FI108945B - Method for production of pulp - Google Patents
Method for production of pulp Download PDFInfo
- Publication number
- FI108945B FI108945B FI944588A FI944588A FI108945B FI 108945 B FI108945 B FI 108945B FI 944588 A FI944588 A FI 944588A FI 944588 A FI944588 A FI 944588A FI 108945 B FI108945 B FI 108945B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- process according
- organic solvent
- solvent
- cooking
- fibrous material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
108945108945
MENETELMÄ MASSAN VALMISTAMISEKSIMETHOD FOR PREPARING PULP
Esillä oleva keksintö kohdistuu uuteen menetelmään kemiallisen massan tuottamiseksi. Keksinnön tarkoituksena on parantaa aikaisempia liuotinkeittomenetelmiä, esim. 5 orgaanista liuotinkeittoa, jotka tunnetaan yleisesti esim. US-patentista 3,585,104.The present invention is directed to a novel process for producing chemical pulp. The object of the invention is to improve the previous solvent cooking methods, e.g., 5 organic solvent cooking methods, which are generally known from, for example, U.S. Patent 3,585,104.
Puuaines koostuu selluloosapitoisista kuiduista ja niitä yhdistävästä ligniinistä, jota on sekä kuitujen sisällä että niiden välissä. Jotta kuidut saadaan erotettua toisistaan niitä vahingoittamatta, ligniini täytyy saada poistettua kuitujen välistä. Tämä toteutetaan 10 useimmiten liuottamalla ligniini pois. Yleensä keittoliemet koostuvat natriumhydroksidista (soodakeitto), natriumsulfidia sisältävästä natriumhydroksidista | (sulfaatti- eli kraft-keitto, tunnettu myös nimellä emäksinen keitto) tai esimerkiksi sulfiitti-ioneista (sulfiittikeitto, tunnettu myös nimellä hapan sulfiittikeitto). Eräitä orgaanisia liuottimia, joista tunnetuimmat ovat etanoli ja metanoli, voidaan myös käyttää 15 ligniinin poistoon (tunnettu kaupallisella nimellä organosolv-prosessi). Myös muurahaishappoa on ehdotettu käytettäväksi orgaanisena liuottimena.The wood material consists of cellulose-containing fibers and lignin connecting them, both within and between the fibers. In order to separate the fibers without damaging them, the lignin must be removed between the fibers. This is usually accomplished by dissolving the lignin. Usually the soups consist of sodium hydroxide (soda soup), sodium hydroxide containing sodium sulphide | (sulfate or kraft soup, also known as alkaline soup) or, for example, sulfite ions (sulfite soup, also known as acidic sulfite soup). Some organic solvents, the best known of which are ethanol and methanol, can also be used to remove lignin (known under the trade name organosolv process). Formic acid has also been proposed for use as an organic solvent.
Metanolia ja etanolia voidaan käyttää liuottimina sekä emäksisissä että happamissa keitoissa. Happamen keiton etuna on kemikaalien helppo talteenotto, sillä puun '. · 20 sisältämät hapot tekevät keittoliemestä happamen kun käytetään pelkästään metanolia tai • · » ’’·* etanolia liuottimina. Happaman keiton haittapuolena on tuotetun massan huono laatu, ··· · sillä selluloosapitoiset kuidut hajoavat osittain happamassa käsittelyssä. Emäksisessä *·; keitossa tuotetun massan laatu on hyvä, mutta emäksisten keittojen ongelmana on "" kemikaalien talteenotto. Jotakin emästä, yleensä natriumpohjaista emästä, on ensinnä 25 lisättävä keittoon, josta se pitää ottaa talteen ja sen jälkeen käyttää taas uudelleen. . Tunnettu emäksinen orgaaninen liuotinkeittomenetelmä on ns. Organocell-menetelmä, , ; ·, joka on nykyisellään käytössä Saksassa. Tässä prosessissa käytettävä keitto on sooda- t ,;, metanolikeitto.Methanol and ethanol can be used as solvents in both alkaline and acidic soups. The advantage of acidic cooking is the ease with which chemicals are recovered, since the wood '. The acids in 20 make the soup acidic when methanol or ethanol alone are used as solvents. The disadvantage of acidic cooking is the poor quality of the pulp produced, as the cellulosic fibers are partially degraded by acidic treatment. Alkaline * ·; the quality of the pulp produced in the soup is good, but the problem with basic soups is the recovery of chemicals. One base, usually a sodium base, must first be added to the soup from which it must be recovered and then reused. . The known basic organic solvent cooking method is the so-called. Organocell method,,; ·, Currently in use in Germany. The soup used in this process is soda, methanol soup.
' 1 Π Λ Q 4'1 Π Λ Q 4
I U w J II U w J I
22
Esillä oleva keksintö perustuu siihen havaintoon, että liuotinkeiton aikana hapot muodostuvat aivan keiton alussa. Keiton pH voidaan pitää halutulla alueella (yleisesti neutraalina) poistamalla happoja keiton alusta, siis lähes välittömästi niiden muodostumisen jälkeen. Pitämällä keiton pH yleisesti neutraalina massan laatu paranee 5 sekä vuo- että eräkeittomenetelmissä. Yleisesti tämä saavutetaan vuokeitossa vastavirtakeiton avulla, kun taas eräkeitossa tähän päästään poistamalla liuotinta eräkeittimestä tietyn ajan kuluttua keiton alusta (ja mahdollisesti jaksoittain tämän jälkeen) keiton jatkuessa liuottimen poiston ja uuden liuottimen lisäyksen jälkeen.The present invention is based on the observation that during solvent cooking, acids are formed at the very beginning of the cooking. The pH of the soup can be maintained in the desired range (generally neutral) by removing the acids from the beginning of the soup, i.e. almost immediately after their formation. Keeping the pH of the soup generally neutral improves the quality of the pulp in both stream and batch cooking processes. Generally this is achieved in counter cooking with countercurrent cooking, whereas in batch cooking this is achieved by removing solvent from the batch digester for a certain time after the start of the cooking (and possibly periodically thereafter) as the cooking continues after solvent removal and addition of new solvent.
10 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaiseen menetelmään selluloosamassan i valmistamiseksi hienonnetusta selluloosapitoisesta kuitumateriaalista orgaanisia liuottimia käyttävässä keitossa kuuluu vaihe a), jossa materiaalin pH säädetään siten, että se on yleisesti neutraali, poistamalla keiton alussa muodostuneita happoja yhdessä orgaanisen liuottimen kanssa ja lisäämällä emästä selluloosapitoiseen kuitumateriaaliin riittävässä 15 määrin pH:n pitämiseksi halutulla tasolla. Menetelmää voidaan hyödyntää käsittelyastian avulla, ja siihen voivat kuulua seuraavat lisävaiheet: b) saatetaan selluloosapitoinen kuitumateriaali virtaamaan käsittelyastiassa ensimmäiseen suuntaan, ja se poistetaan käsittelyastiasta samassa, ensimmäisessä suunnassa, jolloin tarvittava määrä emästä lisätään materiaalin joukkoon ennen käsittelyastiaa; sekä c) johdetaan orgaanista liuotinta '·’·* 20 sisältävä nestevirta ligniinin liuottamiseksi selluloosapitoisesta kuitumateriaalista » * * käsittelyastiaan toiseen suuntaan, joka on vastakkainen ensimmäiseen suuntaan nähden. Vaihe a) toteutetaan poistamalla keiton aikana syntyneitä happoja yhdessä käytetyn '' ‘ I orgaanisen liuottimen kanssa käsittelyastiasta.A process for making cellulosic pulp i from pulverized cellulosic fibrous material in organic solvent based cooking according to an embodiment of the invention comprises the step of a) adjusting the pH of the material to be generally neutral by removing the acids initially formed in the cooking with To keep the pH at the desired level. The process can be utilized by a treatment vessel and may include the following additional steps: b) causing the cellulosic fibrous material to flow in the treatment vessel in the first direction and removing it from the treatment vessel in the same, first direction, adding the required amount of base to the material before treatment; and c) conducting a liquid stream containing an organic solvent '·' · * 20 to dissolve the lignin from the cellulosic fibrous material »* * in a second direction opposite to the first direction. Step a) is carried out by removing the acids formed during cooking together with the organic solvent "" "I used from the treatment vessel.
