte externa) e um licor negro (que é, de preferência, gerado durante lavagem da polpa e, assim, também pode não requerer uma fonte externa). Esses dois licores ajudam a neutralizar os conteúdos dos vasos e trazê-los até um pH superior de, por exemplo, 8,5 a 9,0. Ao mesmo tempo, os licores branco e negro (ou outros fluidos) deslocam material de carboidrato contendo hidrolisado que é levado para uma caldeira de recuperação (não mostrada) para queima ou para o sistema onde a recuperação de açúcares e outros materiais orgânicos ocorre. Os licores branco e negro podem entrar nos vasos do sistema de vaso de pressão vertical 410 nas temperaturas que são geradas, por exemplo, em 95º C para o licor branco e 85º C para o licor negro e os conteúdos dos vasos acabarão na temperatura de aproximadamente, 85º C, assim, permitindo a descarga de hidrolisado e aparas pré-hidrolisadas ou outro material contendo fibra orgânica em pressão atmosférica.
[055] De preferência, todo ou substancialmente todo o licor branco usado no processo de neutralização é gerado localmente no mesmo moinho, por exemplo, em sua instalação de recaustificação, desse modo, evitando a necessidade de uma fonte externa de meios alcalino tipicamente cáusticos. Igualmente, de preferência, todo ou substancialmente todo o licor negro usado no processo de neutralização é gerado localmente no mesmo moinho como parte, por exemplo, do processo de lavagem da polpa a jusante, assim, evitando a necessidade de uma fonte externa de meios alcalinos tipicamente cáusticos. O sistema da figura 4 pode, portanto, ser empregado de modo muito econômico, reduzindo ou eliminando a necessidade de compra de produtos químicos gerados externamente, como ácido sulfúrico e soda cáustica ou outros fluidos. Todos os produtos químicos e o vapor necessários para a operação dos estágios de pré-hidrólise e neutralização podem ser proporcionados dentro do próprio moinho, assim, permitindo economia substancial nos custos e vantagens relacionadas, tais como um fornecimento constante e maior controle de qualidade.
[056] Exemplos dos processos de pré-hidrólise e neutralização são ilustrado em certos aspectos nas figuras 5 – 8, embora uma variedade de outras técnicas e/ ou parâmetros para a pré-hidrólise ou neutralização possam ser usados. Conforme mostrado na figura 5, um vaso de pressão vertical vazio 510, representando um dos vasos no sistema de vaso de pressão vertical (tal como 410 na figura 4) é cheio com aparas de madeira 507 ou outro material contendo fibra orgânica. O vaso de pressão vertical 510 pode ser equipado com peneiras internas (um exemplo das quais está ilustrado como 513 na figura 5) e outros recursos como são disponíveis convencionalmente. Conforme ilustrado na figura 6, vapor em baixa pressão (LP-) 525 pode ser introduzido para facilitar o acondicionamento das aparas de madeira 515 ou outro material. Como também ilustrado na figura 6, pré-aquecimento e pré-hidrólise podem ser realizados no modo de batelada dentro do vaso de pressão vertical 510 através de aquecimento usando vapor LP- 525 e vapor de média pressão (MP-) 527, de modo a trazer os conteúdos para uma temperatura adequada de, por exemplo, 165º C e mantê-los na temperatura selecionada. Conforme referido antes, em outras técnicas, diferentes temperaturas e tempos de aquecimento podem ser usados, dependendo das particularidades do equipamento e da natureza das aparas de madeira ou de outros materiais orgânicos que estão sendo aquecidos.
[057] Em seguida à pré-hidrólise, como agora mostrado nas figuras 7A- 7C, um processo de neutralização ocorre através da adição de vários fluidos ou licores alcalinos. Neste exemplo particular, um licor branco 535 (que é gerado, de preferência, no próprio moinho), por exemplo, na usina de recaustificação do moinho pode ser introduzido no vaso de pressão vertical 510, conforme mostrado na figura 7A, seguido por um licor negro 545 (que, de preferência, também é gerado no próprio moinho, por exemplo, durante a lavagem da polpa), conforme mostrado na figura 7B. Esses licores, conforme observado, ajudam a neutralizar os conteúdos dos vasos e a trazê-los para um pH mais alto. Ao mesmo tempo, conforme mostrado na figura 7C, com o término da neutralização, o hidrolisado, igual em volume à mistura de condensado de vapor 556 mais o licor branco 557 mais o licor negro em excesso 558, é descarregado do vaso de pressão vertical 510. À medida que a neutralização é completada, conforme mostrado na figura 8, licor negro adicional 565 é adicionado ao vaso de pressão vertical 510, para facilitar a descarga de aparas pré-hidrolisadas 515 ou outra matéria orgânica contendo fibra em pressão atmosférica para um tanque de armazenamento a jusante 570 ou outro destino.
