FI127420B - Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi - Google Patents

Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI127420B
FI127420B FI20115659A FI20115659A FI127420B FI 127420 B FI127420 B FI 127420B FI 20115659 A FI20115659 A FI 20115659A FI 20115659 A FI20115659 A FI 20115659A FI 127420 B FI127420 B FI 127420B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
boiling
raw material
cooking
temperature
liquid
Prior art date
Application number
FI20115659A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20115659A0 (fi
Inventor
Kari Kovasin
Esko Turunen
Original Assignee
Andritz Oy
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 Andritz Oy filed Critical Andritz Oy
Priority to FI20115659A priority Critical patent/FI127420B/fi
Publication of FI20115659A0 publication Critical patent/FI20115659A0/fi
Priority to EP12172946.1A priority patent/EP2537979B1/en
Priority to CA2780587A priority patent/CA2780587A1/en
Priority to US13/530,277 priority patent/US8758555B2/en
Priority to RU2012126021A priority patent/RU2606867C2/ru
Application granted granted Critical
Publication of FI127420B publication Critical patent/FI127420B/fi

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
    • 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

Abstract

Menetelmä lignoselluloosapitoisen raaka-aineen kuiduttamiseksi polysulfidipitoisella keittoliemellä vuokeittimessä. Keksinnön mukaan keittolientä sekoitetaan kuidutettavaan raaka-aineeseen ennen keittoa, ja keittoliemen annetaan imeytyä raaka-aineeseen lämpötilassa, joka on korkeintaan noin 130 °C. Näin käsitellystä raaka-aineesta erotetaan tämän jälkeen imeytykseen käytettyä keittolientä, erotettu keittoliemi kuumennetaan noin 140 – 170 °C:n lämpötilaan, minkä jälkeen näin saatu kuuma keittoliemi sekoitetaan takaisin käsiteltyyn raaka-aineeseen mahdollisesti keittoliemen tuoresyötön kanssa, ja raaka-ainetta kuidutetaan kuumalla keittoliemellä vuokeittimessä halutun kappaluvun omaavan massan tuottamiseksi. Keittovaiheessa käytetään siten samaa, alun perin imeytykseen annosteltua keittolipeää, jolle on vain tehty lämpötilan nosto; imeytyslipeää ei poisteta eikä keittoon syötetä lainkaan tuorelipeää tai sitä syötetään vain vähäisiä määriä.

Description

Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää selluloosamassan valmistamiseksi.
Tällaisen menetelmän mukaan lignoselluloosapohjaista raaka-ainetta keitetään alkalisessa keittoliemessä, joka sisältää polysufidia ja antrakinonia sulfaattikeiton tavanomaisten keittokemikaalien lisäksi. Polysulfidia sisältävää alkalista keittolientä kutsutaan usein myös oranssilipeäksi. Jatkossa tätä termiä käytetään synonyyminä polysufidia ja antrakinonia sisältävälle keittolipeälle tämän keksinnön yhteydessä.
Polysufidin (PS) ja antrakinonin (AQ) yhteiskäyttö sulfaattimassakeitossa, eli ns. PSAQkeitto, on tunnettuja teollisesti sovellettu menetelmä. Maailmalla on kymmenkunta tehdasta, joissa PSAQ-keitto on käytössä. PSAQ-keitto soveltuu erityisen hyvin perinteisen erä- ja jatkuvan keiton yhteyteen, sillä perinteisessä keitossa annostellaan kaikki valkolipeä keiton alkuun. Tällöin voidaan täysmääräisesti hyödyntää erityisesti PS:n hemiselluloosasaantoa nostava vaikutus alhaisessa lämpötilassa keiton imeytysvaiheessa.
