ES2319035B1 - Sistemas y procesos de formacion de pulpa alcalina de maderas duras. - Google Patents
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Abstract
Sistema y procesos de formación de pulpa
alcalina de maderas duras.
La pulpa residual de madera dura a un número
Kappa determinado puede reducirse al someter la pulpa de madera
dura a condiciones de cocción específicas al final de la misma. A
este respecto, se ha descubierto que la s-lignina
reacciona más rápido que la g-lignina y que existe
una proporción más elevada de g-lignina al final de
un proceso de cocción de madera dura en comparación con la
g-lignina presente al inicio de la misma. De este
modo, cuando se someten a cocción maderas duras, se ha encontrado
que unas condiciones de cocción relativamente más rígidas (por
ejemplo, temperaturas de cocción más elevadas) al final del proceso
de cocción, disminuyen el contenido de g-lignina
que, a su vez, disminuye el porcentaje de pulpa residual a un
número Kappa determinado.
Description
Sistemas y procesos de formación de pulpa
alcalina de maderas duras.
La presente solicitud se basa en los beneficios
de exclusividad nacionales, y reivindica los mismos, bajo 35
USC\NAK119(e) de la Solicitud Provisional U.S.A. Nº de
serie 60/791.431 registrada el 13 de abril de 2006, cuyo contenido
completo se incorpora expresamente en el documento actual como
referencia.
La presente invención se refiere de manera
general al sector de los tratamientos químicos de material de fibras
celulósicas trituradas. En realizaciones especialmente preferentes,
la presente invención se refiere a procesos y aparatos para la
formación de pulpa alcalina de maderas duras trituradas.
La cocción química de maderas duras puede dar
como resultado típicamente una mayor cantidad de pulpa residual en
comparación a la pulpa obtenida a partir de la cocción química de
maderas blandas. A este respecto, los solicitantes actuales han
descubierto que la lámina central en las maderas duras tiene
cantidades sustanciales de lignina siringil
(s-lignina) a nivel celular en la lámina central en
comparación a la presencia de lignina guaiacil
(g-lignina). Específicamente, la
s-lignina está presente en la lámina central de las
células de madera dura en una cantidad que es típicamente dos a
cuatro veces más grande en comparación con la cantidad de
g-lignina presente. Por otro lado, la lámina
central de las células de madera blanda estará típicamente compuesta
sustancialmente en su totalidad de
g-lignina.
g-lignina.
Puesto que la s-lignina se
encuentra predominantemente en maderas duras y se disuelve más
fácilmente durante el proceso de cocción, las condiciones de
cocción para obtener pulpa de madera dura tienden a ser menos
rígidas en comparación con las condiciones de cocción para obtener
pulpa de madera blanda. Por lo tanto, sería deseable la cocción de
maderas duras a un número Kappa más elevado, pero dicha práctica no
es posible convencionalmente ya que la cantidad de pulpa residual
aumentaría hasta tal punto que no sería comercialmente factible. A
modo de comparación, mientras las maderas blandas pueden cocerse
bajo condiciones relativamente rígidas a un número Kappa de
aproximadamente 30 (por ejemplo, debido a la presencia
sustancialmente total de g-lignina en la lámina
central) para alcanzar un nivel de pulpa residual aceptable de menos
del 0,5% aproximadamente, las maderas duras cocidas a un número
Kappa de aproximadamente 30 darían como resultado un nivel de pulpa
residual aproximadamente del 30% o más. De este modo, para pulpas
de madera dura, las condiciones de cocción convencionales son tales
como para alcanzar un número Kappa menor de aproximadamente 20, y
típicamente menor de aproximadamente 18, para alcanzar una cantidad
aceptablemente baja de pulpa residual.