25 Keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaan menetelmä selluloosamassan ,;, tuottamiseksi hienonnetusta selluloosapitoisesta kuitumateriaalista liuotinkeitossa koostuu • « I · . ’: ·, seuraavista vaiheista: .1, saatetaan hienonnettu selluloosapitoinen kuitumateriaali virtaamaan t ’ ‘ \ ensimmäisenä virtana ensimmäiseen suuntaan; 1 Λ r·. r\ a , ' *- C >' ‘j o 3 saatetaan orgaanisen liuottimen virta virtaamaan toiminnalliseen yhteyteen hienonnetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin kanssa vastavirtaan ensimmäiseen virtaan nähden, t.s. toiseen suuntaan, joka on vastakkainen ensimmäiseen suuntaan nähden, liuottimen ja kuitumateriaalin koko toiminnallisen yhteyden ajan, jolloin muodostuu 5 orgaanisia happoja orgaanisen liuottimen liuottaessa ligniinin selluloosapitoisesta kuitumateriaalista; ja poistetaan liuotinkeitossa muodostuneita orgaanisia happoja läheisestä yhteydestä selluloosapitoisen kuitumateriaalin kanssa yhdessä kuitumateriaaliin nähden vastavirtaan virtaavan orgaanisen liuottimen kanssa.According to another embodiment of the invention, the process for producing cellulosic pulp from comminuted cellulosic fibrous material in solvent cooking comprises: ': ·, From the following steps: .1, causing the chopped cellulosic fibrous material to flow t' '\ as a first stream in a first direction; 1 Λ r ·. 3, the stream of organic solvent is made to flow in functional contact with the chopped cellulosic fibrous material upstream of the first stream, i.e. in a second direction opposite to the first direction during the entire functional connection of the solvent and the fibrous material to form organic acids as the organic solvent dissolves the lignin from the cellulosic fibrous material; and removing the organic acids formed in the solvent cooking from the intimate contact with the cellulosic fibrous material together with the organic solvent flowing upstream of the fibrous material.
1010
Esillä olevan keksinnön ensisijaisena tavoitteena on saada aikaan tehokas liuotinkeitto, jonka pH on vakaa. Tämä ja keksinnön muut tavoitteet käyvät ilmi keksinnön yksityiskohtaisesta kuvauksesta ja oheisista patenttivaatimuksista.It is a primary object of the present invention to provide an efficient solvent cooking with a stable pH. This and other objects of the invention will be apparent from the detailed description of the invention and the appended claims.
15 Esillä olevaa keksintöä selostetaan seuraavassa viitaten oheisiin kuviin, joista kuvio 1 on kaavamainen esitys eräästä keksinnön mukaisesta esimerkinomaisesta keitto/uuttoprosessista; kuvio 2 on kaavamainen esitys eräästä toisesta keksinnön mukaisesta esimerkinomaisesta keitto/uuttoprosessista; ’"·* 20 kuvio 3 on kaavamainen esitys keitto/uuttoprosessia seuraavasta pesuvaiheesta; • ♦ · ’ ‘‘ kuvio 4 on kaavamainen esitys keksinnön mukaisesta esimerkinomaisesta " ’! liuottimen talteenottoprosessista; ’!!.* kuvio 5 on kaavamainen esitys vielä eräästä keksinnön mukaisesta 25 esimerkinomaisesta keitto/uuttoprosessista; kuviot 6 ja 7 esittävät pH:n muutosta kuvio l:n mukaisessa . ·: ·. keitto/uuttoprosessissa; . kuvio 8 on kaavio esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän f; toteuttamiseen käytettävästä laitteistosta; , i' '6 s 4 b 4 kuvio 9 on kaavamainen esitys keksinnön mukaisesta liuottimen ja emäksen talteenottoprosessista; kuvio 10 keksinnön erään sovelluksen mahdollinen prosessivaihtoehto; ja kuvio 11 keksinnön erään sovelluksen mahdollinen teollisen mittakaavan 5 prosessivaihtoehto.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 is a schematic representation of an exemplary cooking / extraction process according to the invention; Figure 2 is a schematic representation of another exemplary cooking / extraction process according to the invention; FIG. 3 is a schematic representation of the washing step following the cooking / extraction process; FIG. 4 is a schematic representation of an exemplary embodiment of the present invention. the solvent recovery process; Fig. 5 is a schematic representation of yet another exemplary cooking / extraction process according to the invention; Figures 6 and 7 show the change in pH as in Figure 1. ·: ·. soup / extraction process; . Fig. 8 is a diagram of the method f of the present invention; the equipment used for its implementation; Fig. 9 is a schematic representation of the solvent and base recovery process of the invention; Figure 10 is a possible process option for an embodiment of the invention; and Fig. 11 is a possible industrial scale 5 process variant of an embodiment of the invention.
Kuvio 1 on kaavamainen esitys keksinnön mukaisen vastavirtaisen keitto/uuttokäsittelyastian/vaiheen 20 periaatteesta. Viitenumerolla 10 esitetään hienonnettua selluloosapitoista kuitumateriaalia, esim. puuta, jota syötetään prosessiin, 10 viitenumeron 11 tarkoittaessa puun selluloosapitoisia kuituja, jotka syntyvät liuotettaessa ja uutettaessa ligniiniä puusta. Numero 12 viittaa prosessiin syötettävään orgaaniseen liuottimeen numeron 13 viitatessa prosessista poistettavaan käytettyyn orgaaniseen liuottimeen, joka sisältää myös ligniiniä. Kuviossa 1 esitettyä prosessia tutkittiin laboratorio-olosuhteissa, jolloin saatiin kuviossa 6 esitetyt yllättävät tulokset.Figure 1 is a schematic representation of the principle of a countercurrent cooking / extraction vessel / step 20 according to the invention. Reference numeral 10 denotes comminuted cellulosic fibrous material, e.g. wood, which is fed to the process, while reference numeral 11 denotes woody cellulosic fibers produced by dissolving and extracting lignin from wood. The number 12 refers to the organic solvent to be added to the process, while the number 13 refers to the used organic solvent to be removed, which also contains lignin. The process shown in Figure 1 was investigated under laboratory conditions to give the surprising results shown in Figure 6.
| 15| 15
Tavallisessa havupuun organosolv-keitossa pH:n muutokset olivat käyrän 100 mukaiset. Puun sisältämien happojen liuetessa pH laskee n. 15 minuutissa tasoon 3,5 - 3,6, jolla se pysyy keiton loppuajan. Lehtipuun organosolv-keitossa pH laskee tasolle 3,8 - 4,0. Tästä käy ilmi, että kaikki hapot joko muodostuvat tai liukenevat keiton alkuvaiheessa. 20 Tuotetun kuidun huono lujuus johtuu näistä happamista olosuhteista. Havupuun keitossa esiintyvä alhainen pH saattaa myös aiheuttaa ligniinin liukenemista estävää ligniinin * · · ·’ saostumista.In normal softwood organosolv cooking, the pH changes were in the 100 curve. As the acids in the wood dissolve, the pH drops to 3.5 - 3.6 in about 15 minutes to maintain it for the rest of the cooking. In deciduous organosolv cooking, the pH drops to 3.8 - 4.0. This indicates that all acids either form or dissolve in the early stages of cooking. 20 The poor strength of the fiber produced is due to these acidic conditions. Low pH in coniferous cooking may also cause lignin * · · · 'to prevent lignin dissolution.
