BR112018005525B1

BR112018005525B1 - Method and system for oxygen delignification

Info

Publication number: BR112018005525B1
Application number: BR112018005525-5A
Authority: BR
Inventors: Hâkan Dahllof
Original assignee: Valmet Ab
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2022-03-29
Also published as: SE1551539A1; BR112018005525A2; EP3380667A4; WO2017091129A1; EP3380667A1; SE540043C2; EP3380667B1

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA DESLIGNIFICAÇÃO COM OXIGÊNIO A invenção refere-se a um estágio de deslignificação com oxigênio aprimorado localizado entre 2 posições de lavagem (W1, W2) em uma linha de fibras que produz qualidades alvejadas de polpa de celulose. O método e o sistema inventivos dividem o estágio de oxigênio em pelo menos 2 fases e, após a primeira fase, a suspensão de polpa é efetivamente despressurizada e ventilada à atmosfera de forma a ventilar o volume a granel dos gases inertes formados durante a primeira fase. A pressão de oxigênio parcial adicionada à última fase pode, assim, ser aumentada e a quantidade de oxigênio dissolvida na fase líquida é aumentada, possibilitando a melhor deslignificação da polpa de celulose na última fase.METHOD AND SYSTEM FOR OXYGEN DELIGNIFICATION The invention relates to an enhanced oxygen delignification stage located between 2 wash positions (W1, W2) in a fiber line that produces bleached qualities of cellulose pulp. The inventive method and system divides the oxygen stage into at least 2 stages and, after the first stage, the pulp suspension is effectively depressurized and vented to atmosphere in order to vent the bulk volume of inert gases formed during the first stage. . The partial pressure of oxygen added to the last phase can thus be increased and the amount of oxygen dissolved in the liquid phase is increased, enabling better delignification of the cellulose pulp in the last phase.

Description

FUNDAMENTALS OF THE INVENTION

[001] A presente invenção refere-se a um método e a um sistema para deslignificação com oxigênio.[001] The present invention relates to a method and a system for delignification with oxygen.

[002] Inúmeros processos diferentes para deslignificação com oxigênio foram descritos, a maioria com o foco em alcançar uma maior deslignificação em uma menor ordem de perdas de viscosidade. Alguns se basearam em constatações em ambiente laboratorial onde as condições diferem bastante se comparadas a sistemas de fresa. Na maioria dos testes laboratoriais é usado um pequeno reator experimental carregado com uma pequena quantidade de polpa. o reator laboratorial equipado com capacidades de mistura, tal como um misturador quântico, que induz um efeito de mistura minuciosa na amostra de polpa com um peso de algumas centenas de gramas. Esse tipo de efeito de mistura pode nunca ser obtido em sistemas de fresa comerciais, que produz milhares de toneladas de polpa alvejada por dia, visto que o tempo de residência para a polpa em misturadores de fresa é bem curto e muitas vezes dura menos de um segundo. Embora uma alta ordem de deslignificação possa ser obtida em ensaios laboratoriais, os mesmos resultados podem ser bem difíceis de alcançar em um sistema de fresa comercial.[002] A number of different processes for oxygen delignification have been described, most with a focus on achieving greater delignification at a lower order of viscosity losses. Some were based on findings in a laboratory environment where conditions differ greatly compared to milling systems. In most laboratory tests, a small experimental reactor loaded with a small amount of pulp is used. the laboratory reactor equipped with mixing capabilities, such as a quantum mixer, which induces a thorough mixing effect on the pulp sample weighing a few hundred grams. This type of mixing effect can never be achieved in commercial milling systems, which produce thousands of tons of bleached pulp per day, as the residence time for pulp in mill mixers is very short and often lasts less than one hour. second. Although a high order of delignification can be achieved in laboratory tests, the same results can be quite difficult to achieve in a commercial milling system.

[003] Os custos com madeira são uma parte substancial do custo variável de uma fresa e medidas para aumentar o rendimento de polpação são normalmente bem econômicas. Cozinhar a um n° Kappa mais alto e maximizar o grau de deslignificação na deslignificação com oxigênio aprimora o rendimento geral e reduz os custos com madeira. No entanto, essa alteração em um número kappa mais alto na polpa do digestor aumenta a demanda sobre as capacidades de deslignificação do estágio de oxigênio em um ambiente de fresa.[003] Wood costs are a substantial part of the variable cost of a milling cutter and measures to increase pulping yield are usually quite economical. Cooking to a higher Kappa # and maximizing the degree of delignification in oxygen delignification improves overall yield and reduces wood costs. However, this change to a higher kappa number in the digester pulp increases the demand on the delignification capabilities of the oxygen stage in a mill environment.

[004] Os princípios básicos na deslignificação com oxigênio com remistura e as vantagens da mesma em um sistema de fresa foram constatados como um resultado de reconstruções de aumento de produção, em que a existente deslignificação com oxigênio de único estágio obtida aumentou o grau de deslignificação adicionando-se um segundo reator à frente do reator existente com remistura entre os dois. Apesar de toda espécie de modificação do antigo sistema de único estágio, o número kappa não pôde ser mais reduzido com qualidade de polpa preservada. No entanto, após a reconstrução a duas fases na deslignificação com remistura entre as mesmas, o número kappa pôde ser mais reduzido sem deterioração da qualidade da polpa. Essa experiência de sistemas de fresa sustentou o fato de que a remistura em sistemas de deslignificação ou alvejamento usando agentes gasosos precisou de remistura de forma a expor toda a suspensão de polpa de modo uniforme aos agentes de deslignificação.[004] The basic principles in remixing oxygen delignification and the advantages of the same in a milling system were found to be a result of production-increasing reconstructions, where the existing single-stage oxygen delignification obtained increased the degree of delignification. adding a second reactor ahead of the existing reactor with remixing between the two. Despite all sorts of modifications to the old single-stage system, the kappa number could not be further reduced with preserved pulp quality. However, after two-stage reconstruction in delignification with remixing between them, the kappa number could be further reduced without deterioration of pulp quality. This experience of milling systems supported the fact that remixing in delignification or bleaching systems using gaseous agents required remixing in order to expose the entire pulp suspension uniformly to the delignification agents.

[005] Em uma apresentação intitulada "Two-stage MC-oxygen delignification process and operating experience" ("experiência de processo e operação de deslignificação com oxigênio de média consistência em dois estágios"), que foi realizada por Shinichiro Kondo, do Dept. Técnico de Div. Técnico da OJI PAPER Co. Ltd., na Pan-Pacific Pulp & Paper Technology Conference (Conferência pan-pacífica de tecnologia de polpa e papel) ('99 PAN-PAC PPTC), de 1992, de 8 a 10 setembro, no Sheraton Grande Tokyo Bay Hotel & Towers, os efeitos positivos da remistura entre estágios foi descrito, mas na época com a maior pressão no início e a menor pressão no segundo reator.[005] In a presentation entitled "Two-stage MC-oxygen delignification process and operating experience", which was given by Shinichiro Kondo of Dept. Div Technician Technician of OJI PAPER Co. Ltd., at the Pan-Pacific Pulp & Paper Technology Conference ('99 PAN-PAC PPTC), 1992, September 8-10, at the Sheraton Grande Tokyo Bay Hotel & Towers , the positive effects of inter-stage remixing have been described, but at the time with the highest pressure at the beginning and the lowest pressure in the second reactor.

[006] As vantagens no aquecimento entre fases na deslignificação com estágio de oxigênio em sistema de fresa foram constatadas ao se tentar otimizar a deslignificação com oxigênio de único estágio, usando uma temperatura mais alta e maiores cargas de álcali, um certo número kappa pôde ser alcançado sem muitas penalidades em termos de perdas de força de polpa. Esse ponto final na deslignificação foi muitas vezes encontrado em números kappa na faixa 6-8.[006] The advantages of interphase heating in oxygen stage delignification in milling system were found when trying to optimize single stage oxygen delignification, using a higher temperature and higher alkali loads, a certain kappa number could be achieved without much penalty in terms of pulp strength losses. This endpoint in delignification was often found in kappa numbers in the 6-8 range.

[007] O documento n° US 5217575 apresentou um sistema aprimorado para o alvejamento com oxigênio de polpa de média consistência em que esse traçamento de perfil de temperatura mostrou surpreendentemente que uma temperatura inferior em uma primeira fase pode resultar em uma melhor deslignificação. No documento n° US 5217575 mostrou-se que, se um único estágio otimizado operado a 105°C fosse precedido por uma fase operada a uma temperatura inferior de 20°C a 40°C, uma melhor deslignificação poderia ser obtida em uma seletividade mais alta.[007] Document No. US 5217575 presented an improved system for oxygen bleaching of medium consistency pulp in which this temperature profiling surprisingly showed that a lower temperature in a first stage can result in better delignification. In document No. US 5217575 it was shown that if a single optimized stage operated at 105°C was preceded by a stage operated at a lower temperature of 20°C to 40°C, better delignification could be obtained at a higher selectivity. high.

[008] O documento n° US6221206 descreveu uma alternativa para o traçamento de perfil de temperatura em que a diferença na temperatura deveria ser mantida entre 0°C e 15°C. O objetivo era obter um rendimento aprimorado e uma viscosidade aprimorada, embora retendo o mesmo tempo de permanência, em conexão com a implementação industrial.[008] Document No. US6221206 described an alternative for temperature profiling in which the difference in temperature should be kept between 0°C and 15°C. The objective was to achieve improved yield and improved viscosity, while retaining the same dwell time, in connection with industrial implementation.

[009] A fim de aprimorar a deslignificação com oxigênio também foi proposto alterar a consistência durante o estágio de deslignificação com oxigênio, e no documento n° US 4259150 foi proposto operar uma primeira fase em uma consistência inferior seguido de espessamento antes de uma fase seguinte. Foi argumentado que esse sistema funciona em polpa de alta kappa e usando fases repetidas com capacidade para reduzir o número kappa de 70 para 15.[009] In order to improve oxygen delignification, it was also proposed to change the consistency during the oxygen delignification stage, and in document No. US 4259150 it was proposed to operate a first stage at a lower consistency followed by thickening before a next stage. . It has been argued that this system works on high kappa pulp and using repeated phases with the ability to reduce the kappa number from 70 to 15.