Modifioidun keiton tapauksessa valkolipeä annostellaan useassa vaiheessa keittoprosessiin. Ensimmäinen annostelupiste on kuten perinteisessä keitossa keiton alussa alhaisen lämpötilan (< 120 °C) olosuhteissa. Modifioidun keiton luonteeseen kuuluu kuitenkin annostella merkittävä osa keittolipeästä kuumana tai nopeasti keittolämpötilan saavuttavissa olosuhteissa eli yli 140 °C:n lämpötilassa, joka hajottaa PS:n nopeasti. Tämä merkitsee sitä, että PS:n saantoa nostavaa vaikutusta ei pystytä hyödyntämään modifioiduissa keittomenetelmissä yhtä tehokkaasti kuin perinteisessä keitossa, sillä vain osa PS:ää sisältävästä keittolipeästä, eli oranssilipeästä, voidaan annostella saannon nostamisen edellyttävissä alhaisen lämpötilan olosuhteissa.
Modifioidun keiton yhteyteen on kehitetty menetelmiä, joilla pyritään hyödyntämään PS mahdollisimman tehokkaasti ja kyseiseen prosessiin parhaiten soveltuvalla tavalla.
Esimerkiksi Metso on hakenut patenttia menetelmään, jolla PSAQ-keitto tehdään SuperBatch-eräkeittoprosessissa (EP 1702101). Samalla yrityksellä on myös menetelmä
20115659 prh 22 -10- 2012 polysulfidin käyttöön modifioidussa jatkuvassa keitossa (PCT-hakemusjulkaisu WO 2003/057979).
Kummassakaan Metson menetelmässä ei ole mahdollista hyödyntää PS-vaikutusta 5 täysmääräisesti, sillä useita kymmeniä prosentteja keittolipeäannoksesta menee itse keittovaiheeseen.
International Paperin (seuraavassa ”IP”) patenttihakemuksessa US 2009/0126883 on kuvattu erilaisia tapoja soveltaa PSAQ-keittoa modifioidussa jatkuvassa keitossa. IP:n patenttihakemuksessa kuvattu ratkaisu poikkeaa aikaisemmista PS-keittoon liittyvistä menetelmistä siten, että koko PS:ää sisältävä valkolipeäannos on mahdollista annostella keiton alkuun saantoetua maksimoiden. Tämä on tehty mahdolliseksi keittolipeiden järjestelyllä siten, että tehdään Upeiden vaihtoa ja poisotettujen Upeiden käyttöä prosessin myöhemmissä vaiheissa.
Lipeäkierrot tulevat kuitenkin varsin monimutkaisiksi IP:n ratkaisun mukaisesti toimittaessa.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa ainakin osa tunnettuun tekniikkaan liittyvistä ongelmista ja saada aikaan aivan uudenlainen ratkaisu selluloosamassan valmistamiseksi polysufidi- ja antrakinonikeitolla.
Etenkin keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi polysulfidi/antrakinonikeitolla jatkuvatoimisessa keittolaitteistossa, joka käsittää sarjaan kytkettyinä ainakin yhden imeytysyksikön ja ainakin yhden jatkuvatoimisen keittoyksikön.
Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että keittolipeänä käytetään ns. oranssilipeää (eli valkolipeää, joka sisältää polysulfidia), joka on tuotettu normaalilla tavalla kaupallisesti saatavissa olevilla PS-lipeän valmistusmenetelmillä. Tämä keittolipeä annostellaan raakaaineen ja AQ:n kanssa imeytysyksikön syöttöön korotetussa lämpötilassa kuitenkin aina alle 130 °C. Imeytystä jatketaan ainakin jonkin aikaa, tyypillisesti ainakin puoli tuntia, tavallisesti ainakin noin tunti, siten, että saadaan tehokas oranssilipeän imeytyminen sekä PS:n hemiselluloosaa stabiloiva vaikutus sellaisissa lämpötila-olosuhteissa, joissa raaka35 aineen lignoselluloosamatriisin hajoamista ei oleellisesti tapahdu.
20115659 prh 22 -10- 2012
Tämän jälkeen raaka-aineesta erotetaan keittolipeää, jonka lämpötila nostetaan lämmönvaihtimessa keittolämpötilaan, joka on aina raaka-aineen ja tavoitekappaluvun mukaan välillä 140 - 170 °C.
