BRPI0711473A2

BRPI0711473A2 - método de tratamento de material fibroso celulósico triturado, e, polpa

Info

Publication number: BRPI0711473A2
Application number: BRPI0711473-7A
Authority: BR
Inventors: Raymond Francis; Namhee Shin
Original assignee: Univ New York State Res Found
Priority date: 2006-05-19
Filing date: 2007-05-17
Publication date: 2011-11-16
Also published as: US20070284068A1; AR061065A1; WO2007137127A2; RU2008150352A; AU2007253774C1; AU2007253774A1; AU2007253774B2; CA2651483A1; CA2651483C; EP2061927A2; WO2007137127A3; RU2445414C2; JP5207191B2; JP2009537705A

Abstract

MéTODO DE TRATAMENTO DE MATERIAL FIBROSO CELULóSICO TRITURADO, E, POLPA. é apresentado um método para o pré-tratamento de material fibroso pulverizado com carbonato de sódio e então o cozimento do material pré-tratado na presença de antraquinona (AQ). A polpa resultante produzida tem um rendimento elevado, resistência aumentada, e um melhor branqueamento, comparado com a polpa produzida pelos métodos da técnica anterior. A AQ poderá também ser introduzida no estágio de pré-tratamento com carbonato. O método poderá ainda incluir um pré-tratamento ácido, produzindo propriedades ainda mais aumentadas para a polpa produzida.

Description

"MÉTODO DE TRATAMENTO DE MATERIAL FIBROSO CELULÓSICO TRITURADO, E, POLPA" CAMPO DA INVENÇÃO

A invenção atual refere-se a um processo para o tratamento de material fibroso celulósico triturado, por exemplo, lascas de madeira, com um pré-tratamento com carbonato antes do cozimento do material celulósico com um produto químico de cozimento na presença de uma antraquinona (AQ).

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Na técnica da produção de polpa química, material celulósico, tais como lascas de madeira, é tratado com produtos químicos de produção de polpa para produzir polpa para uso na fabricação de papel e outros produtos. É bem conhecido nesta técnica a utilização de soda cáustica (isto é, hidróxido de sódio [NaOH] como um produto químico para a produção de polpa), referido como cozimento com soda, tanto em digestores em batelada como contínuos. Existem várias vantagens no cozimento com soda, incluindo a habilidade de elevar a pressão de projeto da caldeira de recuperação para melhorar a eficiência da caldeira de recuperação e a eliminação de enxofre no processo. Entre outros benefícios, a eliminação de enxofre no processo de cozimento permite o uso de sistemas de gaseificação de licor negro. O uso da gaseificação do licor negro resulta em um aumento na geração de energia que é muitas vezes maior do que a energia gerada utilizando-se um sistema com base em enxofre.

Uma desvantagem do cozimento com soda inclui um rendimento menor de polpa (para ambas, a madeira macia e a madeira rígida) do que o obtido pelo cozimento kraft, isto é, cozimento utilizando hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S) como os produtos químicos para a produção de polpa. No entanto, a adição de antraquinona (AQ) no cozimento com soda mostrou melhorar o rendimento de polpa e portanto fazer com que o rendimento da polpa seja comparável com aquele do cozimento kraft. No entanto, mesmo com a adição de AQ, a polpa dos processos de cozimento com soda apresenta uma resistência mais fraca da e um branqueamento mais pobre da polpa comparado com o cozimento kraft.

No entanto, existem também desvantagens com o cozimento com antraquinona e soda (SAQ) quando comparado com o cozimento kraft. Por exemplo, o cozimento SAQ requer quantidades maiores de NaOH e é mais difícil para branquear a polpa produzida a partir de um processo de produção de polpa SAQ.

Por exemplo, quanto mais NaOH for requerida, mais requerida é a recaustificação. Conforme conhecido na técnica, a recaustificação do carbonato de sódio para regenerar NaOH é efetuada conforme apresentado nas equações 1 e 2 abaixo.

Na2CO3 + CaO + H2O —> 2NaOH + CaCO3 [1]

CaCO3 —> CaO + CO2 [2]

O volume de NaOH por tonelada de polpa de madeira requerido é maior para o cozimento SAQ comparado com a NaOH requerida para o cozimento kraft. Este volume maior de NaOH requerido no cozimento SAQ é necessário para compensar o sulfeto de sódio presente no cozimento kraft que não está presente no cozimento SAQ. Conforme é conhecido na técnica, o sulfeto de sódio (Na2S) presente no cozimento kraft é hidrolisado em NaSH e NaOH e portanto impacta o cozimento do material celulósico durante o cozimento kraft. O volume de NaOH requerido no cozimento AQ é em torno de 20% a 40% maior do que no cozimento kraft. Esta necessidade maior de NaOH resulta em uma necessidade maior para converter, ou caustificar o carbonato de sódio (Na2CO3) da caldeira de recuperação em NaOH usada no digestor de outras partes da linha de fibra.

Por exemplo, quando um álcali ativo (AA = NAOH + Na2S em base de Na2O) de 16,0% de Na2O e 30% de capacidade de sulfetação é utilizado para a produção de polpa kraft, 11,2% do AA é proveniente de NaOH e 4,8% do AA é do Na2S. Na recuperação kraft, onde todo o enxofre é recuperado como Na2S, seria requerida a recaustificação para a conversão em NaOH, de forma que fossem obtidos os 11,2% de Na2O desejados nas lascas novas. A produção de polpa SAQ de madeiras rígidas requer aproximadamente os mesmos álcalis efetivos (EA = NaOH + l/2Na2S em base de Na2O) que a produção de polpa kraft. No exemplo acima da produção de polpa kraft , a EA era de 13,6% de Na2O e uma quantidade semelhante de álcali seria requerida para a produção de polpa SAQ, mas toda ela seria proveniente de NaOH.

Além disso, é bem conhecido que as semi-celuloses são rapidamente dissolvidas na produção de polpa com soda, kraft, e SAQ, e que uma fração significativa da NaOH é consumida na degradação das semi- celuloses em produtos com peso molecular (MW) mais baixo. Estes produtos orgânicos com baixo MW são difíceis de serem recuperados do efluente da produção de polpa, referido na técnica como "licor negro", e eles não têm valores caloríficos elevados. E também conhecido que o licor verde da fornalha de recuperação é principalmente Na2COs quando é utilizado o processo SAQ.

Foi demonstrado que as polpas de material de madeira rígida processados utilizando-se métodos de cozimento "Lo-Solids®" (conforme descrito nas patentes americanas de número 5.489.363; 5.536.366; 5.547.012; e 5.620.562; 5.662.775; 5.824.188; 5.849.150; 5.849.151; 6.086.712; e 6.132.556; 6.159.337; 6.280.568; 6.346.167, as quais são incorporadas aqui como referência na sua integridade) e soda -AQ (SAQ) como o produto químico de cozimento, resulta em uma polpa com uma resistência melhor do que aquela produzida pelo cozimento kraft convencional. Adicionalmente, a polpa produzida a partir de material de madeira rígida processado utilizando- se o método de cozimento Lo-Solids® com soda-AQ como o produto de cozimento pode obter uma clareza terminal melhor do que o soda-AQ convencional, mas não tão clara quanto a polpa produzida pelo cozimento kraft. Apesar do consumo de produtos químicos de branqueamento com o Lo- Solids Soda-AQ ser melhor do que o Soda-AQ para uma determinada clareza final, a polpa ainda requer uma quantidade maior de produtos químicos de branqueamento do que a polpa produzida pelo cozimento kraft.

Por estas e outras razões, o cozimento kraft (e os seus vários problemas relacionados com enxofre) é o processo de produção de polpa prevalecente na indústria. No entanto, a requerente verificou que através do pré-tratamento do material celulósico com uma solução de carbonato substancialmente isenta de enxofre (< 1 g/litro de enxofre total) e então praticando o SAQ, a desvantagem da produção de polpa com SAQ pode ser superada.

A patente U.S. no. 1.887.241 (incorporada aqui como referência na sua integridade) discute o pré-tratamento, também referido como pré-cozimento, de um material celulósico com carbonato de sódio, seguido pelo tratamento do material resultante com cozimento com soda ou kraft. No processo apresentado na patente '241, lascas de madeira que foram tratadas com vapor poderão ser submetidas ao estágio de pré-tratamento com carbonato em uma temperatura de cerca de 330°Fahrenheit, isto é, cerca de 165 °Celsius (C). de acordo com a patente '241, o estágio de pré-tratamento utilizando carbonato de sódio reduz a quantidade de NaOH requerida. Por exemplo, conforme apresentado na patente US de número 1.887.241, é utilizada uma quantidade de 10% de carbonato de sódio sobre a madeira, juntamente com 15% de NaOH, em comparação com cerca de 25% de NaOH adicionada ao processo convencional de cozimento com soda. Apesar do pré- tratamento com carbonato de sódio a cerca de 165°C ser apresentado na patente referida acima, o tratamento em alta temperatura apresentado na patente '241 (publicada em 1932), por várias razões, não foi aceito na indústria de produção de polpa e tipicamente não é praticado hoje em dia. O tratamento apresentado na patente '241 também não envolve o uso de uma antraquinona em qualquer etapa do processamento.

Vantagens recentes na indústria de produção de polpa incluem métodos para a remoção de sílica de material celulósico utilizando uma solução contendo carbonato de sódio (ver a solicitação americana de número: 2006/0225852, incorporada aqui como referência na sua integridade). Os métodos apresentados na solicitação 0225852 referem-se quase que a 100% de remoção da sílica contida no material celulósico, tal remoção ocorrendo antes do processamento do material fibroso utilizando métodos convencionais.

