FI120361B - Batch cooking process for the production of kraft pulp - Google Patents

Batch cooking process for the production of kraft pulp Download PDF

Info

Publication number
FI120361B
FI120361B FI20031929A FI20031929A FI120361B FI 120361 B FI120361 B FI 120361B FI 20031929 A FI20031929 A FI 20031929A FI 20031929 A FI20031929 A FI 20031929A FI 120361 B FI120361 B FI 120361B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
liquor
cooking
impregnation
hot
polysulfide
Prior art date
Application number
FI20031929A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20031929A0 (en
FI20031929A (en
Inventor
Panu Tikka
Mikael Svedman
Seppo Martikainen
Olli Timonen
Original Assignee
Gl & V Finance Hungary Kft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gl & V Finance Hungary Kft filed Critical Gl & V Finance Hungary Kft
Priority to FI20031929A priority Critical patent/FI120361B/en
Publication of FI20031929A0 publication Critical patent/FI20031929A0/en
Priority to AT04805227T priority patent/ATE423866T1/en
Priority to EP04805227A priority patent/EP1702101B1/en
Priority to DE602004019689T priority patent/DE602004019689D1/en
Priority to US10/564,373 priority patent/US20060175029A1/en
Priority to CA002530704A priority patent/CA2530704A1/en
Priority to PCT/FI2004/050196 priority patent/WO2005064075A1/en
Publication of FI20031929A publication Critical patent/FI20031929A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI120361B publication Critical patent/FI120361B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/06Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0021Introduction of various effluents, e.g. waste waters, into the pulping, recovery and regeneration cycle (closed-cycle)
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/222Use of compounds accelerating the pulping processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/26Multistage processes

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

According to the invention, polysulfide is used in the manufacture of kraft pulp in the initial stage of a displacement batch process in order to improve the yield. Polysulfide-containing white liquor is added inter-mixed with the first liquor charged to the digester, or as a separate charge before the impregnation liquor is introduced. Preferably, a cooking catalyst, e.g. antraquinone, is added to the white liquor charge as the cooking stage commences.

Description

ERÄKEITTOMENETELMÄ KRAFTMASSAN VALMISTAMISEKSIBatch cooking method for making KRAFT

5 KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää kraftmassan valmistamiseksi, jossa lignoselluloo-samateriaalia käsitellään kierrätetyillä lipeällä, polysulfidilla ja tuoreella uudelleen kausti-soidulla valkolipeällä ligniinin poistamiseksi siitä. Erityisemmin esillä oleva keksintö koskee polysulfidivalkolipeän (tai muun polysulfidilähteen) käyttöä nykyaikaisen syrjäytys-10 krafteräkeiton alkuvaiheissa, ja siitä saatavaa etua parannetun massan saannon muodossa.The present invention relates to a process for making kraft pulp, wherein the lignocellulosic material is treated with recycled lye, polysulphide and freshly recrystallized white liquor to remove lignin therefrom. More particularly, the present invention relates to the use of polysulphide white liquor (or other source of polysulphide) in the early stages of modern displacement-krafter cooking, and the benefit thereof in the form of improved pulp yield.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Erilaisissa kraftkeittomenetelmissä lignoselluloosamateriaalia, useimmiten puuhaketta, käsitellään kohotetuissa lämpötiloissa alkalisella keittolipeällä, joka sisältää natriumhyd-15 roksidia ja natriumvetysulfidia ja jota kutsutaan valkolipeäksi. Näissä menetelmissä huo mattava osa selluloosamateriaalia, etenkin hemiselluloosaa, menee osittain hukkaan valko-lipeän kanssa tapahtuvissa reaktioissa. Kraftmassan valmistusolosuhteissa hemiselluloosa altistuu alkaliselle pilkkoutumisreaktiolle, depolymeroitumiselle, jolloin hemiselluloosa liukenee orgaanisina happoina keittolipeään. Tunnettu tosiasia on, että hemiselluloosa sta-20 biloituu polysulfidikäsittelyllä ja kestää sen jälkeen paremmin keittolipeää kraftkeitto-olosuhteissa, mikä johtaa suurempaan saantoon menetelmään syötetystä lignoselluloosa-aineesta.In various kraft cooking methods, lignocellulosic material, most often wood chips, is treated at elevated temperatures with an alkaline cooking liquor containing sodium hydroxide and sodium hydrogen sulfide, called white liquor. In these processes, a considerable amount of cellulosic material, especially hemicellulose, is partially wasted in reactions with white liquor. Under the conditions of making kraft pulp, hemicellulose is subjected to an alkaline cleavage reaction, depolymerization, whereupon the hemicellulose is dissolved in the cooking liquor as organic acids. It is a known fact that hemicellulose is stabilized by polysulphide treatment and is then more resistant to cooking liquor under kraft cooking conditions, which results in a higher yield of lignocellulosic material added to the process.

Kraftkeittomenetelmissä tuore keittolipeä saadaan talteenottouunin epäorgaanisesta sulasta, 25 joka liuotetaan veteen ja kaustisoidaan valkolipeän valmistamiseksi. Polysulfidia sisältävää valkolipeää saadaan kaustisoidusta valkolipeästä erilaisilla menetelmillä, jotka osittain hapettavat lipeän natriumsulfidia polysulfidiksi. Näissä menetelmissä käytetään tyypillisesti hapetuskatalyyttejä valkolipeän vetysulfidin polymeroimiseksi, Polysulfidia voidaan valmistaa myös suoraan lisäämällä valkolipeään alkuainerikkiä. Polysulfidia sisältävää 30 valkolipeää kutsutaan polysulfidivalkolipeäksi tai oranssilipeäksi.In kraft cooking methods, fresh cooking liquor is obtained from an inorganic melt of a recovery furnace, which is dissolved in water and causticized to produce white liquor. Polysulfide-containing white liquor is obtained from causticized white liquor by various processes which partially oxidize the caustic soda to polysulphide. These processes typically use oxidation catalysts to polymerize white liquor hydrogen sulfide, polysulfide can also be prepared directly by adding elemental sulfur to white liquor. The white liquor containing polysulfide 30 is called polysulfide white liquor or orange liquor.

22

Polysulfidivalkolipeän käyttö on ollut aika tavallista tavanomaisissa kraftkeittotoiminnois-sa. Normaali valkolipeä on muutettu polysulfidivalkolipeäksi, ja tätä lipeää on käytetty samalla tavalla kuin normaalia valkolipeää. Keittimessä tapahtuvan puuhakkeeseen imeyt-tämisen jälkeen ja lämpötilan nousun aikana yli 100 °C:seen polysulfidi on reagoinut hiili-5 hydraattien kanssa, jolloin ne ovat muuttuneet vähemmän alttiiksi alkaliselle hajoamiselle. Myöhemmin keiton aikana, kun lämpötila on noussut yli 140 °C:n, polysulfidin loppuosa on hajonnut nopeasti lämpöhajoamisen vaikutuksesta. Kun kaikissa tavanomaisissa keitto-järjestelmissä on käytetty keittolipeitä, joiden alkulämpötilat ovat selkeästi alle 100 °C ja keittimessä vallitsevaa lämpötilaa on nostettu hitaasti tai asteittain, polysulfidilla on ollut 10 mahdollisuus reagoida ja myötävaikuttaa suurempien massasaantojen saavuttamiseen.The use of polysulfide white liquor has been quite common in conventional kraft cooking operations. Normal white liquor has been converted to polysulphide white liquor and this liquor has been used in the same way as normal white liquor. After impregnation with wood chips in the digester and with the temperature rising above 100 ° C, the polysulfide has reacted with carbon 5 hydrates to make them less susceptible to alkaline decomposition. Later, during cooking, when the temperature has risen above 140 ° C, the remainder of the polysulfide is rapidly degraded by thermal decomposition. When all conventional cooking systems utilize cooking liquors with initial temperatures well below 100 ° C and slowly or gradually raising the temperature in the digester, the polysulfide has been able to react and contribute to higher mass yields.

