ES2263907T3 - Control de materias solidas disueltas durante la fabricaion de pasta de papel. - Google Patents
Control de materias solidas disueltas durante la fabricaion de pasta de papel.Info
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Abstract
Sistema de digestor hidráulico de vasija única (215) para la digestión de material fibroso celulósico, comprendiendo el sistema (215): una vasija sustancialmente vertical (221) que presenta una parte superior (220) y una parte inferior (222), un lodo de material celulósico triturado que se va a digerir introducible adyacente a la parte superior (220), y pasta de papel extraíble adyacente a la parte inferior (222); una zona de cocción continua dispuesta en un primer nivel de de dicho digestor (221), y que comprende un primer conjunto de criba de cocción (224) y un segundo conjunto de criba de cocción (225) para retirar licor de la zona de cocción; un primer bucle de circulación de cocción (226, 227, 228, 229) asociado con dicho primer conjunto de criba (224) para la circulación del licor retirado hacia el interior de dicho digestor (221) en la proximidad de dicho primer conjunto de criba (224) y un segundo segundo bucle de circulación de cocción (235, 236, 237, 238, 239) asociado con dicho segundo conjunto de criba (225) para la circulación del licor retirado hacia el interior de dicho digestor (221) en la proximidad de dicho segundo conjunto de criba (225); y un conjunto de criba de extracción (245) con un conducto de extracción (246) dispuesto en un segundo nivel vertical en dicha vasija (221), por debajo de dicho primer nivel, conduciendo el conducto de extracción (246) a la recuperación, un tercer conjunto de criba (253) dispuesto por debajo de dicho conjunto de criba de extracción (245), que comprende además un conducto (232) para añadir líquido de dilución (233) a dicho primer bucle de circulación de cocción, presentando el líquido de dilución (233) una concentración de DOM menor que el líquido retirado en dicho primer bucle de circulación de cocción (226, 227, 228, 229) y dos conductos (241, 242) para añadir líquido de dilución en forma de licor blanco y filtrado de lavado respectivamente a dicho segundo bucle de circulación de cocción (235, 236, 237, 238, 239), presentando dichos líquidos de dilución un contenido de DOM menor que el licor que circula en dicho segundo bucle de circulación de cocción (235, 236, 237, 238, 239), para reducir la concentración de DOM en la zona de cocción adyacente a los conjuntos de criba (224; 225) e incrementar así la resistencia de la pasta de papel así producida, presentando el segundo bucle de circulación (235, 236, 237, 238, 239) un conducto de extracción (240) conectado al mismo.
Description
Control de materias sólidas disueltas durante la
fabricación de pasta de papel.
La presente solicitud es una solicitud
divisionaria de la solicitud de patente europea nº 94912158.6,
publicada como EP nº 0698139 A1.
Según el conocimiento convencional, en la
técnica de fabricación de pasta de papel kraft de celulosa, el nivel
de material orgánico disuelto (DOM) que principalmente comprende
hemicelulosa disuelta y lignina, pero también celulosa disuelta,
compuestos extractivos y otros materiales extraídos de la madera por
el proceso de cocción - se conoce que tiene un efecto perjudicial en
las posteriores etapas del proceso de cocción impidiendo la
deslignificación debido al consumo de productos químicos de cocción
activa en licor antes de que pueda reaccionar con la lignina
residual o nativa en la madera. El efecto de la concentración del
DOM en otras partes de la cocción, además de en las fases
posteriores, se cree que es insignificante según los conocimientos
convencionales. La acción perjudicial del DOM durante las fases
posteriores de la cocción se reduce al mínimo en los actuales
procesos de cocción continua, sobre todo utilizando un digestor
EMCC® de Kamyr, Inc., de Glens Falls, N. Y., puesto que el flujo
contracorriente del licor (incluyendo el licor blanco) al final de
la cocción reduce la concentración de DOM al final de la fase de
"deslignificación global" y a través de la denominada fase de
"deslignificación residual".
La familia de esta solicitud divisionaria
reivindica unos procedimientos y un aparato para la cocción kraft
destinados a tal efecto, a saber.
Un procedimiento para la producción continua de
pasta de papel kraft mediante la cocción de material fibroso
celulósico triturado en un digestor continuo donde el licor
producido contiene materia orgánica disuelta, incluyendo el
procedimiento las etapas de extraer parte del líquido en una
pluralidad de diferentes fases durante la cocción kraft del
material y sustitución de parte o la totalidad del licor extraído
con un líquido que contiene un nivel sustancialmente más bajo de
materia orgánica disuelta, realizándose la extracción y la
sustitución durante la impregnación, cerca de la iniciación de la
cocción, durante la fase intermedia de la cocción y cerca del final
de la cocción, mediante el cual el nivel de materia orgánica
disuelta en el licor en el digestor es reducido y la pasta de papel
obtenida tiene mejor resistencia mecánica de la pasta de papel y
mayor blanqueabilidad y se reduce el consumo de productos
químicos.
Un procedimiento de cocción de pasta de papel
celulósica Kraft en un digestor por lotes capaz de producir por lo
menos ocho toneladas de pasta de papel celulósica al día, teniendo
el digestor una criba y una línea de recirculación para retirar
licor desde la criba y reintroducir licor al digestor por lotes a un
nivel diferente de la criba, comprendiendo el procedimiento:
- a)
- cocción kraft de por lo menos ocho toneladas de pasta de papel al día en el digestor por lotes;
- b)
- extracción de licor del digestor desde el digestor a través de la línea de recirculación, y
- c)
- tratamiento del licor en la línea de recirculación para reducir la concentración de la materia orgánica disuelta en ella y reintroducción de ese licor tratado al digestor a un nivel diferente de la criba mediante el cual se reduce sustancialmente el nivel de materia orgánica disuelta en el licor en el digestor a través de toda la cocción y la pasta de papel obtenida tiene una mejor resistencia mecánica y blanqueabilidad y se reduce el consumo de productos químicos.
Un aparato para la cocción de pasta de papel
celulósica kraft, comprendiendo el aparato un digestor continuo
vertical, cribas a diferentes niveles y distintas fases de cocción
para el digestor, caracterizado porque cada una de dichas cribas
tiene una línea de extracción asociada para extraer licor durante
las diferentes fases de la cocción kraft y dispone de medios, para
cada una de dichas cribas, para sustituir o tratar parte o la
totalidad del licor extraído del digestor a través de las líneas de
extracción, de modo que el licor reintroducido en el digestor tenga
un nivel más bajo de materia orgánica disuelta que el del
correspondiente licor extraído y de modo que el nivel de materia
orgánica disuelta en el licor en el digestor sea reducida.
Aparato para la cocción de pasta de papel
celulósica kraft que comprende:
- \bullet
- un digestor de pasta de papel kraft por lotes capaz de tratar por lo menos ocho toneladas de pasta de papel al día;
- \bullet
- una criba asociada con el digestor por lotes;
- \bullet
- una línea de recirculación para extraer líquido de la criba y reintroducir licor a dicho digestor por lotes a un nivel diferente al de la criba, y
- \bullet
- medios de tratamiento, en la línea de recirculación, para tratar el licor así extraído para reducir la concentración de la materia orgánica disuelta sustancialmente a través de toda la cocción, siendo dichos medios cualquiera entre medios de dilución, medios de extracción y dilución, medos de absorción, medios de precipitación, medios de pasivación, medios de separación por gravedad, medios de extracción supercrítica y medios de evaporación, mediante el cual el licor reintroducido al digestor tiene un más bajo nivel de materia orgánica disuelta que el extraído y se reduce el nivel de materia orgánica disuelta en el digestor.
La invención proporciona un digestor de vasija
única en el que el nivel de los sólidos disueltos en el mismo están
controlados, asegurando de esta manera que el DOM no ejerce un
efecto adverso en la cocción.
El mecanismo mediante el cual el material DOM
afecta a las fibras de la pasta de papel y por lo tanto afecta
desfavorablemente a la resistencia mecánica de la pasta de papel no
ha sido positivamente identificado, pero se supone que se debe a
una tasa de transferencia masiva reducida de los productos orgánicos
extraíbles por álcalis a través de las paredes de las fibras
inducida por el DOM que rodea a las propias fibras y la
extractabilidad diferencial de las zonas cristalinas en las fibras
en comparación con las zonas amorfas (es decir, nodos). En
cualquier caso, se ha demostrado según la invención, que si la
concentración o nivel de DOM se minimiza al mínimo a través de la
cocción, la resistencia mecánica de la pasta de papel se incrementa
significativamente.
Como se explicará más adelante, se ha
descubierto, según la presente invención que si el nivel de DOM está
próximo a cero a través de una cocción kraft, la resistencia al
desgarro de la pasta de papel se incrementa en gran medida, es
decir, incrementos de hasta un 25% (v.g., 27%) a una resistencia a
la tracción de 11 km en comparación con la pasta de papel kraft
obtenida por medios convencionales. Incluso las reducciones del
nivel de DOM a la mitad o la cuarta parte de sus niveles normales
incrementan también significativamente la resistencia mecánica de
la pasta de papel.
En las cocciones kraft modernas, no es inusual
que la concertación de DOM en algunos puntos durante la cocción
kraft sea de 130 gramos por litro (g/l) o más y a 100 g/l o más en
numerosos puntos durante la cocción kraft (por ejemplo, en la
circulación inferior, circulación de bordes, extracciones superiores
y principales y circulación de MC en Kamyr, Inc., digestores
continuos de MCC.RTM) aun cuando el nivel de DOM se mantenga entre
30-90 g/l en la circulación de lavado (en
posteriores fases de cocción, según los conocimientos
convencionales). En dichas situaciones convencionales, tampoco es
inusual para el componente de lignina del nivel de DOM que sea
superior a 60 g/l y de hecho, incluso superior a 100 g/l y para el
componente de hemicelulosa del nivel de DOM por encima de 20 g/l.