Aspectos da invenção atual apresentam um método para o processamento de material celulósico que supera as desvantagens e defeitos dos métodos da técnica anterior. Por exemplo, alguns aspectos da invenção atual apresentam uma avenida para a minimização ou eliminação da presença de enxofre do moinho de polpa, ao mesmo tempo produzindo um produto comercialmente viável - uma necessidade pendente a longo prazo, que é requerida pela indústria de produção de polpa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A invenção atual em seus vários aspectos, refere-se ao pré- tratamento de material celulósico com carbonato, como carbonato de sódio (Na2CO3) substancialmente isento de enxofre (< 1 g/litro de enxofre total), seguido pelo cozimento do material celulósico pré-tratado na presença de um produto químico de produção de polpa, como o hidróxido de sódio sozinho (isto é, o processo "soda"), mas também hidróxido de sódio e sulfeto de sódio (isto é, o processo "kraft"), ou uma combinação de soda e kraft, e adicionalmente pelo menos uma antraquinona, i.e., antraquinona ou uma antraquinona substituída, como 2-metil antraquinona. A AQ poderá ser adicionada em qualquer tempo durante o processo. Por exemplo, uma AQ poderá ser adicionada no estágio de pré-tratamento, no estágio de cozimento, ou mesmo em ambos o estágio de pré-tratamento e o estágio de cozimento, assim como antes ou após cada estágio (a adição de AQ no estágio de cozimento pode ser executada conforme descrito na patente US de número 6.569.289, incorporada aqui como referência na sua integridade).

Um aspecto da invenção é um método para o tratamento do material fibroso celulósico triturado de acordo com: a) tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato, como, uma solução contendo carbonato substancialmente isenta de enxofre, para produzir um material celulósico pré-tratado; b) o tratamento do material celulósico pré- tratado com um produto químico para a produção de polpa durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para produzir uma polpa de celulose, onde, em pelo menos um dos a) e b), o material fibroso celulósico é tratado com pelo menos uma antraquinona. Neste método, o material fibroso celulósico poderá ser tratado com uma antraquinona em a), b), ou ambos o a) e o b). Em um aspecto, a solução contendo carbonato poderá ser composta de uma solução contendo carbonato de sódio. Em outro aspecto, o produto químico de produção de polpa poderá ser composto de hidróxido de sódio. Além disso, o produto químico ativo de produção de polpa poderá consistir substancialmente de hidróxido de sódio.

Um aspecto do método acima incluem etapas adicionais, antes da a), o material fibroso triturado poderá ser c) tratado com uma solução ácida, e posteriormente poderá acontecer c), d) a extração pelo menos de parte da solução ácida do material fibroso celulósico.

Em outro aspecto, o método produz uma polpa tendo uma percentagem menor de rejeitos e uma percentagem de rendimento peneirada maior, em comparação com a polpa produzida onde a) não é praticado.

Um aspecto da invenção poderá ainda incluir um tratamento de deslignificação com oxigênio, assim como pelo menos um estágio de branqueamento, onde o método produz uma polpa celulósica tendo uma clareza maior do que 80% de "elrepho". quando é feito um tratamento de deslignificação com oxigênio, o método poderá produzir uma polpa tendo um número kappa menor depois do tratamento de deslignificação com oxigênio em um rendimento predeterminado de peneiragem, comparado com uma polpa produzida sem se praticar a). Conforme é conhecido na técnica, o número kappa é usado para definir o grau de deslignificação. Ele se refere ao valor do teste com permanganato modificado da polpa que foi corrigida para 50% de consumo do produto químico. O número kappa tem a vantagem de uma relação linear com o teor de lignina em relação a uma larga faixa, por exemplo, o número kappa χ 0,15% = % de lignina na polpa.

Um aspecto adicional da invenção atual refere-se a um método para o tratamento do material fibroso celulósico triturado através do tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato para a produção de um material celulósico pré-tratado, o tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para a produção de uma polpa celulósica e um líquido contendo um produto químico de produção de polpa gasto, o tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto para a produção de uma solução contendo carbonato e a partir do produto químico de produção de polpa gasto, a utilização da solução contendo carbonato produzida a partir do produto químico de produção de polpa gasto como a solução contendo carbonato em a) do método descrito acima.

Um outro aspecto da invenção inclui um método para o tratamento de material fibroso celulósico triturado composto de a) tratamento do material fibroso celulósico com uma solução ácida, b) o tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato para produzir um material celulósico pré-tratado, e c) o tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa contendo enxofre durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para produzir uma polpa de celulose, onde pelo menos em um dos b) e c), o material fibroso celulósico é tratado com uma antraquinona. O produto químico de produção de polpa contendo enxofre tipicamente poderá conter hidróxido de sódio e sulfeto de sódio.

Ainda um outro aspecto da invenção é composto de uma polpa produzida a partir de um dos métodos acima, onde a polpa tem um rendimento maior do que o produzido pelos métodos da técnica anterior. Estes e outros aspectos e vantagens da invenção podem ser entendidos mais completamente em vista das seguintes descrições dos desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção atual será melhor entendida a partir da descrição detalhada apresentada aqui abaixo e dos desenhos anexos, que são apresentados somente para fins de ilustração, e portanto não são uma limitação da invenção atual e onde:

A figura 1 é um diagrama esquemático de um processo de produção de polpa de acordo com aspectos da invenção atual.

A figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema químico de recuperação que pode ser usado em aspectos da invenção.

A figura 3 é uma comparação registrada do rendimento de peneiragem de polpa produzida pelos aspectos da invenção atual com as polpas produzidas pela técnica anterior.

A figura 4 é uma comparação dos valores de coeficiente de absorção de luz de polpas produzidas pelos aspectos da invenção atual com as polpas produzidas pela técnica anterior.

A figura 5 é uma ilustração esquemática da catálise das reações de lignina e carboidrato pela antraquinona aumentada por aspectos da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO A requerente verificou que tratando-se material fibroso celulósico triturado, como lascas de madeira, em um primeiro estágio de pré- tratamento com um composto de carbonato, por exemplo, carbonato de sódio substancialmente isento de enxofre, e então em um segundo estágio de produção de polpa, por exemplo, produção de polpa com soda na presença de uma antraquinona (AQ é usado para simbolizar qualquer antraquinona), - pode ser produzida uma polpa melhor. É também produzida uma polpa melhor se a polpa sofre um tratamento ácido antes do primeiro estágio de pré- tratamento, seguido pela produção de polpa kraft na presença de uma antraquinona. Por exemplo, a polpa produzida poderá ser caracterizada por um rendimento aumentado de polpa, uma capacidade de branqueamento aumentada, uma resistência maior e menos rejeitos, entre outras propriedades benéficas.

Além disso, tratando-se as lascas com uma solução contendo carbonato antes do tratamento das lascas com um produto químico de produção de polpa, a quantidade requerida de produto químico para produção de polpa no processo de produção de polpa para um tratamento desejado, poderá ser reduzida. Este desenvolvimento pode ter um impacto significativo nas tentativas para a redução ou eliminação do teor de produtos químicos de produção de polpa contendo enxofre, mais especialmente, sulfeto de sódio (Na2S). Conforme mencionado acima, os processos de produção de polpa não contendo enxofre, tais como, o processo com soda e o processo SAQ, tiveram uma aceitação limitada na indústria devido à qualidade relativamente pobre da polpa produzida, em comparação com o processo kraft contendo enxofre. Além disso, tipicamente os processos com soda e SAQ requerem uma quantidade maior de produto químico para a produção de polpa, isto é, hidróxido de sódio (NaOH) comparado com o processo kraft. Conforme será discutido abaixo, aspectos da invenção atual superam estas limitações, ao mesmo tempo produzindo uma polpa viável economicamente. Um aspecto adicional da invenção atual refere-se a um método para o tratamento de material fibroso celulósico triturado que inclui: o tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato substancialmente isenta de enxofre para a produção de um material celulósico pré-tratado, o tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa, como um produto químico alcalino de produção de polpa, durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para a produção de uma polpa de celulose e um líquido contendo um produto químico de produção de polpa gasto, o tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto para produzir uma solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto, e a utilização da solução contendo carbonato produzida a partir do produto químico de produção de polpa gasto como a solução contendo carbonato em a) conforme descrito acima no parágrafo 16. As soluções contendo carbonato poderão conter carbonato de sódio e são constituídas de cerca de 1% a cerca de 12% de carbonato de sódio como Na2Ü sobre as lascas. O método acima poderá também incluir um tratamento de deslignificação com oxigênio.

Em um aspecto, o tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto inclui a concentração do líquido o suficiente para suportar a combustão, queima do líquido concentrado para produzir um fundido contendo carbonato, e a introdução de um líquido no fundido para produzir a solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto.

Um outro aspecto da invenção incluí um método de tratamento de material fibroso celulósico triturado composto de a) tratamento de material fibroso celulósico com uma solução ácida, b) o tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato, como carbonato de sódio, para produzir um material celulósico pré-tratado, e c) o tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para a produção de uma polpa celulósica, onde pelo menos um dos b) e c), o material fibroso celulósico é tratado com uma antraquinona.