Eräkeittojärjestelmien kehittäminen on kuitenkin aiheuttanut merkittävän poikkeaman tavanomaisesta keittotekniikasta: valkolipeää johdetaan keittimeen ’’kuumana valkolipeä-nä”, joka on kuumennettu käyttäen aikaisemmin tuotetun jätelipeän lämpöä, ja höyryä.However, the development of batch cooking systems has led to a significant deviation from conventional cooking technology: white liquor is fed into the digester as '' hot white liquor '' heated using the heat of the previously produced waste liquor, and steam.

15 Tämän esityksen tarkoitusta varten ’’kuuma” tarkoittaa sellaista lipeää, jonka lämpötila on ympäristön paineessa kiehumispisteensä yläpuolella, ts. lipeää, jota on varastoitavaa pai-neenalaisessa kattilassa.For purposes of this disclosure, "hot" refers to a liquor having a temperature at ambient pressure above its boiling point, i.e., liquor to be stored in a pressurized boiler.

Kuuman valkolipeän lämpötila tyypillisessä syrjäytyseräkeitossa on 140 - 180 °C. Syrjäy-20 tyserämenetelmän kannalta polysulfidi on ollut mahdoton kemikaali. Polysulfidi on epävakaa korkeammissa lämpötiloissa, esimerkiksi niissä, joita käytetään kraftkeitossa: kemikaali alkaa hajota yli 100 °C:n lämpötiloissa, ja se hajoaa täydellisesti muutamassa minuutissa 150 °C:ssa. Täten polysulfidivalkolipeä ei ole lainkaan vakaa tyypillisessä kuuman valkolipeän prosessilämpötilassa. Tämä seikka on tehnyt polysulfidin käytön mahdottomaksi 25 nykyaikaisissa syrjäytyseräkeittomenetelmissä, jotka on kehitetty paremman energiahyö-tysuhteen, kemikaalien talouden ja parannetun massalaadun aikaansaamiseksi.The temperature of hot white liquor in a typical displacement batch soup is 140-180 ° C. Polysulfide has been an impossible chemical for the batch-by-batch process. Polysulfide is unstable at higher temperatures, such as those used in kraft cooking: the chemical begins to decompose at temperatures above 100 ° C and completely decomposes at 150 ° C within minutes. Thus, the polysulphide white liquor is not at all stable at the typical hot white liquor process temperature. This has made it impossible to use polysulfide in 25 modern displacement batch cooking methods developed to achieve better energy efficiency, chemical economy and improved bulk quality.

Uudet energiaasäästävät krafterämenetelmät, joissa käytetään erilaisia lipeäsyrjäytyksiä, ilmaantuivat 80-luvun alkupuolella. Tunnusomaista syrjäytyskrafterämenetelmille on, että 30 kuuma mustalipeä otetaan talteen keiton lopusta syrjäyttämällä ja energiaa käytetään sitten uudelleen seuraavissa erissä. Osittain tämä tehdään käyttämällä kuumaa jätekeittolipeää sellaisenaan ja osittain kuumentamalla valkolipeä kuuman jätelipeän, joka poistuu keitin- 3 järjestelmästä tai kerätään käytettäväksi uudelleen alemmissa lämpötiloissa, lämmön avulla. Tämä menetelmäjärjestely johtaa korkeampiin lämpötiloihin syöttölipeäkokoojissa. Matalalämpötilaista valkolipeää joka tyypillisesti on 80 °C:ssa varastointisäiliössä uudelleen kaustisoinnin jälkeen, ei voida enää käyttää, eikä valkolipeässä enää vallitse 5 vakaan polysulfidin ympäristöä.New energy-saving krafter methods using different lye displacements appeared in the early 1980s. Characteristic of displacement cradle methods is that 30 hot black liquors are recovered from the end of the cooking by displacement and then reused in subsequent batches. This is done in part by using hot waste cooking liquor as it is and partly by heating the white liquor with the heat of the hot waste liquor leaving the digester system or being recycled at lower temperatures. This process arrangement results in higher temperatures in the feed liquor collectors. The low temperature white liquor, which is typically at 80 ° C in the storage tank after re-causticization, can no longer be used and the white liquor no longer has 5 stable polysulfide environments.

Hyviä esimerkkejä syrjäytyserämenetelmien kehittämisestä on esitetty esim. julkaisussa Fagerlund, US-patentti 4,578,149 ja Östman, US-patentti 4,764,251. Uudenaikaisen syrjäy-tyserämenelmän toinen tunnusomainen piirre on yhdistää energiahyötysuhde ja jäännös- ja 10 tuoreiden keittokemikaalien tehokas käyttö hyvän massan lujuuden ja hyvän ligniinin poiston saavuttamiseksi, energiahyötysuhteen lisäksi, hydroksyylin ja vetysulfidin konsentraa-tion avulla ja lämpötilan profiloinnilla keittokierron eri vaiheissa (Hiljanen, Tikka, EP-B 520 452, Tikka, US-patentti 5,183,535.Good examples of the development of displacement batch processes are disclosed, for example, in Fagerlund, U.S. Patent 4,578,149 and Östman, U.S. Patent 4,764,251. Another feature of the modern displacement batch process is to combine energy efficiency with efficient use of residual and fresh cooking chemicals to achieve good pulp strength and good lignin removal, in addition to energy efficiency, hydroxyl and hydrogen sulfide concentration and temperature profiling, -B 520 452, Dart, U.S. Patent 5,183,535.

15 Suuremman massan saannon tavoite on helposti ymmärrettävissä. On aina kannattavampaa tuottaa enemmän massaa tietystä puumäärästä. Massanvalmistusteollisuus on kohdannut kasvavaa ympäristöön kohdistuvaa painetta vähentää radikaalisti ympäristöä saastuttavia päästöjä. Massan valkaisusta peräisin olevien orgaanisten jätteiden vähentäminen vaatii, että kraftkeittoa jatketaan kunnes jäljelle jäävän ligniinin konsentraatio massassa on saatu 20 paljon nykyistä alhaisemmaksi. Pidennetty keitto tarkoittaa suurempia hiilihydraattihäviöi-tä. Eräs suosittu vaihtoehto teollisuudelle on ollut käyttää nykyaikaista syrjäytyseräkeitto-tekniikkaa pidennetyn keiton mahdollistamiseksi siten, että energiahyötysuhdetta ja massan laatua pystytään samalla parantamaan. Kaikista tämän tekniikan eduista huolimatta massan saantoa ei ole ollut mahdollista hyödyntää käyttämällä polysulfidivalkolipeää. Esil-25 lä olevalla keksinnöllä vältetään nämä ongelmat ja mahdollistetaan polysulfidin tehokas käyttö uuden syrjäytyseräkeittomenetelmän avulla.15 The goal of higher mass yield is easily understood. It is always more profitable to produce more pulp from a given amount of wood. The pulp industry has faced increasing pressure on the environment to radically reduce polluting emissions. Reducing organic waste from pulp bleaching requires kraft cooking to continue until the concentration of residual lignin in the pulp has been much lower than today. Prolonged cooking means greater carbohydrate loss. One popular option for the industry has been to use modern displacement batch technology to enable extended cooking while improving energy efficiency and pulp quality. Despite all the advantages of this technique, it has not been possible to exploit the pulp yield using polysulfide white liquor. The present invention avoids these problems and enables the efficient use of polysulfide by a novel displacement batch cooking method.

Antrakinonin (AQ) käyttö keittokatalyyttina on hyvin tunnettu. Se toimii vähentämällä hiilihydraattipääteryhmiä stabiloimalla ne alkalista pilkkoutumista vastaan ja tuottamalla 30 antrahydrokinonia, joka on alkaliliukoinen. Antrahydrokinoni vähentää ligniiniä tekemällä sen reaktiivisemmaksi. Tässä menetelmässä antrakinonia muodostuu uudelleen ja se voi reagoida hiilihydraattien kanssa.The use of anthraquinone (AQ) as a cooking catalyst is well known. It works by reducing carbohydrate end groups, stabilizing them against alkaline cleavage, and producing 30 anthraquinone, which is alkali-soluble. Anthrahydroquinone reduces lignin by making it more reactive. In this method, anthraquinone is reconstituted and can react with carbohydrates.