**
Esillä olevan keksinnön mukaisessa vastavirta-organosolv-keitossa pH:n muutokset 25 olivat käyrän 101 mukaiset. Uuton alkuvaiheessa pH:n havaittiin laskevan nopeasti, . mutta tämän jälkeen se nousi nopeasti takaisin lähes alkuperäiselle tasolle, arvoon 5,5.In the countercurrent organosolvent digestion of the present invention, the pH changes were as shown in curve 101. During the initial extraction, the pH was found to decrease rapidly. but after that it quickly rose back to its almost original level of 5.5.
.•|*t Tämä johtunee siitä, että puun sisältämät orgaaniset hapot liukenevat aluksi liuottimeen, ja koska prosessi etenee vastavirtaan, hapot peseytyvät pois liuottimen kanssa keiton • · myöhemmissä vaiheissa. pH saadaan pidettyä lähes neutraalilla tasolla koko keiton ajan 5 i ο ε ? 4 5 ilman emäksen lisäystä. Tuotetun massan laatu paranee keiton myöhempien vaiheiden vähentyneen happamuuden vuoksi.This is due to the fact that the organic acids in the wood initially dissolve in the solvent, and as the process proceeds upstream, the acids are washed away with the solvent in subsequent stages of cooking. the pH can be kept almost neutral throughout the cooking process 5 i ο ε? 4 5 without addition of base. The quality of the pulp produced is improved due to the reduced acidity of the subsequent stages of cooking.
Quinde luennoi vuonna 1989 Solvent Pulping konferenssissa männyn uuteaineista 5 metanolikeitossa (80% metanolia, 205 °C). Hänen johtopäätöksensä oli, että 90% hartsihapoista ja noin neljäosa rasvahapoista liukenee ensimmäisten viiden minuutin aikana. Tämä tukee yllättävää havaintoamme, että pH:n lasku voidaan estää vastavirtakeiton avulla, kuten kuviossa 6 on näytetty. (Tai - eräkeiton yhteydessä -poistamalla muodostuneet hapot pian niiden muodostuttua.) Ilmeisesti jäljelle jäävät 10 hartsi- ja rasvahapot huuhtoutuvat pois keiton vastavirtaluonteen vuoksi. Esillä olevan keksinnön mukaan siis uuttoprosessin pH saadaan säädeltyä sekä poistamalla prosessin aikana muodostuneet orgaaniset hapot että keiton liuottimen kuitumateriaaliin nähden vastakkaisen virtaussuunnan vuoksi.Quinde lectured at the Solvent Pulping Conference in 1989 on pine extractives in 5 methanol soups (80% methanol, 205 ° C). He concluded that 90% of the resin acids and about a quarter of the fatty acids are soluble in the first five minutes. This supports our surprising finding that a decrease in pH can be prevented by countercurrent cooking, as shown in Figure 6. (Or - during batch cooking - removing the acids formed as soon as they are formed.) Obviously, the remaining 10 resin and fatty acids are leached out due to the countercurrent nature of the cooking. Thus, according to the present invention, the pH of the extraction process can be controlled both by removing the organic acids formed during the process and by the reverse flow of the cooking solvent to the fibrous material.
i 15 Kuviossa 6 kuvattuja kokeita voidaan edelleen selventää kuvion 7 avulla.The experiments depicted in Figure 6 can be further elucidated with reference to Figure 7.
Kuvion 7 alueella C pH on alle 4,5, jolloin massan laatu huononee. Tavallisen etanolikeiton aikana pH on tämän tason alapuolella, jolloin tuotetun massan laatu on heikko. Tämä on esitetty käyrällä 104 kuviossa 7. Keksinnön mukaista vastavirtaan * * ’ | ’ 20 etenevää keittomenetelmää käytettäessä taas pH pysyy alimman halutun pH-arvon (viiva .* ; 105) alapuolella vain hyvin lyhyen aikaa. Koska pH-arvo on alhainen vain lyhyen aikaa, * · » * V tuotetun massan laatu on hyvä. Tämä on esitetty kuvion 7 käyrän 103 avulla.In the region of Figure 7, the pH of C is less than 4.5, whereby the quality of the pulp deteriorates. During normal ethanol cooking, the pH is below this level and the quality of the pulp produced is poor. This is illustrated by curve 104 in Figure 7. The upstream current * * '| of the invention With the 20 advanced cooking method, however, the pH remains below the lowest desired pH (line. *; 105) for only a very short time. Since the pH value is low for only a short time, the quality of the pulp produced is * · »* V. This is illustrated by the curve 103 of Figure 7.
« * ·«* ·
Massan laatua voidaan edelleen parantaa emäslisäyksen avulla vastavirtakeiton 25 alkuvaiheessa. Kuviossa 7 tämä on esitetty käyrän 102 avulla. Prosessin alussa lisätty emäs nostaa PH -arvoa, jolloin muodostuneet tai liuenneet hapot neutraloivat keiton ja :':': pH laskee lähes neutraaliksi keiton aikana. Linjalla 106 esitettyä korkeinta suotavaa pH- ·.. arvoa ei myöskään tule ylittää (alue A kuviossa 7), koska tällöin talteenotettavan * * emäksen määrä tulee tarpeettoman suureksi, jolloin talteenottokustannukset nousevat. 30 Näin siis saadaan tuotettua hyvälaatuista massaa pitämällä pH alueella B.The pulp quality can be further improved by the addition of a base in the initial stage of countercurrent cooking. In Figure 7, this is illustrated by curve 102. At the beginning of the process, the added base raises the pH value, whereupon the acids formed or dissolved neutralize the cooking and: ':': the pH becomes almost neutral during cooking. Also, the highest desirable pH · · line shown on line 106 should not be exceeded (area A in Figure 7), as this will render the amount of * * base to be recovered unnecessarily high, thereby increasing the recovery cost. 30 Thus, good quality pulp is obtained by maintaining the pH in the range B.
* · 6 ’ o ο ί ::* · 6 'o ο ί ::
;r..· ‘Ί vJ; r .. · 'Ί vJ
Voidaan sanoa, että edullisimmin liuotinkeittoprosessin pH pidetään alueella 4,5 - 12, mutta se voi hetkellisesti laskea alle 4,5:n tai nousta yli 12:n. Minimi saavutetaan ilman emästä ja maksimi emästä käytettäessä. Emästä voidaan myös käyttää sen verran, että keiton pH pysyy ala- ja ylärajojen välissä.It can be said that most preferably the pH of the solvent cooking process is maintained in the range of 4.5 to 12, but it may momentarily drop below 4.5 or rise above 12. Minimum is achieved without base and maximum when used. The base may also be used in such a way that the pH of the soup remains between the upper and lower limits.