No se conoce si el componente de hemi-celulosa
disuelto tiene un más fuerte efecto adverso sobre la resistencia
mecánica de la pasta de papel (p.e., afectando adversamente a la
transferencia masiva de productos orgánicos fuera de las fibras)
que la lignina o viceversa o si el efecto es sinergístico, aunque se
sospecha que la hemi-celulosa disuelta tenga una
influencia significativa.
De nuevo, como se ha expuesto en la solicitud de
la misma familia, se ha reconocido, por primera vez, que la
concentración de DOM a través de una cocción kraft debe reducirse
al mínimo para afectar positivamente a la blanqueabilidad de la
pasta de papel, reducir el consumo de productos químicos y quizás,
un incremento más importante de la resistencia mecánica de la pasta
de papel, al reducir al mínimo los niveles de DOM, se puede ser
capaz de diseñar más pequeños digestores continuos mientras se
obtiene el mínimo rendimiento y se podrá obtener algunos beneficios
de los digestores continuos por sistemas por lotes. Pueden preverse
varios de estos resultados beneficiosos manteniendo la
concentración de material DOM a 100 g/l o menos a través de
prácticamente toda la cocción kraft (es decir, principio, parte
intermedia y final de la deslignificación en masa) y
preferiblemente unos 50 g/l o menos (cuanto más próximo a cero esté
el DOM, tanto más positivos serán los resultados). Es
particularmente deseable mantener la componente de lignina a 50 g/l
o menos (preferiblemente unos 25 g/l o menos) y el nivel de
hemi-celulosa a 15 g/l o menos (preferiblemente unos
10 g/l o menos).
Como se ha expuesto además en la solicitud de la
misma familia, se ha encontrado también que es posible pasivar los
efectos adversos sobre la resistencia mecánica de la pasta de papel
de la concentración de DOM, por lo menos en una importante medida.
Según este aspecto de la invención se ha descubierto que si se
retira el licor negro y se somete a termotratamiento a presión
según la patente US nº 4929307, por ejemplo, a una temperatura
aproximada de 170 a 350ºC (preferiblemente 240ºC) durante unos 5 a
90 minutos (preferiblemente de 30 a 60 minutos) y a continuación se
reintroduce puede conseguirse un incremento en la resistencia al
desgarramiento de hasta un 15%. El mecanismo mediante el cual se
produce la pasivación del DOM por termotratamiento no está tampoco
completamente entendido, pero es coherente con la hipótesis
anteriormente descrita y sus resultados son espectaculares en lo que
respecta a la resistencia mecánica de la pasta de papel.
El documento EP0477059 da a conocer un
procedimiento para la digestión continua de material fibroso
celulósico triturado, en el que una porción de líquido en el lodo
puede ser retirado a través de una criba, calentado y recirculado y
puede añadirse licor blanco al bucle de recirculación.
El documento US670088 da a conocer un
procedimiento para la preparación de pasta de papel celulósica por
deslignificación de material lignocelulósico, en el que el licor es
extraído y se hace pasar a un separador y recirculado, retirando el
separador la lignina disuelta que presenta un peso molecular
superior a 3.500.
Según la presente invención, están previstos un
aparato y un procedimiento correspondiente para incrementar la
resistencia de la pasta de papel kraft que contempla los efectos
adversos del DOM sobre ésta, como se ha expuesto anteriormente,
para sistemas continuos. Asimismo, según la presente invención está
asimismo prevista una pasta de papel kraft de resistencia
aumentada. Además, según la invención, el factor H puede reducirse
significativamente, por ejemplo, por lo menos una caída del 5% en el
factor H para conseguir un número Kappa dado. Además, la cantidad
de producto alcalino efectivo consumido puede también reducirse en
gran medida, por ejemplo, mediante por lo menos un 0,5% sobre
madera (p.e., un 4%) para conseguir un número Kappa particular.
También puede conseguirse una mejora de la blanqueabilidad, por
ejemplo, incrementando el brillo ISO en por lo menos una unidad en
un factor de Kappa de secuencia completa particular.
Un primer aspecto de la invención proporciona un
sistema de digestor hidráulico de una sola vasija para la digestión
de material fibroso celulósico, comprendiendo el sistema: una vasija
sustancialmente vertical que presenta una parte superior y una
parte inferior, un lodo de material celulósico triturado que va a
ser digerido introducible adyacente a la parte superior, y pasta de
papel que puede retirarse adyacente a la parte superior; una zona
de cocción continua dispuesta en el primer nivel de dicho digestor,
y que comprende un primer conjunto de criba de cocción y un segundo
conjunto de criba de cocción para retirar licor de la zona de
cocción; un primer bucle de circulación de cocción asociado con
dicho primer conjunto de criba para la circulación del licor
retirado al interior de dicho digestor en la proximidad de dicho
primer conjunto de criba y un segundo bucle de circulación de
cocción asociado con dicho segundo conjunto de criba para la
circulación del licor retirado al interior de dicho digestor en la
proximidad de dicho segundo conjunto de criba; y un conjunto de
criba de extracción con un conducto de extracción dispuesto en un
segundo nivel vertical en dicha vasija, por debajo de dicho primer
nivel, conduciendo el conducto de extracción a una recuperación, un
tercer conjunto de criba dispuesto por debajo de dicho conjunto de
criba de extracción, que comprende además un conducto para añadir
líquido de dilución a dicho primer bucle de circulación de cocción,
presentando el líquido de dilución una concentración de DOM menor
que el líquido retirado en dicho primer bucle de circulación de
cocción y dos conductos para añadir líquido de dilución en forma de
licor blanco y filtrado de lavado respectivamente a dicho segundo
bucle de circulación de cocción, presentando dichos líquidos de
dilución un contenido de DOM menor que el líquido que circula en
dicho segundo bucle de circulación de cocción, con el fin de reducir
la concentración de DOM en la zona de cocción adyacente a los
conjuntos de criba y de esta manera incrementar la resistencia de la
pasta de papel así producida, presentando el segundo bucle de
circulación un conducto de extracción conectado
a éste.
a éste.
Preferentemente, el sistema de digestor
comprende además un conducto de extracción conectado al primer bucle
de circulación de cocción.
Un segundo aspecto de la invención proporciona
un procedimiento de impregnación de desplazamiento y de dilución
de extracción en cribas de cocción superiores según el primer
aspecto de la invención, comprendiendo el procedimiento retirar
licor del primer conjunto de criba de cocción a través del primer
bucle de circulación de cocción, extraer parte del licor retirado
del primer bucle de circulación de cocción y añadir licor blanco a
dicho licor retirado y recircular el flujo de los licores
combinados al interior del digestor cerca del primer conjunto de
criba de cocción, y añadir dicho licor blanco, que presenta una
concentración de DOM menor que el licor retirado, a dicho flujo
antes de la recirculación del mismo en el digestor.
Un objetivo principal de la invención consiste
en producir pasta de papel kraft de resistencia incrementada, y/o
asimismo reducir típicamente el factor H y el consumo de álcali, e
incrementar la blanqueabilidad. Este y otros objetivos de la
invención se pondrán claramente de manifiesto a partir de una
inspección de la descripción detallada de la invención y a partir
de las reivindicaciones adjuntas.
La Fig. 1 es una ilustración esquemática de una
realización ejemplar de un equipo de cocción continua de pasta de
papel kraft según la invención, para realizar procedimientos
ejemplificativos según la presente invención que es objeto de la
solicitud de la misma familia;
Las Figs. 2 y 3 son representaciones gráficas de
la resistencia mecánica de la pasta de papel obtenida según la
presente invención en comparación con la pasta de papel kraft
obtenida bajo condiciones idénticas solamente sin practicar la
invención;
La Fig. 4 es una representación gráfica del
factor H para obtener pasta de papel según la invención en
comparación con la pasta de papel kraft obtenida bajo condiciones
idénticas sin practicar la invención;
La Fig. 5 es una representación gráfica del
compuesto alcalino efectivo consumido durante la producción de
pasta de papel, según la presente invención, en comparación con la
producción de pasta de papel bajo condiciones idénticas solamente
no practicando la invención.
La Fig. 6 es una representación gráfica del
producto alcalino consumido frente a un porcentaje de licor de
fábrica papelera en comparación con el licor libre de DOM;
La Fig. 7 es una representación gráfica que
compara la respuesta de brillo para pastas de papel obtenidas según
la presente invención en comparación con la pasta de papel kraft
obtenida bajo condiciones idénticas no practicando a invención;
Las Figs. 8 a 12B inclusive son también
representaciones gráficas de varios aspectos de resistencia mecánica
de la pasta de papel obtenida según la presente invención, en las
Figs. 10A-10B que se comparan con la pasta de papel
kraft obtenida bajo condiciones idénticas solamente no practicando
la invención;
La Fig. 13 es una representación gráfica de
concentraciones de DOM basadas en el análisis del licor real para
cocción de laboratorio con tres diferentes fuentes de licor en
varias fases durante la cocción;
La Fig. 14 es una ilustración esquemática de un
digestor ejemplificativo de un sistema de cocción hidráulico de dos
vasijas que practica la invención;
La Fig. 15 es una representación gráfica de una
investigación teórica que compara la concentración de DOM en un
digestor MCC® convencional comparado con el digestor de la Fig.
14;
las Figs. 16 y 17 son ilustraciones esquemáticas
de otros digestores ejemplificativos según la presente
invención.
La Fig. 18 es una ilustración esquemática de un
digestor ejemplificativo según la presente invención; y
Las Figs. 19 a 23 son unas representaciones
gráficas de investigaciones teóricas de la variación de la dilución
y los parámetros de extracción utilizando el digestor de la Fig.
17.
La Fig. 1 ilustra un sistema digestor de pasta
de papel kraft hidráulico de dos vasijas, tal como el vendido por
Kamyr Inc. de Glens Falls, N.Y., modificado para practicar
procedimientos ejemplares según la invención que es objeto de la
solicitud de la misma familia. La forma de realización de la Fig. 1
se incorpora en la presente memoria como referencia y para
proporcionar una fuente de antecedentes para la presente invención.