Lämmitetty keittolipeä kierrätetään takaisin ja johdetaan raaka-aineen varsinaisen keittovaiheen alkuun, jolloin keitettävän hakkeen lämpötila voidaan nopeasti nostaa keittovaiheen edellyttämään lämpötilaan.
Keittovaiheessa käytetään siis samaa, alun perin imeyttimen syöttöön annosteltua keittolipeää, jolle on vain tehty lämpötilan nosto. Imeytyslipeää ei poisteta eikä mitään uudenlaista keittovaiheen lipeää tarvitse käyttää.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä PSAQ-keitossa koko PS:ää sisältävä keiton valkolipeäannostus voidaan käyttää keiton alussa PS:n kannalta erittäin edullisissa olosuhteissa ja ilman aikaisempien ratkaisujen mukaista lipeän ulosottoa ja kierrätystä prosessin myöhempiin vaiheisiin. Imeytyslipeää ei poisteta eikä mitään uudenlaista keittovaiheen lipeää tarvitse käyttää. Tämä mahdollistaa polysulfidin maksimaalisen käytön edullisissa olosuhteissa ja koko järjestely on yksinkertainen, koska tunnettujen tekniikoiden kuvaamien lipeän kierrätystoimenpiteitä ei tarvita. Myös saantoetu on merkittävä, kuten alla esitettävästä esimerkistä käy ilmi.
Keksintö sopii erityisen hyvin sellaiseen jatkuvan keiton prosessiin, jossa on erillinen imeytysastia. Keittoprosessiin tarvittavat muutokset vaativat vain pieniä muutoksia, jolloin vaadittava toteutus olemassa oleviin keittämöihin on helppo toteuttaa kustannustehokkaasti. Uusien keittämöiden tapauksessa järjestelyt eivät lisää keittämön investointikustannuksia verrattuna ei-PSAQ-tapaukseen.
Keksinnön edullisessa sovelluksessa hyödynnetään jatkuvan keittimen (vuokeittimen) alkuosaa, eli ensimmäistä keittovyöhykettä, imeytyksen jatkamiseen, jolloin saadaan merkittävästi kasvatettua imeytyksen tehokkuutta ja imeytykseen käytettävän laitteisto35 osan kapasiteettia. Ensimmäisellä keittovyöhykkeellä tarkoitetaan perinteisen pystysuoran
20115659 prh 22 -10- 2012 vuokeittimen tapauksessa sitä osaa keittimestä, joka on ensimmäisen sihtivyöhykkeen yläpuolella.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan yksityiskohtaisen selityksen 5 avulla, jolloin kuviossa 1 on esitetty yhden sovellutusmuodon yksinkertaistettu prosessikaavio ja kuviossa 2 on esitetty keiton kokonaissaanto kappaluvun funktiona PSAQ-keitossa ja referenssikeitossa.
Kuten yllä on todettu, keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan lignoselluloosapitoista raaka-ainetta kuidutetaan polysulfidipitoisella keittoliemellä vuokeittimessä, jolloin keittoliemenä ja samalla hakkeen impregnointiin käytetään alkalista, polysulfidipitoista keittolientä, joka sisältää ainakin jonkin verran polysulfidia ja antrakinonia.
’’Polysulfidi” on alalla yleisesti tunnettu käsite ja sen voidaan ajatella tarkoittavan alkuainerikkiä sisältäviä sulfidiyhdisteitä. Tyypillisesti alkuainerikki on saatu hapettamalla valenssiltaan -2:n arvoista rikkiä.