[0010] O documento n° SE-C 505 147 apresenta uma alternativa com, em vez disso, uma alta concentração de polpa, na faixa de 25% a 40%, em uma primeira fase, e uma concentração inferior de 8% a 16% em uma segunda fase, ao mesmo tempo em que a temperatura na segunda fase deve ser mais alta do que, ou igual, a temperatura na primeira fase. Afirma-se que as vantagens da solução de acordo com o documento n° SE-C 505 147 são a possibilidade de se misturar mais oxigênio na primeira fase de alta consistência sem o risco de canalização. Aqui, quantidades não utilizadas de oxigênio foram escoadas após a primeira fase para mistura adicional em um segundo misturador antes da segunda fase.[0010] Document No. SE-C 505 147 presents an alternative with, instead, a high pulp concentration, in the range of 25% to 40%, in a first stage, and a lower concentration of 8% to 16 % in a second stage, while the temperature in the second stage must be higher than, or equal to, the temperature in the first stage. It is stated that the advantages of the solution according to document no. SE-C 505 147 are the possibility of mixing more oxygen in the first high consistency stage without the risk of channeling. Here, unused amounts of oxygen were drained after the first stage for further mixing in a second mixer prior to the second stage.

[0011] Uma alternativa de alta pressão foi descrita no documento n° SE526843, em que a pressão inicial no primeiro reator é estabelecida acima de 1,5 MPa (15 bar) e em que a pressão foi mantida em alto nível em todas as fases do estágio de deslignificação com oxigênio. A ideia é aumentar a quantidade de oxigênio dissolvida na fase líquida por litro líquido e, portanto, ter capacidade para reagir com a polpa. No entanto, como se percebeu durante o desenvolvimento da presente invenção, a quantidade de gases inertes produzidos aumenta em todas fases, a quantidade líquida de oxigênio dissolvido pode na verdade diminuir visto que a pressão total no sistema é somente a soma das pressões parciais de cada gás presente (CO, CO2, O2 etc.).[0011] A high pressure alternative was described in document No. SE526843, in which the initial pressure in the first reactor is set above 1.5 MPa (15 bar) and in which the pressure was maintained at a high level in all phases of the oxygen delignification stage. The idea is to increase the amount of oxygen dissolved in the liquid phase per liter of liquid and, therefore, be able to react with the pulp. However, as it was realized during the development of the present invention, the amount of inert gases produced increases in all phases, the net amount of dissolved oxygen can actually decrease since the total pressure in the system is only the sum of the partial pressures of each one. gas present (CO, CO2, O2 etc.).

[0012] Muito poucas das soluções da técnica anterior identificam o problema com gases inertes residuais na suspensão de polpa, e somente o documento n° US6391152 identifica esse problema, mas aqui é proposta a desgaseificação em uma bomba pressurizada; "Quando apropriado, deve também ser possível desgaseificar gases de exaustão (gases residuais) em conjunto imediato com a segunda bomba, preferencialmente por meio de a bomba ser provida com desgaseificação interna, preferencialmente uma bomba chamada de uma "bomba de desgaseificação". Tal tipo de desgaseificação, realizada em uma peça centrífuga de uma bomba separando alguns gases no centro, pode não extrair todos os gases e especialmente não os gases dissolvidos na fase líquida na pressão prevalecente.[0012] Very few of the prior art solutions identify the problem with residual inert gases in the slurry suspension, and only document no. US6391152 identifies this problem, but degassing in a pressurized pump is proposed here; "Where appropriate, it should also be possible to degas exhaust gases (waste gases) in conjunction with the second pump immediately, preferably by means of the pump being provided with internal degassing, preferably a pump called a "degassing pump". degassing, carried out in a centrifugal part of a pump separating some gases in the center, may not extract all the gases and especially not the gases dissolved in the liquid phase at the prevailing pressure.

[0013] No documento n° US6221207 é também realizada desgaseificação na parte superior de uma torre de fluxo descendente na última fase. Esse sistema específico foi desenvolvido para o traçamento de perfil de temperatura usando vapor de baixa pressão entre um primeiro reator de fluxo ascendente e um subsequente reator de fluxo descendente, em que a desgaseificação a partir do topo do segundo reator somente manteve o oxigênio dissolvido e o oxigênio remanescente após a ventilação. Esse sistema nunca foi usado, e risco é bem alto de que a principal parte de todo o oxigênio carregado possa ser ventilada para fora do segundo reator, isto é, não obtendo nenhum efeito de reação da parte ventilada da carga.[0013] In document no. US6221207, degassing is also carried out at the top of a downflow tower in the last stage. This specific system was developed for temperature profiling using low pressure steam between a first upflow reactor and a subsequent downflow reactor, where degassing from the top of the second reactor only maintained dissolved oxygen and oxygen. oxygen remaining after ventilation. This system has never been used, and the risk is very high that the main part of all the oxygen carried out could be vented out of the second reactor, that is, not getting any reaction effect from the vented part of the load.

[0014] No documento US6514380, é divulgado um método, que compreende as etapas de: cozinhar material fibroso celulósico triturado para produzir material marrom com cravos, lavar o material marrom para produzir polpa química com uma consistência entre cerca de 6-18%, delignificar o oxigênio da polpa química e separar o gás da polpa durante a etapa de deslignificação de oxigênio, peneirar a polpa deslignificada de oxigênio para produzir uma fração de aceitação e uma fração de rejeição contendo caroço (onde todas as etapas acima são praticadas em uma linha de fibra principal), tratando ainda mais a fração de aceitação, e transportar diretamente a fração de rejeição que contém caroço de volta à linha de fibra principal antes da etapa de deslignificação de oxigênio. O método divulgado, no entanto, não é direcionado à melhoria da própria etapa de deslignificação de oxigênio e é, por exemplo, silencioso sobre as pressões que prevalecem na etapa de deslignificação de oxigênio.[0014] In US6514380, a method is disclosed, which comprises the steps of: cooking shredded cellulosic fibrous material to produce blackened brown material, washing the brown material to produce chemical pulp with a consistency between about 6-18%, delignifying the chemical pulp oxygen and separating the gas from the pulp during the oxygen delignification step, sieving the oxygen delignified pulp to produce an acceptance fraction and a reject fraction containing pit (where all the above steps are practiced in a main fiber), further treating the acceptance fraction, and directly transporting the reject fraction containing the kernel back to the main fiber line before the oxygen delignification step. The disclosed method, however, is not aimed at improving the oxygen delignification step itself and is, for example, silent on the pressures that prevail in the oxygen delignification step.

[0015] O documento EP1061173 refere-se a um método para o tratamento de polpa lignocelulósica, cujo método compreende as etapas de: misturar a polpa lignocelulósica com álcalis em um estágio de imersão da polpa para criar uma mistura, misturar a referida mistura com oxigênio e vapor para formar um vapor combinado e alimentar o referido vapor combinado para um estágio de deslignificação de oxigênio pressurizado para permitir uma reação entre o oxigênio e a lignina na polpa lignocelulósica, para remover materiais coloridos da polpa lignocelulósica. O método revelado é direcionado à redução de equipamento de capital, evitando um estágio de uma planta de deslignificação de oxigênio de dois estágios, que é alcançada pela adição extra de álcalis antes da etapa de deslignificação de oxigênio. Além dos custos de investimento, as vantagens gerais de um processo de duas etapas são, no entanto, reconhecidas também neste documento.[0015] The document EP1061173 refers to a method for treating lignocellulosic pulp, which method comprises the steps of: mixing the lignocellulosic pulp with alkali in a pulp immersion stage to create a mixture, mixing said mixture with oxygen and steam to form a combined steam and feeding said combined steam to a pressurized oxygen delignification stage to allow a reaction between oxygen and lignin in the lignocellulosic pulp to remove colored materials from the lignocellulosic pulp. The disclosed method is aimed at reducing capital equipment by avoiding one stage of a two-stage oxygen delignification plant, which is achieved by adding extra alkali before the oxygen delignification step. In addition to the investment costs, the general advantages of a two-step process are, however, recognized in this document as well.

[0016] O documento CA2190573 refere-se a um método para deslignificar polpa química, compreendendo as etapas de: alimentação de polpa cozida com temperatura acima de 70°C, desde a lavagem do material marrom até a fase de deslignificação, adição de álcalis e oxigênio e mistura de álcalis e oxigênio na polpa, onde pelo menos parte do álcali é licor branco ou verde não oxidado. Diz-se que o processo reivindicado é realizado preferencialmente em pelo menos duas etapas de deslignificação e parece na prática exigir uma etapa de separação de gás extra entre duas etapas de deslignificação. Na realidade, em uma escala de fábrica de celulose, ainda há uma dúvida de quanto o uso de licor branco não oxidado afeta a redução de kappa no estágio de deslignificação de oxigênio.[0016] Document CA2190573 refers to a method for delignifying chemical pulp, comprising the steps of: feeding pulp cooked at a temperature above 70°C, from washing the brown material to the delignification stage, addition of alkali and oxygen and mixture of alkali and oxygen in the pulp, where at least part of the alkali is unoxidized white or green liquor. The claimed process is said to be preferably carried out in at least two delignification steps and appears in practice to require an extra gas separation step between two delignification steps. In reality, on a pulp mill scale, there is still some doubt as to how much the use of unoxidized white liquor affects kappa reduction in the oxygen delignification stage.

[0017] A maior parte da técnica anterior objetivou, consequentemente, manter a suspensão de polpa pressurizada em todos os estágios de deslignificação com oxigênio, na maioria das vezes pressurizada na pressão mais alta na entrada para o primeiro estágio, e usando essa pressão para ser a força motriz para o fluxo de polpa em todo o sistema, o que faz sentido visto que o efeito de bombeamento instalado pode ser mantido em um mínimo.[0017] Most of the prior art has consequently aimed to keep the pulp suspension pressurized at all stages of delignification with oxygen, most often pressurized at the highest pressure at the inlet to the first stage, and using that pressure to be driving force for slurry flow throughout the system, which makes sense as the installed pumping effect can be kept to a minimum.