Actualmente se ha descubierto que la pulpa
residual de madera dura a un número Kappa determinado puede
reducirse sometiendo la pulpa de madera dura a condiciones
específicas de cocción al final de la cocción. De este modo, según
la presente invención, se dan a conocer procesos de cocción alcalina
y aparatos especialmente útiles para maderas duras, que tienen como
finalidad aumentar el número Kappa después de una cocción por encima
de lo normal, pero con niveles residuales mucho más bajos de lo
normal. La presente invención puede combinarse con una etapa de
deslignificación efectiva mediante oxígeno para reducir el número
Kappa por debajo de normal, debido a la baja cantidad de ácido
hexenurónico (HexA) presente en la pulpa. De este modo, la presente
invención aporta ventajas con respecto al rendimiento total de
pulpa y descargas de efluentes.
Se ha descubierto que la
s-lignina reacciona más rápido que la
g-lignina y que existe una proporción más elevada
de g-lignina al final de una cocción de madera dura
en comparación a la cantidad de g-lignina presente
al inicio de la cocción. De este modo, cuando se cuecen maderas
duras, se ha descubierto que unas condiciones de cocción
relativamente más rígidas (por ejemplo, temperaturas de cocción más
elevadas) al final de la cocción disminuyen el contenido de
g-lignina que, a su vez, disminuye el porcentaje de
pulpa residual a un número Kappa determinado.
Según ciertos aspectos de la presente invención,
se dan a conocer métodos y sistemas para la producción continua de
pulpa de celulosa química a partir de una emulsión de material de
madera dura triturada, al someter la emulsión de material de madera
dura triturada a una primera etapa de cocción en condiciones
suficientes para la reducción del contenido de lignina siringil
(s-lignina) en el material de madera dura en
comparación al contenido de lignina guaiacil
(g-lignina) en la misma, y a continuación someter la
emulsión de material de madera dura triturada a una segunda etapa
de cocción en condiciones suficientes para reducir el contenido de
g-lignina restante en la misma después de la primera
etapa de cocción.
En algunas realizaciones, la emulsión de
material de madera dura se lleva a cabo para someter el material de
madera dura a una temperatura entre 130ºC y 170ºC aproximadamente,
en una carga alcalina de aproximadamente entre 2 y 10% de NaOH
alcalino efectivo (EA) en madera y/o de manera que el número Kappa
para el material de madera dura sometido a cocción que sale de la
primera etapa de cocción se encuentre entre 30 y 100
aproximadamente.
Según otras realizaciones preferentes, la
primera zona de cocción se lleva a cabo en estado de sulfuración
bajo menor del 20%. Dicho estado de sulfuración bajo de la primera
zona de cocción se alcanza más preferentemente mediante la adición
de una cantidad suficiente de antroquinona y/o polisulfuro.
Según algunas realizaciones de la invención, la
segunda zona de cocción se lleva a cabo para someter la emulsión de
material de madera dura a una temperatura comprendida entre unos
100ºC y unos 180ºC, en una carga alcalina aproximadamente entre 2 y
10% de NaOH alcalino efectivo (EA) en madera y/o de manera que el
número Kappa para el material de madera dura sometido a cocción que
sale de la segunda etapa de cocción se encuentre entre 15 y 30
aproximadamente.
En algunas realizaciones de la invención es
preferible que la segunda zona de cocción se lleve a cabo en
condiciones altas superiores al 20% de sulfuración
aproximadamente.
De manera opcional, el material de madera dura
triturada puede ser pretratado. Si se utiliza, el pretratamiento
tiene lugar antes de la primera zona de cocción en una carga
alcalina comprendida entre un 40 y un 60% aproximadamente de NaOH
alcalino efectivo (EA) en madera, a una temperatura comprendida
entre unos 80 y unos 120ºC.
Estos y otros aspectos y ventajas serán más
evidentes después de considerar atentamente la siguiente descripción
detallada de las realizaciones preferentes, a título de ejemplo, de
la misma.