Com a utilização dos processos e métodos de acordo com os aspectos da invenção, foram verificados resultados surpreendentes em testes de laboratório. Estas melhorias incluem: uma redução no fator H no estágio de cozimento que é maior do que seria esperado (o fator H total a partir do primeiro estágio de tratamento mais o fator H do cozimento é menor do que o fator H sem o primeiro estágio de tratamento com carbonato com o mesmo número kappa; isto é mostrado nas tabelas 2 e 3 abaixo; um aumento no rendimento de polpa; um branqueamento aumentado; uma resistência aumentada; e menos rejeitos). Conforme conhecido na técnica e para fins desta solicitação, o fator H refere-se a um método para a expressão do tempo de cozimento e da temperatura como uma só variável para a deslignificação.

A figura 1 é um diagrama esquemático de um processo de produção de polpa 10 utilizando aspectos da invenção atual, nos quais o material fibroso celulósico triturado 12, por exemplo, lascas de madeira, é tratado através de um estágio de pré-tratamento 14 com carbonato é um cozimento ou estágio de produção de polpa 16. Ficará entendido por aqueles versados na técnica que apesar do termo "lascas de madeira" ser usado para facilitar a discussão da invenção, os aspectos da invenção não são limitados ao tratamento de lascas, mas poderão ser usados para o tratamento de qualquer forma de material fibroso celulósico triturado, incluindo, mas não limitado a, lascas de madeira rígida, lascas de madeira macia, serragem, fibras recicladas, papel reciclado, resíduos agrícolas, como bagaço, e outro material celulósico fibroso.

Conforme é típico na técnica, antes de serem introduzidas no processo 10, as lascas 12 tipicamente poderão ser condicionadas para tratamento, por exemplo, tratadas com vapor, para umidificar as lascas, aquecer as lascas, e remover o máximo possível de ar e outros gases para aumentar a penetração das soluções de tratamento. O tratamento com vapor das lascas 12 poderá ser praticado, por exemplo, em um vaso horizontal de tratamento com vapor ou em um vaso de tratamento com vapor Diamondback®, ambos fornecidos pela Andritz Inc. de Glens Falls, NY, antes do tratamento. De acordo com aspectos da invenção, no estágio 14 de tratamento com carbonato (também referido como o estágio c, estágio de pré- tratamento, ou primeiro estágio) do tratamento, as lascas 12 são tratadas com a solução 13 contendo carbonato, tipicamente uma solução de carbonato de sódio, apesar de poderem também ser utilizadas soluções de carbonato de potássio e de magnésio. Em um aspecto da invenção, esta solução contendo carbonato poderá ser substancialmente isenta de enxofre. Uma pessoa versada na técnica verificará que tal ausência de enxofre poderá não significar que não existe nenhum enxofre presente na solução de carbonato no sentido absoluto, mas que a solução seria "substancialmente" isenta de enxofre. Depois do tratamento no primeiro estágio 14, as lascas 12 são então tratadas em um segundo estágio de produção de polpa 16, isto é, um estágio de cozimento, com o produto químico de produção de polpa 20 durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para a produção de uma polpa celulósica 18. A polpa 18 tipicamente poderá ser enviada para tratamento adicional, por exemplo, para lavagem, branqueamento, ou peneiragem, entre outros tratamentos convencionais. A solução 13 contendo carbonato poderá ser produzida por uma variedade de fontes, incluindo, mas não limitado a, carbonato disponível comercialmente e carbonato recuperado de um processo relacionado, como por exemplo, de um ciclo químico de recuperação (por exemplo, conforme ilustrado e discutido com relação à figura 2 abaixo).

De acordo com aspectos da invenção atual, a solução 13 contendo carbonato poderá ter uma concentração de cerca de 1% a cerca de 12% de carbonato (expresso como Na2O) sobre a madeira. Por exemplo, a solução contendo carbonato poderá ter uma concentração de cerca de 2% a cerca de 9% como Na2O sobre madeira. A solução contendo carbonato tipicamente poderá ser produzida como uma solução aquosa, isto é, uma solução de carbonato em água, apesar de poderem estar presentes outros compostos. Uma pessoa versada na técnica entenderá o uso do termo "cerca de" como descrevendo uma percentagem de carbonato e verificará que é difícil ter-se medições absolutas e o uso do termo "cerca de" quando descrevendo percentagem de carbonato é ubíquo na técnica. 1 k mol de Na2CO3 (106 kg) é equivalente a 1 k mol de Na2O (62 kg). Outros carbonatos, como o de potássio e o de magnésio, poderão ser adicionados com equivalência molar a Na2O. O tratamento 14 com carbonato tipicamente é praticado em uma temperatura maior do que 100 ° C, por exemplo, entre cerca de 120 ° C e cerca de 200 ° C. Em um aspecto, o tratamento 14 com carbonato poderá ser praticado entre cerca de 120 ° C e cerca de 170 ° C, por exemplo, entre cerca de 120 ° C e cerca de 150 ° C. Uma pessoa versada na técnica entenderá o uso do termo "cerca de" como descrevendo faixas de temperatura e verificará que é difícil ter-se medições absolutas e o uso do termo "cerca de" quando descrevendo temperatura é ubíquo na técnica. Tal uso do termo "cerca de" é entendido por uma pessoa versada na técnica como definindo faixas de medição para qualquer parâmetro do processo de tratamento em toda esta apresentação, incluindo pressão, tempo, temperatura, percentagem de componentes usados no processo de produção de polpa e outras medições relacionadas. Em tais temperaturas, o tratamento 14 tipicamente poderá ser praticado em pressão super-atmosférica de cerca de 50 psig a cerca de 150 psig (6586 a 16.919 kPa man.). O estágio 14 de pré- tratamento tipicamente é praticado durante um tempo suficiente para produzir pelo menos algum benefício para a polpa resultante produzida no processo 10. Por exemplo, o estágio 14 de pré-tratamento poderá ser praticado durante pelo menos 5 minutos, mas poderá ser praticado durante cerca de 15 minutos a cerca de 6h, dependendo da natureza e do suprimento, isto é, a natureza das lascas 12, mas tipicamente é praticado em cerca de 15 minutos a cerca de 120 minutos.

Em um aspecto da invenção, depois do pré-tratamento 14 e antes do estágio 16 de produção de polpa, pelo menos parte do líquido presente poderá ser removido ou extraído das lascas 12, conforme indicado por 25. Em um aspecto, o líquido 25 contendo carbonato extraído poderá ser tratado, por exemplo, em um sistema de recuperação, descartado, ou alternativamente reutilizado. Por exemplo, em um aspecto, o líquido contendo carbonato poderá ser recirculado e reutilizado como a fonte ou o suplemento ao carbonato 13.

Depois do estágio 14 de pré-tratamento, as lascas 12 pré- tratadas com carbonato são então tratadas no estágio de produção de polpa 16 com um produto químico para a produção da polpa durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para produzir uma polpa celulósica 18. Apesar de ser mostrado somente um só estágio 16 na figura 1, de acordo com um aspecto da invenção, poderão no entanto, ser fornecidos um ou mais estágios de produção de polpa 16. De acordo com um aspecto da invenção, o produto químico para a produção de polpa 20 usado no estágio de produção de polpa 16 poderá ser principalmente hidróxido de sódio (NaOH), isto é, o estágio de produção de polpa 16 poderá ser um estágio de produção de polpa de "soda". Em outro aspecto da invenção, o produto químico de produção de polpa 20 poderá ser composto de NaOH e sulfeto de sódio (Na2S), isto é, o estágio de produção de polpa poderá ser um tratamento com "sulfato" ou um tratamento "kraft". Quando o estágio de produção de polpa é composto de um estágio de produção de polpa kraft, em um aspecto, o estágio 13 de tratamento com carbonato poderá ser precedido por um estágio 22 de ácido (conforme discutido abaixo). No entanto, de acordo com aspectos da invenção atual, a produção de polpa a partir das lascas pré-tratadas 12 é praticada no estágio de produção de polpa 16 na presença pelo menos de uma antraquinona (AQ).

Em um aspecto, a produção de polpa a partir de lascas 12 na presença de AQ poderá ser executada conforme descrito na patente U.S. número 6.569.289 (a apresentação da qual é incorporada aqui na sua integridade como referência). A requerente verificou que o pré-tratamento de lascas 12 com carbonato, especialmente com Na2CO3 seguido pela produção de polpa SAQ, produz uma polpa 18 tendo propriedades melhoradas, por exemplo, rendimento melhorado, lignina reduzida, e capacidade de branqueamento melhorada, comparado com polpas produzidas pelos tratamentos da técnica anterior. Por exemplo, as experiências executadas pela requerente sugerem que poderão haver alguns efeitos sinergísticos no tratamento com carbonato ou com carbonato-AQ e no processo de produção de polpa da invenção atual que são tipicamente não previsíveis com os tratamentos da técnica anterior com AQ.

De acordo com aspectos da invenção atual, pelo menos uma AQ, ou seus derivados ou equivalente, é introduzida no estágio de pré- tratamento 14, no estágio de produção de polpa 16, ou em ambos os estágios 14 e 16. Em um aspecto, a AQ poderá ser produzida na sua forma reduzida (isto é, um produto químico referido comumente como AHQ, ver a figura 5). Em um aspecto, uma solução aquosa de AQ poderá ser introduzida no estágio de pré-tratamento com carbonato 14 (conforme indicado pela linha tracejada 17 na figura 1), por exemplo, fornecido antes, no início, no meio, próximo do final do estágio de pré-tratamento 14, ou alguma combinação dos mesmos. A concentração de AQ aquosa introduzida durante o estágio 14 poderá variar entre cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,20% em peso de lascas, mas é tipicamente entre cerca de 0,05 e cerca de 0,10% em peso. Para fins desta solicitação, AQ poderá ser adicionada a qualquer momento durante o processo de produção de polpa, conforme descrito na figura 1.