[0018] Além da otimização das condições de deslignificação nos estágios há também o manuseio de filtrado na deslignificação com oxigênio tendo um impacto na redução de número kappa e na força de polpa. O uso de filtrado sujo com alto teor de COD na deslignificação com oxigênio necessita de uma alta quantidade de carga de oxigênio, visto que uma grande parte da carga de oxigênio é consumida em reação com a COD no filtrado.[0018] In addition to optimizing the delignification conditions in the stages, there is also the handling of filtrate in the delignification with oxygen, having an impact on the reduction of kappa number and pulp strength. The use of dirty filtrate with high COD content in oxygen delignification requires a high amount of oxygen loading, as a large part of the oxygen loading is consumed in reaction with the COD in the filtrate.

[0019] Além disso, se a polpa de alta kappa, com números kappa após o cozimento na faixa de 40 a 120, em que um número kappa acima de 20 pode ser considerado alto para madeira de lei, for ser deslignificada, grandes quantidades de oxigênio são necessárias para a deslignificação que pode resultar em canalização nos estágios. Com um alto número kappa na polpa também é consumida uma grande parte da carga de oxigênio durante a deslignificação da polpa de alta kappa.[0019] Furthermore, if high kappa pulp, with kappa numbers after cooking in the range of 40 to 120, where a kappa number above 20 can be considered high for hardwood, is to be delignified, large amounts of oxygen are required for delignification which can result in channeling into the stages. With a high kappa number in the pulp, a large part of the oxygen load is also consumed during the delignification of the high kappa pulp.

[0020] Então a combinação de polpa de alta kappa e filtrados com alto nível de COD impõem imensos problemas para carregar e misturar a quantidade necessária de oxigênio à suspensão de polpa[0020] So the combination of high kappa pulp and high COD filtrates impose immense problems to load and mix the required amount of oxygen to the pulp suspension

[0021] Nas partes a seguir é usada a terminologia normal para estágios de deslignificação com oxigênio. Um estágio, isto é, um estágio de deslignificação com oxigênio nesse caso, é o tratamento feito entre duas posições de lavagem. O que é feito no dito estágio pode também ser dividido em fases, com algumas mudanças efetivamente trazidas à próxima fase nos aspectos de cargas químicas, aquecimento e/ou ventilação. Além disso, cada fase pode, por sua vez, ser dividida em zonas, em que uma primeira e uma segunda zona de uma fase podem diferir quanto a mudanças de cargas químicas, aquecimento e/ou ventilação.[0021] In the following parts, normal terminology for oxygen delignification stages is used. A stage, ie an oxygen delignification stage in this case, is the treatment done between two washing positions. What is done at said stage can also be phased, with some changes effectively brought to the next phase in the chemical loading, heating and/or ventilation aspects. Furthermore, each phase can, in turn, be divided into zones, where a first and a second zone of a phase can differ in chemical load changes, heating and/or ventilation.

[0022] Resumindo, um estágio de deslignificação com oxigênio entre duas posições de lavagem pode ser dividido em fases, e cada fase pode, por sua vez, ser dividida em zonas. Essa nomenclatura é usada em toda a descrição mesmo que alguma técnica anterior descreva sistemas de deslignificação de duas fases como sistemas de dois estágios.[0022] In summary, an oxygen delignification stage between two wash positions can be divided into phases, and each phase can, in turn, be divided into zones. This nomenclature is used throughout the description even though some prior art describes two-phase delignification systems as two-stage systems.

[0023] As posições de lavagem podem ser realizadas de inúmeras formas, por exemplo: usando-se prensas de lavagem, em que é realizada uma lavagem por deslocamento da polpa seguida de um desaguamento em alta consistência; usando-se filtros de lavagem, mas o efeito de lavagem é obtido diluindo-se a polpa a uma baixa consistência e um subsequente desaguamento no tambor; usando-se máquinas de lavagem com deslocamento de tambor, e uma lavagem por deslocamento da polpa é realizada no tambor e opcionalmente finalizada por algum processo de espessamento usando drenagem a vácuo ou rolos de compressão; usando-se máquinas simples de diluição e desaguamento, isto é, diluindo-se a polpa a uma baixa consistência e subsequentemente desaguando-se a polpa de baixa consistência até ficar uma polpa de média ou alta consistência usando-se um parafuso de desaguamento.[0023] The washing positions can be performed in numerous ways, for example: using washing presses, in which a washing is carried out by displacement of the pulp followed by a high consistency dewatering; using washing filters, but the washing effect is obtained by diluting the pulp to a low consistency and a subsequent dewatering in the drum; using drum displacement washing machines, and a displacement washing of the pulp is carried out in the drum and optionally finished by some thickening process using vacuum drainage or squeezing rollers; using simple thinning and dewatering machines, i.e. thinning the pulp to a low consistency and subsequently dewatering the low consistency pulp to a medium or high consistency pulp using a dewatering screw.

[0024] Nesta descrição, baixa, média e alta consistência de polpa são usadas para definir a quantidade de líquido na suspensão de polpa. A baixa consistência (LC) na polpa fica tipicamente na faixa de 2% a 8%, a média consistência (MC), na faixa de 8% a 18%, e a alta consistência (HC), tipicamente acima de 30%. A polpa de LC é tão diluída que se comporta como água e a suspensão de polpa pode ser prontamente bombeada por bombas de líquido convencionais. A MC é uma faixa intermediária que é bombeável, mas requer bombas de MC especiais que fluidizem a suspensão, enquanto a polpa de alta consistência não é bombeável por bombas convencionais e, em vez disso, requer parafusos de transporte, etc., para alimentação e transporte.[0024] In this description, low, medium and high pulp consistency are used to define the amount of liquid in the pulp suspension. Low consistency (LC) in the pulp is typically in the range of 2% to 8%, medium consistency (MC) in the range of 8% to 18%, and high consistency (HC) typically above 30%. The LC slurry is so diluted that it behaves like water and the slurry slurry can be readily pumped by conventional liquid pumps. MC is a mid-range that is pumpable but requires special MC pumps that fluidize the slurry, while high consistency slurry is not pumpable by conventional pumps and instead requires transport screws, etc., for feeding and transport.

[0025] Nesta descrição é usado também o teor de COD do filtrado, COD sendo a sigla para "Chemical Oxygen Demand" (demanda química de oxigênio) e é um parâmetro que descreve o teor total de material oxidável no filtrado.[0025] In this description, the COD content of the filtrate is also used, COD being the acronym for "Chemical Oxygen Demand" and is a parameter that describes the total content of oxidizable material in the filtrate.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0026] Um objetivo comum da invenção é aprimorar a deslignificação com oxigênio ainda mais e otimizar a ordem de oxigênio dissolvido na suspensão de polpa de modo que o oxigênio possa reagir com a celulose em uma medida muito maior do que previamente possível e fazer a deslignificação com oxigênio mais adequada a cozimento de alta kappa.[0026] A common objective of the invention is to improve oxygen delignification even further and optimize the order of dissolved oxygen in the pulp suspension so that oxygen can react with the cellulose to a much greater extent than previously possible and make the delignification with oxygen more suitable for high kappa cooking.

[0027] Embora já se saiba há muitos anos que a alteração para cozimento de alta kappa e a ordem de deslignificação aumentada nos estágios de oxigênio são benéficas para a força de polpa de ensaios laboratoriais, as implementações de fresa foram menos frequentes devido a dificuldades em adicionar as quantidades necessárias de oxigênio em uma fase reativa após o cozimento de alta kappa.[0027] While it has been known for many years that switching to high kappa cooking and the increased delignification order in the oxygen stages are beneficial for pulp strength from laboratory tests, mill implementations were less frequent due to difficulties in add required amounts of oxygen in a reactive phase after high kappa cooking.

[0028] Constatou-se durante ensaios laboratoriais que os gases inertes, especialmente CO e CO2, que são formados durante o estágio de oxigênio agem parasiticamente na solubilidade do oxigênio na fase líquida e mais ou menos substituem a quantidade de oxigênio dissolvido. Para a eficiência do efeito de deslignificação sobre a polpa de celulose, é de suma importância que o oxigênio seja dissolvido o máximo possível na fase líquida de modo que o líquido possa penetrar a rede de fibras de celulose e entrar em contato com o material oxidável, isto é, a lignina, na matriz de fibras de celulose.[0028] It was found during laboratory tests that the inert gases, especially CO and CO2, which are formed during the oxygen stage act parasitically on the solubility of oxygen in the liquid phase and more or less replace the amount of dissolved oxygen. For the efficiency of the delignification effect on the cellulose pulp, it is of paramount importance that oxygen is dissolved as much as possible in the liquid phase so that the liquid can penetrate the network of cellulose fibers and come into contact with the oxidizable material, that is, lignin, in the matrix of cellulose fibers.

[0029] Em ensaios laboratoriais com deslignificação de múltiplas fases o pequeno reator de teste é muitas vezes preenchido com uma quantidade excedente de oxigênio, isto é, a amostra de polpa não fica em um volume preenchido hidraulicamente, e sim somente ocupa de 5 a 10 do reator de teste inteiro, então esses testes podem nunca chegar perto do ambiente real em reatores que são preenchidos hidraulicamente com suspensão de polpa e em que o oxigênio não está excedente.[0029] In laboratory tests with multi-phase delignification, the small test reactor is often filled with an excess amount of oxygen, that is, the pulp sample is not in a hydraulically filled volume, but only occupies 5 to 10 of the entire test reactor, so these tests may never come close to the real environment in reactors that are hydraulically filled with slurry slurry and in which oxygen is not in excess.