Polysulfidilla voidaan kasvattaa saantoa. Myös antrakinonin lisääminen alkaliseen keittoliemeen parantaa ligniinin poistoa ja nostaa saantoa. Näillä komponenteilla on keskinäinen synergia. Yleensä lisätään noin 0,5 - 1 kg AQ/tonni massaa. Polysufidiyhdisteiden konsentraatio keittoliemessä on noin muutama gramma per litra, esim. noin 1-10 g/litra, edullisesti 2-8 g/litra, etenkin 5-7 g/litra (laskettuna rikin määränä). Esimerkiksi kappa-arvolla 60 on saatu runsaan 2 %:n saantoparannus, kun polysulfidin annostus on ollut noin 0,8 % ja vastaavasti antrakinonin noin 0,03 % puusta laskettuna.
Menetelmää voidaan käyttää kappaluvuilla, jotka ovat alueella 10 - 100. Menetelmällä saadaan ligniini selektiivisesti erotetuksi, mistä syystä sillä voidaan tuottaa paperisellua, jolloin kappaluku voidaan asettaa alueelle noin 20-35, mutta yhtä lailla keitto voidaan lopettaa aikaisin, jolloin massasta voidaan, mahdollisen valkaisun jälkeen, valmistaa myös paperi- ja kartonkilaatuja lähtien kappaluvusta, joka on 40 tai sen yli ja jopa aina 100.
Keksinnön mukaan menetelmän ensi vaiheessa sekoitetaan keskenään
20115659 prh 22 -10- 2012
- oranssilipeä, eli valkolipeä-keittoliemi, johon on lisätty polysulfidiyhdisteitä,
- antrakinoni sekä
- kuidutettava raaka-aine (tyypillisesti puulastut), minkä jälkeen keittoliemen annetaan imeytyä raaka-aineeseen lämpötilassa, joka on 5 korkeintaan noin 130 °C.
Yhden edullisen sovelluksen mukaan raaka-aineeseen imeytetään keittolientä lämpötilassa, joka on noin 80 - 125 °C. Imeytykseen käytetään aikaa, aina lämpötilan ja raaka-aineen ja imeytysliuoksen väkevyyden mukaan, ainakin noin 10 minuutin, etenkin ainakin 30 minuutin, esimerkiksi noin 45 minuutin - 10 tunnin, sopivimmin noin 1-5 tunnin ajan. Imeytyksen olosuhteet valitaan siten, ettei selluloosamatriisi oleellisesti hajoa käsittelyn seurauksena.
Näin käsitellystä raaka-aineesta erotetaan imeytykseen käytettyä keittolientä. Erotettu keittoliemi kuumennetaan noin 140 - 170 °C:n lämpötilaan, minkä jälkeen näin saatu kuuma keittoliemi sekoitetaan takaisin käsiteltyyn raaka-aineeseen, mahdollisesti keittoliemen tuoresyötön kanssa, ja raaka-ainetta kuidutetaan kuumalla keittoliemellä vuokeittimessä halutun kappaluvun omaavan massan tuottamiseksi.
Keittovaiheessa käytetään siten samaa, alun perin imeytykseen annosteltua keittolipeää, jolle on vain tehty lämpötilan nosto; imeytyslipeää ei poisteta eikä keittoon syötetä merkittäviä määriä tuorelipeää. Mahdollista tuorelipeää käytetään lähinnä keittolipeän alkalitason asettamiseen. Niinpä kierrätetty imeytyslipeä muodostaa yleisesti ainakin 90 %, sopivimmin 95 - 100 % keittoliemen tehollisen alkalin annoksesta.
Yhdessä erityisen edullisessa sovelluksessa raaka-aine kuidutetaan perinteisessä vuokeittimessä, joka käsittää pitkänomaisen keitinyksikön (läpivirtausreaktorin), jolla on pystysuora keskiakseli ja jossa keittimessä on ensimmäinen keittovyöhyke, johon raakaaine on syötettävissä ja jonka pohjan muodostaa ensimmäinen sihtivyöhyke, sekä yksi tai useampi toinen keittovyöhyke, joka on järjestetty ensimmäisen sihtivyöhykkeen alapuolelle. Syöttö-ja poisto on järjestettävissä jatkuviksi.