Por supuesto, cualesquiera otros sistemas de digestores continuos
existentes también puede modificarse para realizar la invención,
incluyendo digestores hidráulicos de vasija única, de fase de vapor
de vasija única y de fase de vapor de vasija
doble.
doble.
En la forma de realización ejemplificativa
ilustrada en la Fig. 1, una vasija de impregnación convencional
(IV) 10 está conectada a un digestor continuo vertical convencional
11. Material fibroso celulósico triturado arrastrado en agua y
licor de cocción es transportado desde un alimentador a alta presión
convencional a través del conducto 12 a la parte superior de la
vasija IV 10 y parte del licor se retira en el conducto 13 como es
convencional y se hace retornar al alimentador de alta presión.
Según la presente invención, para poder reducir
la concentración de licor de DOM (tal como se utiliza en esta
memoria y reivindicaciones, materias orgánicas disueltas, lignina y
hemi-celulosa primariamente disuelta pero también
celulosa disuelta, productos extractivos y otros materiales
extraídos de la madera por el proceso de cocción kraft) se retira
mediante la bomba 14 en el conducto 15 (o desde la parte superior de
la vasija 10) y se trata en la fase 16 para eliminar o pasivar el
material DOM o sus constituyentes seleccionados. La fase 16 puede
ser una fase de precipitación (p.e., haciendo bajar el pH por debajo
de 9), una fase de absorción (p.e., una columna de fibra de
celulosa o carbón activado) o dispositivos para realizar la
filtración (p.e., ultrafiltración, microfiltración, nanofiltración,
etc.), extracción de disolventes, destrucción (p.e., mediante
bombardeo con radiación), extracción supercrítica, separación por
gravedad o evaporación (seguida por condensación).
El licor de sustitución (p.e., después de la
fase 16) puede añadirse, o no, al conducto 13 por la bomba 14 en el
conducto 17, dependiendo de si se practica la impregnación de manera
cocorriente o contracorriente. El licor de sustitución añadido en
el conducto 17, en lugar de licor extraído tratado en la fase 16,
puede ser licor de dilución, p.e., licor blanco reciente (p.e.,
sustancialmente libre de DOM), agua, filtrado de dispositivo
lavador (p.e., filtrado de dispositivo lavador de material usado),
filtrado de soplado en frío o combinaciones de ellos.
Si se desea mejorar la sulfidicidad del licor
que circula por los conductos 12, 13, puede añadirse licor negro en
el conducto 17, pero el licor negro debe tratarse de modo que
efectúe la pasivación del DOM, según se describirá más adelante.
En cualquier caso, el licor extraído en 15 tiene
una concentración en DOM relativamente alta, mientras que el
añadido en 17 tiene un nivel de DOM efectivo mucho más bajo, de modo
que queda positivamente afectada la resistencia mecánica de la
pasta de papel.
En la propia vasija de impregnación 10, el
material DOM se controla también preferiblemente utilizando una
criba convencional 18, una bomba 19 y el conducto de reintroducción
20. Al líquido recirculado en el conducto 20 se añade, según se
indica por el conducto 21, líquido de dilución para diluir la
concentración del DOM. Además, el líquido de dilución incluye por
lo menos algún licor blanco. Es decir, el licor reintroducido en el
conducto 20 tendrá un nivel de DOM efectivo sustancialmente más bajo
que el licor retirado a través de la criba 18 e incluirá al menos
algún licor blanco. Una fase de tratamiento 16' - como la fase 16 -
puede también proporcionarse en el conducto 20 como se muestra en
la línea de trazos de la Fig. 1.
Desde la parte inferior de la vasija IV 10, el
lodo de material fibroso celulósico triturado pasa a través del
conducto 22 a la parte superior del digestor 11 y como se conoce,
parte del líquido del lodo se retira en el conducto 23, mientras
que se añade licor en 24 y pasa a través de un calentador (que suele
ser un calentador indirecto) 25 y luego se reintroduce por la parte
inferior de la vasija IV 10 a través del conducto 26 y/o se
introduce cerca del comienzo del conducto 22 según se indica en 27
en la Fig. 1.
En los digestores continuos existentes, se suele
retirar líquido a varios niveles del digestor, se caliente y luego
se reintroduce al mismo nivel que fue retirado; sin embargo, bajo
circunstancias normales, el licor no se extrae del sistema y se
sustituye con licor de DOM reducido reciente. En los digestores
continuos existentes, se extrae licor negro en una toma central en
el digestor y el licor negro no se reintroduce, sino que se envía a
tanques de separación y luego se pasa, por último, a una caldera de
recuperación o dispositivo similar. En contradistinción al digestor
continuo existente, el digestor continuo 11 según la invención
extrae realmente licor en varias fases diferentes y distintas
alturas y sustituye el licor extraído con licor que tiene una
concentración de DOM más baja. Esto se realiza cerca del comienzo de
la cocción, en la parte intermedia de la cocción y cerca del final
de la cocción. Utilizando el digestor 11 ilustrado en la Fig. 1 y
practicando el procedimiento según la invención, la pasta de papel
descargada en el conducto 28 ha incrementado la resistencia mecánica
en comparación con la pasta de papel kraft convencional tratada bajo
cualesquiera otras condiciones idénticas en un digestor continuo
existente.
El digestor 11 incluye un primer conjunto de
cribas de retirada 30 adyacentes a su parte superior, cerca del
comienzo de la cocción, un segundo conjunto de criba 31 cerca de la
parte intermedia de la cocción y tercero y cuarto conjuntos de
cribas 32, 33 cerca del final de la cocción. Las cribas
30-33 están conectadas a las bombas
34-37, respectivamente, que pasan a través de los
conductos de recirculación 38-41, respectivamente,
incluyendo opcionalmente calentadores 42-45,
respectivamente, siendo convencionales por sí mismos estos bucles
de recirculación. No obstante, según la invención, parte de líquido
retirado se extrae, en los conductos 46-49,
respectivamente, cuando pasa a través del conducto 46 a una serie de
tanques separadores 50, como se ilustra en asociación con el primer
juego de cribas 30 en la Fig. 1.
Para reponer el licor extraído, que tiene una
concentración en DOM relativamente alta y para bajar el nivel de
DOM, se añade licor de sustitución (dilución), según se indica por
las líneas 51 a 54 inclusive, respectivamente, añadiéndose licor en
las líneas 51 a 54 que tienen una concentración en DOM efectiva
significativamente más baja que el licor extraído en las líneas
46-49, en cuanto a afectar positivamente a la
resistencia mecánica de la pasta de papel. El licor añadido en la
línea 51 a 54 puede ser el mismo que los licores de dilución
descritos anteriormente con respecto a la línea 17. Los calentadores
42-45 calientan el licor de sustitución, así como
cualquier licor recirculado, a prácticamente la misma temperatura
que (generalmente algo superior) el licor retirado.
Cualquier número de cribas 30-33
puede proporcionarse en el digestor 11.
Antes de transportar el licor extraído a un
lugar lejano y sustituirlo por licor de sustitución, el licor
extraído y el licor de sustitución pueden pasarse en la relación de
intercambio de calor entre sí, según se indica esquemáticamente por
la referencia numérica 56 en la Fig. 1. Asimismo, el licor extraído
puede tratarse para eliminar o pasivar el DOM existente y luego
reintroducirse inmediatamente como el licor de sustitución (con
otro licor de dilución añadido, si así se desea). Esto se ilustra
esquemáticamente por la referencia numérica 57 en la Fig. 1, donde
el licor extraído en la línea 48 se trata en la estación 57 (como la
fase 16) para eliminar DOM y luego se reintroduce en 53. Se añade
también licor blanco según se indica en la Fig. 1 y por supuesto, en
cada una de las fases asociadas con las cribas 30-33
en la Fig. 1 puede añadir licor blanco (a las líneas
51-54, respectivamente).
Otra opción para el bloque de tratamiento 57,
ilustrado de manera esquemática en la Fig. 1, es el calentamiento a
presión del licor negro. Desde la criba 32 se retira el licor que
puede considerarse "licor negro" y una parte se extrae en la
línea 48. El calentamiento a presión en la fase 57 puede tener lugar
según la patente U.S. 4.929.307, cuya exposición está incorporada a
la presente memoria como referencia. En condiciones normales, en la
fase 57 el licor negro sería calentado entre 170 y 350ºC
(preferiblemente por encima de 190ºC, p.e., a aproximadamente
240ºC) a presión superatmosférica durante 5 a 90 minutos
(preferiblemente 30-60 minutos) a por lo menos 20ºC
durante la temperatura de cocción. Esto da lugar a una pasivación
importante del DOM y entonces, el licor negro puede hacerse retornar
según se indica por la línea 53.
La fase de tratamiento, esquemáticamente
ilustrada en 58 en la Fig. 1, asociada con el último juego de cribas
de retirada/extracción 33, es como la fase 16. Una fase como 58
puede proporcionarse, u omitirse, en cualquier nivel del digestor
11 donde existe extracción en lugar de añadir licor de dilución.
También puede añadirse licor blanco en 58 y luego el licor con DOM
agotado ahora se hace retornar en la línea 54.
Si se utiliza licor de dilución o licor extraído
tratado, según la invención, es deseable mantener la concentración
en DOM total del licor de cocción en 100 g/l o menos durante
prácticamente la totalidad de la cocción kraft (deslignificación en
masa), preferiblemente por debajo de 50 g/l y también para mantener
la concentración de lignina a 50 g/l o menor (preferiblemente 25
g/l o menor) y la concentración de hemi-celulosa en
15 g/l o menor (preferiblemente 10 g/l o menor). Todavía no se
conoce la concentración exacta comercialmente óptima y puede diferir
dependiendo de las especies de madera objeto de cocción.
Las Figs. 2 y 3 ilustran los resultados de los
ensayos de laboratorio reales según la presente invención. La Fig.