Em um aspecto, a AQ poderá ser introduzida no estágio de produção de polpa 16 (conforme indicado pela linha 21 na figura 1), por exemplo, no início, no meio, próximo do final do estágio, ou alguma combinação dos mesmos. A concentração de AQ aquosa introduzida durante o estágio de produção de polpa 16 poderá variar entre cerca de 0,01% em peso a cerca de 0,20% em peso nas lascas, mas tipicamente está entre cerca de 0,05 e cerca de 0,1% em peso nas lascas. Em um aspecto, a AQ poderá ser introduzida no estágio de tratamento com carbonato 14, e omitida do estágio de produção de polpa 16; em outro aspecto, a AQ poderá ser introduzida em ambos os estágios de tratamento com carbonato 14 e de produção de polpa 16.

De acordo com aspectos da invenção, quando um primeiro estágio de tratamento 14 utilizando uma solução de carbonato de sódio como a solução contendo carbonato, por exemplo, uma solução de carbonato isenta de enxofre, é seguida por um segundo estágio de produção de polpa 16 utilizando NaOH (por exemplo, com uma carga de cerca de 13% de NaOH sobre a madeira) e AQ (isto é um estágio de cozimento SAQ), foram identificados resultados surpreendentes em testes de laboratório. Uma dose de NaOH de 13% sobre a madeira corresponde a cerca de 10% de Na20, i.e. 2 kg mols ou 80 kg de NaOH são equivalentes a 1 kg mol ou 62 kg de Na2O. Por exemplo, no teste em laboratório, quando um primeiro estágio de tratamento com carbonato 14 é seguido por um segundo estágio de produção de polpa com soda 16 (com 13% de NaOH sobre a madeira) na presença de AQ, o tratamento de produção de polpa tem requisitos de NaOH significativamente menores e produziu uma polpa com rendimento mais próximo daquele produzido pela polpa kraft, sem aumentar os rejeitos produzidos.

Em outro aspecto da invenção, antes do estágio de pré- tratamento 14, as lascas 12 poderão ser tratadas com uma solução ácida 19 em um estágio de ácido 22 (mostrado tracejado na figura 1). Quando a produção de polpa kraft na presença de AQ é o método utilizado de produção de polpa, o pré-tratamento com ácido 22 poderá ser seguido pelo tratamento com carbonato 14. Qualquer solução contendo ácido poderá ser utilizada para o ácido 19, mas em um aspecto, o ácido 19, de preferência, é uma solução ácida que não contém enxofre, por exemplo, um ácido orgânico (como o ácido acético) ou um ácido inorgânico (como o ácido nítrico ou hidro-fluorídrico). Em um aspecto, o estágio 22 poderá ser praticado na presença de um ácido de ocorrência natural, isto é, um ácido de madeira de ocorrência natural. A solução ácida 19 poderá ser produzida para produzir um ambiente aquoso em torno das lascas 12 tendo um pH em torno de 6 ou menor, por exemplo, tendo um pH entre cerca de 4 e cerca de 6. O tratamento com ácido poderá ser praticado em uma temperatura maior do que 50 °C, por exemplo, cerca de 80 °C a cerca de 160 °C. O estágio de tratamento com ácido 22 tipicamente é praticado durante um tempo suficiente para produzir pelo menos algum benefício na polpa resultante produzida no processo 10. Por exemplo, o estágio de tratamento com ácido 22 poderá ser praticado durante pelo menos 5 minutos, mas poderá ser praticado de cerca de 30 minutos até cerca de 6h, e tipicamente é praticado de cerca de 30 minutos a cerca de 90 minutos, dependendo da natureza do suprimento, por exemplo, do pH das lascas 12. A quantidade de ácido requerida poderá incluir qualquer quantidade requerida para a produção do mesmo efeito que 2 a 6% de ácido acético a 120 °C.

Conforme mostrado na figura 1, em um aspecto da invenção, depois do tratamento com um ácido 22 e antes do pré-tratamento com carbonato 14, pelo menos parte do líquido presente depois do tratamento com ácido 22 poderá ser removida ou extraída das lascas 12, conforme indicado pelo estágio de extração 23 (mostrado tracejado na figura 1). Em um aspecto, o líquido extraído contendo ácido 23 poderá ser tratado, por exemplo, em um sistema de recuperação, descartado, ou reutilizado. Por exemplo, em um aspecto, o líquido contendo ácido poderá ser recirculado e reutilizado como a fonte de, ou o suplemento de ácido 19.

O tratamento com ácido poderá ser fornecido pelas lascas 12, por exemplo, o ácido no estágio 22 poderá ser um ácido resultante das maturação da madeira (isto é, madeira que estava estocada durante um período de tempo suficiente para produzir um licor acidulado de ocorrência natural da própria madeira). Em outro aspecto, o ácido no estágio 22 poderá ser fornecido através de um processo convencional de hidrólise ácida, por exemplo, um processo usado para a remoção de metais e outros contaminantes das lascas 12. Tal processo é apresentado na patente americana de número 5.338.366 (a apresentação da qual é incorporada aqui como referência na sua integridade).

De acordo com aspectos da invenção, combinando-se o estágio de tratamento com ácido 22 com o estágio de pré-tratamento com carbonato 14 e com o estágio de produção de polpa 16 tendo NaOH (soda) e AQ, ou NaOH e Na2S (kraft) e AQ, ou uma combinação de soda e de AQ e krafit e AQ, o consumo de produtos químicos (por exemplo, a quantidade de NaOH requerida) poderá ser reduzido e a capacidade de branqueamento da polpa resultante 18 é aumentada. Isto é, a quantidade de produto químico para o branqueamento requerida para se conseguir uma clareza desejada, poderá ser reduzida em comparação com os tratamentos da técnica anterior. Em alguns aspectos da invenção, é também possível ver-se melhoramentos no rendimento da polpa quando se utiliza o processo de tratamento com ácido 22 seguido pelo tratamento 14 com carbonato seguido pelo SAQ. E observada uma melhoria na capacidade de branqueamento se o estágio de produção de polpa 16 é o processo kraft. As desvantagens de consumo de produtos químicos no cozimento SAQ podem ser analisadas pelo estágio de tratamento com carbonato 14 e os aspectos da invenção poderão também melhorar a capacidade de branqueamento por oxigênio e mais provavelmente por outros oxidantes de transferência de um elétron tais como dióxido de cloro também. O estágio de tratamento ácido 22 (A) poderá ainda melhorar a capacidade de branqueamento de ambas as polpas de soda-AQ e kraft, especialmente depois de um estágio de deslignificação por oxigênio (O). Poderá ser utilizado um licor verde kraft (Na2COs + Na2S) como a fonte de carbonato 13 se o processo de produção de polpa 16 inclui um processo kraft.

A figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema de recuperação de produtos químicos 100 que pode ser usados em aspectos da invenção. O sistema de recuperação de produtos químicos 100 inclui uma fornalha ou gaseificador de recuperação convencional 110 para queimar o licor de cozimento gasto concentrado 112, por exemplo, licor negro, para produzir um fundido químico (não mostrado) contendo carbonato de sódio e sulfeto de sódio (quando o licor negro é composto de licor negro de kraft), entre outros produtos de combustão de licor negro conhecidos na técnica. De acordo com a prática convencional, o carbonato contendo o fundido é dissolvido em água no vaso 114, isto é, o tanque de licor verde, para produzir uma solução aquosa (conhecida como "licor verde") contendo carbonato. Em um aspecto, o licor verde contendo sulfeto poderá ser utilizado para a solução contendo carbonato quando o estágio de produção de polpa é composto da produção de polpa kraft. O tratamento do carbonato com o licor verde poderá ser precedido por um tratamento ácido (estágio 22 da figura 1) antes da produção de polpa kraft. O vaso 114 poderá ser um tanque de licor verde ou outro vaso apropriado, conforme é conhecido na técnica. De acordo com a prática da técnica anterior, o carbonato de sódio aquoso no vaso 144 é tipicamente enviado para o processamento adicional 120, caustificação, para regenerar o NaOH a ser usado para o cozimento ou o branqueamento, por exemplo, para a deslignificação por oxigênio. De acordo com aspectos da invenção, o carbonato no licor verde no vaso 114 poderá ser utilizado como a única fonte de carbonato 13 para o estágio de pré-tratamento 14 descrito na figura 1.

As melhorias e vantagens produzidas pelos aspectos da invenção atual foram investigados pela requerente em vasos de tratamento de laboratório em batelada, isto é, em digestores de laboratório de batelada. Os resultados de tal teste de laboratório são resumidos na tabela 1. Tais vasos são comumente utilizados para o desenvolvimento de processos para digestores contínuos e em batelada. Na invenção atual, poderá ser utilizado um digestor contínuo ou em batelada.

A tabela 1 resume as condições de tratamento e os resultados obtidos para uma série de testes em laboratório utilizando-se digestores em batelada. A invenção atual corresponde aos testes 1, 3, e 4 na tabela 1, onde pelo menos algum carbonato de sódio é fornecido em um tratamento de primeiro estágio seguido por um estágio de produção de polpa soda-AQ (SAQ). A corrida número 2 é um teste de referência que corresponde ao estágio convencional de produção de polpa SAQ sem nenhum pré-tratamento com carbonato e a corrida número 5 é um teste de referência que corresponde à um cozimento convencional kraft sem AQ.