I 5I 5
Kuvion 2 mukainen vastavirtauutto varmistaa ettei pH laske keitto/uuton 20 alussa. Emäksen 14 lisäys, esim. CaO, Na^C^ tai NaOH tai näiden yhdistelmä, keittoon syötettävään puuainekseen 10 neutraloi keiton alkuvaiheen ja näin estää pH:n laskun. pH ei siis pääse laskemaan n. tasolle 3-4, jossa hydrolyysi vahingoittaisi selluloosakuituja. 10 Keiton alkuvaiheissa muodostuvan hapon määrä on 8 - 20 kg/massatonni, ja tätä happomäärää vastaava emäsmäärä on lisättävä, jos pH aiotaan pitää pois happamalta alueelta (ts. yleisesti neutraalina, esim. n. 6,5 - 7,5). Keiton täysin vastavirtaisen luonteen vuoksi keiton 20 alkuvaiheissa on jonkin verran emästä, mutta se huuhtoutuu pois ja poistetaan yhdessä liuenneen ligniinin kanssa virrassa 13.The countercurrent extraction of Figure 2 ensures that the pH does not drop at the beginning of the cooking / extraction 20. Addition of base 14, e.g., CaO, Na 2 Cl 2, or NaOH, or a combination thereof, to the wood feed 10 will neutralize the initial stage of cooking and thus prevent a decrease in pH. Thus, the pH cannot fall to about 3-4, where the hydrolysis would damage the cellulose fibers. The amount of acid formed during the initial stages of cooking is 8-20 kg / tonne of mass, and the amount of base corresponding to this amount of acid must be increased if the pH is to be kept out of the acidic range (i.e. generally neutral, e.g. about 6.5-7.5). Due to the completely countercurrent nature of the soup, the soup 20 contains some base in the initial stages, but is leached off and removed together with the dissolved lignin in stream 13.
1515
Vastavirtakeittokokeita laboratorio-olosuhteissa tehtäessä todettiin myös, että korkea etanoli- tai metanolipitoisuus (esim. yli 70%) tuottaa paremman ligniininpoistotuloksen. Yleensä oli oletettu, että korkein mahdollinen etanolipitoisuus olisi puun sisältämän veden vuoksi 50%. Vastavirtakeiton ansiosta etanolipitoisuutta voidaan oleellisesti 20 nostaa, siten että sen osuus orgaanisesta liuottimesta on yli 50% pitämällä syöttövirtojenIn countercurrent cooking experiments under laboratory conditions, it was also found that a high ethanol or methanol content (e.g., greater than 70%) produces a better lignin removal result. It was generally assumed that the maximum ethanol content would be 50% because of the water in the wood. By countercurrent cooking, the ethanol content can be substantially increased so that its proportion of the organic solvent is greater than 50% by keeping the feed streams
I · II · I
12 (kuviot 1 ja 2) etanolipitoisuus korkeana. Keksinnön mukaan vesi pestään pois keiton “*/ alkuvaiheessa ja se poistetaan virtojen 13 mukana. Vasta virtakeiton avulla voidaan siis ’ “! sekä säädellä pH:ta että lisätä orgaanisen liuottimen pitoisuutta.12 (Figures 1 and 2) high ethanol content. According to the invention, the water is washed off at the initial stage of cooking and is removed with streams 13. So only with power soup can ''! both to regulate the pH and to increase the concentration of the organic solvent.
25 Uuton 20 jälkeen kuituvirran sisältämä jäännösliuotin on pestävä pois kuvion 3 ,:. esittämällä tavalla. Kuituvirta 11 koostuu orgaanisista liuottimista ja puukuiduista. Koska ,': ’. keitto/uutto on vastavirtainen, voidaan olettaa että kuitususpensio koostuu kuitujen lisäksi .1. lähes puhtaasta liuottimesta. Pesuvaiheessa 21 liuotin pestään pois pesunesteellä 16, (_,,; lähinnä vedellä. Tästä saadaan kuitu-vesisuspensio 15 ja veden ja liuottimen 30 muodostama liuos 17, lähinnä veden ja etanolin tai metanolin sekoitus.After extraction 20, the residual solvent in the fiber stream must be washed off as shown in Figure 3. . The fiber stream 11 consists of organic solvents and wood fibers. Because, ':'. soup / extraction is countercurrent, it can be assumed that the fiber suspension consists of fibers in addition to .1. almost pure solvent. In the washing step 21, the solvent is washed off with washing liquid 16, preferably water. This gives a fiber-water suspension 15 and a solution 17 of water and solvent 30, mainly a mixture of water and ethanol or methanol.
i * * 108945 7i * * 108945 7
Liuotin otetaan talteen virrasta 17 esim. kuvion 4 esittämällä tavalla. Veden ja liuottimen muodostama liuos 17 johdetaan tislauslaitteeseen 22, jossa vesi 18 erotetaan liuottimesta 12. Liuotin 12 johdetaan keittoon 20. Kuten kuviossa 4 on esitetty, pesu 21 on mahdollista suorittaa vedellä ja kuitenkin säilyttää korkea etanoli/metanolipitoisuus itse 5 keitossa 20. Ennen pesua mahdollisesti vielä hakkeena oleva massa kuidutetaan ennen pesua pesun optimoimiseksi. Edullisesti orgaanisen liuottimen 12 etanoli-/metanolipitoisuus on oleellisesti yli 30%.The solvent is recovered from stream 17 e.g. as shown in Figure 4. The water-solvent solution 17 is fed to a distillation apparatus 22 where the water 18 is separated from the solvent 12. The solvent 12 is supplied to the soup 20. As shown in Figure 4, it is possible to carry out the washing 21 with water while maintaining the high ethanol / methanol the pulp still chipped is defibrated before washing to optimize washing. Preferably, the organic solvent 12 has an ethanol / methanol content of substantially greater than 30%.
Kuvio 5 esittää äsken kuvattua kehittyneemmän menetelmän. Prosessiin syötettävä puu 10 30 lämmitetään keiton alussa syöttämällä esihöyrystimessä 23 puuhun höyryä 31.Figure 5 illustrates a more advanced method than that just described. The wood 10 30 fed to the process is heated at the beginning of the cooking process by feeding steam 31 to the wood in the pre-evaporator 23.
Samaan aikaan puuainekseen johdetaan emästä 32 pH:n nostamiseksi keiton alkuvaiheessa. Katalyyttiä 33 voidaan lisätä joko esikäsittelyn 23 aikana tai keiton 20 alussa ligniinin liukenemisen tehostamiseksi. Happamissa prosesseissa usein käytetty 1 katalyytti on CaCl2. Ca2+-ionit ovat edullisia prosessille, mutta toisaalta ei-toivotun 15 hapon määrä lisääntyy reaktiossa 2CL + 2H+ -> 2HC1. Orgaanisia emäksiä, kuten amiinia, voidaan käyttää katalyytteinä niin happamissa, neutraaleissa kuin emäksisissäkin prosesseissa. Etanolia tai metanolia 34 voidaan lisätä liuotinhävikkien kattamiseksi.At the same time, a base 32 is introduced into the wood to raise the pH in the initial stage of cooking. Catalyst 33 may be added either during pretreatment 23 or at the beginning of cooking 20 to enhance lignin dissolution. One catalyst commonly used in acidic processes is CaCl2. Ca 2+ ions are advantageous for the process, but on the other hand, the amount of unwanted acid increases in the reaction 2CL + 2H + → 2HCl. Organic bases such as amine can be used as catalysts in both acidic, neutral and basic processes. Ethanol or methanol 34 may be added to cover solvent losses.
Prosessia on edelleen täydennetty käsittelemällä ligniiniä sisältävä poistettava neste 36.The process is further enhanced by treating the lignin-containing liquid to be removed 36.