2 ilustra las curvas de desgarramiento - tracción para tres
diferentes cocciones kraft en laboratorio, todas ellas preparadas a
partir del mismo suministro de madera. El factor de desgarramiento
es una medida de la resistencia mecánica inherente de la fibra y de
la pasta de papel.
En la Fig. 2, la curva A corresponde a la pasta
de papel preparada utilizando muestras de licor de fábrica de pasta
de papel convencional (a partir de un proceso de obtención de pasta
de papel a plena escala comercial MCC®) como el licor de cocción.
La curva B se obtiene a partir de una cocción donde el licor de
cocción es el mismo que en la curva A, excepto que las muestras de
licor fueron calentadas a una temperatura aproximada de 190ºC
durante una hora, a presión superatmosférica, antes de su uso en la
cocción. La curva C corresponde a una cocción en la que se utilizó
licor blanco sintético como el líquido de cocción, que estaba
esencialmente libre de DOM (es decir, con un contenido inferior a
50 g/l). Las cocciones para las curvas A y B se realizaron de modo
que los perfiles de álcali, temperatura (aproximadamente 160ºC) y
DOM fueran idénticos a los del proceso de obtención de pasta de
papel a plena escala a partir de los cuales se obtuvieron las
muestras de licor. Para la curva C, los perfiles de álcali y de la
temperatura eran idénticos a los de las curvas A y B, pero no estaba
presente material DOM.
La Fig. 2 ilustra claramente que como resultado
de licor con bajo DOM que entra en contacto con las virutas durante
la cocción completa de pasta de papel kraft, existe aproximadamente
un incremento del 27% en la resistencia al desgarramiento a
tracción de 11 km. La pasivación del DOM utilizando calentamiento a
presión de licor negro, de conformidad con la curva B según la
invención, también dio lugar a un importante incremento de la
resistencia en comparación con la curva estándar A; en este caso,
aproximadamente un incremento del 15% en la resistencia al
desgarramiento a tracción de 11 km.
La Fig. 3 ilustra otro trabajo de laboratorio
que compara las cocciones kraft convencionales con las cocciones
según la invención. Las cocciones representadas por las curvas D a G
inclusive fueron preparadas utilizando perfiles de álcali y
temperatura idénticos, para el mismo suministro de madera, pero con
concentraciones variables de DOM para la totalidad de la cocción
kraft. La concentración de DOM para la curva D, que fue una cocción
kraft MCC® estándar (licor de fábrica) era la más alta y la
concentración de DOM para la curva G era la más baja (esencialmente
libre de DOM). La concentración de DOM para la curva E era
aproximadamente un 25% más baja que la concentración de DOM para la
curva D, mientras que la concentración de DOM para la curva F era un
50% más baja que la concentración de DOM para la curva D. Como puede
observarse, se produjo un importante incremento en la resistencia al
desgarramiento inversamente proporcional a la cantidad de DOM
presente durante a cocción completa.
La cocción según la invención es preferiblemente
realizada para conseguir un incremento de la resistencia mecánica
de la pasta de papel (por ejemplo, resistencia al desgarramiento a
una tracción especificada para pasta de papel completamente
refinada, por ejemplo 9 u 11 km) en por lo menos un 10% y
preferiblemente por lo menos un 15%, en comparación con unas
condiciones idénticas pero donde el DOM no es especialmente
tratado.
Aunque en relación con la Fig. 1 la invención se
ha descrito inicialmente con respecto a la cocción kraft continua,
los principios según la invención son asimismo aplicables a la
cocción kraft por lotes, que es además expuesta en la familia de
esta solicitud divisionaria.
Otros datos de ensayos de laboratorio que
presentan resultados ventajosos que pueden conseguirse según la
presente invención se ilustran en las Figs. 4 a 13 inclusive. En
estos datos de ensayos en laboratorio, se utilizaron
procedimientos que simulan el funcionamiento de un digestor continuo
haciendo circular secuencialmente licor de pasta de papel calentado
a través de una vasija que contiene un volumen estacionario de
virutas de madera. Diferentes fases de un digestor continuo fueron
simuladas variando el tiempo, la temperatura y las concentraciones
químicas utilizadas en las circulaciones. Las simulaciones
utilizaron licor de fábrica real cuando se alcanzó la
correspondiente fase en un digestor continuo en la cocción de
laboratorio.
El efecto de reducir al mínimo la presencia de
DOM en licores de obtención de pasta de papel en las condiciones
requeridas (es decir, tiempo y temperatura) se ilustra en la Fig. 4.
La Fig. 4 compara la relación entre el número Kappa y el factor H
para cocciones de laboratorio utilizando licor negro de fábrica y
licor blanco prácticamente libre de DOM. La madera suministrada
para las cocciones, representada en la Fig. 4, era una madera
blanda típica del noroeste de los Estados Unidos constituida por una
mezcla de cedro, picea, pino y abeto. El factor H es un parámetro
estándar que caracteriza el tiempo y la temperatura de cocción como
una variable única y se describe, por ejemplo, en Rydholm Pulping
Processes, 1965, página 618.
La línea 98 en la Fig. 4 ilustra la relación del
número Kappa al factor H para una cocción de laboratorio utilizando
licor de fábrica (recogido en una fábrica y luego utilizado en un
digestor por lotes de laboratorio). Una línea inferior, 99, indica
la relación del número Kappa al factor H para una cocción de
laboratorio utilizando licor blanco prácticamente libre de DOM
fabricado en el laboratorio. Las líneas 98, 99 indican que para un
número Kappa dado, el factor H es sustancialmente más bajo cuando el
DOM es más bajo, por ejemplo, para el número Kappa 30 en la Fig. 4,
siendo aproximadamente una diferencia de 100 unidades de factor H.
Esto significa que, para el mismo suministro, con la misma carga
química, si se utiliza un licor de cocción de DOM más bajo, se
necesita una cocción menos severa (es decir, menos tiempo y
temperatura más baja) que para una cocción kraft convencional. Por
ejemplo, con la extracción de licor que contenga un nivel de DOM
suficiente para afectar adversamente al factor H y sustituyendo
parte o la totalidad del licor extraído con licor que contenga un
nivel de DOM efectivo notablemente más bajo que el licor extraído,
de modo que se reduzca significativamente el factor H; en una
realización preferible, se incorporan fases para disminuir el factor
H en por lo menos un 5% para conseguir un número Kappa dado y se
realizan las fases para mantener la concentración en DOM efectiva
en aproximadamente 50 g/l o menos durante la mayor parte de la
cocción kraft.
Como se ilustra en la Fig. 5, cuando se utiliza
una concentración en DOM reducida según la presente invención, se
reduce el álcali efectivo (EA) consumido. El valor de EA es una
indicación de la cantidad de productos químicos de la cocción, en
particular NaOH y Na_{2}S utilizados en una cocción. Los
resultados obtenidos en la Fig. 5 se obtuvieron utilizando el mismo
suministro de madera que en la Fig. 4 y las dos líneas de gráficos
100, 101 fueron obtenidas en las mismas condiciones. La línea 100
indica los resultados cuando el licor de cocción era licor de
fábrica convencional, mientras que la línea 101 ilustra los
resultados cuando el licor de cocción era licor blanco
prácticamente libre de DOM. Con un número Kappa de 30, la cocción
libre de DOM tuvo un consumo aproximadamente un 30% menor de álcali
(p.e., 5% menos de EA en la madera) que la cocción de licor de
fábrica convencional. Por lo tanto, al extraer licor que contenga un
nivel de DOM suficiente para afectar adversamente a la cantidad de
álcali efectivo consumido para alcanzar un número Kappa particular y
sustituyendo parte o la totalidad del licor extraído con un licor
que contenga un nivel de DOM efectivo notablemente más bajo, la
cantidad de álcali efectivo consumido para alcanzar un número Kappa
particular puede reducirse en gran medida; por ejemplo, la cantidad
de álcali consumida puede disminuirse en por lo menos un 0,5% en la
madera (p.e., un 4% en madera) para conseguir un número Kappa
particular.
Los resultados ilustrados en las Figs. 6 y 5 del
factor H y consumo de EA beneficiosos pueden conseguirse
sustituyendo el licor DOM extraído con un porcentaje de DOM
relativamente alto con agua, licor blanco prácticamente libre de
DOM, licor negro termotratado a presión, filtrado y sus
combinaciones.
La Fig. 6 ilustra otra representación gráfica de
consumo de álcali efectivo comparado con el porcentaje de licor de
fábrica para licor blanco prácticamente libre de DOM. El gráfico 101
indica que, para el mismo número Kappa relativo, el álcali efectivo
consumido disminuye con el porcentaje decreciente de licor de
fábrica (es decir, incrementando el porcentaje de licor blanco
prácticamente libre de DOM). La siguiente tabla 1 ilustra los
resultados de laboratorio reales que se utilizaron para obtener el
gráfico 101 de la Fig. 6.
Consumo de álcali efectivo | |||||
Número de cocción, descripción | A3208 licor | A3219 licor | A3216 licor | A3239 licor | A3217 licor |
fábrica | fábrica 75% | fábrica 50% | fábrica 25% | laboratorio | |
Total EA consumido,% | 15,8 | 16,5 | 14,9 | 15,7 | 14,0 |
Número Kappa - filtrado | 30,7 | 30,6 | 28,0 | 29,8 | 30,8 |
La reducción o eliminación de DOM en el licor de
obtención de pasta de papel mejora también la facilidad con la que
se blanquea la pasta de papel resultante, es decir, su
blanqueabilidad.
La Fig. 7 ilustra resultados de ensayos de
laboratorios reales que indican cómo el brillo de una pasta de
papel blanqueada de cedro - picea - pino - abeto se incrementa al
aumentar la dosificación de productos químicos de blanqueo. El
parámetro indicado en el eje X del gráfico de la Fig. 7, el
"factor Kappa de secuencia completa", es una relación de la
dosificación de cloro equivalente al número de Kappa entrante de la
pasta de papel. Es decir, es una relación algo normalizada del
cloro utilizado para el contenido inicial en lignina de la pasta de
papel sin tratar. Por lo tanto, la Fig. 7 ilustra cómo el brillo de
la pasta de papel responde a la cantidad de producto químico de
blanqueo utilizado.