Tabela 1

Efeito do pré-tratamento com carbonato na produção de polpa com soda/AQ conforme evidenciado pelos testes de laboratório de produção de polpa em batelada

<table>table see original document page 21</column></row><table>

1como Na2O sobre as lascas 210% de Na2O da NaOH + 6% de Na2O de Na2CO3. O outro SAQ é cozido somente com 10% de Na2O da NaOH. O kraft cozido utilizou 12% de Na2O da NaOH. 3percentagem sobre as lascas 4número Kappa de polpa peneirada

Nestes testes de laboratório, 0,8 kg de lascas de "sugar maple" (Acer saccharum) (uma madeira rígida) foram colocados em um digestor de laboratório. O pré-tratamento com carbonato resumido na tabela 1 foi executado al 65 0Ce 170 0C utilizando-se uma dose de Na2COs de 4,0 - 6,0% como Na2O sobre as lascas, isto é, 6,8 - 10,3% de Na2COs. Nas corridas 1, 3, e 4, o pré-tratamento com carbonato (CPC = carbonato antes do cozimento) foi seguido pela produção de polpa por soda-AQ com uma dose de NaOH somente de 10% como Na2O sobre as lascas. A estratégia inicial de teste após o pré-tratamento com carbonato, a despressurizarão do digestor em batelada (isto é "soprando o digestor") e a condensação dos gases expelidos pelo estágio com carbonato (isto é, o efluente). O NaOH e a AQ foram adicionados ao efluente condensado e o efluente com NaOH e AQ foi recarregado para o digestor com a amostra de lascas. O digestor foi então aquecido de volta para a temperatura de produção de polpa.

A tabela 1 inclui o "fator H" para os estágios de pré-tratamento e de cozimento dos testes. Conforme é conhecido na técnica, o fator H normaliza as taxas de deslignificação alcalina com a temperatura de um tratamento. Tipicamente, quanto maior for o fator H, mais rigoroso será o tratamento. O fator H durante o segundo aquecimento é incluído no total para o cozimento SAQ. A tabela 1 também apresenta o pH do licor no digestor depois do pré-tratamento com carbonato e depois do tratamento com soda- AQ.

Os benefícios da invenção atual são refletidos nos dados de "rendimento de peneiragem", "rejeitos", e "número Kappa" que aparecem na tabela 1. Conforme é conhecido na técnica, o rendimento da peneiragem é a percentagem de lascas originais presentes nas lascas transformadas em polpa após o tratamento e após a polpa ter sido peneirada para a remoção de lascas, finos, pinos, etc que não foram transformados em polpa de forma suficiente no processo, e outros fragmentos não fibrosos. Conforme é conhecido na técnica, é preferível um rendimento de peneiragem relativamente elevado. Os rejeitos são uma indicação de quanto das lascas originais não foram totalmente cozidas pelo processo, por exemplo, conforme isoladas pela peneiragem. Quanto menos rejeitos forem produzidos, menor será o descarte ou o re-tratamento de madeira. Conforme é conhecido também na técnica, o número kappa produz uma indicação relativa da quantidade de lignina indesejável presente na polpa resultante. Tipicamente, quanto maior for o número kappa, mais lignina presente na polpa e mais produto químico de branqueamento é requerido para se conseguir uma clareza desejada de branqueamento. Assim sendo, é preferível um número kappa menor.

Os dados da tabela 1 ratificam as vantagens da invenção atual. Os dados produzidos na tabela 1 mostram que o método mostrado na figura 1 oferece uma melhoria dramática na produção convencional de polpa através de soda-AQ. Por exemplo, conforme mostrado na tabela 1, os valores de rejeito são a indicação mais clara da vantagem dos aspectos da invenção atual. De acordo com a tabela 1, a corrida número 4 - correspondendo ao pré- tratamento com carbonato e a produção de polpa com soda-AQ - produzem um valor de 0,3 para os rejeitos com um rendimento de peneiragem de 55,3%. Em comparação, a corrida número 2 - representando a produção de polpa através de SAQ da técnica anterior - produz um valor de 27,0% para rejeitos e um rendimento de peneiragem significativamente menor de 28,4%. Isto significa que os aspectos da invenção atual cozinham mais eficientemente mais lascas para produzir uma polpa, ao mesmo tempo retendo uma porção significativa da celulose, conforme evidenciado pelo rendimento elevado. Isto é, quanto menos rejeitos, mais eficiente será o processo de cozimento. Os dados da tabela 1 também indicam que a corrida número 2 (correspondendo ao processo SAQ da técnica anterior) produz um pH final do SAQ menor do que as corridas 1, 3, e 4 (representando aspectos da invenção) mesmo apesar da utilização de NaOH ser de 10% de Na2O sobre a madeira nos quatro casos. A requerente desenvolveu a teoria de que o pH menor do processo SAQ da técnica anterior é devido ao NaOH5 uma base mais forte, competindo com o Na2CO3 em reações de degradação de carboidratos descartáveis. O Na2CO3 permanece em solução no processo de cozimento SAQ e não é uma base forte o suficiente para fazer com que os rearranjos alcalinos sejam necessários para a despolimerização e solubilização de lignina. Quando o Na2CO3 é adicionado por ele próprio em um pré-tratamento, os carboidratos reativos reagem com o mesmo porque ele é o único álcali presente. Os aspectos da invenção atual permitem que seja adicionado mais NaOH no estágio 16 para forçar a despolimerização ou degradação de lignina e portanto poderão produzir um processo de produção de polpa mais efetivo.

O cozimento sem o pré-tratamento com carbonato foi também investigado em testes de laboratório para produzir uma base para comparação com os aspectos da invenção atual. Os resultados destes testes são resumidos na tabela 2. Nestes testes, foram preparadas uma série de polpas kraft e SAQ a partir de lascas de "sugar maple" sem o pré-cozimento por carbonato. Um dos testes de produção de polpa kraft foi feito com uma capacidade de sulfetação mais elevada e com um álcali menos efetivo (10% de Na2O sobre as lascas de NaOH e a 5% de Na2O sobre as lascas de Na2S), ver a segunda linha dos dados na tabela 2. Este teste de produção de polpa kraft (segunda linha na tabela 2) produziu um rendimento mais elevado de peneiragem (aproximadamente 1,0% maior de rendimento de peneirado sobre as lascas) comparado com um teste kraft com uma EA mais elevada, isto é, 12% de Na2O sobre as lascas de NaOH e 4% de Na2O sobre as lascas de Na2S (veja a primeira linha dos dados na tabela 2). Ambas as polpas tinham aproximadamente o mesmo número kappa não branqueado (isto é, 17,4 e 17,8). No entanto, a polpa produzida utilizando-se uma EA menor (isto é, 10% de NaOH e 5% de Na2S na segunda linha da tabela 2) parecia ser menos responsiva à deslignificação com oxigênio (O2), do que a polpa produzida com uma EA maior (12% de NaOH e 4% de Na2S), conforme será discutido abaixo. A requerente entende que a diferença nos números kappa após-02 entre estas polpas era significativo. Conforme também mostrado na tabela 2, foi também executada uma série de testes SAQ. Conforme mostrado, os testes com cargas EA e AQ variadas de 0,1% sobre as lascas produziram polpas tendo números kappa tão baixos quanto 15,2 com relativamente poucos rejeitos.

Tabela 2

Propriedades típicas de tratamento de polpas de controle por intermédio dos processos anteriores de produção de polpa kraft e de soda-AQ (isto é, sem o pré-tratamento com carbonato)

<table>table see original document page 25</column></row><table>

1 como Na2Ü sobre as lascas

2 90 minutos até a temperatura

3 percentagem sobre as lascas

4 número kappa de polpa peneirada

5 experiência repetida em data posterior

6 0,1% de AQ sobre as lascas

O pré-cozimento com carbonato de acordo com um aspecto da invenção foi investigado em testes de laboratório. Os resultados destes testes são resumidos na tabela 3. A tabela 3 apresenta as condições de tratamento para o pré-tratamento das lascas com carbonato seguido por um tratamento SAQ (corridas 1-5) e por um tratamento kraft (corridas 6 e 7). As vantagens do pré-cozimento com carbonato de acordo com aspectos da invenção são evidentes, comparando-se os resultados apresentados na tabela 2 (arte anterior) com aqueles apresentados na tabela 3. Por exemplo, se a corrida 1 na tabela 3 é comparada com a SAQ convencional na tabela 2 (quinta linha da tabela 2) pode ser visto que um estágio de 30 minutos com carbonato a 165° C ("condição Cl", ver as notas 2 e 3 no pé da tabela 3) reduziram os requisitos de álcali no estágio SAQ de 14,0% (na tabela 2) para 10% (na tabela 3) como Na2O. Uma comparação dos números kappa produzidos mostra que a polpa não branqueada produzida com o pré-tratamento com carbonato tinha um número kappa ligeiramente menor (18,4 vs. 19,3) enquanto que o rendimento de peneiragem produzido com o pré-tratamento com carbonato era ligeiramente maior (53,1% vs. 52,8%). Se o SAQ- carbonato de acordo com aspectos da invenção (por exemplo, corrida 5 na tabela 3) é comparado com o carbonato-kraft (por exemplo, corrida 7 da tabela 3) pode ser visto que um rendimento maior (1,0% sobre as lascas) é obtido para o carbonato-SAQ em comparação com o tratamento carbonato- kraft. Um rendimento mais elevado resulta em um processo mais eficiente, e portanto é desejado um rendimento de peneiragem mais elevado.