A continuación se hará referencia a los dibujos
adjuntos, en los que iguales numerales de referencia a través de
diversas figuras indican elementos estructurales iguales, y en los
que:
la figura 1 es una presentación esquemática de
un aparato a título de ejemplo, para llevar a cabo el método según
la presente invención, y que comprende un sistema a título de
ejemplo, según la presente invención;
la figura 2 es un gráfico del porcentaje
restante de lignina de la lámina central original de la celulosa
restante en cada uno de los puntos de muestra durante un ciclo de
cocción de madera dura; y
la figura 3 es un gráfico que representa el
porcentaje de s-lignina en comparación con
g-lignina en diversas etapas de un ciclo de cocción
de madera dura.
Para la comprensión completa de las figuras se
deben tener en cuenta las siguientes leyendas numerales en las
mismas:
Figura
1
- 101 -
- vapor
- 102 -
- emulsión líquida
\vskip1.000000\baselineskip
Figura
2
- 103 -
- Restante de lignina original
- 104 -
- impregnación
- 105 -
- 1ª o zona de cocción superior
- 106 -
- 2ª o zona de cocción inferior
\vskip1.000000\baselineskip
Figura
3
- 107 -
- Proporción s-lignina/g-lignina
- 108 -
- inicial
- 109 -
- impregnación
- 110 -
- Punto Medio de 1ª Zona de Cocción (Superior)
- 111 -
- Punto Final de la 1ª Zona de Cocción (Superior)
- 112 -
- Punto Medio de la 2º Zona de Cocción (Inferior)
- 113 -
- Final
La figura 1 adjunta muestra una realización
preferente de la presente invención. A este respecto, la figura 1
muestra un sistema de tratamiento de material de fibras de celulosa
trituradas (10) que consiste o comprende esencialmente un digestor
continuo (11) que tiene un sistema de alimentación (12) de digestor
continuo. El sistema de alimentación (12) puede ser un sistema de
alimentación LO-LEVEL® o un sistema TURBOFEED®
comercializados ambos por Andritz, Inc., pero puede utilizarse
cualquier sistema de alimentación convencional para introducir,
vaporizar y emulsionar material de fibras celulósicas trituradas;
y/o se pueden utilizar uno o más recipientes de impregnación
separados; y/o sistemas no convencionales tales como los que
incluyen equipos y/o un compartimiento de virutas en el depósito de
madera con bombeo al digestor. Además, en algunas circunstancias, se
pueden utilizar una serie de recipientes de impregnación, con la
emulsión bombeada desde un recipiente específico, una vez se
completa (o se completará durante el bombeo) la impregnación con o
sin aditivos de cocción.
El material de fibras celulósicas trituradas,
por ejemplo, en forma de virutas de madera dura (13), se introduce
en el sistema de alimentación (12), tal como se describe en las
patentes U.S.A Nº 5.763.075; 6.106.668; 6.325.890; 6.551.462;
6.336.993; 6.841.042 (estando el contenido completo de cada patente
expresamente incorporado en la presente invención como referencia),
y comercializado por Andritz Inc. con la marca registrada
TURBOFEED®; o un sistema de alimentación tal como se describe en
las patentes U.S.A. Nº 5.476.572; 5.700.355; 5.968.314 (estando el
contenido de cada patente expresamente incorporado en la presente
invención como referencia), y comercializado por Andritz Inc. con
la marca registrada LO-LEVEL® que puede incluir el
reenvío de las virutas para un tratamiento mediante vapor en un
recipiente (14), que es preferentemente un recipiente descrito en
las patentes U.S.A. Nº 5.500.083; 5.617.975; 5.628.873; 4.958.741; y
5.700.355 (estando el contenido de cada patente expresamente
incorporado en la presente invención como referencia), y
comercializado por Andritz Inc. con la marca registrada
DIAMONDBACK®, aunque se pueden utilizar otros tipos de recipientes
de vaporización. Las virutas pasan desde el recipiente (14) a
través de un equipo tal como un dispositivo de medición conectado a
un conducto, que es preferentemente un tubo para virutas
suministrado por Andritz Inc. La emulsión de virutas y líquido se
alimenta al recipiente de impregnación (si se utiliza) o al digestor
(11), a través de medios de presurización.
