BRPI1015676A2 - mÉtodo e sistema para produÇço de polpa com alta dissoluÇço alfa - Google Patents

Abstract

"MÉTODO E SISTEMA PARA PRODUÇçO DE POLPA COM ALTA DISSOLUÇçO ALFA" A presente invenção refere-se a um método para processar polpa, usado em um processo Kraft de pré-hidrólise (PHKP), que inclui adicionar cavacos de madeira ou material similar a um reator, realizar a pré-hidrólise, e neutralizar a mistura com uma primeira quantidade de lixívia branca, e em seguida, uma solução diferente tal como um filtrado alcalino de extração cáustica a frio, opcionalmente enriquecido com lixívia branca. Os fluidos de neutralização são substituídos por um fluido de cozimento que compreende um licor negro quente e um filtrado alcalino, opcionalmente enriquecido com lixívia branca. O fluido de cozimento pode ter uma concentração de álcali efetiva relativamente alta. A polpa cozida pode apresentar um teor residual baixo de hemiceluloses e um número kapa dentro de uma faixa ótima.

Description

"MÉTODO E SISTEMA PARA PRODUÇÃO DE POLPA COM ALTA DISSOLUÇÃO ALFA"

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo Técnico da Invenção

O campo técnico da invenção refere-se genericamente ao processamento de polpa, e mais especificamente, um método e sistema aperfeiçoado para tratar efluentes da extração cáustica a frio com relação a processo químico Kraft de obtenção de polpa. Descrição das Técnicas Anteriores

A polpa obtida a partir de materiais de madeira e plantas tem um grande número de usos comerciais. Embora um dos usos mais comuns seja na fabricação de papel, a polpa pode ser usada também para produzir inúmeros outros produtos, incluindo rayon e outros materiais sintéticos, bem como acetato de celulose e ésteres de celulose, que são usados, por exemplo, na fabricação de estopa filtrante, panos, filmes de embalagem, e explosivos.

Existem inúmeros métodos químicos e mecânicos para processar materiais de madeira e plantas, a fim de fabricar polpa e papel. As etapas básicas do processamento incluem a preparação da matéria-prima (por exemplo, descascamento e fragmentação), separando as fibras de madeira por meios mecânicos ou químicos (por exemplo, trituração, refino ou cozimento) para separar a Iignina e extrativos da celulose das fibras de madeira, removendo agentes colorantes por branqueamento, e transformando a polpa resultante em papel ou outros produtos. Além da fabricação de polpa e papel, e com relação a isto, as fábricas de papel podem ter tipicamente instalações para produzir e recuperar agentes químicos, coletar e processar subprodutos para produzir energia, e remover e tratar rejeitos para minimizar impacto ambiental.

O termo "fabricação de polpa" refere-se ao processo para realizar a separação das fibras. Os materiais de madeira e plantas compreendem celulose, hemicelulose, Iignina e outros componentes minoritários. A Iignina é uma rede de polímeros intercalados entre fibras individuais, e funciona como um adesivo intercelular para cementar fibras individuais de madeira entre si. Durante o processo de fabricação de polpa, as macromoléculas de Iignina são fragmentadas, liberando desta forma as fibras celulósicas individuais e dissolvendo as impurezas que podem causar descoloração de futura desintegração do papel ou outro produto final.

O processo Kraft é um processo de fabricação de polpa comumente usado. O papel produzido pelo processo de fabricação de polpa Kraft pode ser usado, por exemplo, para fabricar papelão branqueado e papelão ondulado usados na indústria de embalagens. Um processo Kraft convencional trata a madeira com uma mistura aquosa de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio, conhecida como "lixívia branca". O tratamento rompe a ligação entre a Iignina e a celulose, e degrada a maior parte da Iignina e uma parte das moléculas de hemicelulose em fragmentos que são solúveis em soluções fortemente básicas. Este processo para liberar Iignina da celulose circundante é conhecido como deslignificação. A parte solúvel é, depois disso, separada da polpa de celulose.

A Figura 1 ilustra um fluxograma de um processo Kraft convencional 100. O processo 100 envolve alimentar cavacos de madeira (ou outras matérias-primas orgânicas que contêm polpa) 118 e soluções alcalinas para dentro de um reator de alta pressão denominado digestor para efetuar a deslignificação, no que é referido como estágio de "cozimento" 121. Os cavacos de madeira são combinados com lixívias brancas 111, que podem ser geradas a partir de processos a jusante ou fornecidas a partir de uma fonte separada. A deslignificação pode durar várias horas e o grau de deslignificação é expresso como o "fator H" adimensional, que é definido genericamente de tal modo que o cozimento por uma hora a 100 0C seja equivalente a um fator H de 1. Por causa da alta temperatura, o reator é freqüentemente pressurizado devido à introdução de vapor de água. Lá pelo final da etapa de cozimento, a pressão do reator é reduzida até a pressão atmosférica, liberando desta forma a vapor de água e voláteis.

A lixívia branca usada no cozimento pode ser, por exemplo, uma solução cáustica que contém hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S). A propriedade da lixívia branca é freqüentemente expressa em termos de álcali efetivo (EA) e sulfidez. A concentração efetiva de álcali pode ser calculada como o peso de hidróxido de sódio mais metade do peso de sulfeto de sódio, e representa o peso equivalente de hidróxido de sódio por litro de lixívia, expresso em gramas por litro. A carga efetiva de álcali como hidróxido de sódio representa o peso equivalente de hidróxido de sódio por peso de madeira secado em forno, expresso em porcentagem. A sulfidez é a razão da metade do peso de sulfeto de sódio para a soma do peso de hidróxido de sódio e metade do peso de sulfeto de sódio, expresso em porcentagem.

Depois do cozimento, uma polpa celulósica sólida marrom, também conhecida como "pasta parda", é liberada do digestor usado no estágio de cozimento 121, e é então peneirada e lavada no processo de lavagem e peneiração 122. A peneiração separa a polpa das lascas (feixes de fibras de madeira), nós (cavacos não cozidos), sujeira e outros detritos. Os materiais separados da polpa e algumas vezes referidos como "rejeito" e a polpa como "pasta depurada". Operações em cascata e múltiplos estágios são freqüentemente utilizadas para reduzir a quantidade de fibras celulósica na corrente de rejeito, e ao mesmo tempo, mantendo alta pureza na corrente de pasta depurada. Uma recuperação adicional de fibras pode ser realizada através de um refinador a jusante ou reprocessamento de lascas e nós no digestor.

A pasta parda pode ser então submetida a vários estágios de lavagem em série para separar os licores de cozimento gastos e materiais dissolvidos das fibras de celulose. O licor de cozimento gasto 112 do digestor empregado no estágio de cozimento 121 e o licor 113 coletado do processo de lavagem e peneiração 122 são ambos referidos comumente como "licor negro" por causa da sua coloração. O licor negro contém genericamente, fragmentos de lignina, carboidratos da hemicelulose fragmentada e materiais inorgânicos. O licor negro pode ser usado além da lixívia branca na etapa de cozimento, como ilustrado, por exemplo, na Figura 1 pela seta que representa o licor negro 113 produzido no processo de lavagem em peneiração 122 e transferido para o estágio de cozimento 121. O licor negro 135 de um tanque acumulador (não ilustrado na Figura 1) também pode ser alimentado para o digestor como parte do estágio de cozimento 121, caso necessário, para atingir a concentração alcalina apropriada ou para outros propósitos similares.

A polpa da pasta parda limpada 131 do processo de lavagem e peneiração 122 pode ser então misturada com a lixívia branca 114 e alimentada para dentro de um reator a fim de separar ainda mais os materiais não dissolvidos tais como hemicelulose e celulose de baixo pelo molecular das fibras celulósicas mais longas. Um método exemplificativo de separação é o método assim denominado extração cáustica a frio ("CCE"), e é representado pelo estágio de reação da CCE 123 na Figura 1. A temperatura na qual a extração é efetuada pode variar, mas uma faixa típica é menos do que 60 0C.

A polpa purificada 132 do reator usado no estágio de reação da CCE 123 é então separada da solução cáustica gelada gasta e da hemicelulose dissolvida, e lavada várias vezes em uma segunda unidade de lavagem e separação em um estágio de lavagem da CCE 124. A polpa parda purificada resultante 133 com teor relativamente alto de alfa-celulose, ainda contendo alguma lignina, continua para a unidade de branqueamento a jusante para deslignificação adicional. Em alguns processos de produção de polpa, o branqueamento é realizado antes do estágio da reação de CCE 123 e do estágio de lavagem da CCE 124.

É desejável em inúmeras aplicações, tais como a fabricação de materiais sintéticos ou produtos farmacêuticos, ter uma polpa de pureza ou qualidade muito alta. A qualidade da polpa pode ser avaliada por vários parâmetros. Por exemplo, a porcentagem do teor de alfa-celulose expressa a pureza relativa da polpa processada. O teor de alfa-celulose pode ser estimado e calculado baseado na solubilidade da polpa (por exemplo, fatores S10 e S18 descritos abaixo). Os graus de deslignificação e a degradação da celulose são medidos pelo Número Kapa ("KN") e viscosidade da polpa, respectivamente. Uma viscosidade mais alta da polpa indica comprimento de cadeia mais longo da celulose e menor degradação. O padrão 236 om-99 da Technical Association of Pulp and Paper Industry (TAPPI) especifica um método padrão para determinar o número Kapa da polpa. O número Kapa e uma indicação do teor de Iignina ou capacidade de branqueamento da polpa. A solubilidade da polpa em soluções aquosas de hidróxido de sódio a 18% em peso ("S18") fornece uma estimativa da quantidade de hemicelulose residual. A solubilidade da polpa em solução aquosa de hidróxido de sódio a 10% em peso ("S10") fornece uma indicação das quantidades totais matérias solúveis em soluções básicas, que incluem a soma de hemicelulose e celulose degrada. Finalmente, a diferença entre S10 e S18 indica a quantidade de celulose fragmentada solúvel em álcali.

As técnicas convencionais para conseguir polpa com teor de alfa-celulose entre 92 e 96 por cento, embora historicamente tenha sido bem difícil de atingir purezas na extremidade superior desta faixa, particularmente mantendo ao mesmo tempo outras propriedades requeridas da polpa, tais como viscosidade (isto é, degradação limitada da celulose resultante do processo de fabricação de polpa).

Em um processo convencional, o filtrado 116, referido também como filtrado alcalino da CCE, do estágio 124 de lavagem e separação da CCE, compreende a solução cáustica fria gasta e o líquido de lavagem gasto do estágio 124 de lavagem e separação. Este filtrado 116 contém freqüentemente quantidades substanciais de hemicelulose de alto peso molecular. Quando o filtrado com alto teor de hemicelulose é reciclado para uso como parte do licor de cozimento no digestor do estágio de cozimento 121, a hemicelulose pode precipitar para fora da solução e depositar sobre as fibras celulósicas. Isto pode impedir que uma polpa de alta qualidade seja produzida. Por outro lado, certas aplicações, tais como fios de alta qualidade ou tecidos sintéticos, materiais para mostradores de cristal líquido, produtos fabricados com derivados de acetato, produtos de viscose (tais como cordonéis de pneu e fibras especiais), bastões de estopa de filtro usados em cigarros, e certas aplicações alimentares e farmacêuticas - precisam de polpas que contêm uma quantidade mínima de hemiceluloses redepositadas e um alto teor de alfa-celulose. Como ilustrado na Figura 1, parte do filtrado alcalino da CCE 116 tem de ser sangrada para a área de recuperação 134 para controlar a redeposição de hemeceluloses no estágio de cozimento 121. O filtrado alcalino da CCE 116 desviado enviado para a área de recuperação 134 pode ser combinado com o excesso de licor negro, concentrado e queimado em uma caldeira de recuperação, para consumir o material orgânico e recuperar sais inorgânicos. Uma nova fonte de álcali pode ser então necessária para substituir a filtrado da CCE e licor negro enviados para a área de recuperação 134, para manter o equilíbrio alcalino remanescente no estágio de cozimento 121.

O processo convencional não proporciona um meio eficiente ou econômico para produzir celulose com teor alfa apropriado que pode ser necessário para uma série de materiais e usos industriais e farmacêuticos, incluindo aqueles identificados acima.

Existe uma necessidade de se obter um método de processamento de polpa que resulta em dissolução de polpa com teor de alfa- celulose muito alto. Existe ainda uma necessidade de se obter um método de processamento de polpa e sistema que proporciona uma maneira eficaz e econômica para preparar polpa com altas dissoluções alfa, impedindo a redeposição de hemiceluloses.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Em um aspecto, um método e sistema apropriado para a fabricação de polpa envolve, entre outras coisas, enriquecer uma ou mais entre licor negro e filtrado alcalino frio da extração cáustica (CCE) usado no estágio de cozimento com lixívia branca.