[058] Após a pré-hidrólise e a neutralização terem sido realizada com o sistema de vaso de pressão vertical 410, as aparas de madeira préhidrolisadas ou outro material podem, então, ser extraídos da base do(s) vaso(s) de pressão 410 ao longo da linha 412 através, por exemplo, de liberação de uma válvula, e transferidos para um tanque de armazenamento 415 via a bomba 413 para armazenamento temporário. Isso permite um fornecimento contínuo de aparas de madeira hidrolisadas ou outro material para cozimento. Visto que a temperatura das aparas de madeira hidrolisadas ou outro material está, de preferência, em torno de 85º C, o tanque de armazenamento 415 não precisa ser configurado como um vaso de pressão.
[059] As aparas de madeira pré-hidrolisadas, ou outro material, são, então, fornecidas, conforme necessário, para o digestor contínuo 420, usando outra bomba 416 e, neste exemplo, o mesmo alimentador em alta pressão 474 conforme usado para transferir as aparas de madeira pré-tratadas, ou outro material, do tanque de armazenamento 476 para o digestor contínuo 420, quando fazendo polpa com grau de papel. O alimentador em alta pressão 474 alimenta as aparas de madeira, ou outro material contendo fibra, do tanque de armazenamento 415 para a entrada 428 no topo do digestor contínuo 420, que pode ser equipado, por exemplo, com um separador 381, que pode ser um separador de topo invertido ou outro tipo de separador.
[060] Conforme previamente descrito em conexão com a figura 2, embora o sistema mostrado na figura 4 seja configurado de modo que as aparas préhidrolisadas, ou outro material contendo fibra, são armazenadas, temporariamente em um tanque de armazenamento 415, em outras modalidades é possível alimentar o digestor contínuo 420 diretamente do sistema de vaso de pressão vertical 410 usando, por exemplo, uma ou mais válvulas para comutar entre diferentes vasos de pressão no sistema de vaso de pressão vertical 410, assim, assegurando um fornecimento contínuo de material para o digestor contínuo 420. Alternativamente, o digestor contínuo 420 pode ser alimentado, seletivamente, do tanque de armazenamento 415 ou diretamente de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical 410, usando uma ou mais válvulas para controlar a entrada para o digestor contínuo 420.
[061] Enquanto a mistura de aparas pré-hidrolisadas é alimentada para o digestor contínuo 420, licor branco ou outros licores de cozimento (dependendo do processo particular) pode ser adicionado nas proximidades das aparas para formar uma pasta. Licores em excesso podem ser extraídos e recirculado via saída 429 e bomba 477 de volta para o alimentador em alta pressão 474.
[062] A pasta formada em parte da mistura de aparas pré-hidrolisadas é, então, cozida no digestor contínuo 420 de acordo com qualquer técnica relevante para fazer um estoque marrom para polpa de dissolução e, mais especificamente, pode ser cozida de acordo com um processo Kraft usando temperatura, ajustes de tempo e outros parâmetros conforme seria necessário para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução. A pasta desce gradualmente do topo do digestor contínuo 420 para o fundo, atravessando diferentes zonas ou câmaras de cozimento, cada uma das quais corresponde a um estágio particular do processo de cozimento. Para fazer polpa de dissolução, o operador seleciona as temperaturas apropriadas, os ajustes de tempo e outros parâmetros para o digestor contínuo 420, que podem diferir em pelo menos alguns aspectos dos parâmetros específicos usados para fazer polpa com grau de papel ou podem ser otimizados para um grau particular de polpa. O digestor contínuo 420 pode usar, por exemplo, uma técnica de contracozimento ou contra-cozimento modificado ou qualquer outra técnica de cozimento. Após uma ou mais etapas de polpa de dissolução serem completadas, o operador pode retornar os parâmetros para aqueles apropriados para fazer polpa com grau de papel e o sistema pode ser, então, imediatamente reconfigurado para fazer polpa com grau de papel, usando o vaso horizontal de vaporização 475, mantendo o tanque 476 e outro equipamento usado para aquele processo.