44

Syrjäytyseräkeittoprosessin toiminnan aikana on havaittu, että keiton alkuvaiheista peräisin olevan mustalipeän ominaisuudet eroavat perinteisestä keitosta peräisin olevan mustalipeän ominaisuuksista. Keittosarjan alkuvaiheista peräisin oleva kiertoon palautettu mustalipeä 5 saattaa monimutkaistaa mustalipeän haihtumista. Erityinen ongelma on kerrostumien muodostuminen lämmönvaihtimen pinnoille haihduttimessa, mikä vähentää lämmönsiirtoa. Nämä haihduttimen likaantumisongelmat liittyvät tyypillisesti kalsiumiin. Alkalisen keiton alkuvaiheissa kalsiumia sisältävää materiaalia liukenee mustalipeään lignoselluloosamate-riaalista. Perinteisessä keitossa keitto etenee kuumentamalla, lämpötila nousee, eikä olen-10 naista nestevaihtoa esiinny. Silloin suurin osa liuenneesta kalsiumia sisältävästä materiaalista hajoaa keittolipeässä, muodostuu kalsiumkarbonaattia ja sen seurauksena suurin osa kalsiumia imeytyy keittimessä uudelleen lignoselluloosamateriaaliin. Kun sellaista keitto-prosessia jatketaan, mustalipeän haihduttaminen voidaan normaalisti suorittaa ilman kalsiumin saostamisesta aiheutuvia ongelmia. Sitävastoin keiton alkuvaiheista peräisin olevi-15 en mustalipeiden haihdutusongelmat liittyvät tyypillisesti keiton alkuvaiheissa liuenneeseen kalsiumia sisältävään materiaaliin. Liuennut kalsiumia sisältävä materiaali ei ole hajonnut, ja liuenneeseen materiaaliin sitoutunut kalsiumin määrä mustalipeässä on suuri. Kuten julkaisussa EP 1 242 674 on kuvattu, tämä ongelma voidaan ratkaista syöttämällä keittimeen syrjäytyslipeänä keiton lopussa uudelleen sellaista lipeää, jolla on korkea kal-20 siumin saostamispotentiaali. Tässä kohdassa keittimen lämpötila on riittävän korkea saamaan aikaan kalsiumin vapautumista. Kalsium poistetaan sen jälkeen yhdessä massan kanssa, eikä se päädy haihdutus- eikä talteenottokiertoon.During the operation of the displacement batch cooking process, it has been found that the properties of the black liquor from the early stages of cooking are different from those of the traditional liquor from the traditional soup. Recycled black liquor 5 from the early stages of the cooking process may complicate evaporation of the black liquor. A particular problem is the formation of deposits on the surfaces of the heat exchanger in the evaporator, which reduces the heat transfer. These evaporator contamination problems are typically related to calcium. In the initial stages of alkaline cooking, the calcium-containing material dissolves in the black liquor from the lignocellulosic material. In traditional soup, the soup proceeds by heating, the temperature rises, and there is no fluid exchange between the 10 women. Then, most of the dissolved calcium-containing material is decomposed in the cooking liquor, calcium carbonate is formed, and as a result, most of the calcium is re-absorbed into the lignocellulosic material in the digester. When such a cooking process is continued, evaporation of the black liquor can normally be carried out without the problems of calcium precipitation. In contrast, the problems of evaporation of black liquors from the early stages of cooking are typically related to the calcium-containing material dissolved in the early stages of cooking. The dissolved calcium-containing material is not degraded and the amount of calcium bound to the dissolved material in the black liquor is high. As described in EP 1 242 674, this problem can be solved by re-feeding the digester with a high calcium precipitation potential at the end of the cooking as a displacement liquor. At this point, the temperature of the digester is high enough to cause calcium release. The calcium is then removed along with the pulp and does not end up in the evaporation or recovery cycle.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

25 Esillä olevan keksinnön mukaisesti saadaan aikaan menetelmä massan valmistamiseksi käyttämällä polysulfidivalkolipeää. Menetelmä käsittää krafteräkeittomenetelmän, joka sisältää polysulfidivalkolipeän lisäämisen impregnoinnin ja esikäsittelyn aikana aivan keit-toprosessin ’’alkupäässä ”, ja loppudelignifiointivaiheen valkolipeän avulla ja mahdollisen keittokatalyytin lisäyksen, jota helpotetaan modifioidulla ’’alkupään” prosessikemialla pa-30 remman massasaannon aikaansaamiseksi. Tietty tilavuus polysulfidivalkolipeää lisätään ensimmäisenä keittimeen syötettävänä lipeäosana, tai sekoitettuna impregnointilipeään ennen kuin tämä pumpataan keittimeen. Tämän esityksen tarkoitusta varten ’’impregnointi- 5 lipeällä” tarkoitetaan lipeää, jota varastoidaan atmosfäärisen kiehumispisteensä alapuolella olevassa lämpötilassa ja jota käytetään lignoselluloosaraaka-aineen ensimmäiseen upotus-käsittelyyn eräkeittoprosessissa.According to the present invention there is provided a process for making pulp using polysulfide white liquor. The method comprises a krafter furnace process which comprises adding polysulphide white liquor during impregnation and pre-treatment at the very beginning of the cooking process, and a final liquefaction step with white liquor and adding any cooking catalyst which is facilitated by the remainder of the initial process. A certain volume of polysulphide white liquor is added first as the liquor to be fed to the digester, or mixed with the impregnation liquor before being pumped into the digester. For purposes of this disclosure, "impregnation liquor" refers to a liquor stored at a temperature below its atmospheric boiling point and used for the first immersion treatment of a lignocellulosic feedstock in a batch cooking process.

5 Esillä olevassa keksinnössä lignoselluloosamateriaalia, joka saapuu syrjäytyseräprosessiin, on näin ollen esikäsitelty polysulfidia sisältävillä prosessilipeillä olosuhteissa, jotka ovat edullisia esikäsittelylle ja polysulfidin stabiliteetille. Seuraavassa kuvataan syrjäytyserä-prosessijärjestelyjen sarjaa, joka pystyy hyödyntämään polysulfidivalkolipeää. Tarvittava annostusmäärä tuoretta polysulfidivalkolipeää johdetaan prosessin alkuvaiheeseen. Im-10 pregnointivaihe huolehtii sekä impregnoinnista että polysulfidin esikäsittelyreaktioista. Impregnointilipeäkierto kerää syrjäytetyn impregnointilipeän, joka käytetään uudelleen keittimen täyttämiseksi ja paineistamiseksi ensimmäisen tuorelipeätäytön jälkeen. Tämän seurauksena polysulfidikonsentraatio ja annostus säilyvät korkealla tasolla, ja vain lipeä-tasapainon ylijäämä jää jäljelle siirrettäväksi kemikaalien talteenottoon tai käytettäväksi 15 myöhemmin uudelleen keittosekvenssissä. Syrjäytyskeittoprosessisekvenssiä jatketaan sitten kuumien mustalipeiden ja valkolipeiden täytöillä, keitolla ja loppusyrjäytyksellä.Thus, in the present invention, the lignocellulosic material entering the displacement batch process has been pretreated with polysulfide-containing process liquors under conditions favorable to pretreatment and polysulfide stability. The following describes a series of displacement batch process arrangements capable of utilizing polysulfide white liquor. The required dosage amount of fresh polysulphide white liquor is led to the initial stage of the process. The impr-10 impregnation step provides both impregnation and polysulfide pretreatment reactions. The impregnation liquor cycle collects the displaced impregnation liquor, which is reused to fill and pressurize the digester after the first fresh liquor filling. As a result, polysulfide concentration and dosing remain high, and only an excess of lye equilibrium remains to be transferred for chemical recovery or later used in the cooking sequence. The displacement cooking process sequence is then continued with hot black liquor and white liquor fillings, cooking and final displacement.