Las curvas 102, 103, 104 y 105 de la Fig. 7 son,
respectivamente, licor blanco prácticamente libre de DOM (102),
licor de fábrica convencional (103), una pasta de papel cocida en
fábrica (no una pasta de papel de laboratorio que utiliza licor de
fábrica) (104) y licor negro termotratado en fábrica que fue objeto
de termotratamiento (105). Estas representaciones gráficas indican
claramente que se consigue la mejor blanqueabilidad cuando se
utiliza como líquido de cocción un líquido prácticamente libre de
DOM. Por lo tanto, mediante la extracción del licor que contenga un
nivel de DOM suficiente para afectar adversamente a la
blanqueabilidad de la pasta de papel, y con la sustitución de parte
o la totalidad del licor extraído con licor que contenga un DOM
efectivo notablemente más bajo, puede incrementarse
significativamente la blanqueabilidad de la pasta de papel obtenida,
por ejemplo, por lo menos una unidad de brillo ISO a un factor
Kappa de secuencia completa particular. Como alternativa, estos
datos indican que puede conseguirse un brillo ISO específico
mientras se utiliza una carga química de blanqueo reducida. Sin
embargo, la línea de gráfico 105 indica que aunque el licor negro
termotratado puede mejorar la deslignificación (véase Fig. 2), no
puede ser tan fácilmente eliminada la lignina residual. Por lo
tanto, el licor negro tratado puede no ser deseable para su uso como
un licor de dilución donde se desea un incremento de la
blanqueabilidad, sino que agua, licor blanco prácticamente libre de
DOM y filtrado (así como sus combinaciones) serían más adecuados
como licores de dilución. Sin embargo, el licor termotratado puede
utilizarse para pasta de papel que no está blanqueada, es decir,
calidades no blanqueadas.
Como se indicó anteriormente, la reducción de la
concentración de DOM de licores para obtención de pasta de papel
parece tener el efecto más importante sobre la resistencia de la
pasta de papel. Esto se soporta también por los datos gráficamente
ilustrados en las Figs. 8 a 12B inclusive. Todos estos datos son
para el mismo suministro de madera de cedro - picea - pino - abeto
anteriormente examinados con respecto a las Figs. 4 a 7 inclusive y
estos datos indican que bajo las mismas condiciones de cocción la
resistencia al desgarramiento se incrementa notablemente a medida
que disminuye la cantidad de DOM presente. Por ejemplo, la Fig. 8
indica que la resistencia al desgarramiento a 11 km se incrementa
(ver línea 106) a medida que disminuye la cantidad de licor de
fábrica (y por lo tanto, se incrementa la cantidad de licor blanco
prácticamente libre de DOM) para las cocciones de laboratorio allí
ilustradas. La Fig. 9 indica la misma relación básica por línea de
gráficos 107, en donde se representa el porcentaje de licor de
fábrica en relación con el desgarramiento a 600 CSF.
La tabla 2 siguiente muestra la resistencia al
desgarramiento, con dos resistencias a la tracción, para cocciones
de laboratorio realizadas con varios licores, con un desgarramiento
para una pasta de papel producida en fábrica ilustrada para
comparación. Los datos procedentes de las cocciones 2 y 3, en la
tabla 2, indican un incremento del veinte por ciento (20%) para un
desgarramiento a una tracción de 10 km para la cocción de
laboratorio con licor blanco prácticamente libre de DOM en
comparación con una cocción de laboratorio en la que se utilice
licor de fábrica y un incremento del doce por ciento (12%) se indica
para el desgarramiento a una tracción de 11 km. Las cocciones de
laboratorio 4, 5 y 6 en la tabla 2 ilustran el resultado de
sustituir el licor libre de DOM, en partes específicas de la
cocción, con el correspondiente licor de fábrica. Por ejemplo, en
la cocción 4 el licor procedente de la línea de circulación
inferior, BC, sustituyó al licor obtenido en laboratorio en la fase
BC de la cocción de laboratorio. Análogamente, en la cocción 5 se
utilizó BC y cocción modificada, MC y licor de fábrica en la
cocción de laboratorio en las fases BC y MC, mientras que se utilizó
licor prácticamente libre de DOM en las demás fases. Los datos de
la tabla 2 indican que la reducción al mínimo del DOM es crítica a
través de toda la cocción, no simplemente en fases posteriores, y
soporta completamente el análisis proporcionado anteriormente con
respecto a las Figs. 2 y 3.
Las Figs. 10A-12B ilustran el
efecto del DOM sobre la resistencia de la pasta de papel blanqueada.
La Fig. 10A ilustra la resistencia al desgarramiento y a la
tracción para pasta de papel no blanqueada, mostrando la línea 108
la pasta de papel obtenida mediante licor de laboratorio
prácticamente libre de DOM, la línea 109 del licor negro
termotratado a presión y la línea 110 de licor de fábrica
convencional. La Fig. 10B ilustra la relación de desgarramiento a
tracción después de que las pastas de papel gráficamente ilustradas
en la Fig. 10A fueran blanqueadas utilizando la secuencia de
blanqueo de laboratorio de DE_{0}D(nD). La línea 111
ilustra la pasta de papel blanqueada obtenida a partir del licor
blanco prácticamente libre de DOM; la línea 112, la pasta de papel
obtenida a partir del licor de fábrica termotratado a presión y la
línea 113, una pasta de papel convencional blanqueada obtenida a
partir del licor de fábrica mientras que, para comparación, la
línea 114 indica la resistencia mecánica de la pasta de papel de
fábrica tomada desde la plataforma de aplicación, después del
blanqueo. La Fig. 10B ilustra que no solamente es la pasta de papel
cocida con licor prácticamente libre de DOM más fuerte que la pasta
de papel de licor de fábrica, pero esta resistencia relativa se
mantiene después del blanqueo. La pasta de papel cocida con licor
termotratado mantiene también una resistencia mecánica más alta que
la pasta de papel cocida de licor de fábrica después del blanqueo,
pero la diferencia en resistencia después del blanqueo es
mínima.
Efecto de productos orgánicos disueltos sobre la resistencia al desgarramiento de la pasta de papel para el | |||
suministro de Hemlock | |||
Condiciones de la cocción | Desgarramiento | Desgarramiento | |
a 10 km | a 11 km | ||
1) | Cocción de fábrica | 123 | N/A |
2) | Cocción de laboratorio con licor de fábrica | (A) 174 | 156 |
\underline{(B) 173} | \underline{150} | ||
Media | 173,5 | 153 | |
3) | Cocción de laboratorio | (A) 207 | 174 |
Con licor de laboratorio | \underline{(B) 206} | \underline{170} | |
Media | 206,5 | 172 | |
4) | Cocción de laboratorio con licor BC de fábrica | 183 | 159 |
5) | Cocción de laboratorio con licor MC y BC de fábrica | 181 | 157 |
6) | Cocción de laboratorio con licor de circulación de | ||
lavado de fábrica | 187 | N/A |
Las Figs. 11A y 11B ilustran los resultados de
las pruebas de las mismas cocciones/blanqueos que en las Figs. 10A
y 10B solamente que el factor de desgarramiento se representa en
relación con el refinado estándar canadiense (CSF). La línea 115 es
de pasta de papel prácticamente libre de DOM; la línea 116 es de
pasta de papel obtenida a partir de licor de fábrica termotratado a
presión; la línea 117 es de pasta de papel obtenida a partir de
licor de fábrica; la línea 118 es de pasta de papel obtenida sin
prácticamente DOM y blanqueada; la línea 119 es de pasta de papel
blanqueada obtenida con licor termotratado a presión; la línea 120
es de pasta de papel obtenida con licor de fábrica con blanqueo y la
línea 121 es una toma en la plataforma de apilamiento de la
fábrica.
Las Figs. 12A y 12B son representantes gráficas
de las mismas cocciones/blanqueos que en las Figs. 10A y 10B
solamente con el trazado gráfico de la tracción en función del
refinado. La línea 122 es para pasta de papel obtenida con licor de
fábrica; la línea 123 es de pasta de papel obtenida con licor de
fábrica termotratado a presión; la línea 124 es de pasta de papel
obtenida con licor prácticamente libre de DOM; la línea 125 es de
pasta de papel blanqueada obtenida a partir del licor de fábrica; la
línea 126 es de pasta de papel blanqueada, cocida con licor
prácticamente libre de DOM; la línea 127, es de toma en la
plataforma de apilamiento y la línea 128 es de pasta de papel
blanqueada, cocida con licor de fábrica termotratado a presión. Las
Figs. 12A y 12B ilustran que la tracción declina para la pasta de
papel cocida con licor termotratado y pasta de papel cocida con
licor prácticamente libre de DOM; sin embargo, la Fig. 12B ilustra
que el blanqueo reduce la resistencia a la tracción relativa de la
pasta de papel del licor termotratado por debajo de la pasta de
papel cocida de licor prácticamente libre de DOM. De nuevo, como se
indicó anteriormente, el proceso de licor termotratado puede ser
adecuado para pastas de papel no blanqueadas.