De acordo com uma ou mais modalidades, um método e sistema para fabricar polpa usado em um processo Kraft inclui um estágio de cozimento que tem as etapas de alimentar cavacos de madeira ou outros materiais que contêm polpa orgânica para dentro de um digestor ou reator similar, realizando uma seqüência de fases seqüenciais do processo: pré- hidrólise, neutralização dos cavacos com uma lixívia branca mais um filtrado alcalino da CCE opcionalmente enriquecido com lixívia branca, enchimento do digestor com licor negro quente e/ou um filtrado alcalino da CCE (qualquer um dos dois ou ambos enriquecidos com uma lixívia branca), e cozimento por um tempo eficaz para resultar em deslignificação. Estas etapas podem ser seguidas de remoção a frio e descarga.

Depois do estágio de cozimento, outras etapas podem incluir

tratar uma pasta parda resultante para produzir polpa semipurificada, extrair a polpa semipurificada com uma solução cáustica, para produzir uma polpa purificada e uma solução que contém hemicelulose, separar a solução que contém hemicelulose da polpa purificada, lavar a polpa purificada e coletar um filtrado alcalino resultante da lavagem, e utilizar uma parte significativa do filtrado alcalino (opcionalmente concentrado por evaporação ou outro meios) no digestor. O processo global pode ajudar a impedir a deposição de hemiceluloses, melhorar a pureza da polpa com alta dissolução alfa, e aumentar a eficiência do sistema global de fabricação de polpa. Outras modalidades, alternativas e variações estão também aqui

descritas ou ilustradas nas figuras anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é um fluxograma genérico de um processo Kraft convencional de fabricação de polpa com pré-hidrólise, usado na produção de polpa, como é do conhecimento genérico nessas técnicas.

A Figura 2 é um diagrama de um sistema convencional e processo relacionado para lavar e depurar polpa em um processo de extração cáustica a frios.

A Figura 3 é um diagrama de um sistema convencional e processo relacionado para um cozimento que pode ser usado em um processo Kraft de fabricação de polpa com pré-hidrólise.

A Figura 4 é um fluxograma genérico do processo de um sistema e processo relacionado para o processo de produção de polpa de acordo com uma modalidade aqui descrita. A Figura 5 é um diagrama de um sistema e processo relacionado

para um estágio de cozimento usado em um processo de produção de polpa, de acordo com uma modalidade aqui descrita. As Figuras 6A e 6B são diagramas da seção transversal de um digestor, ilustrando, entre outras coisas, os níveis típicos de licores e materiais, como usados em um processo convencional do estágio de neutralização.

As Figuras 7A, 7B e 7C são diagramas em seção transversal de um digestor, ilustrando, entre outras coisas, misturas de licor e material e os níveis durante o estágio de neutralização, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

As Figuras 8 e 9 são diagramas em seção transversal de um digestor, ilustrando, entre outras coisas, misturas e níveis de licores e materiais durante o enchimento negro quente e deslocamento de licor final, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

A Figura 10 é um fluxograma de processo de um processo de cozimento preferido que pode ser usado em um processo de fabricação de polpa com extração cáustica a frio, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

A Figura 11 é um diagrama que ilustra uma folha de dados para calcular e registrar os volumes de licor "na entrada" e "na saída" de um digestor em escala de bancada (laboratório) e condições do processo genericamente de acordo com o fluxograma da Figura 10.

A Figura 12 é um gráfico desenhando o pH e concentrações efetivas de álcali do neutralizado tirado de várias amostras no processo da Figura 11.

As Figuras 13A e 13B são gráficos que resumem várias condições do processo e os resultados de acordo com vários exemplos de processos.

A Figura 14 é um gráfico de S18 versus número kapa para um processo de acordo com uma modalidade aqui descrita.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERIDAS

De acordo com uma ou mais modalidades, um método e sistema para processar polpa, usado em um processo Kraft, envolve combinar uma primeira solução cáustica, tal como lixívia branca, com uma quantidade de madeira ou outro material orgânico que contém polpa, em um tanque ou reator apropriado (isto é, um digestor) para cozer em uma temperatura apropriada, por exemplo, entre 140 e 180 0C para produzir uma pasta parda. A lavagem e peneiração da pasta parda resulta em polpa semipurificada bem como derivados (tal como licor negro) que são alimentados de volta para o digestor. A polpa semipurificada pode ser extraída com outra solução cáustica (que novamente pode ser lixívia branca) em uma temperatura apropriada, por exemplo, abaixo de 50 0C para produzir uma polpa purificada. Através de lavagem adicional, uma solução que contém hemicelulose pode ser separada da polpa purificada, resultando em outra solução cáustica na forma de um filtrado alcalino da extração cáustica a frio (CCE) que pode ser coletado separadamente e estocado. Este filtrado alcalino da CCE pode ser concentrado, por exemplo, por evaporação ou outro meio, e usado por si ou em combinação com a primeira solução cáustica no digestor para tratar os materiais orgânicos e reiniciar o ciclo. Em outras modalidades, o filtrado alcalino da CCE é devolvido em parte significativa para o digestor, mas sem sofrer concentração.

De acordo com um aspecto de uma ou mais modalidades, cavacos de madeira ou outros materiais orgânicos que contêm polpa são reagidos com uma solução cáustica em um reator como parte de um estágio de cozimento. O estágio de cozimento envolve, de preferência, alimentar os cavacos de madeira ou outros materiais orgânicos que contêm polpa para dentro de um digestor ou reator similar, realizar uma pré-hidrólise, neutralizar a mistura com uma lixívia branca mais um filtrado alcalino da CCE opcionalmente enriquecido com uma lixívia branca, encher o digestor com licor negro quente e filtrado alcalino da CCE (qualquer um dos dois ou, de preferência, ambos enriquecidos com lixívia branca), e cozer por um período de tempo eficaz para resultar em deslignificação. Estas etapas podem ser seguidas de deslocamento a frio e descarga da polpa.

A mistura de polpa descarregada contém genericamente fibras celulósicas liberadas. Estas fibras são extraídas ainda mais com outra solução cáustica para dissolver hemicelulose. A solução cáustica gasta junto com hemicelulose dissolvida pode ser separada da polpa extraída, e a polpa pode ser submetida a lavagem adicional para remover solução cáustica residual e hemicelulose. Os líquidos das lavagens e a solução cáustica gasta que contêm hemicelulose são combinados e opcionalmente concentrados para formar um filtrado da CCE concentrado. O filtrado da CCE concentrado ou não concentrado, conforme seja o caso, pode ser então usado individualmente ou em combinação com outra solução cáustica para tratar madeira no reator.

Desta maneira, potencialmente a quantidade inteira do filtrado alcalino gerado na etapa de lavagem e depuração pode ser devolvida e usada como uma fonte de álcali no processo de cozimento com pré-hidrólise Kraft (PHK), ajudando desta forma a impedir a deposição de hemiceluloses e melhorar a pureza da polpa com alta dissolução alfa. Todas as etapas delineadas acima pode ser conduzidas com equipamentos tradicionais.

Com propósitos comparativo, as Figuras 2 e 3 ilustram certos aspectos relevantes de um processo preexistente de acordo com a técnica genérica de fabricação de polpa ilustrada na Figura 1. Na Figura 2 está ilustrado um sistema preexistente e processo relacionado para lavar e depurar polpa, e está ilustrado na Figura 3 um sistema preexistente e processo relacionado para cozer, sendo que todos podem ser usados em um processo de fabricação de polpa Kraft com pré-hidrólise. Fazendo referência primeiramente à Figura 2, um sistema 200 e processo relacionado para lavar e depurar polpa envolve transportar uma polpa purificada 232 da lavagem e peneiração da pasta parda (isto é, estágio 122 na Figura 1) por intermédio de um transportador apropriado até o reator da CCE 210 (isto é, estágio 123 na Figura 1), junto com uma mistura de lixívia branca 215 que é resfriada, filtrado alcalino da CCE 226, ou possivelmente outros fluidos ou soluções que podem ser estocados temporariamente em um ou mais tanques de misturação 271, 272. Do reator de CCE 210, a mistura de polpa 233 pode ser fornecida para uma bateria de unidades de prensagem com rolos duplos 251-254, que são usadas como parte da lavagem e depuração da polpa. Depois do tratamento usando as unidades de prensagem com rolos duplos 251-254, a polpa tratada 260 pode ser então tratada adicionalmente ou misturada com ácido sulfúrico (H2SO4) 261 e/ou outro líquido e passada para a jusante até um processo de branqueamento. Com relação ao processo de lavagem, o filtrado alcalino da CCE 216 extraído das unidades de prensagem com rolos duplos 251-254 pode ser coletado e usado para vários propósitos, incluindo devolvido e reciclado a montante para uso no estágio de cozimento.

Como assinalado anteriormente, uma parte do filtrado alcalino da CCE 216, usualmente muito menos do que a metade, é tipicamente sangrada para fora até uma área de recuperação ou removida de outra forma.

A Figura 3 ilustra um sistema 300 e processo relacionado para um cozimento como conhecido convencionalmente, no qual o filtrado alcalino da CCE pode ser opcionalmente usado. Na Figura 3, um ou mais digestores 310a, 310b são carregados com cavacos de madeira ou outro material orgânico que contém celulose e são os reatores básicos usados no processo de cozimento. O sistema 300 inclui também um tanque de lixívia branca 320, um tanque de licor de deslocamento 330, e um ou mais tanques acumuladores de licor negro quente 340a, 340b. A lixívia branca 319 de uma fonte externa pode ser bombeada para dentro do tanque de lixívia branca 320, a partir do qual ela pode ser retirada e usada como um licor de neutralização 322 nos digestores 310a, 310b. O tanque de licor de deslocamento 330 mantém uma solução que pode compreender licor negro diluído ou uma mistura que inclui licor negro, como pode ser obtido, por exemplo, como um subproduto do estágio de lavagem da pasta parda, como indicado pela seta entrante 325.

A lixívia branca 319 ou o filtrado da CCE 316 pode ser bombeado através de vários trocadores de calor para o lado de sucção da bomba associado com o tanque de lixívia branca 320. Outra bomba envia lixívia branca ou filtrado da CCE do estágio de neutralização para o lado de descarga da bomba associado ao lado de descarga da associado com o tanque de licor de deslocamento 330. Durante o enchimento de licor negro quente, o licor do tanque acumulador de licor negro quente 340a é bombeado através do trocador de calor 353 e eventualmente para os digestores 310a, 310b por intermédio da tubulação de licor de cozimento 324. Depois do enchimento de Iicor negro quente vem ο enchimento de lixivia branca (ou filtrado da CCE) atraves da mesma bomba e da mesma Iinha que ο enchimento de Iicor negro quente. Quando ο cozimento e terminado, ο Iicor de deslocamento 327a, 327b e alimentado para os digestores 310a, 310b e usado na final do estagio de cozimento. A parte mais quente do deslocamento e enviada para ο primeiro tanque acumulador de Iicor negro quente 340a para ser usado no proximo cozimento, e a parte mais fria e enviada para ο segundo tanque acumulador de Iicor negro quente 340b. A partir do segundo tanque acumulador de Iicor negro quente 340b ο Iicor e enviado para uma planta de evaporagao atraves dos trocadores de calor e um filtro de Iicor1 e de Ia para uma caldeira de recuperagao onde os material's organicos sao queimados para produzir vapor de agua enquanto os materials inorganicos sao recuperados.

Em geral, quando uma polpa de alta pureza nao esta sendo produzida, um estagio de extragao caustica a frio pode nao ser necessario e enquanto que ο Iicor pode ser alimentado para os digestores 310a, 310b. Quando a extragao caustica a frio e empregada, ο filtrado da CCE e geralmente bombeado de volta para dentro dos digestores 310a, 310b.

Em processos de cozimento tipicos, os digestores 310a, 310b sao enchidos com cavacos de madeira ou material organico similar, e depois submetidos a um processo de pre-hidrolise. Depois da pre-hidrolise, um Iicor de neutralizagao 322 e fornecido para os digestores 310a, 310b, que e entao deslocado em sequencia por um Iicor de cozimento apropriado. A temperatura dos digestores 310a, 310b e entao elevada ate uma temperatura de cozimento na qual eles sao mantidos por um periodo de tempo suficiente para que a deslignificagao ocorra. Quando ο cozimento e terminado, uma valvula de descarga em cada digestor 310a, 310b e aberta, e a polpa deslignificada do digestor e entao descarregada para dentro de tanque de descarga (nao ilustrado). La pelo final do ciclo de cozimento, ο digestor e mantido pressurizado enquanto um Iiquido de deslocamento e introduzido

para deslocar os Iicores negro quente ou gasto que sao Iiberados para fora do digestor 310a, 310b enquanto ainda aproximadamente na temperatura usada para ο cozimento. Em um processo tipico, ο fluido de deslocamento constitui um filtrado da Iavagem da polpa de massa parda. O Iicor negro quente deslocado e coletado em um ou mais acumuladores de alta temperatura 340a, 340b para reutilizagao subsequente. Depois do processo de deslocamento, ο Iiquido de deslocamento e ο Iicor negro gasto remanescente, que sao mais frios do que a temperatura normal de cozimento, podem ser opcionalmente tambem estocados em um acumulador de baixa temperatura e enviados para a area de recuperagao. Os digestores 310a, 310b sao eventualmente drenados para remover a polpa deslignificada.