Esillä olevan keksinnön valinnainen piirre on uusi tapa käyttää keittokatalyyttiä, kuten angtrakinonia (AQ). Koska polysulfidivalkolipeän muodostuminen vähentää vetysulfidi-20 ionien konsentraatiota, ligniininpoistonopeus on hitaampaa, mikä vähentää keittokapasi-teettia. Keittokatalyyttiä voidaan käyttää normaalin kraftkeittonopeuden ja tuotantotason ylläpitämiseksi. Esillä olevassa keksinnössä katalyyttiä voidaan johtaa keittimeen yhdessä kuuman valkolipeän kanssa. Tällä tavoin se ei pääse häviämään syrjäytysten johdosta, ja toisaalta se tulee kuumakeittovaiheeseen siellä missä sitä eniten tarvitaan. Tämän ansiosta 25 syrjäytyseräkeiton tekniset ja taloudellisest edut pystytään säilyttämään samalla kun polysulfidin ja keittokatalyytin edut pystytään hyödyntämään täydellisesti.An optional feature of the present invention is a novel way of using a cooking catalyst such as angtrakone (AQ). Because the formation of polysulphide white liquor reduces the concentration of hydrogen sulphide ions, the lignin removal rate is slower, which reduces cooking capacity. The cooking catalyst can be used to maintain a normal kraft cooking speed and production level. In the present invention, the catalyst can be introduced into a digester together with hot white liquor. In this way, it cannot be lost through displacements and, on the other hand, it enters the hot cooking stage where it is most needed. This allows the technical and economic benefits of 25 displacement batch soups to be preserved while fully exploiting the benefits of polysulphide and cooking catalyst.

KUVIOIDEN LYHYT KUVAUSBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen kraftsyrjäytyseräkeittojärjestelmän lohkokaaviota.Fig. 1 is a block diagram of a crafts displacement batch cooking system according to the invention.

30 Kuvion yläosassa on esitetty vaaditut säiliöt, lähtevät tai saapuvat virrat, joita on merkitty kirjaimilla. Tämän alapuolella on esitetty keittovaihesekvenssi kronologisesti alkaen ylhäältä sekä pystysuoraan merkityt virtaukset, jotka esittävät eri vaiheiden aikana keittimen läpi kulkevia virtauksia. Eri tulo- ja lähtö virtauksia esittävät kirjaimet vastaavat niiden al kulähdettä tai määränpäätä säiliökaaviossa.The top of the figure shows the required containers, outgoing or incoming flows, indicated by letters. Below this is the chronological sequence of the cooking phase starting from the top and the vertically labeled streams showing the flows through the digester during the various phases. The letters representing the various input and output flows correspond to their source or destination in the container diagram.

66

Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen kraftsyrjäytyseräkeittojärjestelmän toinen suo-5 ritusmuoto.Figure 2 illustrates another embodiment of a craftsmanship batch cooking system according to the invention.

KEKSINNÖN SELITYSDESCRIPTION OF THE INVENTION

Seuraavassa keksinnön mukaista menetelmää selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen kuvioon 1. On selvää, että lipeä poistetaan keittimen pohjasta ja syrjäytetyt kaasut 10 ja lipeä poistuvat ylhäältä.In the following, the method according to the invention will be explained in detail with reference to the accompanying Figure 1. It is clear that the liquor is removed from the bottom of the digester and the displaced gases 10 and the liquor are discharged from above.

Krafteräkeitto aloitetaan syöttämällä keittimeen puuhaketta tai jotain muuta lignoselluloo-samateriaalia. Lignoselluloosamateriaalin syötön jälkeen keitin täytetään asteittaisessa sekvenssissä käyttämällä tiettyä tilavuutta tuoretta polysulfidivalkolipeää Xl polysulfidivalko-15 lipeäsäiliöstä 6, ja impregnointilipeää AI säiliöstä 4 niin, että keitin täyttyy kokonaan. Po-lysulfidivalkolipeätilavuus voidaan lisätä erillisenä ensimmäisenä osana, joka muodostaa lipeän nousevan täytekerroksen (raising pad) kun toista lipeää pumpataan alhaalta. Vaihtoehtoisesti polysulfidivalkolipeä sekoitetaan impregnointilipeään.Krafter rotation is started by feeding wood chips or other lignocellulosic material into the digester. After feeding the lignocellulosic material, the machine is filled in a stepwise sequence using a specific volume of fresh polysulphide white liquor X1 from polysulphide white liquor reservoir 6, and impregnation liquor A1 from reservoir 4 so that the digester is completely filled. The volume of polysulphide white liquor may be added as a separate first portion forming a lye raising pad when the second lye is pumped from below. Alternatively, the polysulfide white liquor is mixed with the impregnation liquor.

20 Ylivirtausta A2, joka johdetaan impregnointilipeäsäiliöön 4, pidetään edullisena ilman ja lipeän laimennetun ensimmäisen etuosan poistamiseksi. Sen jälkeen kun virtaus A2 on pysäytetty, keitin paineistetaan ja impregnointi saatetaan loppuun sopivan ajanjakson kuluessa. Sen jälkeen keittoprosessia jatketaan pumppaamalla sisään tietty tilavuus kuumaa mustalipeää B1 kuuman mustalipeän kokoojasta 1. Viileämpi impregnointilipeä A3, joka 25 on syrjäytetty kuumalla mustalipeällä, johdetaan impregnointilipeäsäiliöön 4 käytettäväksi uudelleen seuraavissa erissä. Keittosekvenssi jatkuu sen jälkeen pumppaamalla keittimeen kuuman valkolipeän tilavuus C säiliöstä 3. Keittimeen voidaan annostella tietty määrä keit-tokatalyyttiä yhdessä valkolipeän C kanssa. Lipeä Dl, joka syrjäytetään kuumalla lipeällä likimain atmosfäärisen kiehumispisteen yläpuolella, johdetaan kuuman mustalipeän kokoo-30 jaan 2.The overflow A2, which is led to the impregnation liquor container 4, is preferred for removing the diluted first front portion of the air and lye. After the flow A2 is stopped, the kettle is pressurized and the impregnation is completed within a suitable period of time. Thereafter, the cooking process is continued by pumping in a certain volume of hot black liquor B1 from the hot black liquor collector 1. The cooler impregnation liquor A3, which is displaced by the hot black liquor 25, is led to the impregnation liquor reservoir 4 for reuse in subsequent batches. The cooking sequence then continues by pumping into the digester a volume of hot white liquor C from tank 3. A certain amount of cooking catalyst can be added to the digester along with white liquor C. The liquor D1, which is displaced by the hot liquor approximately above the atmospheric boiling point, is led to size 2 of the hot black liquor.

77

Edellä kuvatun sekvenssin lopussa keitin on lähellä lopullista keittolämpötilaa. Lopullinen kuumentaminen suoritetaan käyttämällä suoraa tai epäsuoraa höyrykuumennusta ja keitin-kierrätystä. Halutun keittoajan jälkeen, kun ligniinin poistaminen on edennyt haluttuun lopulliseeen reaktioasteeseen, jätelipeä on valmis syrjäytettäväksi pesusuodoksella El säi-5 liöstä 5. Tilavuutta A4 impregnointilipeäsäiliöstä 4 voidaan käyttää syrjäytyslipeän ensimmäisena osana mahdollisen kattilakiveä muodostavan kalsiumin deaktivoimiseksi kuten julkaisussa EP 1 242 674 on kuvattu.At the end of the sequence described above, the kettle is near the final cooking temperature. Final heating is performed using direct or indirect steam heating and digester recycling. After the desired cooking time, when the lignin removal has progressed to the desired final reaction stage, the waste liquor is ready to be displaced by washing filtrate E1 from vessel 5. The volume A4 from impregnation liquor vessel 4 can be used as first part of displacement liquor to deactivate 24

Loppusyrjäytyksessä ensimmäinen syrjäytetty tilavuus B2, joka on syrjäytetty pesusuodok-10 sella johdetaan mustalipeäkokoojaan 1. Syrjäytetyn mustalipeän toinen osa D2, joka on laimennettu pesusuodoksella, mutta on edelleen atmosfäärisen kiehumispisteen yläpuolella, johdetaan kuuman mustalipeän kokoojaan 2. Loppuun saatetun loppusyrjäytyksen jälkeen keittimen sisältö syötetään seuraavaan massan valmistusprosessiin. Sen jälkeen edellä kuvattu keittojärjesty voidaan toistaa.In the final displacement, the first displaced volume B2, displaced by the wash filtrate 10, is led to the black liquor collector 1. The second portion D2 of the displaced black liquor, diluted with the washing filtrate but still above the atmospheric boiling point, manufacturing process. The cooking sequence described above can then be repeated.