[0030] Outro objetivo é possibilitar uma quase total retirada de todos os gases inertes que são formados e dissolvidos na suspensão de polpa após uma primeira fase do estágio de deslignificação com oxigênio, em que o processo de oxidação é o mais rápido e produz a maioria dos gases inertes. Abaixando a pressão da inteira suspensão de polpa a uma pressão próxima da pressão atmosférica, tanto o teor de gases não dissolvidos pode ser removido, quanto também uma grande parte dos gases pode ser dissolvida no líquido a uma pressão mais alta. Um efeito de vaporização é, assim, obtido. Ventilando-se os gases inertes antes de carregar uma nova carga de oxigênio à suspensão de polpa, a quantidade de oxigênio sendo dissolvida na fase líquida pode também ser aumentada consideravelmente visto que o teor de gás concorrente foi reduzido em grande medida.[0030] Another objective is to enable an almost total removal of all inert gases that are formed and dissolved in the pulp suspension after a first phase of the oxygen delignification stage, in which the oxidation process is the fastest and produces the most of inert gases. By lowering the pressure of the entire pulp slurry to a pressure close to atmospheric pressure, both the undissolved gas content can be removed, and also a large part of the gases can be dissolved in the liquid at a higher pressure. A vaporization effect is thus obtained. By venting the inert gases before loading a new charge of oxygen into the pulp suspension, the amount of oxygen being dissolved in the liquid phase can also be increased considerably as the content of competing gas has been reduced to a great extent.

[0031] O método de acordo com a invenção refere-se à deslignificação com oxigênio de uma suspensão de polpa de celulose de média consistência tendo um número kappa que excede 18, e a suspensão de polpa passando por uma primeira e uma segunda fases de deslignificação com oxigênio localizadas entre duas posições de lavagem (W1, W2) para a polpa, em que as fases são separadas pelo aquecimento da polpa a pelo menos 5°C usando vapor após a primeira fase e antes da segunda fase, e ambas as fases incluem carga de álcali e oxigênio a cada uma das primeira e segunda fases. As características inventivas do método são que tanto a primeira quanto a segunda fase são pressurizadas a uma pressão inicial que excede 0,5 MPa (5 bar) e, após a primeira fase, a polpa é despressurizada a uma pressão excedente abaixo de 0,05 MPa (0,5 bar), preferencialmente despressurizada à pressão atmosférica, isto é, dentro de um intervalo de pressão entre 0 e 0,05 MPa (0 e 0,5 bar), e os gases residuais liberados da polpa durante a despressurização são ventilados antes do início da segunda fase, e em que a carga de oxigênio à segunda fase é carregada à polpa após os gases residuais terem sido ventilados, e em que a carga de oxigênio à segunda fase é distribuída na polpa com o uso de um misturador, estabelecendo-se, assim, pressão parcial aumentada do oxigênio na suspensão de polpa. Esse princípio conceitual possibilita uma melhor deslignificação em uma viscosidade mais alta, isto é, uma seletividade aprimorada do estágio de deslignificação com oxigênio.[0031] The method according to the invention relates to the oxygen delignification of a medium consistency cellulose pulp suspension having a kappa number that exceeds 18, and the pulp suspension passing through a first and a second delignification stage. with oxygen located between two washing positions (W1, W2) for the pulp, where the phases are separated by heating the pulp to at least 5°C using steam after the first phase and before the second phase, and both phases include charge of alkali and oxygen to each of the first and second phases. The inventive features of the method are that both the first and second stages are pressurized to an initial pressure exceeding 0.5 MPa (5 bar) and, after the first stage, the pulp is depressurized to an excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar), preferably depressurized at atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar), and the residual gases released from the pulp during depressurization are vented before the start of the second stage, and wherein the oxygen charge to the second stage is fed to the pulp after the waste gases have been vented, and wherein the oxygen charge to the second stage is distributed to the pulp using a mixer , thus establishing an increased partial pressure of oxygen in the pulp suspension. This conceptual principle enables better delignification at a higher viscosity, ie, improved selectivity of the oxygen delignification stage.

[0032] O método distingue-se adicionalmente em que mais do que 90% dos gases inertes, tais como monóxido de carbono e dióxido de carbono, formados durante o processo de oxidação na primeira fase, são ventilados pela despressurização e em que a suspensão de polpa para o efeito de despressurização é alimentada a uma parte superior de um tubo vertical e exposta a uma pressão na faixa de 0 a 0,05 MPa (0 a 0,5 bar) na parte superior do tubo vertical que tem uma altura que excede 3 metros. Esse princípio de ventilação aplicado aqui reduz a pressão da suspensão de polpa a um nível tal que a solubilidade de todos os gases diminui, isto é, segue a lei de Henry, e possibilita a desgaseificação eficiente no volume do tubo vertical. São especificamente os gases inertes formados durante a primeira fase de deslignificação que precisam ser removidos. Mesmo que algum oxigênio residual possa ser perdido nessa ventilação, o efeito parasítico sobre a solubilidade de oxigênio pelos gases inertes concorrentes é mais dominante, e por meio da dosagem adequada da carga de oxigênio à primeira fase a maior parte do oxigênio carregado pode ser consumida na primeira fase.[0032] The method further distinguishes in that more than 90% of the inert gases, such as carbon monoxide and carbon dioxide, formed during the oxidation process in the first stage, are vented by the depressurization and in that the suspension of pulp for the purpose of depressurization is fed to an upper part of a standpipe and exposed to a pressure in the range of 0 to 0.05 MPa (0 to 0.5 bar) at the top of the standpipe which has a height that exceeds 3 meters. This ventilation principle applied here reduces the pressure of the pulp slurry to such a level that the solubility of all gases decreases, i.e. follows Henry's law, and enables efficient degassing in the standpipe volume. It is specifically the inert gases formed during the first phase of delignification that need to be removed. Even though some residual oxygen may be lost in this ventilation, the parasitic effect on oxygen solubility by competing inert gases is more dominant, and through proper dosing of the oxygen load to the first stage most of the oxygen carried can be consumed in the first stage. first phase.

[0033] Em uma modalidade preferencial do método, a primeira fase é dividida em pelo menos duas zonas, e ambas as zonas incluem carga de oxigênio a cada uma das primeira e segunda zonas da primeira fase. Essa divisão das primeiras fases em múltiplas zonas, isto é, pelo menos duas zonas, possibilita uma completa utilização da cinética de reação da deslignificação com oxigênio, visto que a maioria das reações em um estágio de deslignificação com oxigênio ocorre durante a primeira metade do tempo total de retenção do estágio de deslignificação com oxigênio, e o volume a granel de gases inertes é formado nessa primeira metade.[0033] In a preferred embodiment of the method, the first stage is divided into at least two zones, and both zones include oxygen loading to each of the first and second zones of the first stage. This division of the first phases into multiple zones, that is, at least two zones, makes it possible to fully utilize the reaction kinetics of oxygen delignification, since most reactions in an oxygen delignification stage occur during the first half of the time. total retention of the oxygen delignification stage, and the bulk volume of inert gases is formed in this first half.

[0034] Em ainda uma modalidade preferencial do método inventivo, o tempo de retenção para a suspensão de polpa na primeira fase é mais curto do que o tempo de retenção na segunda fase, e o tempo de retenção da primeira zona na primeira fase é mais curto do que o tempo de retenção da segunda zona na primeira fase. Esse dimensionamento de reatores pode possibilitar uma quantidade igual de oxigênio carregada a cada fase, perto do volume de carga possível de misturar na suspensão de polpa com os misturadores usados, a carga sendo adicionalmente otimizada de modo que mais de 90% seja consumido em cada fase e não seja desperdiçado na etapa de desgaseificação seguinte.[0034] In yet a preferred embodiment of the inventive method, the retention time for the pulp suspension in the first stage is shorter than the retention time in the second stage, and the retention time of the first zone in the first stage is longer. shorter than the retention time of the second zone in the first phase. This reactor sizing can allow for an equal amount of oxygen charged to each stage, close to the volume of charge possible to mix in the slurry slurry with the mixers used, the charge being further optimized so that more than 90% is consumed in each stage. and not be wasted in the next degassing step.

[0035] Em outra modalidade do método inventivo, a suspensão de polpa de celulose de média consistência é alimentada à primeira fase obtida a partir de um processo de espessamento precedente que produz uma polpa de celulose de alta consistência a uma consistência acima de 30%, e a suspensão de polpa de celulose de média consistência é produzida misturando-se a polpa de celulose de alta consistência a partir do processo de espessamento com filtrado oxidado. Usar filtrado oxidado para formar a polpa de média consistência evita adicionar matéria oxidável na suspensão de polpa, em que tal matéria oxidável produz radicais hidroxila durante o estágio de oxigênio e na presença da polpa de celulose reduz a viscosidade da polpa.[0035] In another embodiment of the inventive method, the medium consistency cellulose pulp suspension is fed to the first stage obtained from a previous thickening process that produces a high consistency cellulose pulp at a consistency above 30%, and the medium consistency cellulose pulp suspension is produced by mixing the high consistency cellulose pulp from the thickening process with oxidized filtrate. Using oxidized filtrate to form the medium consistency pulp avoids adding oxidizable matter in the pulp suspension, where such oxidizable matter produces hydroxyl radicals during the oxygen stage and in the presence of cellulose pulp reduces pulp viscosity.