A Figura 4 e um fluxograma generico do processo 400 produgao de polpa de acordo com uma modalidade aqui descrita, onde ο processo de cozimento e modificado e aperfeigoado em relagao a tecnica convencional. O processo 400 na Figura 4 comega com um estagio de cozimento 421 no qual, de forma genericamente similar a um processo Kraft convencional, cavacos de madeira ou outros materials organicos que contem polpa 418 sao alimentados para dentro de um digestor capaz de suportar alta pressao. O digestor pode ter qualquer volume apropriado, tal como, por exemplo, aproximadamente 360 metros cubicos. A escolha especifica do tipo de madeira ou outros materials vegetais ou organicos pode depender dos produtos finais desejados. Por exemplo, madeiras coniferas, tais como pinho, abeto e abeto-vermelho, podem ser usadas para alguns processos de transformagao para obter produtos com viscosidade mais alta, tais como eteres de celulose (que podem ser usados, por exemplo, como aditivos em alimentos, tintas, fluidos de recuperagao de oleos ou Iamas1 papel, cosmeticos, produtos farmaceuticos, adesivos, impressao, agricultura, ceramicas, produtos texteis, detergentes e materials de construgao). As madeiras folhosas, tais como eucalipto e acacia podem ser preferidas para as aplicagoes que nao requerem uma polpa com viscosidade muito alta.

Em uma modalidade, e como descrito mais detalhadamente abaixo, ο digestor e aquecido durante a parte de pre-hidrolise do estagio de cozimento 421 ate uma primeira temperatura predeterminada com vapor de agua ou outro meio apropriado. Esta temperatura predeterminada pode ser, por exemplo, entre 110 e 130 0C e, mais especificamente, pode ser de aproximadamente 120 °C. O aquecimento neste exemplo especifico e efetuado durante um periodo de tempo entre 15 e 60 minutos (por exemplo, minutos), embora outros tempos de aquecimento possam ser usados, dependendo das particularidades dos equipamentos e da natureza dos materials organicos que estao sendo aquecidos.

O digestor e, entao, de preferencia, aquecido ainda mais por vapor de agua ou outros meios ate uma segunda temperatura acima da primeira temperatura predeterminada para um estagio de pre-hidrolise. Esta segunda temperatura pre-hidrolise e, de preferencia, ao redor de 165 °C, embora a temperatura precisa dependa de iniimeras variaveis incluindo ο equipamento e materials organicos. O aquecimento para a pre-hidrolise pode ser efetuado durante um periodo de 30 a 120 minutos (por exemplo, 60 minutos), embora novamente ο tempo de aquecimento possa variar conforme necessario. Depois que a temperatura de pre-hidrolise e atingida, ο digestor e mantido nesta temperatura por um periodo de tempo apropriado, por exemplo, a 45 minutos, ou qualquer outro tempo suficiente para completar a pre- hidrolise.

Em uma modalidade preferida, uma solugao de neutralizagao e adicionada ao digestor como parte do estagio de cozimento 421. A solugao de neutralizagao pode ser constituida de uma lixivia branca 411, um filtrado alcalino 417, ou uma mistura deles. Uma lixivia branca pode tomar a forma de, por exemplo, uma mistura de hidroxido de sodio e sulfeto de sodio. Em uma modalidade preferida, a lixivia branca tem entre 85 e 150 gramas por Iitro de alcali efetivo com hidroxido de sodio (NaOH)1 mais preferivelmente entre 95 e 125 gramas de NaOH por Iitro de alcali efetivo, e ainda mais preferivelmente, entre 100 e 110 gramas de NaOH por Iitro de alcali efetivo. A sulfidez da lixivia branca pode ter uma faixa de entre 10% e 40%, de preferencia entre 15 e 35%, e mais preferivelmente, entre 20 e 30%.

A concentragao de NaOH efetiva no Iicor negro 435 usado para enchimento de Iicor quente antes do enriquecimento com lixivia branca pode ser entre 15 e 35 gramas por Iitro e e, de preferencia, na faixa de 20 a 30 gramas por Iitro1 ou no filtrado alcalino 417 depois do enriquecimento com lixivia branca pode ser entre 35 e 75 gramas por Iitro e e, de preferencia, na faixa de 40 a 50 gramas por litro, embora ela possa variar de acordo com ο processo especifico.

A solugao de neutralizagao pode ser adicionada ao digestor em uma parcela ou entao pode ser adicionada ao digestor em varias parcelas. Em uma modalidade, a solugao neutralizadora que compreende uma lixivia branca e tambem filtrado alcalino sao adicionados em duas parcelas, com ο que a lixivia branca e fornecida em primeiro Iugar ao digestor como uma base de lixivia branca 461, e em seguida e adicionado ο filtrado alcalino da CCE 417. Em uma modalidade, a solugao de neutralizagao e adicionada a uma temperatura entre 120 e 160 0C1 e mais preferivelmente entre 140 e 150 °C. A lixivia branca pode compreender entre 20% e 40% da carga de alcali efetivo total na etapa de neutralizagao, e mais preferivelmente, pode compreender entre 25% e 30% da carga de alcali efetivo total na neutralizagao.

Um Iicor de cozimento pode deslocar ο Iicor de neutralizagao no digestor e e usada para cozer a madeira no digestor. O Iicor de cozimento pode ser adicionado ao digestor em varias parcelas. Em uma modalidade, a solu?ao de cozimento que compreende um Iicor negro quente e tambem uma lixivia branca ou filtrado alcalino da CCE e adicionada em duas parcelas. A faixa e a faixa preferida de hidroxido de sodio e sulfeto de sodio nas solug5es de Iicor negro, lixivia branca e filtrado da CCE pode ser igual aquelas para a fase de neutralizagao.

Em uma ou mais modalidades, a solugao de cozimento inclui um ou ambos entre os seguintes elementos: (i) um Iicor negro 435 com uma concentragao de alcali efetivo de 15 a 35 gramas por litro como NaOH, opcionalmente aumentada com uma quantidade adicionada de lixivia branca 462 com uma concentragao de alcali efetivo de 95 a 125 gramas por litro como NaOH para atingir uma concentragao de alcali efetivo de 40 a 50 gramas por litro como NaOH ou entao aumentada com uma quantidade adicionada de filtrado da CCE 417 reciclado (opcionalmente concentrado para aumentar ο nivel de alcali ou enriquecido com lixivia branca); e (ii) um filtrado alcalino da CCE 417 derivado de um estagio de Iavagem da extragao caustica a frio a jusante 424 com uma concentragao de alcali efetivo de 55 a 75 gramas por Iitro como NaOH, depois do enriquecimento ou aumento com lixivia branca 463 adicionada, e opcionalmente concentrado por evaporagao ou outro meio similar.

O digestor pode ser aquecido ate a temperatura de cozimento com vapor de agua ou outro meio. A temperatura de cozimento pode ser na faixa entre 140 e 180 0C1 e e, de preferencia, na faixa entre 145 e 160。C. O aquecimento pode ser durante um periodo de 10 a 30 minutos ou outro periodo apropriado. O digestor e entao mantido na temperatura de cozimento por um periodo apropriado para ο processo de cozimento, tal como entre 15 e 120 minutos. A faixa de temperatura e ο tempo de cozimento sao escolhidos para ο fator H alvo, que e de preferencia na faixa entre 130 e 250.

Como resultado do estagio de cozimento 421, uma pasta parda 412 e produzida. A pasta parda 412 e fornecida para um processo de Iavagem e peneiragao 422’ similar a um procedimento Kraft convencional, apos ο que a pasta parda 412 e peneirada atraves do uso de diferentes tipos de peneiras ou telas e depuragao centrifuga. A pasta parda 412 e entao Iavada com uma Iavadora no processo de peneiragao e Iavagem 422. A Iavadora pode ser de qualquer tipo comercial, incluindo Iavadoras com correias horizontals, Iavadoras com tambor rotativo, filtros a vacuos, e prensas de Iavagem1 filtros com defletores de compactagao, difusores atmosfericos e difusores por pressao. A unidade de Iavagem pode usar fluxo contracorrente entre os estagios de tal modo que a polpa se movimente na diregao oposta as aguas de lavagem. Em uma modalidade, agua pressurizada e usada para Iavar a pasta parda 412. Em outra modalidade, uma solupao caustica diluida e usada para Iavar a pasta parda 412. A solugao caustica diluida pode ter, por exemplo, uma concentragao de alcali efetivo menor do que 5 gramas de NaOH por litro, mais preferivelmente menor do que 1 grama de NaOH por litro. O Iicor de lavagem gasto e coletado e usado como Iicor negro 413 em outro Iugar no processo 400. Em uma modalidade, ο Iicor negro 413 e usado como parte do Iicor de deslocamento fornecido para ο digestor no final do estagio de cozimento421.

A polpa semipurificada do processo de Iavagem e peneiragao .422 e entao bombeada como uma lama para um reator que e empregado no estagio de extragao caustica a frio ("CCE") 423, novamente similar ao metodo convencional, no qual a polpa semipurificada e misturada com uma segunda solugao caustica 414 (que pode ser igual ou diferente da primeira solugao caustica 411) para efetuar separagao adicional da hemicelulose das fibras celulosicas desejadas. A extrapao caustica a frio e um processo bem conhecido nessas tecnicas. Os exemplos de processos de tratamento com solugao caustica a frio e sistemas estao descritos, por exemplo, em Ali et al. em publica9§o de patente n- US 2004/0020854, e Svenson et al., publicagao de patente n2 US 2005/0203291, sendo ambas aqui incorporadas como referencia como se aqui inteiramente enunciadas.

A solugao caustica 414 usada nos procedimentos de misturagao e extragao do processo de extragao CCE 423 pode compreender solugoes de hidroxido de sodio recem-preparadas, recuperagao do processo a jusante, ou subprodutos em uma operagao de fabrica de polpa ou papel, por exemplo, filtrado da CCE concentrado, lixivia branca e similares. Outras solugoes basicas, tais como hidroxido de amonio e hidroxido de potassio, tambem podem ser empregadas. A extragao de alcali a frio pode ser realizada com produtos quimicos adicionais adicionados, tais como peroxido de hidrogenio, hipoclorito de sodio, boridreto de sodio, e surfactantes.

Depois do tempo de residencia desejado, a polpa e separada da solu?ao caustica fria gasta, um processo de Iavagem seguinte 424. A solugao caustica fria gasta contem hemicelulose extraida. A polpa e Iavada na unidade de Iavagem da CCE.

As Iavadoras exemplificativas incluem Iavadoras com correias horizontals, Iavadoras com tambor rotativo, filtros a vacuos, prensas de Iavagem, filtros com defletores de compactagao, difusores atmosfericos e difusores por pressao. O Iiquido de Iavagem pode compreender, por exemplo, agua pura ou solugao caustica diluida com uma concentragao de alcali efetivo, por exemplo, abaixo de 1 grama de NaOH por litro. O Iiquido de Iavagem gasto e coletado de uma maneira convencional e pode ser combinado com solugao caustica fria gasta para formar outra solugao caustica 416 que, em um aspecto, compreende um filtrado alcalino resultante do processo de Iavagem 424. A polpa extraida e Iavada 433 e, entrementes, transportada para ο proximo estagio para branqueamento.

O filtrado alcalino da CCE 416 pode ser fornecido na totalidade ou em parte para um processo concentrador, e pode, por exemplo, ser alimentado para um sistema de evapora?ao para concentragao, embora em outras modalidades ο filtrado alcalino da CCE 416 nao seja submetido a um processo de concentragao. Um sistema de evaporagao tipico pode conter varias unidades ou efeitos instalados em serie. O Iiquido se movimenta atraves de cada efeito e torna-se mais concentrado na saida do efeito. Vacuo pode ser aplicado para facilitar a evaporagao e concentragao de solugoes. Em conexao com ο processo concentrador, um Iicor negro fraco tambem pode ser concentrado para dar um Iicor negro forte, por exemplo, por evapora?ao usando um ou mais efeitos em arranjo sequencial, aumentando gradualmente a concentragao do Iicor negro fraco durante ο processo. O Iicor negro forte pode ser estocado em um tanque de acumulapao e usado na caldeira de recupera?ao, gerando vapor de agua e energia, aumentando assim a eficiencia atraves da reutilizagao ou reciclagem de subprodutos da saida. Uma tecnica para concentrar ο filtrado alcalino da CCE para reutilizagao no estagio de cozimento esta descrita no pedido de patente co-pendente n- de serie US I (Protocolo do Mandatario: 161551-0002), depositado

concomitantemente com ο presente pedido de patente e intitulado "Method and System for Pulp Processing Using Cold Caustic Extraction with Alkaline Filtrate Reuse", cedido ao cessionario da presente invengao, e aqui incorporado como referencia como se aqui inteiramente enunciado.