1515

Kuuma mustalipeä kokoojasta 2 johdetaan haihduttimeen, jota käytetään ensin säiliöön 3 johdettavan valkolipeän, ja/tai veden kuumentamiseen lämmönvaihtimen avulla.The hot black liquor from the collector 2 is fed to an evaporator which is first used to heat the white liquor to the tank 3 and / or to heat the water by means of a heat exchanger.

Säiliö 6 on järjestetty polysulfidin tuotantolaitoksesta saadun polysulfidivalkolipeän varas-20 toimiseksi.The reservoir 6 is arranged to act as a reservoir of polysulfide white liquor from a polysulfide production plant.

EDULLISTEN SUORITUSMUOTOJEN SELITYSDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Seuraavassa viitataan edellisessä osassa selitettyyn kuvioon.Reference is now made to the figure explained in the preceding section.

2525

Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä sellainen tilavuus polysulfidivalkolipe-ää, joka vastaa 25 - 90%:ia koko aktiivisesta alkaliannoksesta ja jonka tuloksena on 0,5% - 5%:n polysulfidiannos absoluuttisesta kuivasta puusta laskettuna, lisätään keittimeen ennen kuin impregnointitäyttö on suoritettu loppuun. Impregnointi suoritetaan käyttämällä 70 30 °C ja 120 °C:n välistä, edullisesti 85 - 95 °C välistä lämpötilaa ja noin 20 - noin 120 minuutin, edullisesti noin 30 - noin 60 minuutin, vielä edullisemmin noin 25 - noin 40 minuutin välistä aikaa.In the process of the present invention, a volume of polysulfide white liquor corresponding to 25 to 90% of the total active alkali dose, resulting in a dose of 0.5% to 5% polysulfide based on absolute dry wood, is added to the digester before the impregnation charge is completed. Impregnation is carried out using a temperature of 70 ° C to 120 ° C, preferably 85 ° C to 95 ° C, and a time period of about 20 minutes to about 120 minutes, preferably about 30 minutes to about 60 minutes, more preferably about 25 minutes to about 40 minutes.

88

Eräässä edullisessa suoritusmuodossa polysulfidivalkolipeää lisätään erillisenä osana ennen seuraavan lipeän lisäystä.In a preferred embodiment, the polysulfide white liquor is added as a separate portion before the addition of the next lye.

5 Eräässä edullisessa suoritusmuodossa polysulfidivalkolipeän tilavuus vastaa 50 - 75 %:ia kyseisen erän koko aktiivisesta alkaliannoksesta.In one preferred embodiment, the volume of the polysulfide white liquor corresponds to 50-75% of the total active dose of alkali in the batch.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän erään erityisen suoritusmuodon mukaan käytetään keittokatalyyttiä. Edullisia katalyyttejä ovat antrakinoni, antrakinonisulfonaatti ja 10 hydro antrakinoni. Mitä tahansa muuta sopivaa alan ammattilaisten käyttämää redox-kata- lyyttiä voidaan käyttää.According to a particular embodiment of the process according to the present invention, a cooking catalyst is used. Preferred catalysts are anthraquinone, anthraquinone sulfonate and hydro anthraquinone. Any other suitable redox catalyst used by those skilled in the art may be used.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän erään vaihtoehtoisen suoritusmuodon mukaan seuraavat osuudet syrjäytetään keittimestä: 15 - kuuma keittojätelipeäosuus B2 ja - osuudet Dl ja D2, joilla on alhaisempi lämpötila ja alhaisempi kemikaalipitoisuus, kerätään yhteen kokoojaan käytettäväksi kuumalla mustalipeällä tapahtuvassa esikäsittely-vaiheessa. Tässä suoritusmuodossa kuvion 1 mukaiset kuuman mustalipeän kokoojat 1 ja 2 yhdistetään. Haihduttamoon johdettava mustalipeävirtaus otetaan yhdestä kuuman mustali-20 peän kokoojasta, jota virtausta käytetään valkolipeäsäiliöön 3 johdettavan valkolipeän ja/tai veden kuumentamiseen lämmönvaihtimen avulla, kuten kuviossa 1 on esitetty säiliön 2 osalta.According to an alternative embodiment of the process of the present invention, the following portions are displaced from the digester: 15 - the hot digestion liquor fraction B2 and portions D1 and D2 of lower temperature and lower chemical concentration are collected in a collector for use in the hot black liquor pretreatment step. In this embodiment, the hot black liquor collectors 1 and 2 of Figure 1 are combined. The black liquor stream to the evaporator is taken from a single hot black 20 collector which is used to heat the white liquor and / or water to the white liquor tank 3 by means of a heat exchanger as shown in Fig. 1 for the tank 2.

Jos prosessin impregnointivaiheessa käytetään suuria annostusmääriä polysulfidivalkolipe-25 ää, voidaan käyttää pidempiä impregnointiaikoja kuin tekniikan tasossa ja/tai kaksisäi-liöjärjestelmää ja/tai impregnointilipeän siirtämistä kuuman mustalipeän säilöön 1 liian suuren jäännösalkalikonstentraation välttämiseksi haihduttimeen tapahtuvassa syötössä. Niinpä esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen, kuviossa 2 esitetyn, suoritusmuodon mukaan tietty tilavuus impregnointilipeää impregnointisäiliöstä 4 johde-30 taan kuuman mustalipeän säiliöön 1 käytettäväksi kuumalla mustalipeällä tapahtuvassa käsittelyssä, Bl. Impregnointisäiliöstä 4 kuuman mustalipeän säiliöön 1 johdettavaa virtaa 9 voidaan kuumentaa lämmönvahtimen avulla kuuman mustalipeän kokoojasta 2 haihduttimeen johdettavalla virtauksella.If high dosage amounts of polysulfide white liquor are used in the impregnation step of the process, longer impregnation times than in the prior art and / or dual-tank system and / or transferring the impregnation liquor to the hot black liquor can be used to avoid excessive residual alkali concentration in the evaporator. Thus, according to another embodiment of the process of the present invention, shown in Figure 2, a certain volume of impregnation liquor from the impregnation vessel 4 is led to a tank of hot black liquor 1 for use in treatment with hot black liquor, B1. The current 9 from the impregnation vessel 4 to the hot black liquor tank 1 can be heated by means of a heat exchanger through a flow from the hot black liquor collector 2 to the evaporator.

Ennen keittovaihetta tapahtuvan valkolipeäsyötön lisäksi keiton aikana voidaan lisäksi 5 suorittaa yksi tai useampi valkolipeäsyöttö.In addition to the white liquor feed prior to the cooking step, one or more white liquor feeds may be performed during the cooking.

Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän pääasiallisena etuna on, että sen avulla kraftsyrjäytyseräkeittojärjestelmän ’’alkupää” saadaan kemialliselta kannalta katsottuna ja prosessijärjestelyn osalta tehokkaammaksi. Käytetty polysulfidin syöttö heijastaa keitetystä 10 lignoselluloosamateriaalista saadun massan saannon paranemista.The main advantage of the method according to the present invention is that it provides a '' upstream end '' of the craft batch batch cooking system from a chemical point of view and in terms of process organization. The polysulfide feed used reflects an improvement in pulp yield from cooked lignocellulosic material.