20 Aikaisempien suoritusmuotojen poistettavia nesteitä 13 voidaan luonnollisesti käsitellä » · * .*.* vastaavasti. Keitosta 20 poistettavan liuottimen virta 36 sisältää enimmäkseen liuotinta, : polysakkarideja, ligniiniä ja vettä. Tämä sekoitus 36 johdetaan tislaus/haihdutusvaiheeseen 24, jossa liuotin, pääosaltaan etanolia ja/tai metanolia 37, *;;; erotetaan vedestä 38 ja ligniini- ja polysakkaridimateriaalista 39. Liuotin 37 voidaan 25 johtaa takaisin keittoon 20 yhdessä tislausvaiheesta 22 saatavan liuottimen 12 kanssa.Of course, the removable liquids 13 of the previous embodiments can be treated with a · · *. *. * Corresponding manner. The stream 36 of solvent to be removed from the stove 20 contains mostly solvent, polysaccharides, lignin and water. This blend 36 is passed to a distillation / evaporation step 24 in which the solvent is predominantly ethanol and / or methanol 37; is separated from water 38 and lignin and polysaccharide material 39. Solvent 37 may be recycled to boiling 20 together with solvent 12 from distillation step 22.
_. t Vesi ja ligniini johdetaan polttolaitteeseen 25 tai muuhun käsittelylaitteeseen. Ligniini , ·; *, voidaan myös erottaa ja siitä voidaan tuottaa esim. vanilliinia. Lisätty emäs 32 johdetaan i ♦ · » polttolaitteeseen 25, jonka jälkeen se voidaan käyttää uudestaan tai haluttaessa poistaa._. t Water and lignin are fed to the incinerator 25 or other processing unit. Lignin, ·; *, can also be separated and produced e.g. vanillin. The added base 32 is fed to the burner 25, after which it can be reused or, if desired, removed.
< » ” ’. Tyypillisesti emäs poistetaan, mikäli sen määrä on pieni, esim. 10-50 kg/massatonni.<»" '. Typically, the base is removed if its amount is small, e.g. 10-50 kg / tonne of pulp.
’ 30 » » > » · 108945 8'30 »»> »· 108945 8
Laboratorio-olosuhteissa tuotettiin hyvälaatuista massaa kun käytetyn katalyytin (CaCl2) määrä oli 5-50 g/1 (eli 5-50 g katalyyttiä käsiteltävän materiaalin litraa kohti). Keiton lämpötila oli 195 °C ja keiton 20 kesto oli 3 tuntia. Muita mahdollisia katalyyttejä Ca++:n lisäksi ovat Mg++ ja Na+. Ligniinin uuttamista varten on edullista kyllästää puu 5 emäksellä (14, 32), sillä näin puu turpoaa ja siten ligniinin uuttaminen helpottuu.Under laboratory conditions, a good quality pulp was produced when the amount of catalyst (CaCl 2) used was 5-50 g / L (i.e. 5-50 g of catalyst per liter of material to be treated). The cooking temperature was 195 ° C and the cooking time was 3 hours. Other possible catalysts besides Ca ++ include Mg ++ and Na +. For lignin extraction, it is advantageous to impregnate the wood with 5 bases (14, 32) as this will swell the wood and thus facilitate lignin extraction.
Etanoli on todennäköisesti metanolia parempi liuotin keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamisessa, mutta puussa tapahtuva deasetyloituminen tuottaa jonkin verran metanolia. Näin prosessissa on aina läsnä jonkin verran metanolia, vaikka ainoa tuore 10 liuotin 34 olisikin etanoli.Ethanol is probably a better solvent than methanol in carrying out the process of the invention, but deacetylation in wood yields some methanol. Thus, some methanol is always present in the process, even if the only fresh solvent 34 is ethanol.
Keksintöä voidaan soveltaa useisiin eri keittoihin, sekä erä- että vuokeittoihin. Keksintöä ! voidaan käyttää esim. vuokeittimissä joissa on esikäsittelyvyöhyke tai erillisellä esikäsittelyastialla varustetuissa vuokeittimissä. Sovellettaessa keksintöä eräkeitinten 15 yhteydessä keiton alussa muodostuneet hapot voidaan poistaa poistamalla liuotinta keittimestä ennalta määritetyn ajan kuluttua (esim. 5-10 min., riippuen kuitenkin käsiteltävästä materiaalista, käytettävän liuottimen tarkasta koostumuksesta jne.) - jolloin muodostuneet hapot poistetaan yhdessä liuottimen kanssa - ja johtamalla tilalle ainakin jonkin verran tuoretta liuotinta. Haluttaessa voidaan liuottimen poisto ja uuden '·’·* 20 syöttäminen toistaa useita kertoja jaksoittaisesti, vaikka tämä ei yleensä ole tarpeellista, * · · sillä suurin osa hapoista muodostuu ensimmäisten viiden minuutin aikana. pH voidaan 1 · · vaihtoehtoisesti tai äskeisen menetelmän lisäksi pitää eräkeiton aikana yleisesti ” ! neutraalina keiton alkuvaiheissa lisäämällä emästä käsiteltävään materiaaliin ennen ' keittimeen syöttämistä tai materiaalia sinne syötettäessä.The invention can be applied to a variety of soups, both batch and rental. The invention! can be used, for example, in diggers with a pretreatment zone or in diggers with a separate pretreatment vessel. In applying the invention to batch digesters 15, acids formed at the beginning of cooking can be removed by removing the solvent from the digester after a predetermined time (e.g., 5-10 minutes, however, depending on the material to be treated, the exact composition of the solvent used, etc.) at least some fresh solvent. If desired, removing the solvent and feeding a new '·' · * 20 may be repeated several times, although this is usually not necessary * · · as most acids are formed during the first five minutes. Alternatively, or in addition to the recent method, the pH may be maintained generally during batch cooking ”! neutral in the early stages of cooking by adding a base to the material to be treated before or into the digester.
25 ,:. Keksintöä voidaan edelleen valaista seuraavilla esimerkeillä.25,:. The invention may be further illustrated by the following examples.
9 1089459 108945
Esimerkki:Example:
Menetelmän tutkimiseksi suoritettiin laboratoriokokeita havupuulla. Prosessin kulku oli 5 seuraava:Laboratory tests were carried out on coniferous wood to study the method. The process flow was as follows:
Vaihe 1: Hake esikäsiteltiin natriumhydroksidista ja vedestä koostuvalla esikäsittelylipeällä. Esikäsittely kesti n. 30 minuuttia 120 °C:n lämpötilassa. Esikäsittelyvaiheen tarkoituksena oli saada kuitu turpoamaan seuraavan 10 etanoliuuttovaiheen helpottamiseksi. Hake esikäsiteltiin myös emäksen lisäämiseksi jotta pH saataisiin pidettyä riittävän korkealla keiton loppuajan.Step 1: The chips were pretreated with a pretreatment liquor consisting of sodium hydroxide and water. The pretreatment took about 30 minutes at 120 ° C. The purpose of the pretreatment step was to make the fiber swell to facilitate the next 10 ethanol extraction steps. The chips were also pre-treated to add a base to maintain the pH sufficiently high for the rest of the cooking.