La emulsión presurizada, típicamente a una
presión comprendida entre unos 5 y 15 bares y propulsa la emulsión
a través del conducto (21) a la parte superior del digestor continuo
(11). El exceso de licor en la emulsión se retira de la misma a la
entrada del digestor (11) por medio de un dispositivo de separación
(22), típicamente un separador superior convencional, y el exceso
de líquido se retira y se devuelve al sistema de alimentación (12)
a través del conducto (23). Durante el tratamiento dentro del
recipiente (14), la emulsión de material de madera dura puede ser
pretratada en una carga alcalina comprendida entre un 40 y un 60% de
NaOH alcalino efectivo (EA) en madera a una temperatura comprendida
entre unos 80ºC y unos 120ºC, preferentemente entre unos 100ºC y
unos 110ºC.
El sistema de alimentación (12) incluye además
típicamente dispositivos convencionales no mostrados tales como un
dispositivo de drenaje en línea, un depósito de nivel, y una bomba
de licor de adición. El licor de cocción, por ejemplo el licor
kraft blanco (WL), se suministra típicamente al depósito de nivel
(no mostrado) de manera convencional.
El material de madera dura pretratado (que puede
haber sido tratado en un recipiente de impregnación, aunque no de
manera necesaria) alimentado a través de la conducción (21) se
somete a una primera etapa de cocción en el digestor (11). Sin
embargo, según la presente invención, el pretratamiento de material
de madera dura, tal como se ha descrito anteriormente, no es
absolutamente necesario ya que el material de madera dura puede
alimentarse directamente al digestor (11). En caso de que el
material de madera dura sea pretratado o no, el primer proceso de
cocción dentro del digestor (11) se lleva a cabo en condiciones
bajas de sulfuración (es decir, 0-20% de
sulfuración) usando un aditivo beneficioso tal como antroquinona
(AQ) y/o polisulfuro. La primera etapa de cocción en el digestor
(11) se lleva a cabo a temperaturas comprendidas entre 130ºC y
170ºC aproximadamente usando una carga alcalina de entre 2 y 10% de
NaOH alcalino efectivo (EA) en madera. El material de madera dura
cocido sale del digestor (11) a través de la conducción (30) con un
número Kappa entre 30 y 100 aproximadamente (preferentemente entre
40 y 60 aproximadamente).
El material de madera dura después de la primera
etapa de cocción en el digestor (11) tiene una proporción más alta
de g-lignina con respecto a la
s-lignina que la que existía anteriormente, en
comparación a la proporción de g-lignina con
respecto a s-lignina al principio de la primera
etapa de cocción. La concentración alta de
s-lignina en el licor circundante puede interferir
con la disolución de g-lignina restante en el
material de madera dura. Para reducir esta interferencia, puede ser
necesario lavar el material de madera dura después de la primera
etapa de cocción en el digestor (11). De este modo, el material de
madera dura puede transferirse opcionalmente a un recipiente de
lavado (32) a través de la conducción (30) y someterse a condiciones
de lavado con un licor de lavado introducido a través de la
conducción (34). El licor de lavado usado se extrae del recipiente
de lavado (32) a través de la conducción (36). Puesto que la etapa
de lavado dentro del recipiente de lavado (32) reduce la
s-lignina en el licor circundante, cualquier aditivo
de cocción que pudiera utilizarse posteriormente no sería consumido
de modo perjudicial por la s-lignina ya disuelta en
el licor circundante.