Seuraavat esimerkit valaisevat keksintöä. Seuraavia lyhenteitä käytetään: WBL lämmin impregnointimustalipeä 15 DWBL syrjäytetty WBL (keittimestä) HBL kuuma mustalipeä RHBL syrjäytetty HBL (keittimestä) DCBL syrjäytetty keittomustalipeä WF pesusuodos 20 PSWL polysulfidivalkolipeäThe following examples illustrate the invention. The following abbreviations are used: WBL warm impregnation black liquor 15 DWBL displaced WBL (from digester) HBL hot black liquor RHBL displaced HBL (from digester) DCBL displaced digestate liquor WF wash filtrate 20 PSWL polysulfide white liquor

Normaalin ”vertailu”-mäntykraftmassan valmistus käyttämällä syrjäytyseräkrafttekniikkaa: 4,0 kg männyn (Pinus sylvestris) haketta (uunikuivapohjaisena) mitattiin hakekoriin, joka 25 oli sijoitettu 20 litraiseen vaipalla varustettuun syrjäytyseräkeittimeen. Keittimen kansi suljettiin. Impregnointimustalipeää, joka koostui pesusuodoksesta ja valkolipeästä (WBL, 80-90 °C, 25gEA/l), pumpattiin sisään noin 10 minuutin aikana, jonka jälkeen seurasi im-pregnointi 90 °C:ssa alle 2,5 barin ylipaineessa. Impregnointivaihe kesti 40 minuuttia (WBL-täyttö ja impregnointi yhteensä). Impregnoinnin jälkeen aloitettiin kuumalla musta-30 lipeällä tapahtuva esikäsittelyvaihe johtamalla keittimen pohjalle kuumaa mustalipeää (HBL 1, 150 °C:ssa, noin 20 gEA/1), syrjäyttämällä jäteimpregnointilipeä (DWBL) keittimen yläosasta. Esikäsittelyvaihe kuumalla mustalipeällä kesti 30 minuuttia. Kuumalla 10 mustalla lipeällä tapahtuneen esikäsittelyvaiheen jälkeen keittimen pohjalle syötettiin kuumaa valkolipeää (121 gEA (NaOH)/l, sulfiditeetti 37%), syrjäyttämällä keittimestä vastaava tilavuus kuumaa jätemustalipeää (RHBL). 45 minuutin kuumennusvaihe keitto-lipeäkierrätyksellä nosti lämpötilan 150 °C:sta 167 °C:n keittolämpötilaan. H-kertoimen 5 ollessa 250 valkolipeänsyöttö johdettiin keittimen pohjalle syrjäyttämällä keittimestä vastaava tilavuus kuumaa jätemustalipeää (DCBL 1). Sen jälkeen kun keittoajalla oli saavutettu tavoiteltu H-kerroin, aloitettiin loppusyrjäytys johtamalla keittimen pohjalle viileää DWBL:ää ja pesusuodosta (WF) peräkkäin syrjäyttämällä kuuma jätemustalipeä keittimen yläosasta (DCBL 2). Ensimmäisen syrjäytetyn kuuman mustalipeän osuus yhdessä aikai-10 semmin keittovaiheen aikana syrjäytetyn kuuman mustalipeän kanssa (DCBL 2 + DCBL 1) kattoivat tilavuuden, joka tarvittiin seuraavaan keiton kuumaa mustalipeää (HBL 1) varten. Loppusyrjäytys vaihe kesti noin 40 minuuttia. Loppusyrjäytyksen jälkeen massa hajotettiin, pestiin deionisoidulla vedellä, sihdattiin ja analysoitiin. Keittomenettely toistettiin ja keittoprosessiin saatiin näin tasapainotila, ja keitot alkoivat toistua teollista eräkeittojärjes-15 telmää vastaavasti.Preparation of Normal "Comparison" Pine Kraft Pulp Using Displacement Batch Technique: 4.0 kg of pine (Pinus sylvestris) chips (oven-dry) were measured in a chipping basket placed in a 20 liter jacketed displacement batch digester. The kettle lid was closed. The impregnating black liquor consisting of the washing filtrate and the white liquor (WBL, 80-90 ° C, 25gEA / L) was pumped in for about 10 minutes, followed by an impregnation at 90 ° C under an excess pressure of 2.5 bar. The impregnation step took 40 minutes (total WBL filling and impregnation combined). After impregnation, a hot black liquor pretreatment step was initiated by passing hot black liquor (HBL 1 at 150 ° C, about 20 gEA / L) to the bottom of the digester, displacing the waste impregnation liquor (DWBL) from the top of the digester. The pretreatment step with hot black liquor took 30 minutes. After 10 pre-treatment steps with hot black liquor, hot white liquor (121 gEA (NaOH) / l, 37% sulfide) was fed to the bottom of the digester, displacing a corresponding volume of hot waste black liquor (RHBL) from the digester. A heating step of 45 minutes with cooking-liquor circulation raised the temperature from 150 ° C to a cooking temperature of 167 ° C. With an H-factor of 250, the white liquor feed was fed to the bottom of the digester by displacing a corresponding volume of hot waste black liquor (DCBL 1) from the digester. After reaching the desired H-factor at cooking time, the final displacement was started by passing cool DWBL to the bottom of the digester and wash filtrate (WF) sequentially by displacing the hot waste black liquor from the top of the digester (DCBL 2). The proportion of the first displaced hot black liquor, together with the previously displaced hot black liquor (DCBL 2 + DCBL 1) earlier in the cooking step, covered the volume required for the next boiling hot black liquor (HBL 1). The final displacement step took approximately 40 minutes. After the final displacement, the pulp was disrupted, washed with deionized water, screened and analyzed. The cooking procedure was repeated to give equilibrium to the cooking process, and the soups began to repeat in line with the industrial batch cooking system.

Alla kuvataan koejärjestelyä massan valmistamiseksi keksinnön mukaisesti.An experimental arrangement for making pulp according to the invention is described below.