Esikäsittelyvaiheen aikana emäksen määrä vaihteli välillä 0,25 - 1,50 mol NaOH/1. Kokeessa todettiin, että emäksen määrän ollessa alle 0,25 mol NaOH/1 delignifikaatio ei 15 ollut riittävä ja kuiduttumattoman puun määrä suuri. Emäksen määrän ollessa yli 1,0 mol NaOH/1 saannon häviö keiton aikana muodostui liian suureksi. Tarvittavan emäksen määrä riippuu luultavasti käytettävästä puulajista. Kokeillulle pohjoismaiselle kuuselle optimaalinen emäksen määrä oli 0,5 - 1,0 mol NaOH/1.During the pretreatment step, the amount of base ranged from 0.25 to 1.50 mol NaOH / L. In the experiment, it was found that when the amount of base was less than 0.25 mol NaOH / l, the delignification was not sufficient and the amount of non-fibrous wood was high. When the amount of base was greater than 1.0 mol NaOH / 1, the loss of yield during cooking became too great. The amount of base needed will probably depend on the type of wood used. For the Nordic spruce tested, the optimal amount of base was 0.5 to 1.0 mol NaOH / L.
* * * 20 Vaihe 2: Hake poistettiin esikäsittelylipeästä nostamalla se pois astiasta. Todettiin, että r « * • * « hakkeeseen oli sitoutunut 30 - 70 kg NaOH/massatonni.* * * 20 Step 2: The chips were removed from the pretreatment liquor by lifting it out of the container. It was found that 30-70 kg NaOH / tonne pulp was bound to the r «* • *« chip.
* * « • · ·* * «• · ·
Emästä kului myös esikäsittelyastiassa. Natriumhydroksidin kulutus oli 50 - 300 • » *!!! ke/massatonni.The base was also consumed in the pretreatment vessel. The consumption of sodium hydroxide was 50 - 300 • »* !!! kb / ton of pulp.
« · * u 25 ,:. Vaihe 3: Vaiheiden 1 ja 2 jälkeen hake johdettiin vastavirtaiseen etanolikeittovaiheeseen.«· * U 25,:. Step 3: After Steps 1 and 2, the chips were subjected to the countercurrent ethanol cooking step.
t . ; ·. Tämä liuotinuutto kesti n. 120 minuuttia 185 °C:n lämpötilassa. Liuottimeen lisättiin antrakinonia delignifikaation parantamiseksi. Lisätyn antrakinonin määrä oli 0 - 1,0 mmol.t. ; ·. This solvent extraction took about 120 minutes at 185 ° C. Anthraquinone was added to the solvent to improve delignification. The amount of anthraquinone added was 0-1.0 mmol.
3030
» I I»I I
108945 10 s j108945 10 s j
Etanoliliuottimen väkevyyttä vaihdeltiin välillä 25 - 100 %. Alhaisimmat ligniinijäämät saavutettiin kun liuoksen väkevyys oli 40 - 70 % neste vaiheessa. Sekä massan ominaisuuksien että valkaistavuuden todettiin kokeissa olevan samankaltainen kraftmassan kanssa sekä valkaistavuuden että vahvuuden suhteen.The concentration of the ethanol solvent was varied between 25 and 100%. The lowest lignin residues were reached when the solution concentration was 40-70% in the liquid phase. Both pulp properties and bleachability were found to be similar to kraft pulp in terms of both bleachability and strength.
55
Kuviossa 8 esitetään laite jolla esimerkin 1 mukainen prosessi voidaan toteuttaa. Laitteeseen kuuluu tavanomainen hakesiilo 201, joka on kytketty matalapainesyöttimen 202 kautta tavanomaiseen vaakahöyrytysastiaan 203, joka puolestaan on kytketty syöttösuppilon 203 kautta tavanomaiseen korkeapainesyöttimeen 204. Puuhake 10 höyrytetään ja esilämmitetään, jonka jälkeen se johdetaan ensimmäisen painesyöttimen 204 ja yhteen 205 kautta esikäsittelyastiaan 206, jossa puuhake käsitellään emäksisessä liuoksessa. Emäksinen liuos johdetaan järjestelmään yhdettä 207 pitkin. Astian yläosassa on tavanomainen nesteen/kuiva-aineen erotin, josta erotettu neste kierrätetään yhdettä 208 pitkin syöttimen 204 korkeapainesyöttöaukkoon. Emäs voidaan hankkia yhdestä tai 15 useammasta seuraavista lähteistä: - emäksisten valkaisuvaiheiden jätevesistä, esim. E- tai P-vaiheista; - natriumhydroksidia, joko tehtaalle tuoreena tuotettua tai tehtaalla natriumkarbonaatista kaustisoimalla valmistettua; ja/tai * « ’ ' ·' 20 - natriumkarbonaattia, jos tarvittava emäksisyys on niin alhainen, että vain ; » 1 t » « « ’ · ‘ · 1 osan emäksestä tulee olla natriumhydroksidia.Figure 8 illustrates a device for implementing the process of Example 1. The apparatus includes a conventional chips silo 201 connected via a low pressure feeder 202 to a conventional horizontal steaming vessel 203 which in turn is connected via a feed hopper 203 to a conventional high pressure feeder 204. The wood chips 10 are steamed and preheated, in basic solution. The alkaline solution is introduced into the system via the unit 207. At the top of the vessel is a conventional liquid / dry separator, from which the separated liquid is recycled along line 208 to the high pressure inlet of feeder 204. The base may be obtained from one or more of the following sources: - wastewater from basic bleaching stages, e.g., E or P stages; - sodium hydroxide, whether fresh or factory-causticised from sodium carbonate; and / or * '' '' '- 20 - sodium carbonate if the required alkalinity is so low that only; »1 t» «« '·' · 1 part of the base must be sodium hydroxide.
# # ·# # ·
Esikäsittelyastiasta 206 hake johdetaan toisen paineastian 213 uuttovyöhykkeelle 215, jossa paine on paljon suurempi kuin paineastiassa 206. Hake johdetaan yhdettä 211 25 pitkin astian 213 yläosaan esikäsittelyastian 206 pohjaan sovitetun korkeapainesyöttimen ,209 kautta. Astian 213 yläosaan on sovitettu tavanomainen nesteen/kiintoaineen erotin, josta poistettu neste kierrätetään yhteen 212 kautta syöttimen 209 korkeapainesyöttöaukkoon. Jotta kierrätettävän nesteen lämpötilaa voitaisiin säätää f f _ ’ ’ ‘. korkeapainesyöttimessä 209 mahdollisesti esiintyvien haittojen minimoimiseksi, neste 30 johdetaan lämmönvaihtimen 210 kautta.From the pretreatment vessel 206, the chips are led to the extraction zone 215 of the second pressure vessel 213, where the pressure is much higher than that of the pressure vessel 206. The chips are fed through the line 211 25 to the upper portion of the vessel 213 via a high pressure feeder 209. A conventional liquid / solid separator is disposed at the top of the vessel 213, from which the discharged liquid is recycled together 212 to the high pressure inlet of the feeder 209. In order to adjust the temperature of the liquid to be recycled f f _ '' '. to minimize any inconvenience to high pressure feeder 209, fluid 30 is passed through heat exchanger 210.
11 r 10894^11 r 10894 ^
Toiseen astiaan 213 muodostuu edullisesti kaksi vyöhykettä: 1) vyöhyke 215, jossa hake uutetaan etanoliiia/metanolilla; ja 2) vyöhyke 216, jossa hake pestään ennen kuin se poistetaan astiasta.Preferably, two zones 213 are formed in the second vessel 213: 1) zone 215 where the chips are extracted with ethanol / methanol; and 2) zone 216 where the chips are washed before being removed from the container.