[0036] Em uma última modalidade do método inventivo, a suspensão de polpa após a primeira zona na primeira fase é despressurizada a uma pressão excedente abaixo de 0,05 MPa (0,5 bar), preferencialmente despressurizada à pressão atmosférica, isto é, dentro de um intervalo de pressão entre 0 e 0,05 MPa (0 e 0,5 bar), e os gases residuais liberados da polpa durante a despressurização são ventilados antes do início da segunda zona da primeira fase, e em que a carga de oxigênio à segunda zona na primeira fase é carregada à polpa após os gases residuais terem sido ventilados, e em que a carga de oxigênio à segunda zona da primeira fase é distribuída na polpa usando um misturador, estabelecendo, assim, uma pressão parcial aumentada do oxigênio na polpa. Essa repetida ventilação de gases inertes formada inicialmente no estágio de oxigênio é especialmente adequada para deslignificação com oxigênio de polpas de alta kappa e quando o filtrado adicionado contém alta concentração de COD, o que no total introduz enormes quantidades de material oxidável ao estágio de oxigênio e, portanto, gera extremas quantidades de gases inertes durante a deslignificação com oxigênio.[0036] In a last embodiment of the inventive method, the pulp suspension after the first zone in the first stage is depressurized to excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar), preferably depressurized to atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar), and the residual gases released from the pulp during depressurization are vented before the start of the second zone of the first stage, and where the load of oxygen to the second zone in the first stage is fed to the pulp after the waste gases have been vented, and wherein the oxygen charge to the second zone of the first stage is distributed to the pulp using a mixer, thus establishing an increased partial pressure of oxygen in the pulp. This repeated venting of inert gases formed initially in the oxygen stage is especially suitable for oxygen delignification of high kappa pulps and when the added filtrate contains a high concentration of COD, which in total introduces huge amounts of oxidizable material to the oxygen stage and , therefore, generates extreme amounts of inert gases during delignification with oxygen.

[0037] A partir de um ponto de vista de sistema, a invenção compreende um sistema para deslignificação com oxigênio de uma suspensão de polpa de celulose de média consistência que tem um número kappa que excede 18, e em que o sistema se localiza entre duas posições de lavagem, a suspensão de polpa de média consistência primeiro pressurizada por uma primeira bomba passando a polpa a pelo menos um primeiro misturador de oxigênio e diretamente depois a pelo menos um primeiro reator de deslignificação com oxigênio em uma primeira fase de deslignificação. Após a primeira fase de deslignificação, a suspensão de polpa é aquecida em um misturador de vapor antes de uma segunda fase em um segundo reator de deslignificação com oxigênio de modo que as fases sejam separadas pelo aquecimento da polpa a pelo menos 5°C usando vapor após a primeira fase e antes da segunda fase, e ambas as fases incluem carga de álcali e oxigênio a cada uma das primeira e segunda fases. O sistema distingue-se adicionalmente em que tanto a primeira quanto a segunda fase são pressurizadas pelas bombas a uma pressão inicial que excede 0,5 MPa (5 bar) em cada um dos reatores de deslignificação com oxigênio e, após a primeira fase, a polpa é despressurizada a uma pressão excedente abaixo de 0,05 MPa (0,5 bar) sobre uma válvula localizada em uma saída do primeiro reator de deslignificação com oxigênio, preferencialmente despressurizada à pressão atmosférica, isto é, dentro de um intervalo de pressão entre 0 e 0,05 MPa (0 e 0,5 bar), em um tubo vertical ventilado. Os gases residuais liberados da polpa durante a despressurização são ventilados em uma linha de desgaseificação conectada ao tubo vertical antes do início da segunda fase, e em que a carga de oxigênio à segunda fase é carregada a um segundo misturador de oxigênio à polpa após os gases residuais terem sido ventilados, e em que a carga de oxigênio à segunda fase é distribuída na polpa usando o segundo misturador, estabelecendo, assim, uma pressão parcial aumentada do oxigênio na polpa em um segundo reator de deslignificação com oxigênio.[0037] From a systems point of view, the invention comprises a system for oxygen delignification of a medium consistency cellulose pulp suspension having a kappa number exceeding 18, and wherein the system is located between two washing positions, the medium consistency pulp slurry is first pressurized by a first pump by passing the pulp to at least one first oxygen mixer and directly afterwards to at least one first oxygen delignification reactor in a first delignification stage. After the first delignification stage, the pulp suspension is heated in a steam mixer before a second stage in a second delignification reactor with oxygen so that the phases are separated by heating the pulp to at least 5°C using steam. after the first stage and before the second stage, and both stages include loading of alkali and oxygen to each of the first and second stages. The system is further distinguished in that both the first and second stages are pressurized by the pumps to an initial pressure exceeding 0.5 MPa (5 bar) in each of the oxygen delignification reactors and, after the first stage, the pulp is depressurized to excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar) over a valve located at an outlet of the first oxygen delignification reactor, preferably depressurized to atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar), in a ventilated vertical tube. Waste gases released from the slurry during depressurization are vented in a degassing line connected to the standpipe prior to the start of the second stage, whereupon the oxygen charge to the second stage is fed to a second slurry oxygen mixer after the gases residuals have been vented, and wherein the oxygen charge to the second stage is distributed to the pulp using the second mixer, thereby establishing an increased partial pressure of the oxygen in the pulp in a second oxygen delignification reactor.

[0038] O sistema é projetado de forma que mais de 90% dos gases inertes, tais como monóxido de carbono e dióxido de carbono, formados durante o processo de oxidação na primeira fase, sejam ventilados pela despressurização sobre a válvula localizada na saída do primeiro reator de deslignificação com oxigênio. A suspensão de polpa para o efeito de despressurização é alimentada a partir da válvula e a uma parte superior de um tubo vertical e exposta a uma pressão na faixa de 0 a 0,05 MPa (0 a 0,5 bar) na parte superior do tubo vertical que tem uma altura que excede 3 metros. Um tubo vertical conectado à atmosfera e com essa altura possibilita um volume prático suficiente para estabelecer um tempo de retenção nesse tubo vertical que possa permitir que gases inertes se separarem com o passar do tempo. Mesmo não sendo necessário, equipamentos adicionais podem ser adicionados no tubo vertical para aprimorar a separação dos gases inertes, tais como agitadores ou sonicação/ultra-sonicação, mas os custos na maioria das vezes não são motivados frente ao efeito obtido, visto que a maior parte do efeito de separação ocorre quando a pressão é reduzida de repente sobre a válvula e à frente do tubo vertical.[0038] The system is designed so that more than 90% of the inert gases, such as carbon monoxide and carbon dioxide, formed during the oxidation process in the first stage, are vented by depressurization over the valve located at the outlet of the first stage. delignification reactor with oxygen. The slurry suspension for the depressurization effect is fed from the valve and into an upper part of a vertical pipe and exposed to a pressure in the range of 0 to 0.05 MPa (0 to 0.5 bar) at the top of the vertical tube that has a height that exceeds 3 meters. A standpipe connected to the atmosphere and at that height allows for a practical volume sufficient to establish a retention time in that standpipe that can allow inert gases to separate over time. Even though it is not necessary, additional equipment can be added to the vertical tube to improve the separation of inert gases, such as agitators or sonication/ultrasonication, but the costs in most cases are not motivated by the effect obtained, since the greater part of the splitting effect occurs when the pressure is suddenly reduced over the valve and ahead of the standpipe.

[0039] Além disso, o sistema é projetado de modo que a primeira fase seja dividida em pelo menos duas zonas, com reatores em cada zona, e ambas as zonas incluam carga de oxigênio a cada uma das primeira e segunda zonas da primeira fase usando misturadores antes de cada zona. Como indicado acima, essa divisão em estágios das zonas possibilita cargas máximas de oxigênio a cada fase e zona, sem causar perdas de oxigênio na desgaseificação subsequente e mínimos riscos para a canalização de gás no sistema. Essa espécie de divisão em estágios é também preferencialmente projetada de modo que o tempo de retenção para a suspensão de polpa na primeira fase seja mais curto do que o tempo de retenção na segunda fase, e que o tempo de retenção da primeira zona na primeira fase seja mais curto do que o tempo de retenção da segunda zona na primeira fase, os tempos de retenção estabelecidos pelo crescente volume de armazenamento nos reatores de cada fase ou zona.[0039] In addition, the system is designed so that the first phase is divided into at least two zones, with reactors in each zone, and both zones include oxygen loading to each of the first and second zones of the first phase using mixers before each zone. As indicated above, this staging of the zones allows maximum oxygen loads to each phase and zone, without causing oxygen losses in subsequent degassing and minimal risks to the gas pipeline in the system. This sort of staging is also preferably designed so that the retention time for the pulp suspension in the first stage is shorter than the retention time in the second stage, and that the retention time of the first zone in the first stage is shorter than the retention time of the second zone in the first stage, the retention times established by the increasing storage volume in the reactors of each stage or zone.

[0040] Na última modalidade do sistema inventivo, a suspensão de polpa de celulose de média consistência é alimentada à primeira fase obtida a partir de um processo de espessamento precedente que produz uma polpa de celulose de alta consistência em uma consistência acima de 30%, e a suspensão de polpa de celulose de média consistência é produzida misturando-se a polpa de celulose de alta consistência do processo de espessamento ao filtrado oxidado obtido de um tanque de filtrado em uma lavagem preparada após a última fase e tendo passado por um reator oxidante (RE). Esse reator adicional tipicamente só é necessário quando os níveis de COD no filtrado estão acima de 100 g/l, o que pode ser o caso se polpa de alta ou média kappa for alimentada ao estágio de oxigênio.[0040] In the last embodiment of the inventive system, the medium consistency cellulose pulp suspension is fed to the first stage obtained from a previous thickening process that produces a high consistency cellulose pulp at a consistency above 30%, and the medium consistency cellulose pulp suspension is produced by mixing the high consistency cellulose pulp from the thickening process to the oxidized filtrate obtained from a filtrate tank in a wash prepared after the last stage and having passed through an oxidizing reactor (RE). This additional reactor is typically only needed when COD levels in the filtrate are above 100 g/l, which may be the case if high or medium kappa pulp is fed to the oxygen stage.

[0041] A invenção é descrita em mais detalhes com referência às figuras de acordo com a seguinte lista de figuras.[0041] The invention is described in more detail with reference to the figures according to the following list of figures.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0042] A figura 1 mostra uma primeira modalidade do sistema de deslignificação com oxigênio inventivo adequado para o recebimento de polpa com números kappa baixos e baixa concentração de COD no filtrado obtido na lavagem de oxigênio.[0042] Figure 1 shows a first embodiment of the inventive oxygen delignification system suitable for receiving pulp with low kappa numbers and low COD concentration in the filtrate obtained from the oxygen wash.