A solugao de filtrado alcalino concentrado 417 pode ser reutilizada, no todo ou em parte, no estagio de cozimento 421 como parte do Iicor de neutralizapao e/ou como parte do Iicor de cozimento. Como assinalado anteriormente, ο filtrado alcalino da CCE 416 pode ser combinado com uma lixivia branca 463 para uso como parte do Iicor de cozimento. Em certas modalidades, a solugao do filtrado alcalino concentrado da CCE 417 pode ser usada sem enriquecimento de lixivia branca.

A solugao do filtrado alcalino concentrado 417 que nao e reutilizada no estagio de cozimento 421 pode ser usada para outros propositos. Por exemplo, ela pode ser opcionalmente desviada para outros propositos, tal como uso em uma Iinha de produgao adjacente (como lixivia branca). A solugao do filtrado alcalino concentrado 417 pode tambem permitir ο uso de concentragoes mais altas de Iicor no estagio de cozimento 421, impedindo assim a redeposigao de hemiceluloses sobre as fibras.

A Figura 5 e um diagrama de um sistema 500 e processo relacionado para um estagio de cozimento usado em um processo de produgao de polpa, de acordo com uma modalidade aqui descrita. Na Figura 5, um ou mais digestores 510 (neste exemplo, oito digestores) sao, similarmente ao processo convencional, carregados com cavacos de madeira ou outro material organico que contem polpa, e servir como reatores basicos usados no processo de cozimento. O sistema 500 inclui tambem, entre outras coisas, um tanque de reter^ao de lixivia branca/filtrado da CCE 520’ um tanque de Iicor de deslocamento 530, um ou mais tanques acumuladores de Iicor negro quente 540a, 540b, e um ou mais tanques de descarga 560. A lixivia branca 519 de uma fonte apropriada pode ser aquecida pelos aquecedores de fluido 551, 552 e bombeada para dentro do tanque de retengao de lixivia branca/filtrado da CCE 520’ onde ela pode ser recirculada e estocada para uso posterior, e a partir do qual ela pode ser retirada e usada como Iicor de neutralizagao 522 nos digestores 510. O filtrado da CCE 516 pode ser similarmente aquecido e bombeado para dentro do tanque de retengao de lixivia branca/filtrado da CCE 520 para uso posterior. O tanque de Iicor de deslocamento 530 retem uma solugao que pode compreender Iicor negro diluido ou uma mistura que inclui Iicor negro, que pode ser, por exemplo, um subproduto do estagio de Iavagem 424, como indicado pela seta entrante 525. No final do processo de cozimento, Iicor frio (75 - 85 °C) do tanque de Iicor de deslocamento 530 e enviado para ο digestor 510 para terminar a reagao de cozimento. A primeira parte do Iicor deslocado do digestor 510 esta relativamente quente (140- 160。C) e e enviada para ο primeiro tanque acumulador de Iicor negro quente 540a para uso no proximo cozimento. O Iicor mais fria deslocado perto do digestor 510 e mais frio (cerca de 120 -140°C) e e enviado para ο segundo tanque acumulador de Iicor negro quente 540b. Do Segundo tanque acumulador de Iicor negro quente 540b, ο Iicor negro quente 536 e bombeado atraves de trocadores de calor ate um filtro de Iicor 570. O Iicor negro e resfriado, enquanto ao mesmo tempo, seu calor e usado para aquecer a lixivia branca ou ο filtrado da CCE circulando atraves dos trocadores de calor 551, 552. De la, ο Iicor negro filtrado e enviado para uma planta de evaporagao para processamento adicional.

Em um processo de cozimento preferido ilustrado na Figura 5, os digestores 510 sao enchidos com cavacos de madeira ou material organico similar. Uma pre-hidrolise e conduzida com vapor de agua, apos ο que uma lixivia branca de neutralizagao 517 na forma de uma "base" de lixivia branca e fornecida para os digestores 510, e em seguida, introdugao de um filtrado alcalino da CCE 516 como parte do fluido de neutralizagao 522. O fluido de neutralizagao e entao deslocado por um Iicor de cozimento apropriado. O Iicor de cozimento pode incluir (i) um filtrado da CCE 524 a partir do tanque de retengao de lixivia branca/filtrado da CCE 520 especialmente preparado para cozimento; (ii) um Iicor negro 535 a partir do tanque acumulador de Iicor negro 540a, opcionalmente intensificado com uma quantidade adicionada de lixivia branca (ou filtrado da CCE) 562 e, neste exemplo, circulado atraves do trocador de calor 553 para controlar sua temperatura; e/ou (iii) um filtrado alcalino da CCE 516 derivado de um estagio de Iavagem da extragao caustica a frio a jusante 424 (vide Figura 4), concentrado ou nao atraves de evaporaQao ou outro meio similar, e opcionalmente intensificado ou enriquecido com lixivia branca adicionada 519 para produzir um filtrado alcalino da CCE concentrado enriquecido com lixivia branca. O filtrado alcalino da CCE 516 e bombeado para dentro do tanque de retengao de lixivia branca 520 atraves dos trocadores de calor 551, 552 para ser usado na fase de neutralizagao como fluido de neutralizagao 522 ou na fase de cozimento como um filtrado da CCE para cozimento 524. As concentrag5es preferidas dos varios Iicores de cozimento estao descritas alhures neste relatorio descritivo.

Depois que ο Iicor de cozimento ou Iicores de cozimento sao adicionados aos digestores 510, a temperatura dos digestores 510 e elevada ate uma temperatura de cozimento na qual os digestores sao mantidos por um periodo de tempo suficiente para que a deslignificagao ocorra. Quando ο cozimento esta completo, uma valvula de descarga em cada digestor 510 e aberta, e a polpa deslignificada do digestor 510 e entao descarregada para dentro de um dos tanques de descarga 560. La pelo final de um ciclo de cozimento, ο digestor e mantido pressurizado enquanto um Iicor de deslocamento do tanque de deslocamento 530 e introduzido para deslocar os Iicores negros quente ou gasto, que sao Iiberados para fora dos digestores 510 enquanto estao ainda aproximadamente na temperatura usada para ο cozimento. O Iicor de deslocamento, como assinalado, compreende genericamente um Iicor negro ou filtrado similar obtido a partir da Iavagem da polpa ou fibras deslignificadas durante a produgao da polpa de bateladas anteriores. O Iicor negro quente deslocado e coletado em um ou mais acumuladores de alta temperatura 540 para subsequente reutilizagao.

Os digestores 510 sao eventualmente drenados para remover a polpa deslignificada. O Iicor negro quente drenado anteriormente do digestor 510 pode ser reutilizado (e misturado com outras solugoes ou filtrados, tal como lixivia branca quente).

Varios aspectos do processo de cozimento global pode ser explicado fazendo referenda adicional as Figuras 6-9. As Figuras 6A e 6B sao diagramas em segao transversal de um digestor (tal como qualquer um dos digestores 510 ilustrados na Figura 5), representando, entre outras coisas, um nivel tipico de Iicor e material como usado em um processo preexistente para uma etapa de neutralizagao. As Figuras 7A - 7C, 8 e 9 tambem sao diagramas em segao transversal de um digestor, representando misturas de Iicores e materials durante a neutralizagao antes do cozimento de acordo com uma ou mais modalidades aqui descritas. Primeiramente, como ilustrado na Figura 6A, um digestor 610 durante a etapa de neutralizagao de um processo de cozimento conhecido pode ser enchido depois da pre- hidrolise com uma quantidade substancial de filtrado (Iicor) da CCE 616, representando uma porcentagem significativa (por exemplo, 60%) do volume total do digestor 610. Por exemplo, para um digestor com uma capacidade de 360 metros ciibicos e uma carga de 72 toneladas de madeira (peso seco) e 11 toneladas de solidos dissolvidos, cerca de 214 metros cdbicos de filtrado da io CCE 616 podem ser usados como parte da fase de neutralizagao. Durante esta etapa, a concentragao do filtrado da CCE pode ser de aproximadamente 51,3 gramas de NaOH por litro, com uma carga de alcali eficaz (EA) sobre a madeira de 13,2% como NaOH. Depois da pre-hidrolise, ο digestor 610 pode estar em uma teperatura de aproximadamente 165 0C com uma pressao relativa de 7 bar (isto e, pressao relativa a pressao atmosferica local). Neste ponto’ os cavacos de madeira ou outro material organico que contem polpa deve estar quase isento de ar, com vapor de agua presente dentro dos vazios nos cavacos ou material organico similar. Quase a totalidade da agua dos cavacos esta na forma liquida. Quando ο Iicor de neutralizagao e bombeado para ο digestor 610

em uma temperatura tipica de 130 0C1 ο vapor de agua dentro dos cavacos ou outro material organico condensa, e ο Iicor e sugado dentro dos cavacos ou outro material organico devido a pressao mais baixa criada pela condensagao. Durante este processo, uma certa quantidade de Iiquido e adicionada a partir do vapor de agua e tambem perdida a partir da desgaseifica?ao. Por exemplo, com as quantidades descritas acima, aproximadamente 11,9 metros cubicos de agua do vapor de agua podem ser adicionados, e cerca de 1,6 metros cubicos de agua perdido a partir da desgaseificagao 625. No total, cerca de 224 metros ciibicos de liquido, em termos de Iiquido Iivre (licor de neutralizagao e agua do vapor de agua), pode ser adicionados durante esta parte do processo de cozimento. Depois da pre-hidrolise e neutralizagao, ο digestor 610 pode conter tipicamente aproximadamente 203 metros cubicos de Iiquido Iivre1 com aproximadamente 109 metros cObicos de Iicor ainda Iigado nos cavacos pre-hidrolisados, ο que corresponde a 1,31 m3/BDt (metros cdbicos de Iicor por tonelada metrica de miolos de cavacos secos) ou 3,15 m3/ADt (metros cObicos de Iicor por tonelada metrica de cavacos secados ao ar). Assim sendo, um teor total de 312 metros cCibicos de Iiquido pode estar presente como Iiquido Iivre ou Iigado nos cavacos. Neste ponto, ο digestor 610 pode reter 72 toneladas metricas de madeira, 36 toneladas metricas de agua absorvida dentro da madeira, e 11 toneladas metricas de solidos dissolvidos de varios tipos. A densidade do Iiquido depois da neutralizagao io neste exemplo seria cerca de 1,13 t/m3 (isto e, toneladas por metro cObico).

Como ilustrado agora na Figura 6B, ο Iicor de neutralizagao adicionado enchera os vazios dentro dos cavacos (descontada a agua dos cavacos) e ο espago vazio ao redor dos cavacos. Assim sendo, considerando ο presente exemplo, os 214 metros cubicos de Iicor de rieutralizagao adicionado seriam distribuidos como aproximadamente 56,8 metros cdbicos enchendo ο espago vazio dentro dos cavacos (8,3 metros cdbicos no cone 607 do digestor 610 e 48,5 metros cubicos na parte cilindrica 608 do digestor 610), e 157,2 metros cCibicos enchendo ο espago vazio ao redor dos cavacos (22,8 metros cObicos no cone 607 do digestor 610 e 134,4 metros cCibicos na parte cilindrica 608 do digestor 610). Isto presume um volume para ο cone 607 de 40 metros cCibicos e uma altura da parte cilindrica 608 de 9,6 metros. Neste caso, a quantidade de cavacos no cone 607 do digestor pode ser aproximada como 9,3 BDt (toneladas metricas de miolo seco) com um volume de Iiquido Iigado de 12,3 metros cCibicos, volume de agua Iigada de 4 metros cCibicos, Iicor Iivre ao redor dos cavacos de 22,8 metros cCibicos, e volume total medido no cone 607 de 31,1 metros cCibicos (isto e, 22,8 + 12,3 - 4,0 metros cCibicos). Uma pequena faixa de condensado 613 de aproximadamente 0,6 一 0,7 metros na altura coleta ou se forma na superficie da mistura de liquidos, onde ο vapor de agua e ο Iiquido se encontram. Uma "base" de lixivia branca ou etapa de enriquecimento no

processo de cozimento pode ser usada para substituir parte do filtrado alcalino da CCE usado no inicio da etapa de neutraliza^ao para reduzir ou evitar a redeposigao de hemicelluloses sobre as fibras de madeira. Assim sendo, depois da pre-hidrolise como primeira parte da fase de neutralizagao, uma quantidade de lixivia branca e adicionada, de preferencia, em quantidade suficiente para encher os vazios dentro dos cavacos de madeira ou outro material organico que contem polpa, e em seguida, uma infusao de filtrado da CCE. De preferencia, para cada tonelada metrica de cavacos de madeira, aproximadamente 0,35 a 0,55 metro cCibico, e mais preferivelmente, 0,40 a 0,44 metro ciibico de lixivia branca e adicionado depois da pre-hidrolise para preencher os vazios dentro dos cavacos de madeira e melhorar ο teor final de alfa da polpa que esta sendo produzida. O restante do fluido adicionado para neutralizagao toma forma de filtrado aicalino da CCE1 conforme ο processo convencional, ou opcionalmente pode envolver ο uso de um filtrado aicalino da CCE concentrado. Embora estas etapas elevem ο nivel de alcali no digestor, os inventores descobriram que a redeposigao de hemiceluloses e inibida e um teor mais alto de alfa e atingivel mantendo ao mesmo tempo outros atributos do processos, tais como viscosidade, ndrnero kapa e/ou consumo de alcali efetivo, dentro de faixas aceitaveis.