La pulpa lavada que sale del recipiente de
lavado opcional (32) a través de la conducción (38) se dirige a un
digestor (40), en el que se lleva a cabo una segunda etapa de
cocción para descomponer y reducir adicionalmente el contenido de
g-lignina en el material de madera dura. La
descomposición de g-lignina puede obtenerse mediante
el uso de un licor de cocción de alta sulfuración (es decir,
superior a un 20% de sulfuración, y preferentemente entre un 25 y
un 40% de sulfuración) mediante el uso de AQ y/o polisulfuro. (Ver,
por ejemplo, la patente U.S.A. Nº 6.576.084), cuyo contenido
completo está expresamente incorporado en la presente invención como
referencia). Otras elementos químicos de cocción que funcionan bien
en condiciones de cocción, tal como el sulfuro, podrían utilizarse
solos o en combinación con AQ y/o polisulfuro, tal como se ha
mencionado anteriormente.
La segunda etapa de cocción en el digestor (40)
se lleva a cabo a una temperatura entre 100ºC y 180ºC
aproximadamente, preferentemente entre 130 y 180ºC aproximadamente,
con una carga álcali aproximadamente entre 2 y 10% en madera (carga
original de madera) de EA y un número Kappa al principio de la
segunda etapa de cocción entre 30 y 100 aproximadamente
(preferentemente entre 40 y 60 aproximadamente). Durante esta fase,
puede ser ventajoso (pero no siempre necesario) reducir la
temperatura por debajo de la de la primera etapa de cocción.
Si no se ha suministrado suficiente álcali al
inicio de la segunda etapa de cocción, puede ser necesario añadir
licor blanco al digestor (40). Si se realiza la adición de licor
blanco, es preferible que se permita que el material de madera dura
continúe su cocción a una temperatura de como mínimo unos 130ºC. En
el momento en que el material celulósico de madera dura sale del
digestor (40) a través de la conducción (42), el número Kappa será
preferentemente entre 15 y 30, más preferentemente entre 20 y 30
aproximadamente.
Es importante para la presente invención que el
material de madera dura se divida en dos etapas de cocción
diferentes. El factor H alcanzado al final de la segunda etapa de
cocción es como mínimo el 50% del factor H total que se alcanza en
la cocción completa. En otras palabras, el factor H alcanzado
durante la primera etapa de cocción es inferior al 50% del factor H
alcanzado en la cocción completa (es decir, al final de la segunda
etapa de cocción).
También es posible que las etapas de cocción, y
la etapa de lavado si se utiliza, se realicen en un único
recipiente digestor. Si se utiliza un único recipiente, se
utilizarán los mismos parámetros de operación para cada etapa tal
como se ha descrito y el final de la segunda etapa no necesitará
transferencia inmediata de material a múltiples
recipientes.
recipientes.
La primera y segunda etapas de cocción llevadas
a cabo en los digestores (11) y (40), respectivamente, o en un
único recipiente digestor, se llevan a cabo preferentemente según
uno o más de los procesos descritos más completamente en las
patentes U.S.A. Nº 5.489.363; 5.536.366; 5.547.012; 5.575.890;
5.620.562; y 5.662.775 (cuyo contenido completo está expresamente
incorporado en la presente invención como referencia). Los procesos
y aparatos dados a conocer en estas patentes están comercializados
con la marca registrada Pulping LO-SOLIDS® por
Andritz Inc. de Glens Falls, Nueva York.
Los procesos y aparatos de la presente invención
producen una pulpa baja en contenido HexA como resultado de la
temperatura relativamente alta, y las bajas condiciones álcali del
nuevo tratamiento y/o cocción en la segunda etapa de cocción. Esta
pulpa baja en HexA favorece las condiciones de deslignificación con
oxígeno, lo que, a su vez, proporciona una pulpa con número Kappa
bajo a posteriores procesos de blanqueo. A este respecto, ver las
patentes U.S.A. Nº 6.776.876 y 6.475.388, cuyo contenido completo
está expresamente incorporado en la presente invención como
referencia. De este modo, la pulpa con número Kappa bajo puede
blanquearse utilizando menos productos químicos, obteniéndose como
resultado una carga efluente más baja. En otras palabras, debido a
que la pulpa es baja en compuestos HexA, el número Kappa que sale
del proceso de cocción puede ser superior seguido por un proceso de
blanqueo a un número Kappa menor, con un uso global menor de
sustancias químicas.