4,0 kg männyn (Pinus sylvestris) haketta (uunikuivapohjaisena) mitattiin hakekoriin, joka 20 oli sijoitettu 20 litraiseen, vaipalla varustettuun syrjäytyseräkeittimeen. Keittimen kansi suljettiin. Hake höyrytettiin kunnes keittimen lämpötila oli 100 °C, noin 5 minuutin ajan. Impregnointilipeät johdettiin sisään peräkkäin seuraavasti: ensin johdettiin sisään polysul-fidivalkolipeää mustalipeää (PSWL, noin 4,5 - 5 litran syötön mukaisena tilavuutena); seuraavaksi johdettiin sisään kierrätettyä jäteimpregnointilipeää (DWBL) keittimen täyt-25 tämiseksi hydraulisesti. Impregnointitäyttövaihe kesti noin 11-13 minuuttia ja sen jälkeen impregnointi suoritettiin 90 °C:ssa alle 2,5 barin ylipaineessa. Impregnointivaihe kesti 40 minuuttia (täyttövaihe ja impregnointi yhteensä). Impregnoinnin jälkeen suoritettiin kuumalla mustalipeällä tapahtuva esikäsittely vaihe johtamalla keittimen pohjalle kuumaa mustalipeää (HBL 1, 150 °C, noin 20 g/EA/1), syrjäyttämällä jäteimpregnointilipeä keittimen 30 yläosasta (DWBL). Kuumalla mustalipeällä suoritettu esikäsittelyvaihe kesti 30 minuuttia. Kuumalla mustalipeällä suoritetun esikäsittelyvaiheen jälkeen kuumavalkolipeänsyöttö (121 gEA (NaOH)/l), sulfiditeetti 37%) johdettiin sisään syrjäyttämällä keittimestä vastaa- 11 va tilavuus kuumaa jätemustalipeää (RHBL). Keittokatalyytti syötettiin yhdessä WL:n kanssa vähäisen kuuman mustalipeän tilavuuden kanssa sekoitettuna. 45 minuutin kuu-mennusvaihe keittolipeäkierrätyksellä nosti lämpötilan 150 °C:sta 167 °C:n keittolämpöti-laan. H-kertoimen ollessa 250 keittimen pohjalle johdettiin toinen valkolipeäsyöttö syrjäyt-5 tämällä keittimestä vastaava tilavuus kuumaa jätemustalipeää (DCBL 1). Sen jälkeen kun keittoajalla oli saavutettu tavoiteltu H-kerroin, aloitettiin loppusyrjäytys johtamalla keittimen pohjalle peräkkäin tietty tilavuus viileätä DWBL:ää ja pesusuodosta (WF) syrjäyttämällä kuuma jätelipeä keittimen yläosasta (DCBL 2). Ensimmäisen syrjäytetyn kuuman mustalipeän osuus yhdessä aikaisemmin keittovaiheen aikana syrjäytetyn kuuman mustali-10 peän kanssa (DCBL 2 + DCBL 1) kattoivat 17 litran tilavuuden, joka tarvittiin seuraavan keiton kuumaa mustalipeää varten (HBL 1). Loppusyrjäytyksen jälkeen massa hajotettiin, pestiin deionisoidulla vedellä, sihdattin ja analysoitiin. Keittomenettely toistettiin ja keitto-prosessiin saatiin näin tasapaino, ja keitot alkoivat toistua teollista eräkeittojärjestelmää vastaavasti.4.0 kg of pine (Pinus sylvestris) chips (oven-dried) were measured in a chips basket 20 placed in a 20 liter jacketed displacement batch digester. The kettle lid was closed. The chips were steamed until the digester temperature was 100 ° C for about 5 minutes. The impregnation liquors were sequentially introduced as follows: first, polysulphide white liquor black liquor (PSWL, about 4.5-5 liters feed volume) was introduced; next, recycled waste impregnation liquor (DWBL) was fed to hydraulically fill the digester. The impregnation-filling step lasted for about 11-13 minutes, and then the impregnation was carried out at 90 ° C under an excess pressure of 2.5 bar. The impregnation phase lasted 40 minutes (total filling and impregnation combined). After impregnation, a hot black liquor pretreatment step was performed by passing hot black liquor (HBL 1, 150 ° C, about 20 g / EA / L) to the bottom of the digester, displacing the waste impregnation liquor from the top of the digester (DWBL). The pretreatment step with hot black liquor took 30 minutes. After the pretreatment step with hot black liquor, a supply of hot white liquor (121 gEA (NaOH) / l, 37% sulphide content) was introduced by displacing a corresponding volume of hot waste black liquor (RHBL) from the digester. The cooking catalyst was fed with WL mixed with a small volume of hot black liquor. A heating step of 45 minutes with cooking liquor circulation raised the temperature from 150 ° C to a cooking temperature of 167 ° C. With an H-factor of 250 at the bottom of the digester, another white liquor feed was introduced by displacing a corresponding volume of hot waste black liquor (DCBL 1) from the digester. After reaching the desired H-factor at cooking time, the final displacement was started by successively introducing a certain volume of cool DWBL and wash filtrate (WF) to the bottom of the digester by displacing the hot waste liquor from the top of the digester (DCBL 2). The proportion of the first displaced hot black liquor, together with the previously displaced hot black liquor 10 during the cooking step (DCBL 2 + DCBL 1), covered the volume of 17 liters required for the next soup hot black liquor (HBL 1). After the final displacement, the pulp was disintegrated, washed with deionized water, sieved and analyzed. The cooking process was repeated to balance the cooking process, and the soups began to repeat in line with the industrial batch cooking system.

1515

Esimerkki 1. Polysulfidivalkolipeälisäystä käyttämällä aikaansaadun saannon parannuksen kuvausEXAMPLE 1. Description of the Improvement in Yield obtained by Addition of Polysulfide White Alcohol

Vertailukeitto noudattaa samoja lisäys- ja lämpötilavaiheita kuin keksinnön mukaiset keitot. Kaikkia keittoja keitettiin kunnes saavutettiin sama tavoiteltu kappaluku. Voitiin havai-20 ta selkeä saannon paraneminen, joka oli vastaavuussuhteessa polysulfidilisäykseen.The reference soup follows the same addition and temperature steps as the soups of the invention. All soups were cooked until the same desired kappa number was reached. A clear improvement in yield was observed, which was proportional to the polysulfide addition.

PS-syöttö, % Kokonaissaanto, % rejektit, % keittotapa puusta laskettuna kappaluku puusta laskettuna puusta laskettuna 25 vertailu - 25,9 44,0 0,26 SB-PSAQ 1,21 25,9 45,8 0,36 SB-PSAQ 1,58 25,8 46,8 0,24 30 Esimerkki 2. antrakinonin vaikutus ligniinin poistonopeuden ylläpitämiseen keiton aikanaPS Input,% Total Yield,% Rejects,% Cooking Calculated From Wood Kappa Calculated From Wood 25 Comparison - 25.9 44.0 0.26 SB-PSAQ 1.21 25.9 45.8 0.36 SB-PSAQ 1 , 58 25.8 46.8 0.24 30 Example 2. Effect of anthraquinone on maintaining lignin removal rate during cooking

Voidaan havaita, että vertailukeitto vaatii huomattavasti suuremman H-kertoimen tavoitellun kappaluvun saavuttamiseksi 12It can be seen that the reference soup requires a significantly higher H-factor to achieve the desired kappa number 12

PSWLPSWL

impreg- noinnissa, PS, % saanto, % rejekti, % menetelmä % puusta H-kerroin EoC, g/1 kappa# puusta puusta 5__ vertailu - - 1285 16 26,9 43,6 1,01 PS pad, AQ 0 % 70% 1,45 1106 19,1 27,1 44,3 0,15 PS pad, AQ 0,05 % 70% 1,45 1030 19,9 26,7 44,5 0,16 10 PS pad, AQ % 0,1 70% 1,45 1096 18,1 27,3 45,8 0,1in impregnation, PS,% yield,% reject,% method% wood H-factor EoC, g / 1 kappa # wood wood 5__ comparison - - 1285 16 26.9 43.6 1.01 PS pad, AQ 0% 70 % 1.45 1106 19.1 27.1 44.3 0.15 PS pad, AQ 0.05% 70% 1.45 1030 19.9 26.7 44.5 0.16 10 PS pad, AQ% 0 , 1 70% 1.45 1096 18.1 27.3 45.8 0.1

Claims (11)