Fazendo referenda novamente ao exemplo anterior, por exemplo, um volume de 30 metres cubicos de lixivia branca podem ser adicionados ao digestor 610 que contem 72 toneladas de cavacos de madeira depois da pre-hidrolise, como ilustrado na Figura 7A. Como Ia ilustrado, a base de lixivia branca 715 junto com a parte inferior dos cavacos de madeira ou material organico similar aproximadamente preenche ο cone 607 do digestor 610. Depois, um volume de 82,9 metros cdbicos de filtrado da CCE (um filtrado aicalino da CCE enriquecido ou concentrado) pode ser adicionado ao digestor 610 para deslocar a base de lixivia branca, resultando ο fato de que efetivamente a totalidade da lixivia branca sera consumida para preencher os vazios dentro dos cavacos de madeira. Isto e seguida da introdugao de um volume adicional de 130,6 metros ciibicos de filtrado da CCE (de preferencia, um filtrado aicalino da CCE concentrado) ao digestor 610 para completar ο processo de neutralizagao. A Figura 7B ilustra ο conteddo do digestor 610 depois da introdugao dos 30 metros ciibicos de base de lixivia branca e os 82,9 metros cabicos de filtrado da CCE 716. Como ilustrado, a combinagao de base de lixivia branca e filtrado da CCE inicial cobrem cerca de 41% (aproximadamente 33,9 toneladas metricas de miolo seco) da massa de madeira no digestor 610’ como refletido na Figura 7B pela parte inferior 718 de cavacos de madeira no digestor 610. A parte remanescente dos cavacos de madeira, como refletido pela parte superior 719 de cavacos no digestor 610, sera coberta com a adigao de mais 130,6 metros cubicos de filtrado da CCE 717 que preencherao os vazios nos cavacos e ao redor deles, como ilustrado na Figura 7C. Como assinalado anteriormente, io uma pequena faixa de condensado 713 de aproximadamente 0,6 - 0,7 metro na altura se forma na superficie da mistura de liquidos. A base de lixivia branca adicionada ao digestor 610 pode ter uma concentragao de alcali efetivo (EA) de 95 a 125 gramas de NaOH por Iitro e, mais preferivelmente, uma concentragao de alcali efetivo entre 105 e 115 gramas de NaOH por Iitro e, ainda mais preferivelmente, aproximadamente 110 gramas de NaOH por litro. A carga de alcali efetivo equivalente sobre a madeira neste caso pode ser de aproximadamente 4%. Depois da adigao dos 30 metros cObicos de base de lixivia branca e dos 82,9 metros ciibicos de filtrado da CCE 716, mas antes do filtrado da CCE remanescente 717, ο Iicor Iigado no cone 607 do digestor 610 e de aproximadamente 8,3 metros ciibicos e do Iicor Iivre no cone e de aproximadamente 23 metros ciibicos. O Iicor Iigado na parte cilindrica 608 do digestor 610 e de cerca de 21,7 metros cdbicos.

A base de lixivia branca, de preferencia, fornece pelo menos 10% da carga de alcali efetivo aplicada na fase de neutraliza^ao, mais preferivelmente fornece entre 13% e 25% da carga de alcali efetivo aplicada na fase de neutralizaQao, e ainda mais preferivelmente, fornece entre 20% e 25% da carga de alcali efetivo aplicada na fase de neutralizagao. No exemplo acima, a carga de alcali efetivo sobre a madeira, fornecida pela base de lixivia branca e 4%, enquanto que ο resto da carga de alcali efetivo do Iicor na fase de neutralizagao sobre a madeira e 13,2% fornecida pelo filtrado da CCE1 para um total de 17,2% de carga de alcali efetivo. Assim sendo, neste exemplo, a base de lixivia branca fornece 23% do total da carga de alcali efetivo sobre a madeira.

Em um aspect。, ο uso de uma base de lixivia branca, como aqui descrito, pode evitar ou reduzir ο choque de pH durante ο estagio de neutralizagao, pois quando ο Iicor de filtrado da CCE rico em hemiceluloses encontra os cavacos de madeira ou outro material similar no processo ilustrado nas Figuras 7B e 7C, os cavacos ou outro material ja estarao neutralizados pela lixivia branca. A base de lixivia branca 715 genericamente aumenta ο pH dos cavacos de madeira ou outro material organico similar io quando ela fica absorvida dentro dos vazios dos cavacos. Quando ο filtrado da CCE e adicionado, a lixivia branca remanescente que nao foi absorvida e deslocada, e a medida que ela se eleva no digestor 610 ela continua a neutralizar os cavacos de madeira adicionais e materia organica antes de ο filtrado da CCE alcangar os cavacos ou materia organica. Como a introdugao do filtrado da CCE e depois da base de lixivia branca 715, ο Iicor de filtrado da CCE enriquecido com hemiceluloses primeiramente encontra os cavacos ou materials organicos que ja estao neutralizados, ο que evita ou minimize ο choque de pH, com a possivel excegao da pequena quantidade de cavacos ou materia organica no topo maximo do digestor 610. As hemiceluloses do filtrado da CCE permanecerao na solu9§o ao inves de serem reabsorvidas ou depositadas sobre os cavacos de madeira ou materials organicos. Isto, por sua vez, aumenta a pureza da pasta de polpa parda e finalmente leva a um produto final com pureza mais alta.

As Figuras 8 e 9 ilustram Iicor e misturas de materials e os niveis durante as etapas subsequentes de enchimento de Iicor negro quente e deslocamento de Iicor final, de acordo com uma modalidade como aqui descrito. Como ilustrado na Figura 8, que ilustra a introdugao de Iicores de cozimento e deslocamento de Iicores existentes, um volume de 210 metros cubicos de Iicor negro quente 815 pode ser adicionado ao digestor 610 depois de completada a fase de neutralizagao. Depois, um volume de 144 metros cubicos de filtrado da CCE (filtrado da CCE enriquecido ou um filtrado alcalino da CCE concentrado) 817 pode ser adicionado ao digestor 610, e em seguida, outro volume de 20 metros cCibicos de Iicor negro quente 821’ deslocando desta forma os Iicores de neutralizagao que neste ponto se tornaram infiltrados com residuos e impurezas, e assim sendo, tomam a forma de um Iicor negro 840. Neste exemplo, 351 metros cubicos de Iicor negro 840 sao deslocados do digestor 610 e enviados para um tanque acumulador de Iicor negro ("AC2"), tal como ο tanque acumulador 540b na Figura 5.

A carga de alcali adicionada com ο filtrado da CCE ao digestor 610 no processo ilustrado na Figura 8 e entre 7 e 12% expressa como alcali efetivo sobre madeira seca, e mais preferivelmente ao redor de 8,9%, io expressa em termos de NaOH sobre madeira seca. A carga de alcali total necessaria para a fase de cozimento θ complementada com ο alcali adicionado junto com Iicor negro quente enriquecido. Depois da adi^ao da combinaQao de Iicores negros 815’ 821 e filtrado da CCE 716, ο volume de Iiquido total dentro do digestor 610 e de aproximadamente 312 metros cCibicos, a massa de Iiquido total dentro do digestor 610 e de cerca de 353 toneladas, e a densidade do Iicor dentro do digestor 610 e de aproximadamente 1,13.

A Figura 9 ilustra a introdu^ao de Iicor de deslocamento no final do processo de cozimento, resultando no deslocamento dos Iicores de cozimento gastos. Como ilustrado na Figura 9，um volume de 475 metros cubicos de Iicor de deslocamento 930 pode ser adicionado ao digestor 610 no final da fase de cozimento. Os Iicores de cozimento, que se tornaram neste ponto infiltrados com residuos de polpa e impurezas, podem ser descarregados como um primeiro volume de 220 metros cCibicos de um Iicor negro relativamente forte e quente 942 que e estocado em um primeiro tanque acumulador de Iicor negro ("AC1", por exemplo, tanque 540a na Figura 5) para reter um Iicor negro deste tipo, e um segundo volume de 255 metros cCibicos de Iicor negro relativamente mais fraco 941 que e estocado em um segundo tanque acumulador de Iicor negro ("AC2", por exemplo, tanque 540b na Figura 5) para reter um Iicor negro de tipo mais fraco. Alguma quantidade de Iicor de cozimento permanece Iigada aos cavacos de madeira cozidos ou outros materials organicos que contem polpa. O processo produz aproximadamente 31,1 toneladas de miolo de polpa cozida seca, com aproximadamente 41,1 toneladas de solidos que foram dissolvidos no processo de cozimento e processos relacionados.

A Figura 10 e um fluxograma do processo de cozimento 1000 como pode ser usado em um processo de fabricagao de polpa com extragao caustica a frio, de acordo com uma ou mais modalidades aqui descritas. O processo 1000 na Figura 10 comega com uma etapa de alimentagao de cavacos de madeira 1005 na qual os cavacos de madeira ou outros materials organicos que contem polpa junto com vapor de agua sao alimentados para dentro de um digestor capaz de suportar alta pressao. Como assinalado anteriormente, a escolha especifica do tipo de madeira ou outros materials vegetais ou organicos pode depender dos produtos finais desejados. O vapor de agua e introduzido para melhorar a compactapao dos cavacos dentro do digestor. O digestor pode ser entao aquecido em uma ou mais etapas; neste exemplo, ο digestor e aquecido ate uma temperatura predeterminada (por exemplo, entre 110 e 130 0C e, mais especificamente, pode ser de aproximadamente 120 °C) por vapor de agua ou de outra forma em uma etapa inicial de aquecimento 1018, e em seguida, um aquecimento ate uma temperatura de pre-hidrolise (ate cerca de 165 0C1 por exemplo) em uma etapa subsequente 1020, embora estas duas etapas possam, em algumas modalidades, ser potencialmente combinadas. O tempo de aquecimento pode depender ate algum grau das particularidades do equipamento, do volume do digestor, do volume de cavacos de madeira, e da natureza dos materials organicos que estao sendo aquecidos.

Depois de atingida a temperatura de pre-hidrolise, ο digestor e mantido nesta temperatura por um periodo de tempo apropriado, por exemplo, a 45 minutos, ou qualquer outro tempo suficiente para completar um estagio de pre-hidrolise 1025. A seguir, uma etapa de neutralizagao 1030 e conduzida. Em uma modalidade preferida uma solugao de neutraliza?ao que compreende uma lixivia branca 1015 e primeiramente adicionada ao digestor, e em seguida, introdugao de um Iicor de filtrado da CCE 1016. A lixivia

25

30

branca 1015 pode tomar a forma, por exemplo, de uma mistura de hidroxido de sodio e sulfeto de sodio, com um teor de alcali efetivo de acordo com qualquer uma das modalidades descritas alhures neste relatorio descritivo. Por exemplo, a lixivia branca 1015 pode ter entre 80 e 150 gramas por Iitro de alcali efetivo como hidroxido de sodio (NaOH), e de preferencia, entre 100 e 110 gramas por Iitro de alcali efetivo como hidroxido de sodio. A sulfidez da lixivia branca 1015 e, de preferencia, entre 20 e 30%, mas pode, em algumas modalidades, variar. O filtrado da CCE 1016 pode compreender filtrado alcalino da CCE reciclado que e obtido a partir de um processo de Iavagem da CCE a jusante, e opcionalmente concentrado por evaporagao ou outros meios· A concentragao de NaOH efetivo no filtrado da CCE 1016 pode ser entre, por exemplo, 50 e 75 gramas por litro, embora ela possa variar de acordo com ο processo especifico.