Tällainen vuokeitin kehitettiin jo noin 50 vuotta sitten. Oheisessa piirustuksessa on esitetty periaatepiirros, miten esillä olevaa ratkaisua voidaan soveltaa juuri tämänkaltaiselle vuokeitinratkaisulle.
Laitteisto käsittää
Hakkeen käsittelyn viitenumerot 1 ja 2
Hakkeen imeytysyksikön 3
Keittimen 4
Ensimmäisen sihtivyöhykkeen (yläsihdit) 5
Toisen sihtivyöhykkeen 8
Lämmönvaihtimet 6,7
20115659 prh 22 -10- 2012
Keittoprosessin alussa hake syötetään keittolaitteistoon normaalilla j a tunnetulla tavalla.
Kuviossa on esitetty tunnettu tapa, jossa on hakesiilo 1, jossa tyypillisesti tapahtuu esihöyrytys lipeästä paisutetulla höyryllä. Tämän jälkeen höyrytystä jatketaan edelleen tunnetulla tavalla höyrytysastiassa 2. Höyrytyksen tarkoitus on poistaa hakkeesta ilmaa ja esilämmittää haketta keittoprosessia varten, mikä on normaali ja tunnettu tapa aloittaa keittoprosessi. Tämän jälkeen hakkeen lämpötila on tyypillisesti 90 - 100 °C.
Höyrytetty hake johdetaan tämän jälkeen imeytysastiaan 3 käyttämällä tunnettuja tapoja, kuten hakkeen syötin (klikki) tai hakkeen pumppaus (esim. TURBOFEED, jota laiteratkaisua toimittaa Andritz).
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on luonteenomaista, että koko keittolipeäannos PSpitoista oranssilipeää sekä antrakinoni (AQ) syötetään hakkeen mukana imeytysastiaan 3.
Lisäksi imeytysastian syöttövirtaan voidaan tuoda myös ns. täyttölipeää, joka on esimerkiksi pesemön suodosta. Tätä ei ole kuvassa näytetty, mutta se on jatkuvatoimisille keittoprosesseille normaali tapa säätää imeytyksen neste-puu-suhdetta.
Imeytysastiassa 3 vallitsee lämpötila, joka on < 130 °C, edullisesti <110 °C, sopivimmin < 100 °C. Tyypillinen lämpötila-alueen alaraja on noin 75 °C. Hake ja imeytysneste siirretään tässä lämpötilassa varsinaisen keittoastian 4 yläosaan, jossa imeytys jatkuu keittoastian yläsihdeille 5 asti. Imeytysvaihe on kaaviokuvassa esitetty keskiharmaalla värillä. Imeytykseen käytetty aika on useita tunteja, tyypillisesti 3 tuntia ja ainakin puoli tuntia, mielellään ainakin 2 tuntia.
20115659 prh 22 -10- 2012
Näin voidaan saavuttaa erittäin tehokas oranssilipeän imeytyminen sekä PS:n hemiselluloosaa stabiloiva vaikutus mahdollisimman edullisissa lämpötilaolosuhteissa.
Sihdeiltä 5 imetään lipeää, joka vastaa edellä mainitun imeytysvaiheen lopputilannetta.
Lipeä johdetaan kuumennus-lämmönvaihtimelle 6, jossa lipeän lämpötila nostetaan höyryn avulla keittolämpötilaan. Keittolämpötila riippuu puuraaka-aineesta, halutusta keittokovuudesta (kappaluku), keittovyöhykkeen viiveaj asta jne., mutta on tyypillisesti havupuuraaka-aineilla > 150 °C. Lehtipuuraaka-aineilla lämpötila voi joissain tapauksissa olla myös <150 °C.
Lämmitetty kiertolipeä tuodaan takaisin keittoastiaan yläpäästä keittimen keski putken avulla sihtien 5 tasolle. Lämmityskierto ja lämmönvaihdin 6 mitoitetaan siten, että tällä tavalla saadaan nostetuksi imeytetyn hakkeen lämpötila haluttuun keittolämpötilaan.