Aspectos da invenção atual poderão também resultar em uma redução do fator H no estágio de cozimento que é maior do que seria esperado. Quando se compara os resultados conforme descrito na tabela 2 com aqueles da tabela 3, é evidente que o fator H produzido no tratamento executado sem o pré-tratamento com carbonato é maior do que o fator H total para o pré-tratamento com carbonato mais o cozimento até o mesmo número kappa. Por exemplo, o fator H para a polpa que não foi pré-tratada (linhas 3 - 5 na tabela 2) era mais de 1600 para o SAQ. O fator H para o estágio SAQ para as duas primeiras polpas pré-tratadas com carbonato (Cl) (corridas 1-2 na tabela 3) era 1239, e o fator H do estágio Cl era 358 para um total de 1597 para os tratamentos combinados com carbonato e SAQ. A polpa resultante pré-tratada com carbonato com número kappa de 18,4 (linha 1 da tabela 3) tinha um rendimento melhorado peneirado da polpa, uma capacidade de branqueamento melhorada, e resultou em uma quantidade menor de rejeitos do que as polpas não previamente tratadas. Uma outra comparação ilustrando os benefícios dos aspectos da invenção atual poderá ser encontrado na figura 3, conforme discutido abaixo.

Tabela 3

Efeito do pré-tratamento com carbonato sobre o processo de produção de polpa soda-AQ e kraft de lascas de "sugar maple"

<table>table see original document page 27</column></row><table>

1 10% de Na2O para 0 SAQ; 8,5% e 3,0% da NaOHe Na2S em kraft

3 Cl = 30 minutos a 165 ° C; C2 = 60 minutos, 4,0% de NaiO sobre as lascas para todas as corridas exceto a corrida 4, onde foi utilizado 5,0 %.

4 AQ adicionado ao estágio C ao invés de SAQ

5 somente 9% de Na2O em SAQ

Após os testes de cozimento discutidos acima e resumidos na tabela 2 e na tabela 3, o material celulósico foi branqueado. A seqüência de branqueamento utilizada em teste de laboratório era uma OD0EpD1 (onde O é o estágio com O2 alcalino; D0 é deslignificação com dióxido de cloro com um pH final de 2 - 3; Ep é extração alcalina com hidróxido de sódio e peróxido de hidrogênio para a deslignificação incrementai; D] e um clareamento com dióxido de cloro com um pH final de 3,4 - 4,5). A aplicação de dióxido de cloro no estágio D0 é baseada na fórmula: % em peso de dióxido de cloro sobre a polpa = 0,076 χ número kappa de polpa O2. De acordo com o teste de laboratório executado, a requerente verificou que a polpa com o número kappa 21,5 produzida no teste de polpa de soda-AQ (isto é, os dados na quarta linha da tabela 2) podiam ser produzidos com 12,5% de Na2O; no entanto, esta polpa era mais difícil de ser branqueada do que a polpa produzida quando foi utilizado 14,0% de Na2O (isto é, os dados na quinta e sexta linhas da tabela 2). A redução do número kappa devido ao O2 tipicamente é um indicador da facilidade de branqueamento. De acordo com aspectos da invenção, a capacidade de branqueamento de uma polpa de soda-AQ é melhorada através do pré-tratamento com carbonato. Ficará entendido por aqueles versados na técnica que, apesar desta seqüência especifica de branqueamento ser usada nesta investigação, de acordo com aspectos da invenção, qualquer processo conhecido de branqueamento pode ser utilizado, incluindo processos de branqueamento que eliminam compostos clorados, isto é, processos de branqueamento totalmente isentos de cloro (TCF) que eliminam o cloro elementar, isto é, processos de branqueamento isentos de cloro elementar (ECF).

A figura 3 apresenta um registro de uma comparação de rendimento de peneiragem como função do número kappa da deslignificação após oxigênio para aspectos da invenção atual e da técnica anterior. Conforme mostrado, os aspectos da invenção produzem uma polpa que é mais facilmente branqueada, em comparação com os métodos convencionais da técnica anterior. Conforme é conhecido na técnica, a percentagem de rendimento de peneiragem é uma relação entre o peso da polpa produzida do processo em relação ao peso da alimentação de madeira para o processo depois que a polpa produzida foi peneira para remover nós, resíduos e outros materiais indesejáveis. E preferível um rendimento elevado de peneiragem. O número kappa de O2 refere-se ao teor de lignina da polpa cozida e deslignificada por oxigênio. Conforme é conhecido na técnica, é preferível um número kappa menor. Com referência às figuras 3 e 4, as seguintes anotações foram utilizadas: A = ácido; C = pré-tratamento com carbonato; Kr = tratamento kraft; SAQ = tratamento com soda antraquinona. A designação ("M + N)" significa que o tratamento foi executado a M% de NaOH sobre a madeira como Na2O e N% de Na2S sobre a madeira como Na2O. Os métodos da invenção atual incluem ainda um tratamento de deslignificação por oxigênio resultando em uma polpa tendo um número kappa menor depois do tratamento de deslignificação com oxigênio com um rendimento de peneiragem predeterminado comparado com uma polpa produzida pelo método sem praticar um estágio 14 de pré-tratamento.

Conforme mostrado na figura 3, uma melhoria dramática para o soda-AQ pré-tratado com carbonato ("X "C-SAQ) quando comparado com a polpa do soda-AQ sem o pré-tratamento ("A"SAQ). De acordo com os resultados apresentados na figura 3, o número kappa que foi produzido pelo pré-tratamento com carbonato seguido pelo cozimento AQ ("X "C-SAQ) com soda obtém um número kappa de branqueamento após O2 menor do que o número kappa para a polpa de soda-AQ sem o pré-tratamento (""SAQ). Por exemplo, o número kappa O2 para o C-SAQ ("X") é somente acima de 8 kappa com uma percentagem de rendimento de peneirado acima de 52% e o número kappa 02 para o SAQ ("A") é aproximadamente 10,5 kappa com um rendimento de peneirado comparável de aproximadamente 52,5%. Isto é, em rendimentos peneirados comparáveis, um aspecto da invenção atual apresenta um número kappa menor em comparação com a técnica anterior. Assim sendo, o tratamento com carbonato reduz o número kappa de (ambos, o não branqueado e o após o estágio com O).

Nestes testes de laboratório, a perda de rendimento em todos os estágios com oxigênio foi de aproximadamente 1,4 - 1,8% sobre a polpa. As pequenas diferenças na perda de rendimento durante os estágios com O são insignificantes quando convertidas para uma base de "percentagem sobre as lascas". O tratamento com carbonato ou o tratamento com ácido seguido pelo pré-tratamento com carbonato (isto é, "pré-tratamento AC") não melhorou o rendimento de fibras da produção de polpa kraft. No entanto, conforme mostrado na figura 3, os pré-tratamentos de carbonato e ácido + carbonato ("X" C-SAQ e "* "AC_SAQ) claramente melhoraram o rendimento da produção de polpa SAQ ("A"). Isto é, de acordo com aspectos da invenção, é produzido um rendimento de peneirado maior em comparação com os métodos convencionais de produção de polpa SAQ. A figura 4 apresenta um registro de uma comparação de polpas completamente branqueadas como uma função do número kappa de deslignificação após oxigênio para aspectos da invenção atual e técnica anterior. A ordenada na figura 4 é o valor do coeficiente de absorção de luz (LAC) para a polpa totalmente branqueada após o branqueamento OC0EpD1 e a abscissa é o número kappa após O2. Uma observação da figura 4 revela que as polpas convencionais soda-AQ (" ▲ ")contêm mais cor (isto é, têm valores LAC maiores) do que as polpas kraft ("diamante fechado"). No entanto, a polpa soda-AQ depois dos pré-tratamentos com ácido (A) e com carbonato (C) ("triângulo aberto" e "diamante aberto") de acordo com aspectos da invenção têm um teor de cor igual ou ligeiramente menor do que as polpas kraft sem os pré-tratamentos.

Foram feitos testes adicionais de laboratório para se comparar as propriedades das polpas de kraft branqueado, kraft de carbonato branqueado com ácido, e branqueado com antraquinona soda carbonato e ácido. Várias propriedades da polpa kraft branqueada de acordo com a técnica anterior, polpa kraft com ácido carbonato (AC) de acordo com um aspecto da invenção e polpas (AC)-SAQ com ácido e carbonato de acordo com um aspecto da invenção provenientes de lascas de "sugar maple" são documentadas na tabela 4. Conforme mostrado na tabela 4, a polpa AQ de soda pré-tratada com ambos os tratamentos com ácido e carbonato mostrou um rendimento melhorado. Os rendimentos de peneiragem eram mais elevados para a AC-SAQ, um valor de 53,2, comparado com um rendimento abaixo de 52 para ambas as polpas kraft da técnica anterior e kraft-AC. O pré-tratamento AC aumentou a clareza final da polpa kraft de 91,0 para 92,6.

Tabela 4

Propriedades da polpa branqueada produzida pelo processo kraft da técnica anterior e pelos processos de produção de polpas kraft-AC é AC-SAQ de acordo com a invenção atual.