De preferencia, a lixivia branca 1015 e introduzida primeiramente como uma "base" de acordo com ο processo descrito nas Figuras 7A - 7C, e em seguida, ο Iicor de filtrado da CCE 1016. Depois, na etapa 1035，uma segunda parte do Iicor negro quente 1017 e introduzida dentro do digestor, como descrito na Figura 8.

Em uma proxima etapa 1040, uma segunda lixivia branca 1019 e adicionada ao digestor com proposito de cozimento. Como uma alternativa, a lixivia branca 1019 pode ser substituida por filtrado alcalino da CCE reciclado que e obtido a partir de um processo de Iavagem da CCE a jusante, e opcionalmente, concentrado por evaporagao ou outro meio. Durante esta fase, como indicado pela etapa 1045, ο conteiido do digestor e aquecido por vapor de agua ou outro meio, ate uma temperatura de cozimento apropriada; esta temperatura e mantida em uma etapa de cozimento 1050 por um periodo apropriado para conseguir deslignificagao da polpa de madeira no digestor. A temperatura de cozimento pode ser na faixa entre 140 e 180 0C, e e, de preferencia, na faixa entre 150 e 160 0C, embora pudesse ser qualquer temperatura apropriada. O aquecimento pode ser durante um periodo de 10 a minutos ou outro periodo apropriado. O digestor e mantido na temperatura de cozimento por um periodo apropriado para ο processo de cozimento, tal como entre 15 e 120 minutos. A faixa de temperatura e ο tempo de cozimento sao genericamente escolhidos para ο fator H alvo, como descrito anteriormente.

Depois do cozimento, como indicado pela etapa 1055, um Iicor negro diluido 1034 em geral da etapa de Iavagem da pasta parda e introduzido no digestor, e ο conteudo de polpa e descarregado para processamento a jusante. Depois, ο digestor e descarregado e pode ser Iavado e limpado, como indicado pela etapa 1060 e a proxima batelada de cavacos de madeira pode ser processada da mesma maneira, como indicado pela etapa 1070. EXEMPLOS

Os processos de modalidades da presente inven^ao sao demonstrados nos exemplos que se seguem. Os resultados analiticos descritos nos exemplos sao obtidos usando ο processo generico ilustrado na Figura 11’ que Iista uma serie de etapas realizadas genericamente de acordo com ο fluxo do processo 1000 da Figura 10, e estao descritas com relagao a um digestor em escala de bancada com um volume de aproximadamente 20 Iitros para simular um processo industrial. As diferengas entre ο procedimento ilustrado na Figura 11 e os exemplos especificos estao explicados mais detalhadamente abaixo.

Como indicado na Figura 11, ο processo normalmente comefa

com um aquecimento a vapor de agua do digestor por 30 minutos para atingir a temperatura e umidade inicial no digestor, junto com a adigao de cavacos de madeira (neste caso, eucalipto) ao digestor; embora no caso de um Iaboratorio nenhum adensamento a vapor de agua possa ser necessario. O digestor e entao aquecido ainda mais fornecendo vapor de agua para ο digestor, por um periodo de aproximadamente 60 minutos ate atingir a temperatura de 165 °C. Uma etapa de pre-hidrolise e entao conduzida, por exemplo, por aproximadamente 40 minutos em uma temperatura de 165 °C. Depois, em alguns exemplos, um filtrado alcalino da CCE ou uma primeira base de lixivia branca e adicionada como parte de um processo de neutralizagao. Este processo dura aproximadamente 15 minutos e e conduzido em uma temperatura de aproximadamente 150 0C. A seguir, um primeiro Iicor negro quente e adicionado para encher ο restante do digestor. A introdugao do primeiro Iicor negro quente dura aproximadamente 15 minutos e e conduzida em uma temperatura de 140。C. A seguir, um segundo Iicor negro quente e adicionado ao digestor durante uma etapa de deslocamento, que e conduzida por 23 minutos em uma temperatura de aproximadamente 146 °C. Estas duas etapas de adigao de Iicor negro quente representam coletivamente um enchimento de Iicor quente seriam conduzidas em uma operagao industrial. A seguir, uma lixivia branca ou filtrado alcalino da CCE e adicionado para terminar ο processo de deslocamento, iniciando a fase de cozimento. Caso necessario, algum Iicor negro quente pode ser alimentado para ο digestor. Esta misturagao de lixivia branca (ou filtrado alcalino da CCE) e Iicor negro quente pode ser conduzida, por exemplo, por 12 minutos em uma temperatura de aproximadamente 152 0C e uma pressao de 10,0 bar. Para a etapa de cozimento, ο Iicor e circulado atraves do digestor em uma vazao de aproximadamente 3 Iitros por minuto durante 3 minutos em uma pressao Iigeiramente reduzida de 9,1 bar. O conteudo do digestor e entao aquecido de volta, por exemplo, ate aproximadamente 160 0C durante um periodo de 14 minutos, e depois mantido nesta temperatura durante um periodo de cozimento apropriado de cerca de, por exemplo, 23 minutos. A seguir, um Iicor diluido e introduzido como um Iicor de deslocamento e ο conteudo do digestor e descarregado para processamento a jusante. O Iicor diluido continua a ser introduzido em uma vazao de um Iitro por minuto e e circulado no digestor por um periodo suficiente. O digestor e entao descarregado, e pode ser Iavado e Iimpado para ficar pronto para uma nova batelada.

As Figuras 13A e 13B sao tabelas que resumem varias condigoes do processo e resultados de acordo com os Exemplos 2-9 descritos abaixo. Particularmente, a Figura 13A ilustra as condigoes do processo e parametros para os varios exemplos diferentes e a Figura 13B ilustra os resultados correspondentes na forma tabular. EXEMPLO 1 Processo Kraft usando uma combinagao de lixivia branca e Iicores negros quentes na etapa de neutralizagao e cozimento.

De acordo com um primeiro exemplo, um digestor em escala da bancada de 20 Iitros e preaquecido com vapor de agua ate 120 0C durante um periodo de 30 minutos. 4.700 gramas de material organico que contem polpa secado em forno, tal como eucalipto ou outro cavaco de madeira e adicionado ao digestor. As operapoes sequenciais em Iaboratorio seguem a Figura 11. O digestor e aquecido ate 165 0C durante um periodo de 60 minutos e mantido a 165 0C por mais 40 minutos para completar ο estagio de pre-hidrolise. 4,51 io Iitros de primeira lixivia branca ("WL1") com um alcali efetivo de 124,7 g de NaOH por Iitro sao adicionados ao digestor durante quinze minutos em uma temperatura de 150 °C. O calculo do fator H comega neste ponto. Depois1 10,8 Iitros de um primeiro Iicor negro quente ("HBL1") com um alcali efetivo de 25’3 g de NaOH por Iitro sao adicionados durante 15 minutos em uma temperatura de 140°C para completar a etapa de neutralizagao. 10,0 Iitros de um segundo Iicor negro quente ("HBL2") com um alcali efetivo de 25,3 g de NaOH por Iitro sao entao adicionados ao digestor para deslocar HLB1 e WL1 gastos durante um periodo de 23 minutos em uma temperatura de 146 0C, e em seguida, adigao do Iicor de cozimento que consiste em uma mistura de 1 Iitro de HBL2 e 4,16 Iitros de uma segunda lixivia branca ("WL2") com uma concentragao de alcali efetivo de 124,7 g de NaOH por Iitro adicionados durante um periodo de 12 minutos a 10 bar e 152 0C. Um parametro significativo do processo durante esta serie de operagoes na carga de alcali efetivo total, que e expresso genericamente em termos de porcentagem de alcali no peso de cavacos de madeira (base seca) que e calculada considerando ο volume inteiro de Iicores adicionados e suas respectivas concentragoes. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e 12% de alcali efetivo (EA) como NaOH para a fase de neutralizagao, e 11% de alcali efetivo (EA) como NaOH para a fase de cozimento. As amostras de WL1 e HBL1 deslocados depois da etapa de neutralizagao (o "Neutralizado") sao coletadas para medir e acompanhar ο comportamento do pH, tipicamente a partir do inicio da opera9ao de deslocamento ate ο final desta operagao. O Iicor deslocado e coletado para recuperagao posterior.

O Iicor de cozimento, que compreende HBL2 e WL2, e circulado em uma vazao de 3 Iitros por minuto durante 3 minutos sob uma pressao de 9,1 bar. O digestor e entao aquecido ate 160°C durante um periodo de 14 minutos, e mantido a 160 0C por mais 23 minutos. Uma aliquota da mistura da reagao e retirada para medir a concentragao de NaOH no final da reagao ("EoC"). A EoC e de aproximadamente 23,3 g de NaOH por litro.

O digestor e entao resfriado e a mistura da reagao e Iavada duas vezes com uma solugao caustica diluida. Cada Iavagem usa 15 Iitros de uma solugao aquosa que contem aproximadamente 0,2 g de NaOH por litro de uma solu?ao de Iicor diluida ("DL"). O Iicor gasto depois da primeira Iavagem contem aproximadamente 21,9 g de NaOH por litro, e pode ser usado para preparar uma proxima batelada de Iicor negro quente. O Iicor gasto depois da segunda Iavagem contem aproximadamente 13,0 g de NaOH por litro e e combinado com ο Neutralizado. O Iicor combinado tem um alcali efetivo (EA) de 6,4 g de NaOH por litro (equivalente a 3,88% de NaOH). Na fabrica, esta mistura pode ser evaporada para formar uma solugao caustica mais concentrada para queima na caldeira de recuperagao. O digestor em escala de bancada de laborat0rio e Iimpado

primeiramente circulando DL (licor diluido) atraves do digestor a 1 litro por minuto durante 10 minutos, e depois Iavado duas vezes, primeiro com 33 Iitros de agua pura e depois com 45 Iitros de agua pura. O licor de Iavagem gasto da primeira Iavagem contem aproximadamente 0,9 g de NaOH por litro e pode ser usado para preparar a proxima batelada de licor diluido (DL).

A pasta parda resultante apresenta um niimero Kapa de 11,9, uma viscosidade de 1.117 ml/g, uma solubilidade S10 de 3,54% e uma solubilidade S18 de 2,7%. A reagao tem um rendimento de 39,8%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejei?ao de 0,4%, resultando em um rendimento da peneiragao de 39,4%. O fator H para a reagao e 333.

A Figura 12 e um grafico que representa ο pH e as concentra?oes de alcali efetivo do Neutralizado tiradas de varias amostras, indicando ο nivelamento do teor de alcali, sinalizando finalizagao geral do estagio de cozimento. EXEMPLO2

Processo Kraft usando lixivia branca na etapa de neutralizagao e cozimento.

De acordo com um segundo exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 1 e repetido usando lixivia branca nas fases de neutralizagao e tambem cozimento. O Neutralizado tern um pH de 10,2, e ο Iicor de cozimento final tem uma EoC de 26,7 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 310 e ο fator H para a reagao de cozimento e 394. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira sao, respectivamente: 12% de alcali efetivo (EA) como NaOH para a fase de neutralizagao e 11% deEA como NaOH para a fase de cozimento.

A pasta parda resultante apresenta um NCimero Kapa de 10,3, uma viscosidade de 988 mL/g, uma solubilidade S10 de 3,6% e uma solubilidade S18 de 2,7%. A rea?ao tem um rendimento de 39,3%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeigao de 0,13%, resultando em um rendimento da peneiragao de 39,1%. EXEMPLO 3

Processo Kraft usando CCE 54 na etapa de neutralizagao e lixivia branca na etapa de cozimento, respectivamente.

De acordo com um terceiro exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 1 e repetido, exceto que a lixivia branca para a neutralizagao e substituida por um filtrado da CCE tendo um alcali fetivo (EA) de 54 g de NaOH por litro ("CCE54"). O neutralizado tem um pH de 8,6’ e a mistura de cozimento tem uma EoC de 23,5 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 300’ e ο fator H para a reagao de cozimento e 364. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e, respectivamente: 12% de alcali efetivo (EA) como NaOH para a fase de neutraliza?ao e 11% de EA como NaOH para a fase de cozimento.

A pasta parda resultante apresenta um NClmero Kapa de 11,0, uma viscosidade de 1.059 mL/g, uma solubilidade S10 de 4,0% e uma solubilidade S18 de 3,1%. A reagao tern um rendimento de 40,3%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeigao de 0,16%, resultando em um rendimento da peneiragao de 40,2%. EXEMPLO 4

Processamento Kraft usando CCE54 na etapa de neutralizagao e cozimento De acordo com um quarto exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 1 e repetido, exceto que CCE54 substitui a lixivia branca na etapa de neutralizagao e tambem de cozimento. O neutralizado tem um pH de 11,0, e a mistura de cozimento tem uma EoC de 18.5 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 297 e ο fator H para a reagao de cozimento e 419. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e respectivamente: 12% de EA como NaOH para a fase de neutralizagao e 11% de EA como NaOH para a fase de cozimento.