Las cocciones de laboratorio anteriormente
examinadas simularon todas ellas la secuencia de la obtención de
pasta de papel de un digestor continuo MCC® de Kamyr, Inc. Cada
cocción de laboratorio tiene una fase de impregnación
correspondiente, fase de cocción de tipo cocorriente, fase de
cocción MCC® de contracorriente y una fase de lavado a
contracorriente. La concentración de DOM típica, basada en el
análisis de licor real, se ilustra en la Fig. 13 para cocciones de
laboratorio con tres fuentes de licor. La línea 130 es para licor de
fábrica; la línea 131 es para licor de fábrica a 50% y licor blanco
de laboratorio prácticamente libre de DOM a 50% y la línea
132 para licor blanco de laboratorio a 100% prácticamente
libre de DOM. En la Fig. 13, obsérvese que en el tiempo = 0, en el
comienzo de la impregnación, todos los licores de laboratorio usados
estaban libres de DOM. Esto fue realizado porque no existía ningún
procedimiento fiable de muestrear el licor en esta fase de la
cocción en fábrica. Por lo tanto, las concentraciones de DOM de
fábrica y las cocciones de licor 50/50 al final de la fase de
impregnación son más bajas que las previstas para este conjunto de
datos y concentraciones más representativas son extrapoladas e
indicadas entre paréntesis en la Fig. 15. La Fig. 13 ilustra cómo
cada una de las concentraciones sigue una tendencia coherente a
través de toda la cocción, incrementándose gradualmente las
concentraciones hasta la fase de extracción y luego disminuyendo
gradualmente durante las fases de lavado y MCC® por contracorriente.
Incluso con una fuente de licor prácticamente libre de DOM, por
supuesto, se libera DOM en el licor a medida que prosigue la
cocción.
La Fig. 14 ilustra un sistema de digestor
continuo ejemplar 133 que utiliza las enseñanzas de la presente
invención para obtener pasta de papel de mayor resistencia. La forma
de realización de la Fig. 14 se incorpora a la presente memoria
como referencia y para proporcionar una fuente de los antecedentes
para la presente invención. El sistema 133 comprende un digestor
hidráulico continuo de dos vasijas convencional de Kamyr, Inc., con
cocción de MCC®, no siendo ilustrada la vasija de impregnación en la
Fig. 14, pero si se ilustra el digestor continuo 134. La Fig. 14
ilustra una modernización del digestor MCC® convencional 134 para
poder realizar las técnicas de cocción con DOM más bajo según la
presente invención.
El digestor 134 incluye una entrada 135 en su
parte superior y una salida 136 en su parte inferior para la pasta
de papel obtenida. Un lodo de material fibroso celulósico triturado
(viruta de madera) se suministra desde la vasija de impregnación en
la línea 137 a la entrada 135. Un conjunto de criba superior 138
retira algún licor desde el lodo introducido en la línea 139 que se
realimentada a los calentadores de BC y la vasija de impregnación.
Por debajo del conjunto de la criba superior 138 hay un conjunto de
cribas de extracción 140 que incluye una línea 141 que lleva a un
primer tanque separador 142, generalmente constituido por una serie
de tanques separadores. Debajo del conjunto de cribas de extracción
140 existe un conjunto de criba de cocción 143 que tiene dos líneas
que se extienden desde dicho conjunto, una línea 144 que proporciona
la extracción (fusión con la línea 141) y la otra línea 145 que
conduce a una bomba 145'. Puede proveerse una válvula 146 en la
unión entre la línea 144 y 145 para variar la cantidad de licor que
pasa por cada línea. El licor en la línea 145 pasa a través de un
calentador 147 y una línea 148 para retornar al interior del
digestor 134 a través de la abertura del tubo 151 a aproximadamente
el nivel del conjunto de las cribas de cocción 143. Una línea de
bifurcación 149 puede introducir además líquido recirculado en el
tubo 150 a aproximadamente el nivel de las cribas de extracción
140. Por debajo del conjunto de criba de cocción 143 está situado el
conjunto de criba de lavado 152, con una línea de retirada 153 que
lleva a la bomba 154, pasando licor a través del calentador 155 a
la línea 156 para ser objeto de retorno al interior del digestor 134
a través del tubo 157 a aproximadamente el nivel de la criba
152.
Para el sistema 133, la fábrica ha incrementado
actualmente el ritmo de producción del digestor más allá de la tasa
de producción para la que fue diseñado y la producción está
actualmente limitada por el volumen de licor que puede extraerse.
Esta limitación puede evitarse utilizando la técnica según la
invención, como se ilustra concretamente en la Fig. 14. Puesto que
la cantidad de extracción en la línea 141 está limitada, esta
cantidad será aumentada según la presente invención suministrando
extracción también desde la línea 144. Por ejemplo, la tasa de
extracción será, utilizando la invención, normalmente de 2 toneladas
de licor por tonelada de pasta de papel. En efecto, 1 tonelada de
licor por tonelada de pasta de papel extraída en la línea 144 es
sustituida con licor de dilución (licor de lavado) desde la fuente
158. Esta operación se realiza según se ilustra en la Fig. 14
haciendo pasar el licor de lavado desde la fuente 158 (p.e., agua de
filtrado) a través de una bomba 159 y la válvula 160, siendo
introducido la mayor parte del licor de lavado (p.e., 1,5 toneladas
de licor por tonelada de pasta de papel) en la línea 161 a la parte
inferior del digestor, mientras que el resto (por ejemplo, 1
tonelada de licor por tonelada de pasta de papel) se hace pasar en
la línea 162 a la línea 145 para proporcionar el licor de dilución.
Además, licor blanco prácticamente libre de DOM procedente de la
fuente 163 puede añadirse en la línea 164 a la línea 145 antes del
calentador 147 y mediante recirculación retornar al digestor a
través de los tubos 150 y/o 151. Por supuesto, puede añadirse
también licor blanco a la circulación de lavado en la línea 153
(véase línea 165) para efectuar la cocción de EMCC®. Las flechas de
flujo 166 ilustran la zona de cocorriente en el digestor 134. Como
resultado de las modificaciones ilustradas en la Fig. 14, el flujo
a contracorriente en la zona de cocción MCC® 167 contendrá licor más
limpio, con DOM reducido, con resultados mejorados en resistencia
mecánica de la pasta de papel y en este caso también con un
incremento en la tasa de producción del digestor 134.
El efecto de las modificaciones ilustradas en la
Fig. 14 sobre la concentración de DOM ha sido investigado
utilizando un modelo de ordenador dinámico de un digestor continuo
de Kamyr, Inc. Los resultados preliminares de esta investigación
teórica se ilustran de manera esquemática en la Fig. 15. La Fig. 15
compara la variación en la concentración de DOM en un digestor MCC®
convencional con el digestor ilustrado en la Fig. 14, ilustrándose
los resultados del digestor MCC® convencional por la línea 168 y
los resultados del digestor de la Fig. 14 por la línea 169. Como
puede observarse en la Fig. 15, la concentración de DOM en el
conjunto de criba 143 cae bruscamente con la adición de dilución de
DOM reducido, reduciendo también el DOM en el flujo de
contracorriente que retorna al conjunto de cribas de extracción
140. Asimismo, el licor de lavado a contracorriente descendente
contiene menos DOM, puesto que se transporta menos DOM con la pasta
de papel. Las líneas del gráfico 170, 171 y parte de la línea 168 y
169 indican que, en la zona de cocción a contracorriente, se
incrementa siempre el DOM en la dirección del flujo del licor. Es
decir, el flujo a contracorriente es objeto de cocción y se acumula
DOM a medida que pasa a través de la masa de virutas en flujo
descendente.
Las Figs. 14 y 15 ilustran, por lo tanto, el
fuerte impacto de solamente una extracción - dilución única sobre
el perfil de DOM en un digestor continuo, cuya reducción de DOM
puede tener un efecto brusco correspondiente sobre la resistencia
de la pasta de papel resultante.
La Fig. 16 ilustra otra variante de fábrica que
implanta técnicas según la invención. La forma de realización de la
Fig. 16 se incorpora a la presente memoria como referencia y para
proporcionar una fuente de los antecedentes para la presente
invención. Esta forma de realización muestra además un digestor 134
que es parte de un digestor hidráulico de dos vasijas. Puesto que
muchos componentes ilustrados en las Figs. 14 y 16 son los mismos,
se indican por la misma referencia numérica. Solamente las
modificaciones de una respecto a la otra se describirán en
detalle.
En la forma de realización de la Fig. 16, se
producirá una reducción de DOM todavía más importante. En esta
realización, las cribas 140, 143 están invertidas en comparación con
la realización de la Fig. 14 y también se proporciona otro conjunto
de criba 173 entre los conjuntos de criba 138, 143. El conjunto de
criba 173 es un conjunto de cribas rebordeadas; según la invención,
el conducto de retirada 174 proporciona extracción para el tanque
separado 142.
En la forma de realización de la Fig. 16, como
un ejemplo operativo particular, se extrajeron dos toneladas de
licor por tonelada de pasta de papel en la línea 174 y cuatro
toneladas de licor por tonelada de pasta de papel en la línea 141.
Se añadirá licor de dilución en la línea 162 y licor blanco
prácticamente libre de DOM en la línea 164. Esto dará lugar a los
flujos 176, 177 ilustrados en la Fig. 16, estando así el digestor
134 caracterizado como flujo cocorriente, a contracorriente,
cocorriente y contracorriente (que puede denominarse cocción
continua de flujos alternados).
La Fig. 17 ilustra otro sistema de digestor de
acuerdo con la invención. La forma de realización de la Fig. 17 se
incorpora además a la presente memoria como referencia y para
proporcionar una fuente de los antecedentes para la presente
invención. En este sistema de dos vasijas, la vasija de impregnación
180 está ilustrada presentando una entrada 181 en la parte superior
de la misma y una salida 182 en la parte inferior. El líquido
retirado en 183 es recirculado al alimentador a alta presión
convencional, mientras el licor blanco es añadido a 184. El licor
retirado en 185 puede hacerse pasar a un punto de introducción entre
el primer tanque de separación 186 y el segundo tanque de
separación 187. El lodo de la línea 182 es introducido en 188 en el
interior de la parte superior del digestor 189, que presenta una
disposición de "pozo de amortiguación" 190, desde la que el
licor es retirado en 191 y recirculado a la parte inferior de la
vasija de impregnación 180. El licor es calentado en el calentador
192 cuando es recirculado.