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1 % sobre as lascas

2 % Elrepho

3 coeficiente de dispersão de luz = 40,8 m2/kg para as três polpas

Quando o cozimento é de acordo com aspectos da invenção, conforme ilustrado na figura 1, pelo menos parte do efluente do estágio A (estágio com ácido) poderá ser deslocada, por exemplo, 50% a 75% do efluente total do estágio A, com a solução contendo carbonato. Em um aspecto, pelo menos parte e possivelmente todo o efluente do estágio de carbonato poderá ser transferido com as lascas para dentro do kraft ou estágio SAQ. Nos testes de laboratório até agora registrados, o efluente do estágio de carbonato foi recuperado após a passagem através de um condensador. A NaOH foi introduzida no efluente como grânulos e o pó AQ foi dissolvido no efluente condensado. O efluente contendo carbonato e o AQ foi então retornado para o digestor do laboratório para o estágio SAQ. Uma solução de sulfeto de sódio e grânulos de NaOH são adicionados no efluente do estágio de carbonato no caso da produção de polpa kraft. Para fins desta solicitação, a clareza é percentagem de elrepho.

A requerente supõe que o uso de parte ou de todo o efluente do estágio de carbonato poderá ser importante para os aspectos da invenção, por exemplo, para o processo SAQ- carbonato. A requerente acredita que isto poderá ser porque é possível que o efluente de carbonato possa conter vários carboidratos de baixo peso molecular com grupos terminais de redução. Estima-se que a dissolução de carboidratos durante o estágio de carbonato possa ser de aproximadamente 5% da massa original de lascas (secas em forno). A requerente acredita que seria esperada a hidrólise aleatória dos carboidratos e é possível a formação de um novo grupo terminal de redução com cada hidrólise. A concentração maior de grupos terminais de redução reduziria a AQ em uma velocidade maior para formar AHQ (antraidroquinona), isto é, o catalisador ativo de deslignificação. O ciclo catalítico AQ/AHQ é mostrado esquematicamente na figura 5. Quando um grupo terminal de redução na fase sólida também é oxidado em ácido carboxílico ele se torna resistente à reação de descolamento alcalino que reduz o peso molecular de carboidratos e reduz o rendimento da polpa. A hipótese acima poderá explicar porque o estágio de carbonato melhora o rendimento da polpa para a produção de polpa SAQ, mas não para a produção de polpa kraft. A oxidação de grupos terminais de redução em ácidos carboxílicos não é conhecida como sendo uma reação significativa (ou mesmo que ocorra) no processo kraft, ou o processo soda sem a adição AQ.

Para confirmar ainda mais os benefícios dos aspectos da invenção, foi executada pesquisa adicional de laboratório com lascas provenientes de uma mistura de madeiras. Por exemplo, foi usada uma mistura de lascas composta de aproximadamente 60% de madeira de algodão do leste (Populus deltoids), aproximadamente 20% de vidoeiro branco (Betula papyeifera), e aproximadamente 20% de "sugar maple". Os resultados para a produção de polpa kraft da técnica anterior, da produção de polpa soda-AQ da técnica anterior e da produção de polpa de acordo com aspectos da invenção, isto é, com pré-tratamentos com ácido e ácido/carbonato são apresentados na tabela 5. As condições de pré-tratamento com ácido eram:

A1: 20 minutos a 150 ° C com 1,5% de ácido acético sobre as lascas e (pH final aproximadamente 3,5); e

A2: 60 minutos a 120 ° C com 3,0% de ácido acético (pH final 3,2). Conforme indicado na tabela 5, o pré-tratamento A1 produziu uma polpa soda-AQ com uma clareza de branqueamento maior (isto é, "final") (90,8) do que a kraft (89,9), mas o rendimento de polpa era algo menor. O pré-tratamento A2 mais suave com SAQ-ácido carbonato produziu um rendimento de polpa maior (54,2%) do que ambos os processos de produção de polpa kraft e de produção de polpa SAQ. O tratamento A2C-SAQ também possibilitou uma clareza de branqueamento maior (89,2) do que a produção de polpa SAQ (88,4) mas menos do que a produção de polpa kraft (89,9). Em um aspecto da invenção, a requerente acredita que a severidade do estágio (A) com o ácido poderá preferivelmente ser maior do que o tratamento A2 com um ácido, mas menor do que o tratamento Ai com um ácido para este suprimento de lascas. Conforme é também indicado na tabela 5, a velocidade de desenvolvimento de resistência à tensão depois de 2000 revoluções PFI de refino, conforme indicado pelo "índice de tensão" para a produção de polpa kraft-ácido (78,3) e para a produção de polpa ácido-SAQ (86,1) era menor do que para a produção de polpa kraft (94,4). No entanto, a SAQ- carbonato- ácido tem a taxa mais elevada (isto é, 100,2), enfatizando ainda mais os benefícios dos aspectos da invenção. Com base nos resultados que aparecem na tabela 5, parece que uma polpa com um rendimento mais elevado e provavelmente mais semi-celuloses requereu menos refino. Não haviam diferenças significativas nas curvas de tração-rompimento.

Tabela 5

Efeito dos pre-tratamentos com acido e acido/carbonato na producao de polpas kraft e soda-AQ de madeiras rigidas misturadas

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1EA = 10% de Na20; 14,0% para outros cozimentos 2 índice de tensão e abertura standard canadense a 2000 revoluções PFI (carga leve) para as polpas deslignificadas com O2 Além disso, foram estudadas as condições mais suaves do estágio com carbonato para se entender totalmente os benefícios da produção de polpas carbonato-SAQ e para diferenciar ainda mais a invenção atual da pesquisa anterior na 1 241 onde não haviam antraquinonas envolvidas. Os resultados desta investigação são resumidos na tabela 6. Foi preparado um suprimento de lascas consistindo de 50% de "sugar maple", 40% de madeira de algodão do leste e 10% de bétula. Os estágios de tratamento com carbonato de acordo com os aspectos da invenção foram executados a 130°Ce 140°C com 3,0 ou 5,0% de carga de Na2CO3 (como Na2O) na madeira durante um período de tempo de 30 ou de 60 minutos. Nestes testes gastou-se 30-35 minutos para se atingir a temperatura máxima. Cerca de 70% do efluente do estágio com carbonato foi drenada e descartada depois do tratamento com carbonato. O efluente de carbonato foi substituído por água destilada quando os produtos químicos de produção de polpa foram adicionados para o cozimento SAQ ou kraft.

Tabela 6

Efeito do pré-cozimento com carbonato al30°Cel40°C

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1 pH final do estágio C

2 S = SAQ; K = kraft

3 percentagem de lascas

4 número kappa de polpa peneirada; valor de O2 em parênteses

5 Na2CC>3 aplicado como % Na2Ü nas lascas

De acordo com o resultado apresentado na tabela 6, os melhores resultados foram obtidos com um tratamento carbonato-SAQ tendo um estágio de carbonato de 60 minutos de duração a 140°C com 3% de Na2CO3 nas lascas (como Na20)( por exemplo, ver a corrida 5). A polpa da corrida 5 tinha um rendimento de peneirado nas lascas de aproximadamente 2,0% maior do que a corrida 8 (cozimento kraft de referência) e somente uma desvantagem de unidade kappa de 1,7 depois da deslignificação com oxigênio quando comparada com a corrida 8. Quando comparando a polpa kraft com o pré-tratamento (corrida 6) a polpa de carbonato- -SAQ (corrida 5) tinha uma vantagem de rendimento de aproximadamente 1,0% nas lascas. Tal vantagem de rendimento se traduzia em um aumento nos lucros de aproximadamente $ 4 M/ano para um moinho típico de polpa química.

Além disso, o fator H combinado para os estágios de carbonato (C) e de soda-AQ na corrida 5 é de 897 (81 +816) produziu uma polpa tendo aproximadamente o mesmo número kappa (23,1 vs. 22,6), um rendimento maior (55,8 vs. 54,2) e menos rejeitos (0,6 vs. 1,0) comparado com a polpa SAQ da técnica anterior produzida sem o pré-tratamento mas com um fator H de 992 (corrida 9). O tempo gasto no estágio de carbonato poderá ter um impacto significativo na polpa resultante. Em testes de laboratório, os 30 minutos adicionais no estágio de carbonato em um pH de aproximadamente 8 (ver corrida 4 vs. corrida 5) resultaram em uma vantagem de unidade kappa de 1,6 depois da deslignificação com soda-AQ e oxigênio. Além disso, os 30 minutos extra no estágio de carbonato produziram um rendimento de peneirado mais elevado. Adicionalmente, acredita-se que foram gerados mais grupos terminais redutores nos 30 minutos extras gastos no estágio de carbonato e o tempo de cozimento geral mais longo converteu mais rejeitos em fibras peneiradas.

Aspectos da invenção podem ser executados em equipamento para um cozimento em batelada (como, mas não limitado ao aquecimento de deslocamento rápido ou SuperBatch® convencional) ou contínuo (como, mas não limitado a soda convencional, kraft convencional, cozimento LoSolids®, cozimento EWMCC®, cozimento ITC® e compacto) onde equipamento pressurizado (conforme o requerido para o tratamento com carbonato) é usado para qualquer ou para todos os estágios de tratamento com um ácido, carbonato e cozimento. Os aspectos da invenção são também receptivos a pré- tratamento durante o transporte ou estocagem de material fibroso triturado, por exemplo, conforme descrito na patente U.S. 6,55,462, a apresentação da qual é incorporada aqui como referência. Para os sistemas em batelada, meios convencionais, tais como o bombeamento de licor para dentro do vaso, podem ser usados para o deslocamento do líquido no digestor, ou o líquido pode ser descarregado do digestor pela pressão inerente ou meios de bombeamento, antes do novo licor de cozimento ser adicionado no digestor. Todos os líquidos podem ser aquecidos previamente utilizando-se métodos conhecidos na técnica, tais como o licor extraído dos métodos SuperBatch ou RDH. Além disso, o aquecimento do líquido pode ser feito no vaso através de circuitos de circulação ou da adição direta de vapor.