El siguiente ejemplo no limitativo ilustra
adicionalmente la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
Se ha realizado un ciclo de cocción de madera
dura utilizando una carga EA (alcalina efectiva como el NaOH) del
17,5%, introducida durante la impregnación, secuencias de cocción
primera (o superior) y segunda (o inferior). Se han utilizado las
siguientes condiciones durante cada una de las secuencias de
cocción:
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- 50% del total de EA u 8,75% de la EA cargada.
- \bullet
- Temperatura de impregnación de 100ºC.
- \bullet
- Tiempo para temperatura de impregnación = 15 minutos.
- \bullet
- Tiempo en temperatura de impregnación = 30 minutos.
- \bullet
- 30% del total de EA o 5,25% de EA añadida al inicio de la cocción.
- \bullet
- Temperatura de cocción = 155ºC.
- \bullet
- Tiempo para alcanzar la temperatura de cocción = 15 minutos.
- \bullet
- Tiempo en temperatura de cocción = 60 minutos.
\vskip1.000000\baselineskip
- \bullet
- 20% del total de EA o 3,5% de EA añadida al inicio de la cocción.
- \bullet
- Temperatura de cocción = 156ºC.
- \bullet
- Tiempo en temperatura de cocción = 120 minutos.
Se toma una muestra del material celulósico
(virutas de madera) al finalizar la impregnación, y se analiza para
s-lignina y g-lignina en el
laboratorio utilizando el método descrito en "Methods in Lignin
Chemistry" ("Métodos en la Química de Lignina") de Lin y
otros, Springer-Verlag, Berlín (1992) (cuyo
contenido completo está expresamente incorporado en la presente
invención como referencia). Además, se toman muestras del material
celulósico (virutas de madera) en el punto medio de la cocción (por
ejemplo, unos 90 minutos desde el inicio de la impregnación) y al
final de la 1ª cocción (superior) (por ejemplo, unos 120 minutos
desde el inicio de la impregnación). Cada una de dichas muestras es
igualmente analizada para contenido de s-lignina y
g-lignina. Finalmente, se toma también una muestra
en el punto medio de la 2ª cocción (inferior) (por ejemplo, unos 180
minutos desde el inicio de la impregnación). No se analiza para
s-lignina ni g-lignina la pulpa
final producida, ya que el contenido de lignina es generalmente tan
bajo que es difícil analizar de un modo preciso para las especies
de s-lignina y g-lignina.
La figura 2 adjunta es un gráfico del porcentaje
de lignina de la lámina central original de la celulosa restante en
cada uno de los puntos de muestra. Al inicio de la impregnación,
está presente el 100% de la lignina, pero hacia el final de la 2ª
zona de cocción (inferior), queda únicamente alrededor de un 3% de
la lignina. Como regla general, las virutas de madera previas al
tratamiento contienen alrededor de un 24% de lignina, lo que
significa, según los datos de la figura 2, que la cantidad de
lignina es únicamente el 0,72% de las virutas de madera y por lo
tanto cualquier análisis del contenido de s-lignina
y g-lignina no será preciso.
La figura 3 presenta datos que muestran el
cambio en la proporción de s-lignina a
g-lignina a medida que avanza el proceso de cocción
antes descrito. La primera proporción de 2,74 es la proporción
inicial antes de la adición de cualquier licor o tratamiento. La
segunda proporción de 2,87 es en el momento de impregnación. La
tercera y cuarta proporciones, de 2,64 y 2,54, son respectivamente
en la mitad de la primera etapa de cocción y al final de la primera
etapa de cocción. La proporción quinta y final de 2,47 corresponde a
la mitad de la segunda etapa de cocción.