Lämmityskierrosta voidaan ottaa erillinen sivuvirta (merkitty kuvassa katkoviivalla), joka palautetaan imeytysastian neste-puu-suhteen säätöön. Tätä lipeävirtaa voidaan jäähdyttää lämmönvaihtimella 7, kuten kaaviossa on näytetty - tai lämmittää - riippuen siitä, mihin lämpötilaan imeytysastia halutaan asettaa.
Keittovaihe on merkitty kaavioon vaalean harmaalla värillä. Keittovaihe ja sitä seuraava pesusyrjäytysvaihe (tummanharmaa) suoritetaan, kuten jatkuvan keiton prosesseissa on tyypillistä. Pesusyrjäytyksessä on yleensä ns. pesukierto (ei merkitty kaavioon). Keittimestä poistettava syrjäytetty keittolipeä (paisutuslipeä) otetaan ulos keittimestä sihdeiltä 8. Tämä lipeä voidaan johtaa paisutus-sykloneille ja paisuttaa alempaan paineeseen, kuten jatkuvan keiton prosesseissa normaalisti tehdään tai sitten järjestää muunlaista neste-neste-lämmönvaihtoon perustuvaa keittolämmön talteenottoa.
Keitetty massa poistuu keittimen alapäästä ja johdetaan massan pesuun.
Kaaviokuvassa ei ole näytetty kaikkia lipeäkierron virtauksia eikä lipeiden pumppauksia, mutta nämä ovat yksityiskohtia, jotka ovat epäolennaisia itse keksinnön kannalta.
Todettakoon että keittoastian yläpäätä voidaan aina tapauskohtaisesti hieman lämmittää suoralla höyryllä, kuten jatkuvan keiton tapauksessa on tyypillistä. Lämpötila täytyy kuitenkin pitää tässä tapauksessa korkeintaan 130 °C, ettei polysulfidi menetä tehoaan.
20115659 prh 22 -10- 2012
Keksintöä voidaan soveltaa sekä havu- että lehtipuuhakkeelle sekä näiden seoksille. On myös mahdollista soveltaa ratkaisua selluloosamassan valmistamiseksi yksi- ja monivuotisista kasveista, kuten erilaisista ruohokasveista.
Vaikka edellä on kuvattu keksinnön mukaisen menetelmän käyttämistä vuokeittimissä, sitä voidaan myös soveltaa eräkeittoon, esim. sitä voidaan käyttää perinteisessä eräkeitossa tai modifioidussa tai syrjäytyseräkeitossa, esim. Superbatch-keitossa. Syrjäytyseräkeittojen tapauksessa on kuitenkin otettava huomioon tämäntyyppisille keittoprosesseille luonteenomaisten lämmöntalteenottoratkaisujen mahdollisesti asettamat rajoitukset.
Esimerkki
Edellä esitettyä keittomenetelmää on tutkittu laboratorio-olosuhteissa käyttäen raaka15 aineena tyypillistä suomalaista teollista havupuu-raaka-ainetta, joka on männyn ja kuusen seos. Esimerkissä verrataan keittosaantoa samasta raaka-aineesta perinteisellä tavalla ilman polysulfidia ja antrakinonia keitetyn massan saantoon.
PSAQ-keitoissa käytetyn oranssilipeän koostumus:
· Tehollinen alkali (EA) 115,0 g NaOH/1 ja sulfiditeetti 35,0 % • Polysulfidirikki 7 g/1
Oranssilipeä oli valmistettu tehdasvalkolipeästä, jonka koostumus oli:
• Tehollinen alkali 112,8 g/1 ja sulfiditeetti 44,3 %
Tätä tavallista valkolipeää käytettiin myös konventionaalisen keittoprosessin referenssikeitoissa.