El digestor 189 presenta además un conjunto de
cribas redondeadas 194 con la retirada 194 del mismo en este caso
en fusión con el líquido recirculante en la línea 191. El conjunto
de criba de cocción 196 está previsto por debajo del conjunto de
cribas redondeadas 184, el líquido retirado en la línea 197 pasando
a través de la válvula 198 en la línea 199, y algo del líquido
pasando opcionalmente de la válvula 198 que es dirigido en la línea
200 hasta el tanque de separación 186. El líquido en la línea 199 es
diluido con licor de DOM más bajo, tal como el licor blanco
sustancialmente libre de DOM 201 y el filtrado 202, antes de pasar a
través del calentador 203 y ser reintroducido en el digestor 189
por el conducto 204 en aproximadamente el nivel del conjunto de
criba 196. El conjunto de cribas de extracción 206 presenta una
línea de retirada 207 a partir del mismo que conduce al tanque de
separación 186. El conjunto de criba de lavado 208 comprende la
línea de recirculación 209 a la que puede añadirse licor blanco en
210 antes de que el licor pase a través del calentador 211, y es a
continuación reintroducido por un conducto 212 a aproximadamente el
nivel del conjunto de criba de lavado 208. El filtrado que
proporciona licor de lavado se añade en 213, mientras que la pasta
de papel producida es retirada en la línea 193.
Debe apreciarse que el sistema 179 presenta el
potencial para extraer de la línea 197, a través de la válvula 198
en el conducto 200. El líquido de dilución en la forma de filtrado
es además preferentemente añadido en 214 a la línea 182, mientras
que el licor blanco sustancialmente libre de DOM se añade en
214'.
La Fig. 18 ilustra un digestor hidráulico de una
vasija que se modifica según las enseñanzas de la presente
invención, incluyendo también esta modificación dos juegos de criba
de cocción, como es convencional. Esto incrementa el potencial para
la introducción de extracción/dilución en otros dos lugares más.
El sistema de digestor hidráulico de una sola
vasija 215 incluye los componentes convencionales de depósito de
virutas 216, vasija de vapor 217, dispositivo de transferencia a
alta presión (alimentador) 218, línea 219 para añadir lodo de
material fibroso celulósico en la parte superior 220 del digestor
continuo 221 y una línea de retirada 222 para la pasta de papel
obtenida en la parte inferior del digestor 221. Parte del líquido
ha sido retirado en la línea 223 y recirculado de nuevo al
alimentador a alta presión 218. Las cribas de cocción están por
debajo de la línea 223, por ejemplo, el primer conjunto de criba de
cocción 224 y el segundo conjunto de cribas de cocción 225.
Asociado con el primer conjunto de criba de
cocción 224 hay unos primeros medios para recircular la primera
parte del líquido retirado desde el conjunto de cribas de cocción
224 al interior del digestor 221, incluyendo la línea 226, la bomba
227 y el calentador 228, con un conducto de reintroducción 229 a
aproximadamente el nivel del conjunto de criba 224. Puede
proporcionarse una válvula 230 para la extracción antes del
calentador 228 en la línea 231, mientras que el líquido de
dilución, tal como licor blanco (p.e., 10% del licor blanco total
utilizado) se añade por un conducto 232 inmediatamente antes del
calentador 228.
Unos segundos medios para recircular parte del
licor retirado y extraer otro licor retirado se proporciona para el
segundo conjunto de criba de cocción 225. Este segundo sistema
comprende el conducto 235, la bomba 236, el calentador 237, la
válvula 238 y el conducto de reintroducción 239. Una parte del
líquido es aumentada con líquido de dilución en el conducto 242
mientras que el líquido de dilución, en la forma de licor blanco,
se añade en la línea 241 y mientras se extrae algún licor en la
línea 240. De esta manera la concentración de DOM se reduce, en
gran medida, en la zona de cocción adyacente a los conjuntos de
criba 224, 225.
Situado debajo del segundo conjunto de criba de
cocción 225 está el conjunto de cribas de extracción 245 que tiene
un conducto 246 que se extiende desde dicho conjunto a una válvula
247. Desde la válvula 247, una bifurcación 248 va al primer tanque
separador 249 de un sistema de recuperación que suele incluir un
segundo tanque separador 250. Parte del licor en la línea 246 puede
recirculares dirigiendo la válvula 247 hacia la línea 251.
Asimismo, el digestor 221 comprende un tercer
conjunto de criba 253 situado debajo del conjunto de cribas de
extracción 245 e incluyendo una válvula 254 que se bifurca en un
conducto de retirada 255 y un conjunto de extracción 256. Es decir,
dependiendo de las posiciones de la válvula 247, 254, el líquido
puede fluir desde la línea 246 a la línea 255 o desde la línea 256
a la línea 248.
La línea 255 está conectada por la bomba 257 al
calentador 260 y al conducto de retorno 261 a aproximadamente el
nivel del conjunto de cribas 253. Se añade licor de dilución a la
línea 255 antes del calentador 260, añadiéndose licor blanco (p.e.,
aproximadamente un 15% del licor blanco usado para cocción) a través
de la línea 258 y líquido de dilución, tal como filtrado de lavado,
desde la fuente 243 siendo añadido a través de la línea 259.
El digestor 221 incluye también un conjunto de
criba de lavado 263 que presenta un conducto de retirada 264 al que
puede añadirse licor blanco desde la fuente 233 (por ejemplo, un 15%
del licor blanco total para el proceso) a través de la línea 265.
También se dispone de una bomba 266, un calentador 267 y un conducto
de retorno 268 para reintroducir el líquido retirado a
aproximadamente el nivel del conjunto de criba 263. El filtrado de
lavado se añade también por debajo del conjunto de cribas 263 por el
conducto 269 conectado a la fuente de filtrado de lavado 243.
En un funcionamiento ejemplar según la
invención, un 55% del licor blanco utilizado para tratamiento de la
pasta de papel se añade en la línea 271 para impregnar las virutas
cuando se manipulan por el dispositivo de transferencia a alta
presión 218 y se trocean en la línea 219, con la adición de un 5% al
alimentador de alta presión 218 a través de la línea 272, añadiendo
un 10%, de manera colectiva, en las líneas 232, 241 (p.e., 5% en
cada una) y se añade un 15% en cada una de las líneas 258, 265.
Utilizando el conjunto del digestor continuo
hidráulico de una sola vasija 215 de la Fig. 18, se mantendrá un
nivel bajo de DOM y además, existen numerosos modos de
funcionamiento. Por ejemplo, puede proporcionarse por lo menos cada
uno de los tres modos de funcionamiento siguientes:
- (A)
- Cocción continua modificada extendida con extracción/dilución en las cribas de cocción más bajas; en este modo operativo, el digestor 221 funciona con extracción convencional en la línea 246 y con la cocción continua modificada extendida, se añade licor blanco en 232, 258 y 265. La extracción se produce también en la línea 240 con un licor de dilución correspondiente añadido en la línea 242 desde el filtrado de lavado 243, que resulta en un flujo de licor con DOM reducido a contracorriente o cocorriente entre el conjunto de cribas de extracción 245 y el conjunto de criba de cocción más bajo 225. El hecho de que el flujo sea a contracorriente o cocorriente depende de los valores de las extracciones en las líneas 240, 246.
- (B)
- Cocción continua modificada con extracción/dilución en circulación de cocción continua modificada. En este modo, todos los flujos que se acaban de describir con respecto a (A) son utilizados y además, se produce una extracción en la línea 256, controlándose las válvulas 247 y 254 para permitir que una parte del líquido procedente del tercer conjunto de criba 253 (el conjunto de criba de cocción continua modificada) pase a la línea 248. El líquido de dilución para la reposición de esta extracción se añade en la línea 259, dando lugar a otro flujo de líquido a contracorriente de DOM reducido entre los conjuntos de criba 245 y 253.
- (C)
- Impregnación de desplazamiento y dilución de extracción en cribas de cocción superiores: este modo operativo puede utilizarse sólo o con un proceso de cocción continua modificado convencional o en adición a los modos (A) y (B) anteriores. Este modo operativo incluye la extracción en el conjunto de criba superior 224, según se indica por una línea 231, bajo el control de la válvula 230 y la dilución con licor blanco en la línea 232. Puede proporcionarse una dilución adicional desde la línea 259 (no mostrada en la Fig. 18). Esto da lugar impregnación de desplazamiento, que se produce cuando un flujo a contracorriente a la entrada del digestor es inducido no por una extracción, sino por el contenido en licor de las virutas entrantes. El bajo contenido en licor de las virutas hará que el digestor hidráulicamente rellenado 221 fuerce el flujo de dilución de retorno a la entrada 220 que da lugar a un flujo a contracorriente del licor DOM reducido.
El sistema 215, ilustrado en la Fig. 18, no está
limitado a los modos operativos A-C anteriormente
descritos, sino que dichos modos son solamente ejemplos de las
numerosas formas modificadas que puede adoptar el flujo para
utilizar los principios de DOM bajo según la presente invención para
obtener una pasta de papel con mayor resistencia mecánica.
Debe tenerse en cuenta que la totalidad de las
realizaciones de las Figs. 14 a 18 con la 18 inclusive pueden
adaptarse a las fábricas existentes y los detalles exactos de cómo
se utilizan los diversos equipos dependerá de la fábrica particular
en la que se utilice la tecnología. Todo ello dará lugar a las
ventajas del DOM reducido anteriormente descritas, por ejemplo,
mayor resistencia mecánica, blanqueabilidad mejorada, consumo de
álcali efectivo reducido y/o factor H más bajo.
En la Fig. 17, 185 es considerada la primera
extracción, 200 la segunda extracción, 207 la tercera extracción,
214 la primera dilución, 202 la segunda dilución, y 213 la tercera
dilución.
La Fig. 19 representa un comparación de
simulación por ordenador de los perfiles de DOM para una cocción de
EMCC® estándar y una cocción similar según la invención que utiliza
el sistema de la Fig. 17 con cocción de tipo cocorriente extendida.