1. Eräkeittomenetelmä kraftmassan valmistamiseksi parannetulla saannolla ligniiniä sisäl-5 tavasta selluloosamateriaalista, käsittäen vaiheet - kattilan täyttäminen ja paineistaminen edeltävästä erästä kerätyllä impregnointilipeällä, johon mainittuun impregnointilipeään sekoitetaan tietty tilavuus, tai sitä edeltää tietyn tilavuuden lisäys, polysulfidivalkolipeää; - selluloosamateriaalin impregnointi saatavalla impregnointilipeän seoksella; 10. impregnointilipeän syrjäyttäminen kuumalla jätekeittolipeällä; - impregnoidun selluloosamateriaalin saattaminen reagoimaan mainitun kuuman jätelipeän kanssa; - kuuman jätekeittolipeän syrjäyttäminen tietyllä tilavuudella kuumaa valkolipeää ja selluloosamateriaalin keittäminen mainitulla valkolipeällä kunnes saavutetaan haluttu delignifi- 15 ointiaste; - keittoa varten käytetyn lipeän syrjäyttäminen.A batch cooking process for making kraft pulp in an improved yield from lignin-containing cellulosic material, comprising the steps of - filling and pressurizing a boiler with a pre-batch impregnating liquor to which said impregnating liquor is blended with a specific volume, or a specific volume; impregnating the cellulosic material with the resulting impregnation liquor mixture; 10. replacing the impregnation liquor with hot waste cooking liquor; reacting the impregnated cellulosic material with said hot waste liquor; - displacing the hot waste cooking liquor with a certain volume of hot white liquor and cooking the cellulosic material with said white liquor until the desired degree of delignification is achieved; - displacement of the liquor used for cooking. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa lisätty polysulfidivalkolipeän määrä vastaa 25 - 90%:ia erän koko aktiivisesta alkaliannoksesta. 20The method of claim 1, wherein the amount of polysulfide white liquor added corresponds to 25 to 90% of the total active dose of the batch. 20 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa lisätty polysulfidivalkolipeän määrä vastaa 50 - 75% :ia erän koko aktiivisesta alkaliannoksesta.The method of claim 1, wherein the amount of polysulfide white liquor added corresponds to 50-75% of the total active dose of the batch. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa polysulfidin annostusmäärä vastaa 25 0,5 - 5 %:ia suhteessa absoluuttiseen kuivaan puuhun.The method of claim 1, wherein the dosage amount of the polysulfide corresponds to 0.5 to 5% relative to absolute dry wood. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa polysulfidivalkolipeän tilavuus lisätään keittimeen erikseen ennen impregnointilipeää.The method of claim 1, wherein the volume of the polysulfide white liquor is added separately to the digester prior to the impregnation liquor. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa kuumaan valkolipeään lisätään tietty määrä keittokatalyyttiä.The process according to claim 1, wherein a certain amount of cooking catalyst is added to the hot white liquor. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa keittokatalyytti on antrakinoni, antra-kinonisulfonaatti, hydroantrakinoni tai näiden redox-katalyyttijohdannainen.The process according to claim 6, wherein the cooking catalyst is anthraquinone, anthraquinone sulfonate, hydroanthraquinone or a redox catalyst derivative thereof. 8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa keittimestä syrjäytetty kuuma jäteli-5 peä kerätään yhteen kuuman lipeän säiliöön.The method of claim 1, wherein the hot waste liquid displaced from the digester is collected in one hot liquor container. 9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa keiton päätökseen saattamisen jälkeen keittimeen johdetaan tietty tilavuus impregnointilipeää ensimmäisenä syrjäytyslipeän tilavuutena. 10The method of claim 1, wherein after completion of the cooking, a certain volume of impregnation liquor is introduced into the digester as the first displacement liquor volume. 10 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa tietty määrä impregnointilipeää siirretään impregnointilipeäsäiliöstä kuuman jätekeittolipeän säiliöön.The method of claim 1, wherein a certain amount of impregnation liquor is transferred from the impregnation liquor container to the hot waste cooking liquor container. 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, jossa keittojärjestelmä käsittää kaksi 15 kuuman jätelipeän säiliötä.The method of claim 10, wherein the cooking system comprises two tanks of hot waste liquor.
FI20031929A 2003-12-31 2003-12-31 Batch cooking process for the production of kraft pulp FI120361B (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031929A FI120361B (en) 2003-12-31 2003-12-31 Batch cooking process for the production of kraft pulp
AT04805227T ATE423866T1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 DISCONTINUOUS PROCESS FOR PRODUCING PULP
EP04805227A EP1702101B1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 Batch process for preparing pulp
DE602004019689T DE602004019689D1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 DISCONTINUOUS METHOD FOR THE PRODUCTION OF PULP
US10/564,373 US20060175029A1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 Batch process for preparing pulp
CA002530704A CA2530704A1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 Batch process for preparing pulp
PCT/FI2004/050196 WO2005064075A1 (en) 2003-12-31 2004-12-22 Batch process for preparing pulp

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20031929A FI120361B (en) 2003-12-31 2003-12-31 Batch cooking process for the production of kraft pulp
FI20031929 2003-12-31

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20031929A0 FI20031929A0 (en) 2003-12-31
FI20031929A FI20031929A (en) 2005-07-01
FI120361B true FI120361B (en) 2009-09-30

Family

ID=29763617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20031929A FI120361B (en) 2003-12-31 2003-12-31 Batch cooking process for the production of kraft pulp

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20060175029A1 (en)
EP (1) EP1702101B1 (en)
AT (1) ATE423866T1 (en)
CA (1) CA2530704A1 (en)
DE (1) DE602004019689D1 (en)
FI (1) FI120361B (en)
WO (1) WO2005064075A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7828930B2 (en) * 2007-11-20 2010-11-09 International Paper Company Use of polysulfide in modified cooking
JP5808795B2 (en) * 2010-05-04 2015-11-10 バイーア スペシャルティ セルロース ソシエダッド アノニマ Method and system for the production of high alpha dissolving pulp
AU2010202496B2 (en) * 2010-05-04 2015-04-16 Bahia Specialty Cellulose Sa Method and system for high alpha dissolving pulp production
KR20110123184A (en) 2010-05-06 2011-11-14 바히아 스페셜티 셀룰로스 에스에이 Method and system for high alpha dissolving pulp production
FI127420B (en) 2011-06-23 2018-05-31 Andritz Oy Process for producing cellulose pulp
FI129362B (en) 2017-05-16 2021-12-31 Andritz Oy Method for producing chemical pulp

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4578149A (en) * 1981-03-05 1986-03-25 Fagerlund Bertil K E Process for digesting cellulosic material with heat recovery
FI71176C (en) * 1983-11-30 1991-12-03 Ekono Oy Process for preparing cellulose with batch boiling
US5183535B1 (en) * 1990-02-09 1996-02-06 Sunds Defibrator Rauma Oy Process for preparing kraft pulp using black liquor pretreatment reaction
FI92224C (en) * 1991-06-28 1994-10-10 Sunds Defibrator Rauma Oy Batch process for the production of cogeneration
FI105929B (en) * 1996-05-30 2000-10-31 Sunds Defibrator Pori Oy An improved batch process for the preparation of sulphate cellulose
FI970254A (en) * 1997-01-22 1998-07-23 Ahlstrom Machinery Oy Method and apparatus for cooking pulp
SE9703365D0 (en) * 1997-09-18 1997-09-18 Kvaerner Pulping Tech Method in connection with impregnation and digestion of lignocelulosic material
WO1999014423A1 (en) * 1997-09-18 1999-03-25 Kvaerner Pulping Ab Polysulfide pulping process
FI110327B (en) * 1999-10-04 2002-12-31 Metso Chemical Pulping Oy Process for the production of pulp

Also Published As

Publication number Publication date
EP1702101A1 (en) 2006-09-20
FI20031929A0 (en) 2003-12-31
FI20031929A (en) 2005-07-01
WO2005064075A1 (en) 2005-07-14
CA2530704A1 (en) 2005-07-14
US20060175029A1 (en) 2006-08-10
ATE423866T1 (en) 2009-03-15
DE602004019689D1 (en) 2009-04-09
EP1702101B1 (en) 2009-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5676795A (en) Process for the production of viscose pulp
CA2761757C (en) Method for producing pulp
US4507172A (en) Kraft pulping process
CN102016162A (en) Prehydrolysis sulfate cooking process
EP3018251B1 (en) Method for recovering hydrolysate in a prehydrolysis sulfate cooking process for producing pulp
FI120361B (en) Batch cooking process for the production of kraft pulp
US5643410A (en) Batch process for preparing kraft pulp in a batch digesting process
FI105929B (en) An improved batch process for the preparation of sulphate cellulose
FI122655B (en) Batch-making process for mass production
US5183535A (en) Process for preparing kraft pulp using black liquor pretreatment reaction
AU639304B2 (en) Process for preparing kraft pulp
CN1318688C (en) Impregnation pretreatment technology of raw material used in soda process pulp making
WO1995032331A1 (en) Sulphidic impregnation of chips for alkaline pulping
CN1318690C (en) In ball washing classifying digesting technology
CN109837791A (en) A kind of bagasse alkaline pulping method based on hydrothermal pretreatment
US6103057A (en) Kraft digesting process wherein a vapor interface is formed by withdrawing hot cooking liquor
CN116695479A (en) DDS (direct digital synthesizer) cooking process of sulfate bamboo pulp
JP2000220086A (en) Production of kraft pulp
CN116145457A (en) Preparation method of bleached bamboo pulp

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: GL&V FINANCE HUNGARY KFT.

Free format text: GL&V FINANCE HUNGARY KFT.

FG Patent granted

Ref document number: 120361

Country of ref document: FI

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: OVIVO LUXEMBOURG S.à R.L.

Free format text: OVIVO LUXEMBOURG S.à R.L.

MM Patent lapsed