[063] Polpa com grau de papel, normalmente, é cozida até um número Kappa em torno de 18, mas, para a polpa de dissolução um número Kappa muito menor - em torno de 6,5 – é desejável. Normalmente, a comutação entre cozimento de polpa com grau de papel e polpa de dissolução não requererá maiores mudanças nas condições ou parâmetro de cozimento, com a diferença mais significativa talvez sendo a redução modesta na sulfidade do licor branco – por exemplo, em torno de 32% para polpa com grau de papel a em torno de 28% para polpa de dissolução.
[064] Após o cozimento com o digestor contínuo 420 ter sido completado, o estoque marrom 422 resultante é passado para o estágio de processamento seguinte, o qual, conforme ilustrado na figura 2 pode ser um processo de lavagem e deslignificação com oxigênio 230, mas, em alguns casos, pode ser um processo de alvejamento 240.
[065] As figuras 9 e 10 são fluxogramas para fabricação de polpa e processos relacionados ilustrando várias operações e estágios, durante os quais vários licores podem ser produzidos e derivados para uso, entre outras coisas, em um processo de neutralização realizado quando da fabricação de polpa de dissolução nas modalidades previamente descritas. A figura 9 mostra aparas de madeira ou outro material contendo fibra 905 sendo alimentado a um estágio de processamento/ cozimento 910, que, no caso de um sistema, tal como ilustrado nas figuras 2 ou 4, pode incluir um sistema de vaso de pressão vertical operado em um modo de batelada (para pré-hidrólise e neutralização) e um digestor contínuo para cozimento contínuo de kraft. O estágio de processamento/ cozimento 910 é seguido por um estágio de lavagem 915 (que pode incluir lavadoras horizontais de correia, lavadoras de tambor giratório, filtros de vácuo, prensas para lavagem, filtros com defletor de compactação, difusores atmosféricos ou difusores de pressão ou outros meios de lavagem), um estágio de peneiramento 918 e processo de deslignificação com oxigênio 920, conforme previamente descrito. A polpa deslignificada pode continuar até uma unidade de alvejamento 922 a jusante para nova deslignificação e brilho e, então, mais tarde, para uma estação de secagem de polpa 925 e, finalmente, é formada em fardos ou outros produtos de polpa similares 930.
[066] Em paralelo com esses processos, um licor negro fraco 955 é extraído durante o estágio de lavagem e pode ser proporcionado para uma unidade de evaporação 960 para concentrar o licor negro fraco em um licor negro forte 955. Nos sistemas das figuras 2 ou 4, esse licor negro fraco 955 ou licor negro forte 965 pode ser usado em conexão com o processo de neutralização, quando fabricando polpa de dissolução. O licor negro forte 965 é proporcionado, tipicamente, para uma caldeira de recuperação 970, que produz um licor verde 975 que é enviado para caustificação em uma usina de recaustificação 980. A usina de recaustificação 980 pode, entre outras coisas, produzir um licor branco 985 que pode ser usado no processo de cozimento, bem como no processo de neutralização, quando fabricando polpa de dissolução.
[067] A figura 10 mostra porções selecionadas do processo acima de maneira simplificada, bem como alguns aspectos adicionais. Conforme ilustrado na figura 10, aparas de madeira 1005, ou outro material contendo fibra, são proporcionadas a um estágio de processamento/ cozimento 1020 e o estoque marrom 1008 após o cozimento é, então, transportado a jusante, para, entre outras coisas, um estágio de lavagem 1030 (bem como peneiramento de deslignificação com oxigênio). A polpa lavada e deslignificada 1012 é transportada para um estágio de alvejamento a fim de produzir uma polpa alvejada 1015. Durante o estágio de lavagem, um licor negro fraco é produzido como um subproduto e proporcionado para um ou mais evaporadores 1040 para concentrar o licor negro fraco em um licor negro forte, o qual é proporcionado para a caldeira de recuperação 1050. Uma saída de licor verde da caldeira de recuperação 1050 é proporcionada para uma usina de recaustificação 1070 que pode incluir um forno de cal e outro equipamento, como conhecido na técnica. A usina de recaustificação 1070, conforme observado, produz um licor branco que pode ser usado para cozimento e, nos sistemas das figuras 2 e 4, para neutralização em um sistema de vaso de pressão vertical.