5 Tämän vaiheen jälkeisestä pesu- tai valkaisuvaiheesta saatavaa suodosta käytetään pesunesteenä. Pesuneste johdetaan astian 213 pohjalle yhteen 218 kautta. Astian 213 pohjalla oleva massa pestään ja poistetaan yhteeseen 219.5 The filtrate from the washing or bleaching step after this step is used as the washing liquid. The washing liquid is led to the bottom of the vessel 213 through the 218. The mass at the bottom of vessel 213 is washed and discharged to port 219.
Etanoli ja/tai metanoli lisätään yhdettä 217 pitkin pesuvyöhykkeen 216 yläpuolelle. 10 Lisättävän etanolin vahvuus ja määrä säädetään siten, että uuttovyöhykkeellä 215 saavutetaan optimaaliset olosuhteet uuttamista varten. Tarvittaessa voidaan vettä erottaa kierrosta 220 tislaamalla etanolin/metanolin väkevyyden säätämiseksi uuttovyöhykkeellä 215.Ethanol and / or methanol is added along compound 217 above wash zone 216. The strength and amount of ethanol to be added are adjusted so that optimum conditions for extraction are achieved in extraction zone 215. If necessary, water may be separated from the circuit 220 by distillation to adjust the ethanol / methanol concentration in the extraction zone 215.
15 Uuttoliemi poistetaan uutto/keittoastiasta 213 poistoyhteeseen 214. Käytettyä emästä sisältävä liemi, käytetty etanoli/metanoli ja liuennut ligniini johdetaan talteenottoon.The extraction broth is removed from the extraction / cooking vessel 213 to the outlet 214. The spent base broth, used ethanol / methanol and dissolved lignin are recycled.
Kuviossa 9 esitetään yksinkertaistettu liuottimen ja emäksen talteenottojärjestelmä. Uuttoliemi 214 kuviossa 8 käsitellään seuraavissa vaiheissa: a) Etanolin/metanolin • ♦ • · * 20 erottaminen 250. Tämän jälkeen liuotin käytetään uudestaan uuttoastiassa 213. b) 4 1«Figure 9 shows a simplified solvent and base recovery system. The extraction broth 214 in Fig. 8 is treated in the following steps: a) Separation of ethanol / methanol • ♦ • · * 20 250. The solvent is then reused in extraction vessel 213. b) 4 1 «
Haihdutus 252, jossa vesi erotetaan, c) Ligniinin ja polysakkaridien poltto 254.Evaporation 252 to remove water, (c) Combustion of lignin and polysaccharides 254.
• * * « ♦ ♦ « * · ·• * * «♦ ♦« * · ·
Polton aikana muodostuu sula 255, joka koostuu lähinnä natriumkarbonaatista. Sula • i · liuotetaan veteen, ja sitä joko käytetään Na2CO?-pitoisena nesteenä esikäsittelyastiassa * » · 25 206 tai se kaustisoidaan natriumhydroksidiksi ennen käyttöä esikäsittelyssä. Mikäli natriumkarbonaatin määrä on pieni, sitä ei tarvitse käyttää uudestaan.During combustion, molten 255 is formed, consisting mainly of sodium carbonate. The molten • i · is dissolved in water and either used as a Na2CO2 containing liquid in the pretreatment vessel * »· 25 206 or causticized to sodium hydroxide prior to use in the pretreatment. If the amount of sodium carbonate is low, there is no need to re-use it.
• * * I » • I · * t » * » ·• * * I »• I · * t» * »·
Jos tuotetusta massasta halutaan klooritonta, massa voidaan valkaista hapella, otsonilla t*’\ ja peroksidilla. Kuviossa 10 esitetään diagrammi prosessista jossa alkuvalkaisu » · 30 suoritetaan hapella ja varsinainen lopullinen valkaisu otsonilla ja peroksidilla.If chlorine-free pulp is desired, the pulp may be bleached with oxygen, ozone t * ', and peroxide. Figure 10 shows a diagram of the process whereby initial bleaching is carried out with oxygen and the final final bleaching with ozone and peroxide.
t * » r « 12 ςt * »r« 12 ς
1 08 SMT1 08 SMT
Kuvion 10 esittämässä suoritusmuodossa puuhake 300, joka johdetaan prosessiin, kuumennetaan ensin syöttämällä höyryä 301 esikäsittelyastiassa 323 olevaan puumateriaaliin. Emästä 302 johdetaan samaan akaan puuhakkeeseen siten, että käsittelyn aikana puuhakkeen pH on 11 - 12. Emäs saadaan valkaisimon jätevesistä, 5 jotka sisältävät 40 - 120 kg NaOH/adt. Jos jäteveden määrä on liian suuri, se täytyy haihduttaa tilavuuden pienentämiseksi. Jos tarvitaan lisää emästä, voidaan prosessiin tuoda lisää natriumhydroksidia tai natriumkarbonaattia.In the embodiment shown in Fig. 10, wood chips 300 which are introduced into the process are first heated by supplying steam 301 to the wood material in the pretreatment vessel 323. The base 302 is introduced into the same Aaa wood chips so that during processing the wood chips have a pH of 11-12. The base is obtained from bleach wastewater containing 40-120 kg NaOH / adt. If the amount of waste water is too large, it must be evaporated to reduce the volume. If more base is needed, additional sodium hydroxide or sodium carbonate can be added to the process.
Esikäsittelyn 323 jälkeen puuhake 310 johdetaan uuttovaiheeseen 320 jossa jonkin 10 verran etanolia ja/tai metanolia 312' voidaan lisätä alussa käsittelyneste/puu-suhteen säätämiseksi tai metanolin/etanolin määrän lisäämiseksi uuton 320 alussa.After pretreatment 323, wood chips 310 are led to an extraction step 320 where some 10 ethanol and / or methanol 312 'may be added initially to adjust the treatment liquid / wood ratio or to increase the amount of methanol / ethanol at the beginning of the extraction 320.
Uuton jälkeen hake 311 pestään valkaisimon jätevesillä 302', 303, 304, joka voi olla hapanta tai emäksistä riippuen siitä kuinka valkaisu on suoritettu. Mikäli mahdollista, 15 happamat suodokset 303 ja 304 käytetään pesussa 321 ja emäksinen suodos 302 puuhakkeen esikäsittelyssä 323. Liuotinta sisältävää pesunestettä 317 saatetaan joutua väkevöimään tislaamalla 322 ennen uuttovaiheen 320 metanoli/-etanolilisäystä 312.After extraction, chips 311 are washed with bleach wastewater 302 ', 303, 304, which may be acidic or alkaline depending on how the bleaching is performed. Where possible, acidic filtrates 303 and 304 are used in washing 321 and alkaline filtrate 302 in wood chips pretreatment 323. The solvent-containing washing liquid 317 may need to be concentrated by distillation 322 prior to the methanol / ethanol addition 312 of the extraction step 320.
Pesuvaiheesta saatava massa 315 johdetaan valkaisimoon 330 jossa massa valkaistaan * * ! 20 sekvenssissä OZP.The pulp from the scrubbing step 315 is led to the bleaching plant 330 where the pulp is bleached * *! 20 in OZP.