Conforme descrito aqui, os aspectos da invenção atual apresentam um processo de pré-tratamento de material celulósico e um processo de produção de polpa que apresenta melhorias vantajosas em relação aos tratamentos da técnica anterior de lascas de madeira, e dos materiais celulósicos triturados relacionados. Conforme ficou claro com base nos dados de teste apresentados aqui, o pré-tratamento de lascas de madeira com uma solução de carbonato, com ou sem a presença de uma antraquinona, pode produzir polpa de celulose que tem um rendimento mais elevado, menos rejeitos, resistência maior, e requerem menos produtos químicos, tanto para a produção como para o branqueamento.

Embora tenham sido descritos e detalhados aqui vários aspectos da invenção atual, poderão ser apresentados aspectos alternativos, por aqueles versados na técnica, para se atingir os mesmos objetivos. Assim sendo, pretende-se cobrir todos esses aspectos alternativos através das reivindicações anexas, que se enquadrarem dentro do espírito e do escopo verdadeiro da invenção.

Claims

1. Método de tratamento de material fibroso celulósico triturado, caracterizado pelo fato de ser composto de: a) tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato isenta de enxofre para produzir um material celulósico pré-tratado; e b) tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para produzir uma polpa de celulose; onde, em pelo menos um dos a) e b), o material fibroso celulósico é tratado com uma antraquinona.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do material fibroso celulósico ser tratado com uma antraquinona em a).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou na reivindicação 2, caracterizado pelo fato do material fibroso celulósico pré- tratado ser tratado com uma antraquinona em b).

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -3, caracterizado pelo fato da solução contendo carbonato ser composta de uma solução contendo carbonato de sódio.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -4, caracterizado pelo fato da solução contendo carbonato ser composta de uma solução aquosa tendo uma concentração de 1% a 12% de carbonato como Na2O na madeira.

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato da concentração ser composta de 3% a 9% de carbonato como Na2O em madeira.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da solução contendo carbonato isenta de enxofre ser composta de uma solução de carbonato de sódio isenta de enxofre.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -7, caracterizado pelo fato do produto químico de produção de polpa ser composto de hidróxido de sódio.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -8, caracterizado pelo fato do produto químico de produção de polpa consistir de hidróxido de sódio.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de ser ainda composto, antes do tratamento de a), de c) tratamento dos material fibroso triturado com uma solução ácida.

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de ser ainda composto, após c) e antes de a), de d) extração pelo menos de parte da solução ácida do material fibroso celulósico.

12. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato da solução de carbonato de sódio ser composta de 1% a 12% de carbonato de sódio como Na2O nas lascas.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do carbonato de sódio ser composto de 2% a 7% de carbonato de sódio como Na2O nas lascas.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de a) ser praticado em uma temperatura maior do que 100 ° C.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de a) ser praticado em uma temperatura entre 120 ° C e 170 ° C.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de a) ser praticado em uma temperatura entre 120 º C e 150 °C.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de a) ser praticado de 15 minutos a 120 minutos.

18. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 17, caracterizado pelo fato de produzir uma polpa tendo uma percentagem menor de rejeitos e uma percentagem de rendimento de peneirado maior comparada com uma polpa produzida pelo método sem a prática de a).

19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 18, caracterizado pelo fato de ser praticado continuamente.

20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a -19, caracterizado pelo fato de ser ainda composto de um tratamento de deslignificação por oxigênio, e onde o método produz uma polpa tendo um número kappa menor após o tratamento de deslignificação com oxigênio em um rendimento de peneirado predeterminado comparado com uma polpa produzida pelo método sem a prática de a).

21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o tratamento com antraquinona é composto de uma antraquinona aquosa tendo uma concentração entre 0,01% em peso a 0,20% em peso em relação às lascas.

22. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 21, caracterizado pelo fato do tratamento com antraquinona ser composto de uma antraquinona aquosa tendo uma concentração entre 0,05% em peso a -0,10% em peso em relação às lascas.

23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1- -21, caracterizado pelo fato da antraquinona ser introduzida após a) e ser composto de uma concentração de antraquinona aquosa de 0,01% em peso a -0,20% em peso em relação às lascas.

24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 23, caracterizado pelo fato do tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa ser ainda composto da produção de um líquido contendo um produto químico de produção de polpa gasto; e onde o método é ainda composto de: tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto para produzir uma solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto; e utilização da solução contendo carbonato produzida a partir do produto químico de produção de polpa gasto como a solução contendo carbonato em a).

25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato do tratamento de líquido que contém o produto químico de produção de polpa gasto ser composto de: concentração do líquido o suficiente para suportar a combustão; queima do líquido concentrado para produzir um carbonato contendo o fundido; e introdução de um líquido no fundido para produzir a solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto.

26. Método de acordo com a reivindicação 24 ou reivindicação 25, caracterizado pelo fato da solução que contém carbonato ser composta de -2% a 7% de carbonato de sódio como Na2O em relação às lascas.

27. Polpa, caracterizada pelo fato de ser produzida a partir do processo como definido em qualquer das reivindicações 1 a 26, em que a referida polpa tem um rendimento maior do que a polpa produzida pela técnica anterior.

28. Método de acordo com qualquer das realizações 1 a 26, caracterizado pelo fato de ser ainda composto de um tratamento de deslignificação com oxigênio e pelo menos um estágio de branqueamento, onde o método produz uma polpa celulósica tendo em uma clareza maior do que 80% elrepho.

29. Método de tratamento de material fibroso celulósico triturado, caracterizado pelo fato de ser composto de: a) tratamento do material fibroso celulósico com uma solução ácida; b) tratamento do material fibroso celulósico com uma solução contendo carbonato para produzir um material celulósico pré-tratado; e c) tratamento do material celulósico pré-tratado com um produto químico de produção de polpa contendo enxofre durante um tempo suficiente e em uma temperatura suficiente para produzir uma polpa celulósica; onde em pelo menos um dos b) e c), o material fibroso celulósico é tratado com uma antraquinona.

30. Método de acordo com citado na reivindicação 29, caracterizado pelo fato do material fibroso celulósico ser tratado com uma antraquinona em b).

31. Método de acordo com a reivindicação 29 ou a reivindicação 30, caracterizado pelo fato do material fibroso celulósico pré- tratado ser tratado com uma antraquinona em c).

32. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 31, caracterizado pelo fato da solução que contém carbonato ser composta de uma solução contendo carbonato de sódio.

33. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 32, caracterizado pelo fato da solução que contém carbonato de sódio ser composta de licor verde kraft.

34. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 33, caracterizado pelo fato da solução que contém carbonato ser composta de uma solução aquosa tendo uma concentração de 1% a 12% de carbonato como Na2O em relação à madeira.

35. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 34, caracterizado pelo fato da solução que contém carbonato ser composta de uma solução aquosa tendo uma concentração de 3% a 9% de carbonato como Na2O em relação à madeira.

36. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 35, caracterizado pelo fato do método ser ainda composto, após a) e antes de b), de d) extração pelo menos de uma parte da solução ácida do material fibroso celulósico.

37. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 36, caracterizado pelo fato de b) ser praticado em uma temperatura maior do que 100°C.

38. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 37, caracterizado pelo fato de b) ser praticado em uma temperatura entre -120°C e 170°C.

39. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 39, caracterizado pelo fato de b) ser praticado em uma temperatura entre -120°C e 150 °C.

40. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 40, caracterizado pelo fato de b) ser praticado de 15 minutos a 120 minutos.

41. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 40, caracterizado pelo fato do método produzir uma polpa tendo uma percentagem de rejeito menor e uma percentagem de rendimento de peneirado maior em comparação com uma polpa produzida pelo método sem a utilização de b).

42. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 41, caracterizado pelo fato de ser praticado continuamente.

43. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 42, caracterizado pelo fato de ser ainda composto de um tratamento de deslignificação com oxigênio, e onde o método produz uma polpa tendo um número kappa menor após o tratamento de deslignificação com oxigênio em um rendimento de peneiragem predeterminado comparado com uma polpa produzida pelo método sem a utilização de b).

44. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 43, caracterizado pelo fato do tratamento com antraquinona ser composto de uma concentração entre 0,01% em peso a 0,20% em peso em relação às lascas.

45. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 44, caracterizado pelo fato do tratamento com antraquinona ser composto de uma concentração entre 0,05% em peso a 0,10% em peso em relação às lascas.

46. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 45, caracterizado pelo fato da antraquinona ser introduzida após b), e onde o tratamento com antraquinona é composto de uma concentração entre -0,01% em peso a 0,20% em peso em relação às lascas.

47. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações -29 a 46, caracterizado pelo fato do tratamento do material celulósico pré- tratado com um produto químico de produção de polpa contendo enxofre ser ainda composto da produção de um líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto; e onde o método é ainda composto de: tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa para produzir uma solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto; e a utilização da solução contendo carbonato produzida a partir do produto químico de produção de polpa gasto como a solução contendo carbonato em b).

48. Método de acordo com a reivindicação 47, caracterizado pelo fato do tratamento do líquido contendo o produto químico de produção de polpa gasto ser composto de concentração do líquido o suficiente para suportar a combustão; queima do líquido concentrado para produzir um fundido contendo carbonato; e introdução de um líquido no fundido para produzir a solução contendo carbonato a partir do produto químico de produção de polpa gasto.