[068] Em várias modalidades, os licores negros fraco ou forte e o licor branco produzidos em um equipamento de lavagem de moinho, evaporadores e/ ou usina de recaustificação, ou outras instalações, podem ser utilizados em conexão com a neutralização realizada para fazer polpa de dissolução em sistemas, como ilustrado nas figuras 2 e 4. Esse uso de licores e fluidos existentes pode resultar em economias substanciais quando produzindo polpa de dissolução de acordo com as técnicas aqui descritas.
[069] Em um aspecto, um sistema flexível é proporcionado para a fabricação de graus ou qualidades diferentes de polpa de maneira eficiente em custo. O sistema pode usar o mesmo digestor contínuo para realizar, seletivamente, o cozimento de kraft de polpa com grau de papel ou polpa de dissolução, dependendo das necessidades da instalação. Um sistema de vaso de pressão vertical (por exemplo, um ou mais vasos de reação pressurizados) pode ser usado em um modo de batelada para pré-hidrólise e neutralização quando o sistema está produzindo polpa de dissolução, mas, de outro modo, em geral, não é utilizado em conexão com a polpa com grau de papel. Um sistema alimentador e de pré-tratamento pode ser empregado para fornecer, seletivamente, material contendo fibra orgânica para o sistema de vaso de pressão vertical quando da fabricação de polpa de dissolução e para o digestor contínuo quando da fabricação de polpa com grau de papel.
[070] Em outro aspecto, um método para a produção, seletivamente, de diferentes graus usando um digestor contínuo é proporcionado, compreendendo as etapas de fornecimento, seletivamente, de material contendo fibra orgânica para um sistema de vaso de pressão vertical (por exemplo, um ou mais vasos de reação pressurizados) quando da fabricação de polpa de dissolução e para um digestor contínuo, quando fazendo polpa com grau de papel; realização de pré-hidrólise e neutralização no modo de batelada quando material contendo fibra orgânica é fornecido a um sistema de vaso de pressão vertical em conexão com a fabricação de polpa de dissolução; fornecimento de aparas tratadas do sistema de vaso de pressão vertical para o digestor contínuo, quando da fabricação de polpa de dissolução; e realização, seletivamente, de cozimento de kraft com o digestor contínuo da polpa tratada para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução ou o material contendo fibra orgânica para produzir um estoque marrom para polpa com grau de papel.
[071] O sistema e o método precedentes podem ser bem adequados à modificação ou readaptação de moinhos de polpa com grau de papel existentes com custo adicional mínimo de modo que também podem produzir polpa de dissolução a pedido. Não há limitação inerente quanto ao tipo de digestor contínuo que pode ser usado com o sistema, ou o tipo de sistema de vaso de pressão vertical ou vaso(s) de reação do modo de batelada que pode ser usado para os estágios de pré-hidrólise e neutralização, quando da fabricação de polpa de dissolução. Além disso, como o hidrolisado gerado durante a pré-hidrólise e a neutralização no vaso de pressão vertical é mantido separado e afastado dos conteúdos do digestor contínuo, o sistema pode evitar a descamação ou oleosidade associadas com os processos anteriores, evitando a necessidade de realizar paralisações caras e frequentes do sistema para limpeza.
[072] Um benefício adicional que pode ser realizado de acordo com modalidades particulares, conforme aqui divulgado, é um alto grau de eficiência, quando da fabricação de polpa de dissolução, visto que o licor branco e o licor negro usados no processo de neutralização podem ser, e são, de preferência, proporcionados diretamente do mesmo moinho, como oposto à exigência de uma fonte externa. Isso pode resultar em economia de custos substancial, quando comparado, por exemplo, com a tentativa de produzir polpa de dissolução unicamente com um sistema de digestor contínuo.
[073] Modalidades da invenção são bem adequadas para readaptação de moinhos de polpa de papel para proporcionar uma capacidade adicional a fim de produzir polpa de dissolução. Um moinho de polpa de papel pode, uma vez readaptado, ser empregado para produzir, exclusivamente, polpa de dissolução, se essa operação for desejada.
[074] Embora modalidades preferidas da invenção tenham sido aqui descritas, muitas variações são possíveis as quais permanecem dentro do conceito e do escopo da invenção. Essas variações se tornarão mais claras para alguém de habilidade comum na técnica após a inspeção da especificação e dos desenhos. A invenção, portanto, não deve estar restrita, exceto dentro do espírito e do escopo de qualquer uma das reivindicações anexas.