[0043] A figura 2 mostra uma segunda modalidade do sistema de deslignificação com oxigênio inventivo, adequado para o recebimento de polpa com números kappa médios ou média concentração de COD no filtrado obtido na lavagem de oxigênio.[0043] Figure 2 shows a second embodiment of the inventive oxygen delignification system, suitable for receiving pulp with average kappa numbers or average COD concentration in the filtrate obtained from oxygen washing.

[0044] A figura 3 mostra uma terceira modalidade do sistema de deslignificação com oxigênio inventivo, com uma configuração similar à da figura 2, mas com uma ventilação adicional também após a primeira zona no primeiro estágio, e bombas de desgaseificação opcionais, adequado para o recebimento de polpa com números kappa médios e média concentração de COD no filtrado obtido na lavagem de oxigênio.[0044] Figure 3 shows a third embodiment of the inventive oxygen delignification system, with a configuration similar to that of figure 2, but with an additional ventilation also after the first zone in the first stage, and optional degassing pumps, suitable for the receiving pulp with average kappa numbers and average COD concentration in the filtrate obtained in the oxygen wash.

[0045] A figura 4 mostra uma quarta modalidade do sistema de deslignificação com oxigênio inventivo, com uma configuração similar à da figura 2, mas com um reator oxidante adicional para o filtrado devolvido ao estágio de oxigênio; adequado para o recebimento de polpa com números kappa altos e alta concentração de COD no filtrado obtido na lavagem de oxigênio.[0045] Figure 4 shows a fourth embodiment of the inventive oxygen delignification system, with a configuration similar to Figure 2, but with an additional oxidizing reactor for the filtrate returned to the oxygen stage; suitable for receiving pulp with high kappa numbers and high COD concentration in the filtrate obtained from the oxygen wash.

[0046] Em todas as figuras, os reatores são indicados para ser preenchidos hidraulicamente com a suspensão de polpa, e da mesma maneira o volume de retenção da suspensão de polpa nos tubos verticais é indicado.[0046] In all the figures, the reactors are indicated to be hydraulically filled with the slurry suspension, and in the same way the retention volume of the slurry suspension in the vertical tubes is indicated.

DETAILED DESCRIPTION

[0047] Na figura 1 é descrita uma primeira modalidade do estágio de deslignificação com oxigênio inventivo localizado entre duas posições de lavagem W1 e W2 em uma linha de fibras que produz qualidades alvejadas de polpa de celulose. A polpa pode ser obtida a partir de qualquer espécie de processo de polpação química contínuo ou por lotes e até mesmo polpa mecânica, porém mais preferencialmente a polpa é obtida a partir de um processo kraft de polpação contínuo.[0047] In figure 1 a first embodiment of the inventive oxygen delignification stage located between two washing positions W1 and W2 in a fiber line that produces bleached qualities of cellulose pulp is described. The pulp can be obtained from any kind of continuous chemical pulping process or batch and even mechanical pulp, but more preferably the pulp is obtained from a continuous kraft pulping process.

[0048] O sistema de deslignificação com oxigênio tipicamente se localiza diretamente após um estágio de filtragem de polpa ou imediatamente antes do dito estágio de filtragem de polpa.[0048] The oxygen delignification system is typically located directly after a pulp filtration stage or immediately before said pulp filtration stage.

[0049] Normalmente, inúmeros estágios de alvejamento seguem a deslignificação com oxigênio, incluindo estágios de deslignificação e/ou alvejamento com dióxido de cloro, extração com álcali, alvejamento com peróxido, alvejamento com ozônio, tratamento com ácido quente, quelante, etc.[0049] Typically, numerous bleaching stages follow oxygen delignification, including stages of delignification and/or chlorine dioxide bleaching, alkali extraction, peroxide bleaching, ozone bleaching, hot acid treatment, chelating, etc.

[0050] A polpa é alimentada ao estágio de deslignificação com oxigênio a partir de uma posição de lavagem W1. Nesse caso, uma prensa de lavagem onde a polpa alimentada a um tubo vertical 10 tem uma alta consistência e o filtrado de lavagem é enviado a um tanque de filtrado FT1. A polpa é diluída a uma consistência média no tubo vertical adicionando-se filtrado do tanque de filtrado FT2 que é obtido da segunda prensa de lavagem W2, junto com a carga a granel de álcali necessária para estabelecer as condições alcalinas para o estágio de oxigênio.[0050] The pulp is fed to the delignification stage with oxygen from a washing position W1. In this case, a washing press where the pulp fed to a vertical tube 10 has a high consistency and the washing filtrate is sent to a filtrate tank FT1. The pulp is diluted to medium consistency in the standpipe by adding filtrate from the FT2 filtrate tank which is obtained from the second washing press W2, together with the bulk alkali charge necessary to establish alkaline conditions for the oxygen stage.

[0051] A carga de álcali tipicamente é na ordem de 25 kg/ADT de polpa e a consistência, cerca de 12%. Um protetor em forma de uma carga menor de MgSO4 também é carregado. A temperatura da suspensão de polpa nesse estágio tipicamente é de cerca de 85°C a 95°C.[0051] The alkali load is typically on the order of 25 kg/ADT of pulp and the consistency is about 12%. A protector in the form of a minor charge of MgSO4 is also loaded. The temperature of the pulp suspension at this stage is typically around 85°C to 95°C.

[0052] A suspensão de polpa é inicialmente pressurizada por uma primeira bomba P1 a uma pressão acima de 0,5 MPa (5 bar(e)) e, preferencialmente cerca de 1 MPa (10 bar), e essa bomba também provoca um efeito de mistura das cargas líquidas adicionadas (álcali, em forma de licor branco oxidado com hidróxido de sódio ou licor branco, e filtrado). Agora são definidas as condições para se iniciar a deslignificação com oxigênio, que começa com o passamento da polpa de celulose de média consistência por um misturador M2 dedicado a misturar oxigênio à suspensão de polpa. Uma vez que o oxigênio é misturado à suspensão de polpa, a suspensão de polpa é alimentada a uma torre de fluxo ascendente, isto é, um reator de deslignificação com oxigênio O21B, em que o processo de deslignificação com oxigênio prossegue. Nessa fase inicial da deslignificação com oxigênio, o consumo de álcali e oxigênio é extremamente alto e muitos gases inertes, tais como CO e CO2, são formados. Devido à liberação de calor exotérmico durante a deslignificação, a temperatura é aumentada uns 5°C, isto é, na faixa de 1°C a 7°C. No entanto, em alguns sistemas de fresa, a liberação de calor é bem grande e rápida inicialmente, indicando uma alta taxa de oxidação.[0052] The slurry suspension is initially pressurized by a first pump P1 at a pressure above 0.5 MPa (5 bar(e)) and preferably about 1 MPa (10 bar), and this pump also causes an effect mixing of the added liquid loads (alkali, in the form of white liquor oxidized with sodium hydroxide or white liquor, and filtered). The conditions for starting the oxygen delignification are now defined, which begins with the passage of the medium consistency cellulose pulp through an M2 mixer dedicated to mixing oxygen with the pulp suspension. Once the oxygen is mixed with the pulp slurry, the pulp slurry is fed to an upflow tower, i.e. an O21B oxygen delignification reactor, where the oxygen delignification process proceeds. In this early stage of oxygen delignification, the consumption of alkali and oxygen is extremely high and many inert gases such as CO and CO2 are formed. Due to the release of exothermic heat during delignification, the temperature is increased by about 5°C, ie in the range of 1°C to 7°C. However, in some milling systems, the heat release is quite large and rapid initially, indicating a high rate of oxidation.

[0053] No final da primeira fase, a polpa é despressurizada de uma pressão residual de cerca de 0,6 MPa (6 bar(e)), (se a pressão inicial for de cerca de 1 MPa (10 bar), no topo do reator O21B e enviada a um tubo vertical 11, tipicamente mantida à pressão atmosférica e ventilada diretamente à atmosfera. O tubo vertical é suficientemente alto, tipicamente com mais de 5 metros, e possibilita também que gases inertes dissolvidos na fase líquida sejam liberados com o passar do tempo. No fundo do tubo vertical 11, a maior parte dos gases inertes formados na primeira fase terão sido liberados e ventilados à atmosfera.[0053] At the end of the first stage, the pulp is depressurized from a residual pressure of about 0.6 MPa (6 bar(e)), (if the initial pressure is about 1 MPa (10 bar), at the top from the O21B reactor and sent to a vertical tube 11, typically maintained at atmospheric pressure and vented directly to the atmosphere. The vertical tube is high enough, typically over 5 meters, and also allows inert gases dissolved in the liquid phase to be released with the At the bottom of the vertical tube 11, most of the inert gases formed in the first stage will have been released and vented to the atmosphere.

[0054] Então a bomba P2 pressuriza a suspensão de polpa de novo a uma pressão acima de 0,5 MPa (5 bar(e)) e, preferencialmente de cerca de 1 MPa (10 bar), e essa bomba também provoca um efeito de mistura das cargas líquidas adicionadas (álcali). Agora são definidas as condições para se iniciar uma segunda fase da deslignificação com oxigênio, que começa com o passamento da polpa de celulose de média consistência por um segundo misturador M3 dedicado a misturar uma segunda nova carga de oxigênio à suspensão de polpa.[0054] Then pump P2 pressurizes the slurry suspension again to a pressure above 0.5 MPa (5 bar(e)) and preferably about 1 MPa (10 bar), and this pump also causes an effect mixing of the added liquid loads (alkali). The conditions for starting a second phase of oxygen delignification are now defined, which begins with the passage of the medium consistency cellulose pulp through a second M3 mixer dedicated to mixing a second new charge of oxygen to the pulp suspension.