A pasta parda resultante apresenta um Niimero Kapa de 10,8,

uma viscosidade de 1.118 mL/g, uma solubilidade S10 de 4,5% e uma solubilidade S18 de 3,6%. A reafao tem um rendimento de 40,4%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeipao de 0,09%, resultando em um rendimento da peneirapao de 40,3%. EXEMPLO 5

Processamento Kraft usando lixivia branca "fraca" na etapa de neutralizagao e cozimento.

De acordo com um quinto exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 1 e repetido, exceto que uma lixivia branca com EA de 54 g NaOH por litro ("WL54") na etapa de neutralizagao e tambem de cozimento. O neutralizado tem um pH de 11,3, e a mistura de cozimento tem uma EoC de 18.8 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 300 e ο fator H para a reagao de cozimento e 429. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e respectivamente: 12% de EA como NaOH para a fase de neutraliza?ao e 11% de EA como NaOH para a fase de cozimento. A pasta parda resultante apresenta um NCimero Kapa de 11,2, uma viscosidade de 1.158 mL/g, uma solubilidade S10 de 3,7% e uma solubilidade S18 de 3,1%. A reagao tem um rendimento de 40,2%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeigao de 0,12%, resultando em um rendimento da peneiragao de 40,0%.

Uma comparagao da solubilidade S18 nos Exemplos 2 e 5 sugere que a concentragao mais alta de alcali pode ajudar a suprimir a redeposigao de hemicelulose na etapa de cozimento. Uma comparagao dos resultados nos Exemplos 3, 4 e 5 sugere que ο uso do filtrado da CCE tem um impacto negativo sobre ο teor de hemicelulose no produto final. Para reduzir ainda mais ο teor de hemicelulose 6 ao mesmo tempo maximizar a utilizaQao de filtrados da CCE, os experimentos que seguem foram realizados. EXEMPLO6

Processo Kraft usando CCE60 na etapa de neutralizagao e cozimento. De acordo com um sexto exemplo, ο mesmo processo de

fabricagao de polpa descrito no Exemplo 1 e repetido, exceto que um filtrado da CCE com um EA de 60 g de NaOH por Iitro ("CCE60") substitui lixivia branca na etapa de neutraliza?§o e tambem cozimento. A temperatura de cozimento devido a carga mais alta de alcali na fase de cozimento e baixada de 160 para 155 0C1 mas ο tempo de cozimento e correspondentemente aumentado. O neutralizado tem um pH de 11,2, e a mistura de cozimento tem uma EoC de 24,5 g de NaOH por litro. O fator para a pre-hidrolise e 272, e ο fator H para a reagao de cozimento e 389. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e respectivamente: 12% de EA como NaOH para a fase de neutralizagao e 12,5% de EA como NaOH para a fase de cozimento.

A pasta parda resultante apresenta um NCimero Kapa de 11,4, uma viscosidade de 1.155 mL/g, uma solubilidade S10 de 4,6% e uma solubilidade S18 de 3,6%. A reagao tem um rendimento de 40,7%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeigao de 0,07%, resultando em um rendimento da peneiragao de 40,6%. Embora a CCE60 permita que a temperatura de cozimento seja reduzida em 5 °C, ο tempo de cozimento e carga de alcali para cozimento sao aumentados e ο teor de hemicelulose na pasta parda nao e reduzido em comparagao com ο processo que usa CCE54. EXEMPLO 7

Processo Kraft usando CCE60 na etapa de neutralizagao e uma combinagao de CCE60 e HBL40 na etapa de cozimento, respectivamente.

De acordo com um setimo exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 6 e repetido, exceto que um Iicor negro quente altamente concentrado com um EA de 40,0 g por Iitro ("HBL40") e usado na etapa de cozimento. Neste exemplo, a carga de alcali total na etapa de cozimento e aumentada para 13,0% por causa do uso de mais Iicor negro altamente concentrado (HBL40) como uma parte do Iicor de cozimento.

Alem disso, embora a temperatura de cozimento seja tambem de 155 0C como no Exemplo 6, ο tempo de cozimento e mais curto e comparavel com ο tempo de cozimento nos Exemplos 2-5, onde ο cozimento e realizado a 160 0C. Como consequencia, ο fator H para a reagao de cozimento e mais baixo a 377. O Neutralizado tern um EA de 3,1 g de NaOH por litro, e a mistura de cozimento tem uma EoC de 29,5 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 301. Para este exemplo, a carga de alcali efetivo equivalente total sobre a madeira e respectivamente: 12% de EA como NaOH para a fase de neutralizagao e 13% de EA como NaOH para a fase de cozimento.

A pasta parda resultante apresenta um Niimero Kapa de 10,3, uma viscosidade de 1.107 ml_/g, uma solubilidade S10 de 4,1% e uma solubilidade S18 de 3,1%. A reagao tem um rendimento de 40,1%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejei?ao de 0,09%, resultando em um rendimento da peneirapao de 40,0%. Em comparagao com ο Exemplo 6, um teor mais baixo de hemicelulose evidenciado pela solubilidade S18 e observado. Assim sendo, ο uso de uma concentragao de alcali mais alta e uma combinagao de fluidos alcalinos na etapa de cozimento parece resultar em teor reduzido de hemicelulose. EXEMPLO8

Processo Kraft usando uma CCE70 na etapa de neutralizagao e cozimento. De acordo corn um oitavo exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 7 e repetido, exceto que um filtrado da CCE que tem um EA de 70 g de NaOH por Iitro ("CCE70") e usado na etapa de neutralizagao e uma combinagao de CCE70 e HBL40 e usada na etaPa de cozimento. Alem disso, a carga de alcali efetivo na fase de cozimento e 15%.

O Neutralizado tem um pH de 11,6, e a mistura de cozimento tem uma EoC de 36,1 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 304 e ο fator H para a reagao de cozimento e 301. A pasta parda resultante apresenta um Numero Kapa de 11,0, uma viscosidade de 1.119 ml_/g, uma solubilidade S10 de 4,0% e uma solubilidade S18 de 2,9%. A rea?§o tem um rendimento de 40,0%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeiQao de 0,13%, resultando em um rendimento da peneiragao de 39,9%. Em comparagao com os Exemplos 6 e 7, um teor mais baixo de hemicelulose como evidenciado pela solubilidade S18 tambem e observado. Isto reforga que ο uso de uma concentragao mais alta de alcali e uma combinagao de fluidos alcalinos na etapa de cozimento parece resultar em teor reduzido de hemicelulose. EXEMPLO9

Processo Kraft usando base de lixivia branca.

De acordo com um nono exemplo, ο mesmo processo de fabricagao de polpa descrito no Exemplo 7 e repetido, exceto que para a etapa de neutralizagao a CCE60 e substituida por um primeiro volume de lixivia branca com um EA de cerca de 125 g de NaOH por litro na forma de uma base de lixivia branca como descrito anteriormente, e em seguida, ο filtrado da CCE (CCE60). A carga de alcali efetivo na etapa de neutralizagao e aumentada de 12% para 16% (4% devido a base de lixivia branca). Como conseqiiencia, a carga de alcali efetivo na fase de cozimento e reduzida de 13% para 11%.

O Neutralizado tem um EA de 4,5 g de NaOH por Iitro1 e a mistura de cozimento tem uma EoC de 31,7 g de NaOH por litro. O fator P para a pre-hidrolise e 303 e ο fator H para a reagao de cozimento e 367. A pasta parda resultante apresenta um Nilmero Kapa de 9,7, uma viscosidade de 1.103 ml_/g, uma solubilidade S10 de 4,0% e uma solubilidade S18 de 3,0%. A reagao tem um rendimento de 39,9%. Quando peneirada, a mistura tem uma taxa de rejeigao de 0,03%, resultando em um rendimento da peneiragao de 39,9%. Um teor mais baixo de hemicelulose e evidenciado pela solubilidade S18 tambem e observado. O grau de deslignificagao medido como NOmero Kapa (KN) e mais baixo para ο mesmo nivel de viscosidade (cerca de 1.100 ml_/g) ο que indica uma melhor seletividade do processo, como refletido pela relagao entre viscosidade e Niimero Kapa.

Uma comparagao dos resultados nos Exemplos 2 a 9 (como resumido nas tabelas ilustradas nas Figuras 13A-13B) sugere que a redeposi?ao de hemiceluloses pode ser reduzida atraves do uso de uma base de lixivia branca na etapa de neutralizagao e ο uso de uma combinagao de filtrado da CCE e Iicor negro com contra?ao mais alta na etapa de cozimento. Al®m dissO, ο uso de Iicor negro com concentragao mais alta resulta em carga mais alta de alcali efetivo, ο que e desejavel, pois isto freqQentemente, leva a uma melhor seletividade de deslignificagao (ndmero Kapa mais baixo para ο mesmo nivel de viscosidade). O uso de uma base de lixivia branca e uma combinagao de filtrado da CCE e Iicor negro quente mais concentrado pode resultar tambem em temperature reduzida de cozimento com nenhum efeito adverso sobre ο tempo de cozimento ou qualidade da polpa. Outros experimentos em escalas industrial's sao realizados para confirmar os beneficios da invengao. EXEMPLO 10

Processo Kraft em Escala Industrial com e sem Base de Lixivia Branca.

Um processo de cozimento Kraft e realizado como descrito genericamente nas Figuras 4 e 5. Uma etapa de neutralizagao convencional e realizada como ilustrado nas Figuras 6A e 6B, e um processo aperfeigoado usando uma base de lixivia branca e realizado como ilustrado nas Figuras 7A -7C- No processo aperfeigoado, 40 metros cubicos de lixivia branca com um nivel de alcali efetivo (EA) de 110 g de NaOH por Iitro ("WL110") sao bombeados primeiramente para dentro do digestor em uma vazao de 180 m /hora no inicio de etapa de neutralizagao (um periodo de enchimento de 13 minutos), e em seguida, 72,9 metros cObicos de filtrado da CCE com um nivel de alcali efetivo (EA) de aproximadamente 60 gramas de NaOH por litro. A concentragao do filtrado da CCE do process。de Iavagem da CCE (por exemplo, process。424 na Figura 4) foi neste caso ajustada de 53 - 55 gramas de NaOH por litro para 60 gramas de NaOH por litro adicionando lixivia branca concentrada, um processo que pode ser referido como enriquecimento com lixivia branca. Depois da etapa de neutralizagao, e seguindo a seqiiencia operacional do digestor descrita na Figura 10, primeiramente um volume de Iicor negro quente com um nivel de alcali efetivo (EA) de aproximadamente 45 gramas de NaOH por litro ("HBL45"), e depois um volume de filtrado alcalino da CCE com um nivel de alcali efetivo (EA) de 60 gramas de NaOH por litro sao adicionados para deslocar ο Iicor de neutralizagao gasto. Os cavacos de madeira sao entao cozidos em uma temperatura de aproximadamente 150 - 153 °C para atingir ο fator H alvo. Pequenos ajustes das condigoes de cozimento foram feitos para atingir uma viscosidade-alvo.

As varias condigdes experimentais e a qualidade da polpa resultante estao resumidas na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1

Entrada Condi?oes de Cozimento Qualidade da Polpa Base de Uoncentra^io do Concentra?§o do Fator H Temperatura N2 Kapa Viscosi- S18 Lixivia Filtrado da CCE Licor Negro de dade Depois do Branca (g de NaOH/L) Quente (g de Cozimento Cozimento Usada? NaOH/L) (0C) 1 Nao 62,6 45 200 153 10,7 1.013 3,6 2 N3o 63,4 45 200 151 10,2 1.028 3,7 3 Sim 67.7 45 200 151 8,5 921 2,9 4 Sim 63,5 45 175 151 8,5 942 3,1 Sim 62,2 45 150 151 8,8 1.025 3,1 6 Sim 63,7 45 125 151 11,2 1.074 3,2 7 Sim 63,4 45 150 152 9,9 953 3,0 8 Sim 61,0 45 140 152 10,5 1.031 2,7 9 Sim 61,8 45 125 152 10,4 1.033 3,0 Sim 58,6 45 125 150 10,6 1.031 3,0

Como ilustrado pelos resultados acima, ο uso de uma base de

lixivia branca antes da adi?ao do filtrado da CCE na etapa de neutraliza?ao resulta em redeposigao reduzida de hemicelulose sobre as fibras, como evidenciado pela solubilidade S18 inferior na polpa resultante (comparando as entradas 1-2 com as entradas 3-10 na Tabela 1). Sem a base de lixivia branca, a solubilidade S18 permanece em 3,6% ou acima. O uso de uma base de lixivia branca, opcionalmente com filtrado da CCE e Iicor negro, bem como enriquecimento da lixivia branca durante a neutralizagao e cozimento, Permite atingir simultaneamente uma solubilidade S18 de aproximadamente io 3,0% ou menos com um niimero Kapa de aproximadamente entre 10 e 11 (embora mais amplamente ο valor do nOmero Kapa possa ficar na faixa entre cerca de 8 e 12, deperidendo dos parametros do processos), e produz genericamente uma polpa de qualidade mais alta em comparagao com as tecnicas co 门 voncionsis.