Claims (40)
- Sistema para, seletivamente, produzir polpa de graus diferentes, caracterizado pelo fato de compreender:
- - um digestor contínuo (220, 420) operável para realizar, seletivamente, o cozimento de kraft de polpa com grau de papel ou polpa de dissolução;
- - um vaso de pressão vertical (210, 410, 510) a montante do referido digestor contínuo (220, 420) e acoplado ao digestor contínuo de forma a permitir que conteúdos do vaso de pressão vertical sejam transportados para o digestor contínuo para cozimento de kraft, o dito vaso de pressão vertical (210, 410, 510) operável para realizar pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada, quando o sistema está produzindo polpa de dissolução, mas não utilizado em conexão com a fabricação de polpa com grau de papel;
- - uma fonte de fluido de neutralização seletivamente conectada a uma entrada do vaso de pressão vertical (210, 410, 510);
- - uma fonte de fluidos de cozimento adequada ao cozimento de kraft, seletivamente conectada a uma entrada do digestor contínuo (220, 420);
- - um sistema alimentador e de pré-tratamento (405) operável para alimentar, seletivamente, material contendo fibra orgânica ao vaso de pressão vertical, quando fazendo polpa de dissolução e ao digestor contínuo quando fazendo polpa com grau de papel; e
- - um tanque de armazenamento (215, 415) interposto entre o vaso de pressão vertical (210, 410, 510) e o digestor contínuo (220, 420) para armazenamento das aparas tratadas que foram submetidas à pré-hidrólise e à neutralização no vaso de pressão vertical, para facilitar um fluxo constante das aparas tratadas para o digestor contínuo, quando fazendo polpa de dissolução.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido vaso de pressão vertical (210, 410, 510) ser proporcionado como uma adição para readaptar o digestor contínuo (220, 420) em um moinho existente e em que o sistema alimentador e de pré-tratamento (405) desvia um fluxo normal do material contendo fibra orgânica do digestor contínuo (220, 420) para o referido vaso de pressão vertical para pré-hidrólise e neutralização antes de ser transportado para o referido digestor contínuo, quando fazendo a polpa de dissolução.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido sistema alimentador e de pré-tratamento (405) ainda compreender um sistema de alimentação e transporte de aparas (470) pelo que material contendo fibra orgânica é proporcionado seletivamente para o digestor contínuo (220, 420) quando fazendo polpa com grau de papel ou primeiro para o vaso de pressão vertical (210, 410, 510) quando fazendo polpa com grau de dissolução.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo (220, 420) ser operado, seletivamente, por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de dissolução quando está cozinhando material contendo fibra recebido do referido vaso de pressão vertical (210, 410, 510) após a pré-hidrólise e a neutralização e por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de papel em outros tempos.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de ainda compreender, a jusante do referido digestor contínuo (220, 420), uma estação de lavagem e peneiramento (230, 915, 918), uma estação de alvejamento (240, 922) e uma estação de secagem de polpa (240, 925).
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo (220, 420) ser um digestor contínuo do tipo vaso único (420).
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo (220, 420) ser um digestor contínuo do tipo vasos múltiplos (220).
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o referido vaso de pressão vertical (210, 410, 510) ser de vapor pressurizado em conexão com uma etapa de pré-hidrólise e ser enchido com uma combinação de licor branco (535, 985) e licor negro (545, 955) em conexão com uma etapa de neutralização.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de substancialmente todo o licor branco (535, 985) e o licor negro (545, 955) usados para neutralização serem produzidos, respectivamente, na instalação de recaustificação (980) e na instalação de lavagem de polpa (915) do moinho.
- Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender uma caldeira de recuperação comum (970), utilizada quando da fabricação de polpa com grau de papel e polpa com grau de dissolução, em que a capacidade operacional do sistema de vaso de pressão vertical (210, 410, 510) corresponde a uma capacidade operacional da caldeira de recuperação (970).