[0055] Esse segundo misturador M3 é preferencialmente também usado para misturar em vapor. A quantidade de vapor adicionada fica tipicamente na ordem de que um aumento de cerca de 5°C é obtido na suspensão de polpa, alcançando uma temperatura de cerca de 100°C a 105°C. A ordem de aumento de temperatura depende da quantidade de aquecimento exotérmico nos estágios anteriores. Uma vez que a segunda carga de oxigênio é misturada à suspensão de polpa, a suspensão de polpa é alimentada a uma segunda ou última torre de fluxo ascendente, isto é, um reator de deslignificação com oxigênio O22, em que o processo de deslignificação com oxigênio prossegue em uma segunda fase. Nessa segunda ou última fase do estágio de deslignificação com oxigênio, o consumo de álcali e oxigênio é moderado e a quantidade de gases inertes, tais como CO e CO2, formados é produzida em uma taxa bem mais baixa e em menor volume.[0055] This second M3 mixer is preferably also used for steam mixing. The amount of steam added is typically in the order that an increase of about 5°C is obtained in the pulp suspension, reaching a temperature of about 100°C to 105°C. The order of temperature rise depends on the amount of exothermic heating in the previous stages. Once the second oxygen charge is mixed with the pulp slurry, the pulp slurry is fed to a second or final upflow tower, i.e. an O22 oxygen delignification reactor, where the oxygen delignification process proceeds into a second phase. In this second or last phase of the oxygen delignification stage, the consumption of alkali and oxygen is moderate and the amount of inert gases, such as CO and CO2, formed is produced at a much lower rate and in a smaller volume.

[0056] No final da segunda fase, a polpa é despressurizada de uma pressão residual de cerca de 0,6 MPa (6 bar(e)), (se a pressão inicial for de cerca de 1 MPa (10 bar), no topo do reator O22 e enviada a um tubo vertical 12, tipicamente mantida à pressão atmosférica e ventilada diretamente à atmosfera. O tubo vertical é suficientemente alto, tipicamente com mais de 5 metros, e possibilita também que gases inertes dissolvidos na fase líquida sejam liberados com o passar do tempo. No fundo do tubo vertical 12, a maior parte dos gases inertes formados na primeira fase terão sido liberados e ventilados à atmosfera.[0056] At the end of the second stage, the pulp is depressurized from a residual pressure of about 0.6 MPa (6 bar(e)), (if the initial pressure is about 1 MPa (10 bar), at the top from the O22 reactor and sent to a vertical tube 12, typically maintained at atmospheric pressure and vented directly to the atmosphere. The vertical tube is high enough, typically over 5 meters, and also allows inert gases dissolved in the liquid phase to be released with the At the bottom of the vertical tube 12, most of the inert gases formed in the first stage will have been released and vented to the atmosphere.

[0057] Após a finalização da deslignificação com oxigênio, a suspensão de polpa ventilada é alimentada a uma última prensa de lavagem W2, convencionalmente chamada de a posição de lavagem de oxigênio, que termina o estágio de deslignificação com oxigênio. O filtrado de lavagem obtido dessa última prensa de lavagem W2 é coletado em um segundo tanque de filtrado FT2 e usado como líquido de diluição no primeiro tubo vertical 10. Esse filtrado de lavagem é também normalmente usado como líquido de lavagem/deslocamento na primeira prensa de lavagem W1.[0057] After the completion of the oxygen delignification, the aerated pulp suspension is fed to a last washing press W2, conventionally called the oxygen washing position, which ends the oxygen delignification stage. The wash filtrate obtained from this last wash press W2 is collected in a second filtrate tank FT2 and used as a dilution liquid in the first standpipe 10. This wash filtrate is also normally used as a wash/displace liquid in the first press of W1 wash.

[0058] A modalidade mostrada na figura 1 é preferencialmente usada para deslignificação com oxigênio de polpa de baixa kappa e com filtrado que tem baixo teor de COD. Ventilando-se a suspensão a condições atmosféricas após a primeira fase, quase todos os gases inertes formados podem ser ventilados da suspensão de polpa, e na segunda carga de oxigênio subsequente uma quantidade ideal de oxigênio pode ser dissolvida na suspensão de polpa sem concorrer com quantidades residuais dos gases inertes.[0058] The modality shown in Figure 1 is preferably used for oxygen delignification of low kappa pulp and with filtrate that has low COD content. By venting the slurry to atmospheric conditions after the first stage, almost all the inert gases formed can be vented from the pulp slurry, and in the second subsequent oxygen charge an optimal amount of oxygen can be dissolved in the pulp slurry without competing with residual inert gases.

[0059] Na figura 2 é descrita uma segunda modalidade do estágio de deslignificação com oxigênio inventivo localizado entre duas posições de lavagem W1 e W2 em uma linha de fibras que produz qualidades alvejadas de polpa de celulose. Essa segunda modalidade difere da primeira modalidade por um pré-reator O21A adicional formando uma primeira zona na primeira fase. Esse pré-reator adicional acrescenta ainda uma deslignificação com oxigênio com um misturador M1 adicional à frente desse pré-reator O21A adicional e pode adequadamente ser projetado como um laço de tubo vertical, ou usando dois tubos verticais padrão junto com uma curva superior conectando os tubos verticais. Nessa modalidade, não há ventilação após o pré-reator O21A usado, e a segunda zona da primeira fase pode seguir diretamente no reator O21B.[0059] Figure 2 describes a second embodiment of the inventive oxygen delignification stage located between two washing positions W1 and W2 in a fiber line that produces bleached cellulose pulp qualities. This second embodiment differs from the first embodiment by an additional O21A pre-reactor forming a first zone in the first stage. This additional pre-reactor further adds oxygen delignification with an additional M1 mixer ahead of this additional O21A pre-reactor and can suitably be designed as a standpipe loop, or using two standard standpipes together with an upper bend connecting the tubes. vertical. In this mode, there is no ventilation after the O21A pre-reactor is used, and the second zone of the first phase can go directly to the O21B reactor.

[0060] A modalidade mostrada na figura 2 é preferencialmente usada para deslignificação com oxigênio de polpa de média kappa ou com filtrado que tem média concentração de COD, em que há uma ordem ligeiramente maior de oxidação na primeira fase.[0060] The modality shown in Figure 2 is preferably used for oxygen delignification of medium kappa pulp or with filtrate that has medium COD concentration, in which there is a slightly higher order of oxidation in the first stage.

[0061] Na figura 3, é descrita uma terceira modalidade do estágio de deslignificação com oxigênio inventivo localizado entre duas posições de lavagem W1 e W2 em uma linha de fibras que produz qualidades alvejadas de polpa de celulose. Essa terceira modalidade difere da primeira modalidade por um pré-reator O21A adicional formando uma primeira zona na primeira fase e um subsequente tubo vertical 14. Esse tubo vertical 14 adicional acrescenta ainda uma posição para ventilação de gases inertes da suspensão de polpa. Adicionalmente, nessa modalidade há também bombas de MC de desgaseificação usadas em todas as bombas de MC P1A, P1B, P2 e P3, possibilitando a ventilação de gases inertes à frente de todos os misturadores de oxigênio M1, M2 e M3, assim como à frente da última lavagem W2.[0061] In Figure 3, a third embodiment of the inventive oxygen delignification stage located between two washing positions W1 and W2 in a fiber line that produces bleached qualities of cellulose pulp is described. This third embodiment differs from the first embodiment by an additional O21A pre-reactor forming a first zone in the first stage and a subsequent vertical tube 14. This additional vertical tube 14 further adds a position for venting inert gases from the pulp suspension. Additionally, in this modality there are also degassing MC pumps used in all MC pumps P1A, P1B, P2 and P3, allowing the venting of inert gases in front of all oxygen mixers M1, M2 and M3, as well as in front from the last wash W2.

[0062] A modalidade mostrada na figura 3 é preferencialmente usada para deslignificação com oxigênio de polpa de média kappa e com filtrado que tem média concentração de COD, em que há uma ordem ligeiramente maior de oxidação na primeira fase.[0062] The modality shown in Figure 3 is preferably used for oxygen delignification of medium kappa pulp and with filtrate that has medium COD concentration, in which there is a slightly higher order of oxidation in the first stage.

[0063] Finalmente, na figura 4 é descrita uma quarta modalidade do estágio de deslignificação com oxigênio inventivo localizado entre duas posições de lavagem W1 e W2 em uma linha de fibras que produz qualidades alvejadas de polpa de celulose. Essa quarta modalidade difere da terceira modalidade por um reator de oxidação RE adicional para o filtrado bombeado pela bomba P4 a partir do tanque de filtrado FT2 e ao tubo vertical 10.[0063] Finally, in figure 4 a fourth embodiment of the inventive oxygen delignification stage located between two washing positions W1 and W2 in a fiber line that produces bleached qualities of cellulose pulp is described. This fourth embodiment differs from the third embodiment by an additional RE oxidation reactor for the filtrate pumped by pump P4 from the filtrate tank FT2 and into the standpipe 10.

[0064] Tanto oxigênio quanto álcali podem ser adicionados ao reator de oxidação RE, assim como substâncias químicas de oxidação adicionais, tal como peróxido (H2O2). Nessa última versão da invenção, a maior parte do oxidante adicionada à suspensão de polpa pode ser usada para a deslignificação do teor de lignina da polpa e quase nenhuma oxidação da lignina dissolvida ou outro teor orgânico na fase líquida da suspensão de polpa acontece na presença da polpa, evitando perdas de viscosidade na polpa devido à formação de radicais hidroxila ao se oxidar o teor de COD na fase líquida.[0064] Both oxygen and alkali can be added to the RE oxidation reactor, as well as additional oxidation chemicals such as peroxide (H2O2). In this latest version of the invention, most of the oxidant added to the pulp suspension can be used to delignify the lignin content of the pulp and almost no oxidation of the dissolved lignin or other organic content in the liquid phase of the pulp suspension takes place in the presence of the pulp. pulp, avoiding viscosity losses in the pulp due to the formation of hydroxyl radicals when oxidizing the COD content in the liquid phase.

[0065] A modalidade mostrada na figura 4 é preferencialmente usada para deslignificação com oxigênio de polpa de alta kappa e com filtrado que tem alta concentração de COD, em que a maior ordem de oxidação acontece na primeira fase.[0065] The modality shown in Figure 4 is preferably used for oxygen delignification of pulp with high kappa and with filtrate that has a high concentration of COD, in which the highest order of oxidation occurs in the first stage.