A Figura 14 e um grafico de S18 versus ndrnero Kapa para um

Processo de acordo com uma modalidade aqui descrita, baseado nas quantidades usadas para uma opera?ao industrial (similarmente as quantidades descritas para os processos de cozimento explicados nas Figuras 6 - 9). Como ilustrado na Figura 14’ ο valor de S18 (em porcentagem) e nOmero Kapa para um processo de cozimento convencional esta ilustrado pela Iinha 1405, enquanto que ο os valores de S18 e nOmero Kapa para um processo que usa base de lixivia branca como aqui detalhado estao ilustrados pela Iinha 1410. Os valores quando se usa a base de lixivia branca sao superiores. Particularmente, ο processo baseado nas modalidades aqui descritas pode produzir um valor de S18 na faixa de 3,0, indicando um baixo teor de hemicelulose residual.

Os valores de numero Kapa e os valores de solubilidade fornecidos acima representam as caracteristicas apos ο cozimento da pasta Parda- antes da extra钩ο caustica a frio e branqueamento a jusante. Depois que a extragao caustica a frio convencional for realizada, ο nOmero Kapa seria genericamente reduzido para aproximadamente 7 a 9, e a solublidade S18 pode ser abaixo de 1,7% e pode atingir a faixa de 1,5%. Estes valores representam uma polpa altamente purificada com um teor de alfa-celulose de aproximadamente 97,5% antes do branqueamento, e tendo caracteristicas de viscosidade favoraveis, atingidos de uma maneira que e eficiente e custo mais baixo do que os metodos convencionais para realizar um processamento de polpa de alta qualidade.

ΑΙέηι disso, ο uso de uma base de lixivia branca como aqui io descrito pode evitar ou reduzir ο choque de pH durante ο estagio de neutralizagao, pois quando ο Iicor do filtrado da CCE rico em hemiceluloses encontra os cavacos, eles ja estarao neutralizados pela lixivia branca. A base de lixivia branca aumenta genericamente ο pH dos cavacos de madeira ou outro material organico quando ele fica absorvido dentro das lacunas dos cavacos. A base de lixivia branca eleva ο pH dos cavacos ou outro material similar depois do estagio de pre-hidrolise, mas antes que ο Iicor de filtrado da CCE enriquecido com hemiceluloses encontra pela primeira vez os cavacos. Por este efeito, ο choque de pH e evitado ou minimizado, e as hemiceluloses do filtrado da CCE reciclado pode permanecer na solugao ao inves de ser absorvido ou depositado sobre a polpa. Isto, por sua vez, aumenta a pureza

da pasta parda de polpa e finalmente leva a um produto final com pureza mais alta.

Embora modalidades preferidas da inven^ao tenham sido aqui descritas, muitas variagoes sao possiveis e elas permanecem dentro do conceito e ambito da invengao. Tais variapoes ficariam evidentes para os versados nessas tecnicas depois de inspegao do relatorio descritivo e dos desenhos. A invengao, portanto, nao deve estar restrita exceto dentro do espirito e ambito das reivindicaQoes apensadas.

Claims (42)

1. Metodo para processar material organico que contem polpa, que sofreu pre-hidrolise em um reator, caracterizado pelo fato de que compreende: - adicionar uma primeira quantidade de lixivia branca ao reator como fluido de neutralizagao; -depois de adicionar a primeira quantidade de lixivia branca, adicionar uma solugao alcalina diferente ao reator para completar ο fluido de neutralizagao; -deslocar ο fluido de neutralizagao com um fluido de cozimento; - cozer ο material organico que contem polpa no reator; e -descarregar a polpa cozida do reator.

2. Metodo1 de acordo com a reivindicafao 1, caracterizado pelo fato de que a lixivia branca tern um nivel de alcali efetivo entre 100 e 130 gramas de NaOH por litro.

3. Metodo, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que a solugao alcalina diferente compreende um filtrado alcalino de extragao caustica a frio.

4. Metodo, de acordo com a reivindicagao 3, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio tern um nivel de alcali efetivo entre 50 e 75 gramas de NaOH por litro.

5. Metodo, de acordo com a reivindicagao 4, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio tern um nivel de alcali efetivo entre 60 e 68 gramas de NaOH por litro.

6. Metodo, de acordo com a reivindicagao 4, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio e enriquecido com lixivia branca para aumentar sua concentrapao de alcali efetivo.

7. Metodo, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que ο fluido de cozimento compreende um filtrado alcalino de extragao caustica a frio no Iugar de lixivia branca.

8. Metodo, de acordo com a reivindicagao 7, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio tern um nivel de alcali efetivo entre 50 e 75 gramas de NaOH por litro.

9. Metodo, de acordo com a reivindica^ao 7, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio tem um nivel de alcali efetivo entre 60 e 68 gramas de NaOH por litro.

10. Metodo1 de acordo com a reivindicaQao 7, caracterizado pelo fato de que ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio e enriquecido com lixivia branca.

11. Metodo, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que um Iicor negro quente e usado na etapa de cozimento em conjunto com ο filtrado alcalino de extragao caustica a frio.

12. Metodo, de acordo com a reivindicagao 11, caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente tem um nivel de alcali efetivo entre 38 e 50 gramas de NaOH por litro.

13. Metodo, de acordo com a reivindicagao 11’ caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente tem um nivel de alcali efetivo entre 40 e 45 gramas de NaOH por litro.

14. Metodo, de acordo com a reivindicagao 13, caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente e enriquecido com lixivia branca para aumentar sua concentragao de alcali efetivo.

15. Metodo, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que a polpa cozida e submetida a um estagio de extra5§o caustica (CCE) a frio, e e produzida uma polpa purificada que tem um teor alfa maior do que 98%.

16. Metodo, de acordo com a reivindicagao 15, caracterizado pelo fato de que a polpa purificada tem um niimero kapa entre 7 e 9.

17. Metodo, de acordo com a reivindicagao 1, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de lixivia branca fornece pelo menos 10% da carga de alcali efetiva total aplicada na fase de neutralizagao.

18. Metodo, de acordo com a reivindica^ao 1, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de lixivia branca fornece entre 13% e 25% da carga de alcali efetiva total aplicada na fase de neutralizagao.

19. Metodo para processar polpa, caracterizado pelo fato de que compreende: _ adicionar materials organicos que contem polpa a um digestor; -realizar uma pre-hidrolise; -adicionar uma primeira quantidade de lixivia branca ao digestor como um fluido de neutraliza^ao; depois de adicionar a primeira quantidade de lixivia branca, adicionar uma solu^ao que inclui uma primeira quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio ao digestor para completar ο fluido de neutralizagao; _ deslocar ο fluido de neutralizagao com um fluido de cozimento que compreende pelo menos um Iicor negro quente enriquecido com uma quantidade adicional de lixivia branca, e em seguida, adicionar uma segunda quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio; -cozer ο material organico que contem polpa no digestor; e -descarregar a polpa cozida do digestor.

20. Metodo, de acordo com a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de que a lixivia branca tem um nivel de alcali efetivo entre 100 e 130 gramas de NaOH por litro.

21. Metodo, de acordo com a reivindicaQao 20, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de lixivia branca fornece pelo menos 10% da carga de alcali efetiva total aplicada na fase de neutraliza^ao.

22. Metodo, de acordo com a reivindica?ao 21, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de lixivia branca fornece entre 13% e 25% da carga de alcali efetiva total aplicada na fase de neutralizagao

23. Metodo, de acordo com a reivindicagao 20, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio tem um nivel de alcali efetivo entre 50 e 75 gramas de NaOH por litro.

24. Metodo, de acordo com a reivindicagao 20, caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio tem um nivel de alcali efetivo entre 60 e 68 gramas de NaOH por litro.

25. Metodo, de acordo com a reivindicaQao 24’ caracterizado pelo fato de que a primeira quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio e enriquecida com lixivia branca.

26. Metodo, de acordo com a reivindica^ao 19, caracterizado pelo fato de que a segunda quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio tem um nivel de alcali efetivo entre 50 e 75 gramas de NaOH por litro.

27. Metodo, de acordo com a reivindicagao 26, caracterizado pelo fato de que a segunda quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio tem um nivel de alcali efetivo entre 60 e 68 gramas de NaOH por litro

28. Metodo, de acordo com a reivindicagao 27, caracterizado pelo fato de que a segunda quantidade de filtrado alcalino de extragao caustica a frio e enriquecida com lixivia branca.

29. Metodo, de acordo com a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente compreende pelo menos metade do fluido de cozimento total.

30. Metodo, de acordo com a reivindicagao 19’ caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente tem um nivel de alcali efetivo entre 38 e 50 gramas de NaOH por litro.

31. Metodo, de acordo com a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente tem um nivel de alcali efetivo entre 40 e 45 gramas de NaOH por litro.

32. Metodo, de acordo com a reivindicagao 31, caracterizado pelo fato de que ο Iicor negro quente e enriquecido com lixivia branca ou filtrado alcalino de extragao caustica a frio.

33. Metodo, de acordo com a reivindicagao 19, caracterizado pelo fato de que a polpa cozida e submetida a um estagio de extragao caustica (CCE) a frio, e produzida uma polpa purificada que tem um teor alfa maior do que 97%.

34. Metodo, de acordo com a reivindicagao 33, caracterizado pelo fato de que a polpa purificada tem um ndrnero kapa entre 8 e 12.

35. Polpa semipurificada derivada de materia vegetal, caracterizado pelo fato de que a dita polpa semipurificada tem um teor residual de hemiceluloses menor do que 3,0 por cento, medido em termos de solubilidade S18 e um nijmero kapa maior do que 8 depois de cozer, mas antes da extragao caustica a frio.

36. Polpa semipurificada, de acordo com a reivindicagao 35’ caracterizado pelo fato de que a materia vegetal e uma madeira de fibra curta.

37. Polpa semipurificada, de acordo com a reivindicagao 35’ caracterizado pelo fato de que depois da extrapao caustica a frio, mas antes do branqueamento, ο teor residual de hemiceluloses nao e maior do que 1,7 por cento, medido em termos de solubilidade S18, e ο nCimero kapa nao e menor do que 9.

38. Metodo para coser polpa, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: - colocar ο material Iignocelulosico em um reator e realizar uma pre-hidrolise; _ adicionar fluido de neutralizagao ao reator, ο fluido de neutralizagao compreende uma primeira quantidade de lixivia branca como uma base que tem um nivel de alcali efetivo entre 100 e 130 gramas de NaOH por litro, e em seguida, uma primeira quantidade de uma solupao diferente que inclui um filtrado alcalino que tem um nivel de alcali efetivo entre 60 e 68 gramas de NaOH por litro, sendo que a primeira quantidade de lixivia branca compreende entre 10% e 30% da carga de alcali efetiva total na fase de neutralizagao; _ deslocar ο fluido de neutraliza^ao no reator com um fluido de cozimento que compreende um Iicor negro quente que tem um nivel de alcali efetivo entre 30 e 50 gramas de NaOH por litro e um filtrado alcalino de extragao caustica a frio que tem um nivel de alcali efetivo entre 50 e 75 gramas de NaOH por litro; -cozer ο material organico que contem polpa no reator, e -descarregar a polpa cozida do reator, sendo que a polpa cozida tem um teor residual de hemiceluloses de 3,1% ou menos, medido em termos de solubilidade S18.

39. Metodo1 de acordo com a reivindicagao 38, caracterizado pelo fato de que ο material Iignocelulosico compreende madeira de fibra curta.

40. Metodo, de acordo com a reivindicagao 38，caracterizado pelo fato de que a temperatura do reator durante ο cozimento e entre 150 e 153 graus Celsius.

41. Metodo1 de acordo com a reivindicagao 38, caracterizado pelo fato de que a polpa cozida tem um niimero kapa maior do que 8,0.

42. Metodo, de acoOrdo com a reivindicagao 38, caracterizado pelo fato de que ο fluido de cozimento e enriquecido com lixivia branca.