- Método para a produção de polpa usando um digestor contínuo, caracterizado pelo fato de compreender:
- - fornecimento de um material contendo fibra orgânica a um sistema de vaso de pressão vertical;
- - realização de pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada no material contendo fibra orgânica no sistema de vaso de pressão vertical;
- - fornecimento dos conteúdos do sistema de vaso de pressão vertical a um digestor contínuo após a pré-hidrólise e a neutralização; e
- - realização de cozimento de kraft com o digestor contínuo para produzir um estoque marrom para a polpa de dissolução;
- - onde ou (1) o sistema de vaso de pressão vertical compreende uma pluralidade de vasos para realizar pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada, e/ou (2) o sistema de vaso de pressão vertical transfere um material contendo fibra orgânica para um tanque de armazenamento após a pré-hidrólise e neutralização para facilitar um fluxo constante do mesmo para o digestor contínuo.
- Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ainda compreender a realização de cozimento de kraft do material contendo fibra orgânica com o digestor contínuo para produzir um estoque marrom para polpa com grau de papel e tempos quando não estão sendo usados para fazer a polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender o armazenamento do material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical em um tanque de armazenamento após a pré-hidrólise e a neutralização e antes do fornecimento do mesmo ao digestor contínuo para facilitar um fluxo constante do mesmo para o digestor contínuo quando fazendo a polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de ainda compreender o uso de uma alimentação em alta pressão para transportar o material contendo fibra orgânica do tanque de armazenamento para o digestor contínuo, quando fazendo polpa de dissolução, e usando a mesma alimentação em alta pressão para transportar o material contendo fibra orgânica para o digestor contínuo, quando fazendo polpa com grau de papel.
- Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a operação de fornecimento de material contendo fibra orgânica ao sistema de vaso de pressão vertical ou ao digestor contínuo ser realizada com um sistema de transporte pelo qual o material contendo fibra orgânica é proporcionado seletivamente ao sistema de vaso de pressão vertical quando fazendo polpa com grau de dissolução ou ao digestor contínuo ou ao digestor contínuo quando fazendo polpa com grau de papel.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender, seletivamente, a operação do digestor contínuo por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de dissolução, quando o digestor contínuo está cozinhando material contendo fibra orgânica recebido do sistema de vaso de pressão vertical após a pré-hidrólise e a neutralização e por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de papel em outras vezes.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - lavagem e peneiramento do estoque marrom após o término do cozimento no digestor contínuo;
- - alvejamento do estoque marrom lavado e peneirado para produzir uma polpa alvejada e secagem da polpa alvejada para produzir uma polpa com grau de papel ou uma polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo de tipo vaso único.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo do tipo vaso duplo.
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - pressurização de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical com vapor em conexão com uma etapa de pré-hidrólise; e
- - enchimento de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical com uma combinação de licor branco e licor negro em conexão com uma etapa de neutralização realizada após a pré-hidrólise;
- Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de ainda compreender a geração, aproximadamente, mesma quantidade de sólidos em uma caldeira de recuperação, quando fazendo polpa com grau de papel e quando fazendo polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - realização de pré-hidrólise e neutralização com o sistema de vaso de pressão vertical operado em um modo de batelada; e
- - realização, seletivamente, de cozimento de kraft com o digestor contínuo para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução ou um estoque marrom para polpa com grau de papel.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ainda compreender armazenamento do material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical em um tanque de armazenamento após a pré-hidrólise e a neutralização e antes do fornecimento do mesmo para o digestor contínuo, a fim de facilitar um fluxo constante do mesmo para o digestor contínuo, quando fazendo a polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - alimentação do material contendo fibra orgânica para o digestor contínuo usando uma unidade de alimentação de alta pressão, quando fazendo polpa com grau de papel; e
- - transporte do material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical através da unidade de alimentação de alta pressão para o digestor contínuo quando fazendo polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de as operações de fornecimento de material contendo fibra orgânica para o sistema de vaso de pressão vertical, quando fazendo a polpa de dissolução e o digestor contínuo quando fazendo polpa com grau de papel, serem realizadas com um sistema de transporte pelo que o material contendo fibra orgânica é proporcionado ao digestor contínuo, quando fazendo polpa com grau de papel e desviado para o sistema de vaso de pressão vertical, quando fazendo polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ainda compreender a operação, seletivamente do digestor contínuo por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de dissolução, quando o digestor contínuo está cozinhando material contendo fibra orgânica recebido do sistema de vaso de pressão vertical e por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de papel em outros tempos.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - peneiramento e lavagem do estoque marrom após o término do cozimento no digestor contínuo;
- - alvejamento do estoque marrom para produzir uma polpa alvejada; e
- - secagem da polpa alvejada para produzir uma polpa com grau de papel ou uma polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo do tipo vaso único.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo do tipo vaso duplo.
- Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - pressurização de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical com vapor em conexão com uma etapa de pré-hidrólise; e
- - enchimento de um ou mais vasos do sistema de vaso de pressão vertical com uma combinação de licor branco e licor negro em conexão com uma etapa de neutralização realizada após a pré-hidrólise.
- Método, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de ainda compreender a geração de substancialmente todo o licor branco e o licor negro localmente no mesmo moinho através dos processos de fabricação de polpa relacionados.
- Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender:
- - conexão de um sistema de vaso de pressão vertical a montante do digestor contínuo;
- - fornecimento de um meio para alimentar o material contendo fibra orgânica para o sistema de vaso de pressão vertical; e
- - realização, seletivamente, de cozimento de kraft com o digestor contínuo para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução ou um estoque marrom para a polpa com grau de papel.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - fornecimento de um tanque de armazenamento entre o sistema de vaso de pressão vertical e o digestor contínuo;
- - transferência de material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical para o tanque de armazenamento após o término da pré-hidrólise e da neutralização para armazenamento temporário a fim de facilitar um fluxo constante do mesmo para o digestor contínuo, quando fazendo a polpa de dissolução; e
- - transferência do material contendo fibra orgânica do tanque de armazenamento para o digestor contínuo, conforme necessário para cozimento de kraft.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo de vaso único.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de o referido digestor contínuo ser um digestor contínuo de vaso duplo.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de o material contendo fibra orgânica ser alimentado para o digestor contínuo através de uma alimentação em alta pressão, quando fazendo polpa com grau de papel e pelo fato de o material contendo fibra orgânica ser alimentado do sistema de vaso de pressão vertical para o digestor contínuo via a alimentação em alta pressão, quando fazendo a polpa de dissolução.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de ainda compreender a operação, seletivamente, do digestor contínuo por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer a polpa com grau de dissolução, quando o digestor contínuo está cozinhando material contendo fibra orgânica recebido do sistema de vaso de pressão vertical e por um tempo e em uma temperatura adequada para fazer polpa com grau de papel em outros tempos.
- Método, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de o referido processamento adicional do estoque marrom compreender:
- - peneiramento e lavagem do estoque marrom após o término do cozimento no digestor contínuo;
- - alvejamento do estoque marrom para produzir uma polpa alvejada; e
- - secagem da polpa alvejada para produzir polpa com grau de papel ou uma polpa de dissolução.
- Método para retroadaptação de um moinho de polpa, originalmente configurado para produzir polpa com grau de papel via um digestor contínuo e operando o moinho de polpa de modo que ele produza polpa de dissolução, caracterizado pelo fato de compreender:
- - conexão de um sistema de vaso de pressão vertical a montante do digestor contínuo;
- - fornecimento de um mecanismo para alimentar material contendo fibra orgânica ao sistema de vaso de pressão vertical;
- - alimentação de material contendo fibra orgânica ao sistema de vaso de pressão vertical;
- - realização de pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada usando o sistema de vaso de pressão vertical;
- - transporte do material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical para o digestor contínuo;
- - realização de cozimento de kraft com o digestor contínuo para produzir um estoque marrom para polpa de dissolução; e
- - processamento adicional do estoque marrom para produzir uma polpa de dissolução;
- - onde ou (1) o sistema de vaso de pressão vertical compreende uma pluralidade de vasos para realizar pré-hidrólise e neutralização em um modo de batelada, e/ou (2) o sistema de vaso de pressão vertical transfere um material contendo fibra orgânica para um tanque de armazenamento após a pré-hidrólise e neutralização para facilitar um fluxo constante do mesmo para o digestor contínuo.
- Método, de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de ainda compreender:
- - fornecimento de um tanque de armazenamento entre o sistema de vaso de pressão vertical e o digestor contínuo;
- - transferência de material contendo fibra orgânica do sistema de vaso de pressão vertical para o tanque de armazenamento após o término da pré-hidrólise e da neutralização para armazenamento temporário a fim de facilitar um abastecimento ininterrupto para o digestor contínuo, quando fazendo a polpa de dissolução; e
- - transferência do material contendo fibra orgânica do tanque de armazenamento para o digestor contínuo, conforme necessário para o cozimento de kraft.
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