[0066] O tempo de permanência nos reatores O21A, O21B e O22 deve aumentar continuamente. Tipicamente, o tempo de permanência em um pré- reator como o O21A pode ser na faixa de 1 a 10 minutos, o tempo de permanência em um segundo reator como o O21B na segunda zona da primeira fase pode ser na faixa de 20 a 60 minutos, e o tempo de permanência em um reator como o O22 na segunda ou última fase pode ser na faixa de 40 a 180 minutos.[0066] The residence time in reactors O21A, O21B and O22 must increase continuously. Typically, residence time in a pre-reactor such as O21A can be in the range of 1 to 10 minutes, residence time in a second reactor such as O21B in the second zone of the first phase may be in the range of 20 to 60 minutes , and the residence time in a reactor such as O22 in the second or last phase can be in the range of 40 to 180 minutes.

[0067] Se somente dois reatores forem usados, isto é, o O21B e o O22, forem usados, o tempo de permanência da primeira fase pode ser mais curto do que 20 minutos, e preferencialmente na faixa de 5 a 60 minutos no total, seguido de um tempo de permanência na faixa de 40 a 180 minutos para a segunda fase.[0067] If only two reactors are used, that is, O21B and O22, are used, the dwell time of the first phase can be shorter than 20 minutes, and preferably in the range of 5 to 60 minutes in total, followed by a dwell time in the range of 40 to 180 minutes for the second phase.

[0068] Em todas as modalidades mostradas, os gases inertes formados durante uma primeira fase do estágio de deslignificação com oxigênio são ventilados à frente da última fase no estágio de deslignificação com oxigênio, de modo que a carga de oxigênio adicionada à última fase possa obter o nível mais alto possível de oxigênio solvido na fase líquida da suspensão de polpa. Em algumas aplicações em que a oxidação produz mais gases inertes, com número kappa mais alto e/ou teor de COD mais alto no filtrado, ventilação adicional pode ser implementada também após uma primeira zona na primeira fase.[0068] In all embodiments shown, the inert gases formed during a first stage of the oxygen delignification stage are vented ahead of the last stage in the oxygen delignification stage, so that the oxygen charge added to the last stage can obtain the highest possible level of dissolved oxygen in the liquid phase of the pulp suspension. In some applications where oxidation produces more inert gases, with higher kappa number and/or higher COD content in the filtrate, additional ventilation can be implemented also after a first zone in the first stage.

[0069] Que modalidade da invenção deve ser escolhida depende da taxa e da quantidade de oxidação que ocorre na primeira fase, em que tal ordem de oxidação pode ser controlada medindo-se o perfil de temperatura da suspensão de polpa.[0069] Which embodiment of the invention should be chosen depends on the rate and amount of oxidation that occurs in the first stage, in which such order of oxidation can be controlled by measuring the temperature profile of the pulp suspension.

[0070] Se o aumento de temperatura devido às reações exotérmicas for modesto e lento, pode ser completamente suficiente com um sistema de dois reatores, com ventilação entre os mesmos, e mais custos para um terceiro reator e misturador adicional podem provavelmente não ser motivados pelo menor aprimoramento na seletividade.[0070] If the temperature rise due to exothermic reactions is modest and slow, it may be completely sufficient with a two-reactor system, with ventilation between them, and more costs for a third reactor and additional mixer may probably not be motivated by the minor improvement in selectivity.

[0071] Se o aumento de temperatura for muito rápido na primeira fase, é justo presumir que o filtrado contém alto teor de COD, visto que é muito mais fácil de esse teor de COD oxidar do que a matéria orgânica ligada à celulose e, portanto, investir em um reator de oxidação de filtrado RE pode ser completamente motivado pelo aprimoramento na seletividade.[0071] If the temperature rise is very rapid in the first stage, it is fair to assume that the filtrate contains a high COD content, as it is much easier for this COD content to oxidize than the cellulose-bound organic matter and therefore , investing in an RE filtrate oxidation reactor can be completely motivated by the improvement in selectivity.

[0072] Consequentemente, deve-se entender que as modalidades descritas são modalidades potenciais da presente invenção e foram descritas a título de ilustração e não de limitação. Os recursos da quarta modalidade, tal como o reator de oxidação para o filtrado, podem, por exemplo, também ser implementados em um sistema de dois reatores, e as bombas de MC de desgaseificação podem também ser usadas como um complemento em tal sistema de dois reatores.[0072] Accordingly, it is to be understood that the described embodiments are potential embodiments of the present invention and have been described by way of illustration and not limitation. Fourth embodiment features, such as the oxidation reactor for the filtrate, can, for example, also be implemented in a two-reactor system, and degassing MC pumps can also be used as a complement in such a two-reactor system. reactors.

Claims

1. Method for oxygen delignification of a medium consistency cellulose pulp slurry having a kappa number that exceeds 18, the pulp slurry undergoing first and second oxygen delignification stages located between two wash positions (W1 , W2) for pulp, wherein the phases are separated by heating the pulp to at least 5°C using steam after the first phase and ahead of the second phase, and both phases include oxygen loading to each of the first and second phase, characterized by the fact that: both the first and second phases are pressurized to an initial pressure that exceeds 0.5 MPa (5 bar); and, after the first stage, the pulp is depressurized to an excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar), preferably depressurized to atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar); and, the waste gases released from the pulp during depressurization are vented before the start of the second stage, and the oxygen charge in the second stage is carried to the pulp after the waste gases have been vented, and the oxygen charge to the second stage is distributed. in the pulp using a mixer, thereby establishing an increased partial pressure of oxygen in the pulp suspension.

2. Method according to claim 1, characterized in that more than 90% of the inert gases, such as carbon monoxide and carbon dioxide, formed during the oxidation process in the first stage, are vented by depressurization, and in that the pulp suspension for the depressurization effect is fed to an upper part of a standpipe and exposed to a pressure in the range of 0 to 0.05 MPa (0 to 0.5 bar) in the upper part of the standpipe that has a height exceeding 3 meters.

3. Method according to claim 1, characterized in that the first phase is divided into at least two zones, and both zones include oxygen loading to each of the first and second zones of the first phase.

4. Method according to claim 3, characterized in that the retention time for the pulp suspension in the first stage is shorter than the retention time in the second stage, and the retention time of the first zone in the first phase is shorter than the retention time of the second zone in the first phase.

5. Method according to claim 1, characterized in that the medium consistency cellulose pulp suspension fed to the first stage is obtained from a previous thickening process that produces a high consistency cellulose pulp at a consistency above 30%, and the medium consistency cellulose pulp suspension is produced by mixing the high consistency cellulose pulp from the thickening process to the oxidized filtrate.

6. Method according to claim 3, characterized in that after the first zone in the first stage, the pulp is depressurized to an excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar), preferably depressurized at atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar), and the residual gases released from the pulp during depressurization are vented before the start of the second zone of the first stage, and a charge of oxygen to the second zone in the first stage is charged to the pulp after the waste gases have been vented, and the oxygen charge to the second zone of the first stage is distributed to the pulp using a mixer, thus establishing an increased partial pressure of oxygen in the pulp.

7. System for oxygen delignification of a medium consistency cellulose pulp suspension that has a kappa number exceeding 18, and in which the system is located between two washing positions (W1, W2), the pulp suspension being medium consistency first pressurized by a first pump (P1A), passing the pulp to at least one first oxygen mixer (M2) and directly afterwards to at least one first delignification reactor with oxygen (021B) in a first delignification stage , and after the first stage of delignification the pulp suspension is heated in a steam mixer (M3) ahead of a second stage in a second delignification reactor with oxygen (022) so that the phases are separated by heating the pulp at least 5°C using steam after the first stage and ahead of the second stage, and both stages include oxygen loading to each of the first and second stages, and alkali loading to at least the first stage characterizes due to the fact that: both the first and second stages are pressurized by the pumps at an initial pressure that exceeds 0.5 MPa (5 bar) in each of the oxygen delignification reactors, and after the first stage, the slurry is depressurized to excess pressure below 0.05 MPa (0.5 bar) over a valve (V2) located at an outlet of the first oxygen delignification reactor, preferably depressurized to atmospheric pressure, i.e. within a pressure range between 0 and 0.05 MPa (0 and 0.5 bar), in a vented vertical tube (11), with the residual gases released from the pulp during depressurization being vented in a degassing line (DG1) connected to the vertical tube before the start of the second stage, and the oxygen charge to the second stage is fed to a second oxygen mixer (M3) to the pulp after the waste gases have been vented, and the oxygen charge to the second stage is distributed to the pulp using the second mixer , establishing the yes, an increased partial pressure of oxygen in the pulp in a second oxygen delignification reactor (022).

8. System according to claim 7, characterized in that more than 90% of the inert gases, such as carbon monoxide and carbon dioxide, formed during the oxidation process in the first stage, are vented by depressurization over the valve (V2) located at the outlet of the first oxygen delignification reactor (O21B), and the slurry suspension for the depressurization effect is fed from the valve and to an upper part of a vertical tube and exposed to a pressure in the range of 0 to 0.05 MPa (0 to 0.5 bar) at the top of the standpipe that has a height that exceeds 3 meters.

9. System according to claim 7, characterized in that the first phase is divided into at least two zones, with reactors in each zone and both zones include oxygen loading to each of the first and second zones of the first phase using mixers ahead of each zone.

10. System according to claim 9, characterized in that the retention time for the pulp suspension in the first stage is shorter than the retention time in the second stage, and the retention time of the first zone in the first phase is shorter than the retention time of the second zone in the first phase, the retention times established by the increasing storage volume in the reactors of each phase or zone.

11. System according to claim 7, characterized in that the medium consistency cellulose pulp suspension fed to the first stage is obtained from a previous thickening process (W1) that produces a high consistency cellulose pulp to a consistency above 30%, and the medium consistency cellulose pulp suspension is produced by mixing the high consistency cellulose pulp from the thickening process to the oxidized filtrate obtained from a filtrate tank in a wash prepared after the last phase and having passed through an oxidizing reactor (RE).