Los datos de la figura 3 sugieren de este modo
que la s-lignina se descompone o disuelve a una
velocidad mayor que la g-lignina. Como resultado,
el contenido de g-lignina permanece presente a nivel
celular, lo que requiere una serie de condiciones diferentes para
hacer que se deshaga y se destruya o disuelva. Para destruir la
g-lignina, por lo tanto, las condiciones de
funcionamiento en el digestor deben cambiar en las etapas finales de
la cocción. Específicamente, según la presente invención, las
etapas finales de la cocción requieren una temperatura superior en
comparación con las etapas iniciales, para asegurar que la
g-lignina se destruye y mejorar el rendimiento
(reduciendo de este modo los residuos) y las propiedades físicas de
la pulpa.
Si bien se ha descrito la invención con respecto
a lo que se considera actualmente como las realizaciones más
preferentes y prácticas, se debe entender que la invención no se
debe limitar a la realización dada a conocer, sino que, al
contrario, está destinada a cubrir varias modificaciones y arreglos
equivalentes incluidos en el espíritu y el ámbito de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (24)
1. Método para la producción continua de pulpa
de celulosa química a partir de una emulsión de material de madera
dura triturada, que comprende:
(a) someter la emulsión de material de madera
dura triturada a una primera etapa de cocción en condiciones
suficientes para reducir el contenido de lignina siringil
(s-lignina) en el material de madera dura en
comparación al contenido de lignina guaiacil
(g-lignina) en la misma, de manera que la emulsión
es sometida a una temperatura aproximada de
130ºC-170ºC a una carga alcalina de aproximadamente
entre 2 y 10% de NaOH alcalino efectivo (EA) en madera y bajo una
reducida sulfuración de menos de 20% de sulfuración aproximadamente
y, después de
ello,
ello,
(b) someter la emulsión de material de madera
dura triturada a una segunda etapa de cocción en condiciones
suficientes para reducir el contenido de g-lignina
restante en la misma después de la primera etapa de cocción, de
manera que la emulsión es sometida a una temperatura aproximada de
100ºC-180ºC a una carga alcalina comprendida
aproximadamente entre 2% y 10% de NaOH alcalino efectivo (EA) en
madera y bajo unas elevadas condiciones de sulfuración superiores
al 20% de sulfuración.
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
la etapa (a) se practica de manera que el número Kappa para el
material de madera dura sometido a cocción que sale de la primera
etapa de cocción se encuentra entre aproximadamente 30 y 100,
preferentemente, entre 40 y 60 aproximadamente.
3. Método, según las reivindicaciones 1 y 2, en
el que las condiciones de baja sulfuración de la primera zona de
cocción se consiguen añadiendo una cantidad suficiente de
antroquinona y/o polisulfuro.
4. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que la etapa (b) comprende someter la
emulsión de material de madera dura a una temperatura comprendida
de aproximadamente entre unos 130ºC y unos 180ºC.
5. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la etapa (b) es practicada,
de manera que el número Kappa para el material de madera dura
sometido a cocción que sale de la segunda etapa de cocción, se
encuentra entre 15 y 30 aproximadamente, preferentemente, entre 20
y 30 aproximadamente.
6. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la etapa (b) es llevada a
cabo bajo elevadas condiciones de sulfuración comprendidas
aproximadamente entre 25% y 40%.
7. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, que comprende antes de la etapa (a),
la etapa de pretratamiento de la emulsión de material de madera
dura triturado en una carga alcalina comprendida aproximadamente
entre 40 y 60% de NaOH alcalino (EA) efectivo en la madera, a una
temperatura comprendida aproximadamente entre 80 y 120ºC,
preferentemente, entre 100 y 110ºC.
8. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, que comprende además después de la etapa
(a) y antes de realizar la etapa (b), una etapa de lavado para
lavar el material de madera dura.
9. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que no existe lavado entre las etapas
(a) y (b).
10. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que las etapas. de cocción (a) y (b)
son previamente realizadas en digestores separados.
11. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, en el que las etapas de cocción (a) y (b)
son preformadas en un digestor único.
12. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el factor H conseguido al
final de la segunda etapa de cocción es, como mínimo, 50% del
factor H total conseguido por el método completo.
13. Método, según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el factor H conseguido
mediante la primera etapa de cocción es menor del 50% del factor H
total conseguido por el método completo.
14. Sistema para la producción continua de
pulpa de celulosa química a partir de una emulsión de material de
madera dura triturada, que comprende:
a) un primer digestor para someter la emulsión
de material de madera dura triturada a una primera etapa de cocción
en condiciones suficientes para reducir el contenido de lignina
siringil (s-lignina) del material de madera dura en
comparación con la lignina guaiacil (g-lignina) en
la misma, de manera que el primer digestor somete la emulsión del
material de madera dura a una temperatura aproximada de
130ºC-170ºC a una carga alcalina aproximada de
2%-10% de NaOH alcalino efectivo (EA) y en la madera, en
condiciones de baja sulfuración de menos del 20% de sulfuración;
y
b) un segundo digestor situado más abajo del
primer digestor para someter la emulsión de material de madera dura
triturada a una segunda etapa de cocción en condiciones suficientes
para reducir el contenido de g-lignina restante
después de la primera etapa de cocción, de manera que el segundo
digestor somete la emulsión de material de madera dura a
temperaturas aproximadas de 100ºC-180ºC a una carga
alcalina aproximada de 2%-10% de NaOH alcalino efectivo (EA) en
madera y funciona en condiciones de elevada sulfuración superior a
aproximadamente 20% de sulfuración.
15. Sistema, según la reivindicación 14, en el
que el número Kappa para el material de madera dura sometido a
cocción que sale de la primera etapa de cocción está comprendido
aproximadamente entre 30 y 100, preferentemente, entre 40 y 60
aproximadamente.
16. Sistema, según la reivindicación 14 ó 15,
en el que las condiciones de baja sulfuración del primer digestor
son conseguidas añadiendo una cantidad suficiente de antroquinona
y/o polisulfuro.
17. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 16, en el que el segundo digestor somete la
emulsión de material de madera dura a una temperatura comprendida
aproximadamente entre 130ºC y 180ºC.
18. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 17, en el que el número Kappa del material de
madera dura sometido a cocción que sale de la segunda etapa de
cocción está comprendido aproximadamente entre 15 y 30,
preferentemente, entre 20 y 30 aproximadamente.
19. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 16 a 18, en el que el segundo digestor funciona en
condiciones de elevada sulfuración comprendida aproximadamente
entre 25% y 40%.
20. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 19, que comprende además, más arriba del
primer digestor, un recipiente de pretratamiento para pretratar la
emulsión de material de madera dura triturada a una carga alcalina
comprendida aproximadamente entre 40 y 60% de NaOH alcalino
efectivo (EA) de madera a una temperatura comprendida
aproximadamente entre 80 y 120ºC, preferentemente, entre 100 y
110ºC aproximadamente.
21. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 20, que comprende además, más abajo del
primer digestor y más arriba del segundo digestor, un recipiente de
lavado para el lavado del material de madera dura.
22. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 20, en el que no existe lavado entre el
primer digestor y el segundo digestor.
23. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 22, en el que el factor H conseguido al final
de la segunda etapa de cocción es, como mínimo, del 50% del factor
H total conseguido por el sistema completo.
24. Sistema, según cualquiera de las
reivindicaciones 14 a 23, en el que el factor H conseguido por la
primera etapa de cocción es menor del 50% del factor H total
conseguido por el sistema completo.
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