! r , * t i % \ ^ t * I / | | ’ “,' Uuttovaiheen 320 jälkeen jäteliemi 306 otetaan talteen, haihdutetaan ja poltetaan. Mikäli t t » emäksen määrä on vähäinen, talteenotossa muodostunut Na2C03 poistetaan tehtaalta ja » * t · tuoretta natriumhydroksidia tuodaan tilalle. Osa natriumkarbonaatista voidaan käyttää * » 25 esikäsittelyvaiheessa. Jos jätevesivirran sisältämä emäsmäärä on suuri, on todennäköisesti , |, käytännöllisempää kaustisoida muodostunut natriumkarbonaatti natriumhydroksidiksi ja r ! I » , ’: ’, näin tuottaa tehtaalla tuoretta natriumhydroksidia valkaisua ja esikäsittelyä varten.! r, * t i% \ ^ t * I / | | After the extraction step 320, the spent liquor 306 is recovered, evaporated and incinerated. If the amount of t t base is small, the Na2CO3 formed in the recovery is removed from the factory and »t t fresh sodium hydroxide is replaced. Part of the sodium carbonate can be used in the * »25 pretreatment step. If the amount of base contained in the effluent stream is large, it is probably more practical to causticize the formed sodium carbonate to sodium hydroxide and r! I », ':' thus produces at the factory fresh sodium hydroxide for bleaching and pretreatment.
* » i t i* »I t i
Esimerkki:Example:
•-«ti I I• - «ti I I
30 i * t f t ’ t30 i * t f t 't
> I> I
* I « f 1 08945 ' 13* I «f 1 08945 '13
Eräässä menestyksekkäässä kokeessa puuta esikäsiteltiin seoksella, joka sisälsi 75 % natriumkarbonaattia ja 25 % natriumhydroksidia määränä, joka vastasi n. 200 kg Na/adt natriumhydroksidina laskettuna. Käytettyjen kemikaalien määrä oli siis n. 50 kg/adt NaOH, lopun ollessa NajCC^.In a successful experiment, the wood was pretreated with a mixture of 75% sodium carbonate and 25% sodium hydroxide in an amount equivalent to about 200 kg Na / ADt, calculated as sodium hydroxide. Thus, the amount of chemicals used was about 50 kg / adt NaOH, the remainder being Na 2 CO 3.
55
Valkaisusekvenssissä OZEP tarvittavan natriumhydroksidin määrä on myös n. 50 kg/adt. Siten kaikki puuhakkeen esikäsittelyssä tarvittava emäs saadaan natriumhydroksidin muodossa valkaisimon jätevedestä. Loput emäksestä voidaan käyttää natriumkarbonaattina, jossa muodossa natriumia saadaan poltettaessa jäteliemiä 10 soodakattilassa.The amount of sodium hydroxide required in the bleaching sequence OZEP is also about 50 kg / adt. Thus, all the bases needed for wood chips pre-treatment are obtained in the form of sodium hydroxide from the bleach wastewater. The remainder of the base can be used as sodium carbonate, in the form of which sodium is obtained by incineration of the waste liquors in a 10 recovery boiler.
Näin tehdas ei siis tarvitse kaustisointilaitosta, vaan siellä käytettävä natriumkarbonaatti saadaan jäteliemen poltosta ja natriumhydroksidi valkaisimon jätevesistä.Thus, the mill does not need a causticisation plant, but the sodium carbonate used there is obtained from the waste liquor incineration and the sodium hydroxide from the bleach wastewater.
15 Valkaisimon suodoksia voidaan myös käyttää soodakattilasta saatavan natriumkarbonaatin liuottamiseen, jolloin jätevesien tilavuus edelleen pienenee.Bleaching filtrates can also be used to dissolve sodium carbonate from a recovery boiler, further reducing the volume of wastewater.
Kuviossa 11 esitetään vuokaaviona prosessi, jossa alkuvalkaisu suoritetaan hapella ja varsinainen loppuvalkaisu otsonilla ja peroksidilla.Figure 11 is a flowchart illustrating the process of performing initial bleaching with oxygen and actual final bleaching with ozone and peroxide.
:Y: 20 * 1 t ' : : Vaikka keksintöä on edellä kuvattu sen tämänhetkisen kävtännöllisimmän * 1 » ;,· · suoritusmuodon muodossa, ei keksintöä silti tule rajoittaa yllä kuvattuun suoritusmuotoon, vaan keksinnön suojapiiri, joka määritellään oheisissa vaatimuksissa, voi kattaa monia eri ratkaisuja.: Y: 20 * 1 t ':: Although the invention has been described above in the form of its most practical embodiment * 1,; · ·, the invention should not be limited to the embodiment described above, but the scope of the invention as defined in the appended claims solutions.
; 25 • « t t 1 • 1; 25 • «t t 1 • 1
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI944588A FI108945B (en) | 1992-04-06 | 1994-10-03 | Method for production of pulp |
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US86397792A | 1992-04-06 | 1992-04-06 | |
US86397792 | 1992-04-06 | ||
US1911393A | 1993-02-17 | 1993-02-17 | |
US1911393 | 1993-02-17 | ||
PCT/FI1993/000137 WO1993020279A1 (en) | 1992-04-06 | 1993-04-01 | Method of producing pulp |
FI9300137 | 1993-04-01 | ||
FI944588A FI108945B (en) | 1992-04-06 | 1994-10-03 | Method for production of pulp |
FI944588 | 1994-10-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI944588A FI944588A (en) | 1994-10-03 |
FI944588A0 FI944588A0 (en) | 1994-10-03 |
FI108945B true FI108945B (en) | 2002-04-30 |
Family
ID=27241619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI944588A FI108945B (en) | 1992-04-06 | 1994-10-03 | Method for production of pulp |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI108945B (en) |
-
1994
- 1994-10-03 FI FI944588A patent/FI108945B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI944588A (en) | 1994-10-03 |
FI944588A0 (en) | 1994-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5589033A (en) | Production of prehydrolyzed pulp | |
US5676795A (en) | Process for the production of viscose pulp | |
JP3348387B2 (en) | Pulp production by formic acid-added acetic acid. | |
US4155806A (en) | Method for continuous alkaline delignification of lignocellulose material in two or more steps, the final of which with oxygen | |
CA1043515A (en) | Method for controlling batch alkaline pulp digestion in combination with continuous alkaline oxygen delignification | |
CN101068977B (en) | Method and system for producing pulp | |
JPH11241285A (en) | Production of preliminarily purified pulp | |
EP0776394B1 (en) | Enhancements in pulping with dissolved solids control | |
CN111819323B (en) | Method for producing dissolving pulp | |
WO1999045191A1 (en) | Treatment of cellulose material with additives while producing cellulose pulp | |
JP2010144273A (en) | Method for producing chemical pulp of lignocellulose material | |
FI122655B (en) | Batch-making process for mass production | |
RU2084574C1 (en) | Method of preparing pulp | |
EP1945852B1 (en) | Use of carbonate ions for the solubilization of wood extractives in a process for deresination of pulp | |
JP2005514535A (en) | Method for producing cellulose pulp | |
FI108945B (en) | Method for production of pulp | |
AU2008202566A1 (en) | Processes and Systems for the Bleaching of Lignocellulosic Pulps Following Cooking with Soda and Anthraquinone | |
RU2793493C2 (en) | Method for manufacturing soluble wood fibre pulp | |
CA2707330C (en) | Method and system for high alpha dissolving pulp production | |
JP2004300603A (en) | Method for pulp continuous production by conventional continuous digester | |
US20040089430A1 (en) | Method for alkaline cooking of fiber material | |
CA2198485A1 (en) | Sulphite pulping process | |
WO1995008021A1 (en) | Eop stage for chlorine free bleaching | |
WO2011059376A1 (en) | Method of producing pulp from lignocellulosic material containing silica | |
FI123012B (en) | Process for controlling extractive substances in pulp production, pulp so produced and its use |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: AHLSTROM MACHINERY OY |