En una cocción de EMCC®, la extracción se realiza desde cribas de
extracción convencionales y el licor blanco es añadido a la
circulación de cocción convencional y a la circulación de lavado,
con el flujo de licor desde la parte superior del digestor a las
cribas de extracción convencionales que es cocorriente, mientras
que el flujo para el resto del digestor es contracorriente. Según
el modo cocorriente extendido de la Fig. 19, la tercera extracción
207 es la extracción primaria de manera que la cocción cocorriente
tenga lugar en la totalidad del camino hacia el conjunto de criba
206. La Fig. 19 representa la cocción de EMCC® convencional
mediante la línea del gráfico 217, y la cocción según el modo de
cocción cocorriente extendida mediante la línea del gráfico 276. En
el modelo de ordenador que genera la Fig. 19, el caudal de tonelaje
era de 1200 ADMT/D y la distribución del licor blanco era de 60% en
la impregnación 184, 5% en la línea BC 214', 15% en la circulación
MCC® 201, y 20% en la circulación de lavado 210. En 213, 1,5
toneladas de licor por tonelada de filtrado de dispositivo lavador
de pasta de papel añadido como contracorriente era líquido.
Como puede apreciarse a partir de la Fig. 19,
aunque la concentración de DOM es reducida inicialmente en la zona
de cocción, la concentración de DOM es superior en la fase
contracorriente. Por lo tanto, la pequeña mejora en la
concentración de DOM está provista de esta forma de cocción
cocorriente extendida (276). Mientras que el modelo por ordenador
presenta algunas limitaciones, la Fig.19 muestra que la
concentración de DOM puede ser modificada a través de la
cocción.
La Fig. 20 ilustra el efecto teórico de añadir
licor blanco a 201 y licor de dilución bajo en DOM en 202 en la
Fig. 17. En la Fig. 20, se añade a 202 1,0 tonelada de licor por
tonelada de filtrado de dispositivo de lavado, junto con licor
blanco de 0,6 t/tp. Un flujo de licor correspondiente de 1,6 t/tp se
extrae en 200. Como puede apreciarse a partir de la línea de
gráfica 277, comparada con la línea de gráfica 276 de la Fig. 19,
la concentración de DOM resultante desciende de forma acusada entre
las cribas 196, 206.
La Fig. 21 muestra el efecto de variar la
distribución de filtrado del dispositivo de lavado a dilución en 202
y 213. En este caso el filtrado del dispositivo de lavado total de
1,5 + 1,0 = 2,5 t/tp es distribuido en 213 y en 202. La línea de
gráfica 278 representa una simulación para 1/3 del licor de dilución
que es añadido en 202; 279, 1/2 en 202; y 280, 2/3 en 202 (el resto
en 213 en cada caso). Por lo tanto, resulta evidente que el perfil
de DOM varía de manera significativa con la variación del flujo de
dilución, y cuanta mayor dilución se añade a la zona de cocción,
más desciende el DOM en ésta (a través del incremento en la zona de
lavado).
La Fig. 22 ilustra el efecto teórico de variar
la extracción en 200. La línea de gráfica 281 predice el perfil de
DOM en el que la extracción en 200 es de 1,35 t/tp; la línea 282, en
la que la extracción en 200 es de 1,85 t/tp; y la línea 283, en la
que la extracción en 200 es de 2,6 t/tp. En cada caso la dilución de
2,5 t/tp total es dividida uniformemente entre 202 y 213; y un
licor blanco de 0,6 t/tp adicional se añade a 201. La Fig. 22
muestra claramente que la concentración de DOM teórica en la zona de
cocción disminuye con la extracción incrementada en 200, y
permanece esencialmente estable a través de la zona contracorriente.
Por lo tanto, esta extracción puede modificarse para albergar la
caída de presión de la criba de filtrado sin afectar en exceso al
perfil de DOM.
La Fig. 23 muestra el efecto de una extracción
de 185 (la parte superior de la vasija de impregnación 180) para
crear una zona de impregnación contracorriente mientras se utiliza
una cocción a contracorriente extendida con dilución. En este caso,
los datos de la vasija de impregnación contracorriente de referencia
son idénticos a los mostrados en la Fig. 20. El flujo de extracción
185 es de 1,1 t/tp; el licor extraído no es reemplazado por el
filtrado de dispositivo lavador, pero sí por licor blanco en 184. En
los modelos anteriores de las Figs. 19 a 22, el 60% del licor
blanco añadido se añadió en 184 y el 5% en 214'; en la Fig. 23,
esto se ha invertido, el 5% en 184, y el 60% en 214'. La línea de
gráfica 284 muestra los resultados para el flujo de la vasija de
impregnación cocorriente, mientras que la linea 285 muestra los
resultados para el flujo a contracorriente (60% de licor blanco en
214'). Por lo tanto, esto demuestra que la concentración de DOM
teórica disminuye tanto en la vasija 180 como en la zona de
cocción, y es comparable en la zona de cocción a contracorriente.
Por lo tanto, las concentraciones de DOM inferiores son posibles
debido a la extracción en la vasija 180 además de la extracción y
la dilución en el digestor 189.
Por consiguiente, se constata que, según la
invención, se proporciona un procedimiento y un aparato que mejora
la resistencia mecánica de la pasta de papel kraft eliminando,
reduciendo al mínimo (por ejemplo, por dilución) o pasivando el
material DOM durante una cocción kraft y/o mejorando otros
parámetros del proceso o de la pasta de papel.
Claims (7)
1. Sistema de digestor hidráulico de vasija
única (215) para la digestión de material fibroso celulósico,
comprendiendo el sistema (215):
una vasija sustancialmente vertical (221) que
presenta una parte superior (220) y una parte inferior (222), un
lodo de material celulósico triturado que se va a digerir
introducible adyacente a la parte superior (220), y pasta de papel
extraíble adyacente a la parte inferior (222); una zona de cocción
continua dispuesta en un primer nivel de de dicho digestor (221), y
que comprende un primer conjunto de criba de cocción (224) y un
segundo conjunto de criba de cocción (225) para retirar licor de la
zona de cocción; un primer bucle de circulación de cocción (226,
227, 228, 229) asociado con dicho primer conjunto de criba (224)
para la circulación del licor retirado hacia el interior de dicho
digestor (221) en la proximidad de dicho primer conjunto de criba
(224) y un segundo segundo bucle de circulación de cocción (235,
236, 237, 238, 239) asociado con dicho segundo conjunto de criba
(225) para la circulación del licor retirado hacia el interior de
dicho digestor (221) en la proximidad de dicho segundo conjunto de
criba (225); y
un conjunto de criba de extracción (245) con un
conducto de extracción (246) dispuesto en un segundo nivel vertical
en dicha vasija (221), por debajo de dicho primer nivel, conduciendo
el conducto de extracción (246) a la recuperación, un tercer
conjunto de criba (253) dispuesto por debajo de dicho conjunto de
criba de extracción (245), que comprende además un conducto (232)
para añadir líquido de dilución (233) a dicho primer bucle de
circulación de cocción, presentando el líquido de dilución (233) una
concentración de DOM menor que el líquido retirado en dicho primer
bucle de circulación de cocción (226, 227, 228, 229) y dos conductos
(241, 242) para añadir líquido de dilución en forma de licor blanco
y filtrado de lavado respectivamente a dicho segundo bucle de
circulación de cocción (235, 236, 237, 238, 239), presentando dichos
líquidos de dilución un contenido de DOM menor que el licor que
circula en dicho segundo bucle de circulación de cocción (235, 236,
237, 238, 239), para reducir la concentración de DOM en la zona de
cocción adyacente a los conjuntos de criba (224; 225) e incrementar
así la resistencia de la pasta de papel así producida, presentando
el segundo bucle de circulación (235, 236, 237, 238, 239) un
conducto de extracción (240) conectado al mismo.
2. Sistema de digestor (215) según la
reivindicación 1, que comprende además un conducto de extracción
(231) conectado a dicho primer bucle de circulación de cocción (226,
227, 228, 229).
3. Sistema de digestor (215) según la
reivindicación 1 ó 2, que comprende además una válvula (254)
asociada con el tercer conjunto de criba (253) para dirigir el
fluido extraído del mismo a un tercer bucle de circulación (255,
257, 260, 261) o a una línea de extracción (256).
4. Sistema de digestor (215) según la
reivindicación 3, que comprende además un conjunto de criba lavado
(263) dispuesto entre el tercer conjunto de criba (253) y la parte
inferior (222) del digestor y un bucle de circulación de criba de
lavado (264, 266, 267, 268) a través del cual el licor puede
extraerse y reintroducirse en el digestor a aproximadamente el
nivel del conjunto de criba (263) y un conducto de suministro de
licor blanco (265) a través del cual el licor blanco (233) puede
introducirse en el licor que circula a través del bucle de
circulación de lavado (264, 266, 267, 268).
5. Procedimiento de impregnación de
desplazamiento y dilución de extracción en cribas de cocción
superiores de un digestor según la reivindicación 2 o las
reivindicaciones 3 y 4 cuando estén subordinadas a la reivindicación
2, comprendiendo el procedimiento eliminar licor del primer
conjunto de criba de cocción (224) a través del primer bucle de
circulación de cocción, extraer parte del licor eliminado (231) del
primer bucle de circulación de cocción y añadir licor blanco (232)
a dicho licor eliminado y recircular el flujo de los licores
combinados al interior del digestor próximo al primer conjunto de
criba de cocción, y añadir dicho licor blanco, que presenta una
concentración de DOM menor que el licor eliminado, a dicho flujo
antes de la recirculación del mismo en el digestor.
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
que comprende además la adición de licor de filtrado de lavado al
primer bucle de circulación de cocción.
7. Procedimiento según las reivindicaciones 5
ó 6, que comprende la adición de virutas a la parte superior del
digestor con un nivel de licor suficiente para provocar un flujo a
contracorriente de licor de DOM reducido en la parte superior del
digestor.
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