PSAQ-keitot suoritettiin kokonais-alkaliannoksella 23,5 % EA puuta kohden. AQ-annos oli 0,05 % puuta kohden. Keitto suoritettiin siten, että koko keittolipeännos oranssilipeää sekä AQ annosteltiin hakkeen mukana keittoastiaan, nostettiin keittimen lämpötila 110 °C:een sekä pidettiin tässä lämpötilassa 170 min. Tämän jälkeen nostettiin keittimen lämpötila nopeasti keittolämpötilaan, joka vaihteli eri koepisteissä välillä 160 - 165 °C keittokapan tavoitteesta riippuen. Pitoaika keittolämpötilassa oli aina vakio 110 min. Kappaluku vaihteli välillä 17-32.
Referenssi-keitot suoritettiin käyttäen samaa kokonais-alkaliannosta 23,5 % EA puuta kohden. Keitto suoritettiin siten, että valkolipeä ja hake annosteltiin keittoastiaan. Tämän jälkeen nostettiin keittimen lämpötila keittolämpötilaan nopeudella 1 °C/min. Keittolämpötila oli kaikissa referenssikeitoissa 160 °C. Keittoaikaa vaihdeltiin, jotta saataisiin erilaisia kappalukuja välillä 18-29.
Oheisessa kaaviossa (kuvio 2) on esitetty keiton kokonaissaanto kappaluvun funktiona PSAQ-keitossa ja referenssikeitossa. Nähdään, että saantoetu on jopa poikkeuksellisen suuri eli lähes 3 %-yksikköä. Tämä osoittaa osaltaan uuden menetelmän edullisuutta.

Claims (10)

1. Menetelmä lignoselluloosapitoisen raaka-aineen kuiduttamiseksi polysulfidipitoisella keittoliemellä sellunkeittimessä, tunnettu siitä, että
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aineeseen
20 imeytetään keittolientä lämpötilassa, joka on noin 80 - 125 °C.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raakaaineeseen imeytetään keittolientä ainakin 10 minuutin, etenkin ainakin 30 minuutin, esimerkiksi noin 45 minuutin - 10 tunnin, sopivimmin noin 1-5 tunnin ajan.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keitto suoritetaan vuokeittimessä.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aine
30 kuidutetaan pitkänomaisessa keittimessä, jolla on pystysuora keskiakseli ja jossa keittimessä on ensimmäinen keittovyöhyke, johon raaka-aine on syötettävissä ja jonka pohjan muodostaa ensimmäinen sihtivyöhyke, sekä yksi tai useampi toinen keittovyöhyke, joka on järjestetty ensimmäisen sihtivyöhykkeen alapuolelle.
5 - keittoliemi sekoitetaan kuidutettavaan raaka-aineeseen ennen keittoa,
- keittoliemen annetaan imeytyä raaka-aineeseen lämpötilassa, joka on korkeintaan noin 130 °C,
- näin käsitellystä raaka-aineesta erotetaan tämän j älkeen imeytyksessä käytettyä keittolientä,
10 - erotettu keittoliemi kuumennetaan noin 140 - 170 °C:n lämpötilaan, minkä jälkeen
- näin saatu kuuma keittoliemi sekoitetaan takaisin imeytyksellä käsiteltyyn raakaaineeseen mahdollisen keittoliemen tuoresyötön kanssa, ja
- raaka-ainetta kuidutetaan kuumalla keittoliemellä vuokeittimessä halutun kappaluvun omaavan massan tuottamiseksi,
15 jolloin keittovaiheessa käytetään samaa, alun perin imeytykseen annosteltua keittolipeää, jolle on vain tehty lämpötilan nostoja imeytyslipeää ei poisteta eikä keittoon syötetä tuorelipeää.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittolipeä annostellaan raaka-aineen ja antrakinonin kanssa keittimen imeytysyksikön syöttöön korotetussa lämpötilassa, joka imeytysyksikkö on järjestetty ennen varsinaista keitintä.
5
7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että imeytystä jatketaan imeytysyksikössä ja keittimen yläosassa ainakin oleellisesti samassa lämpötilassa, kunnes saavutetaan ensimmäinen (ylimmäinen) keittimen sihtivyöhyke.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittimen sihdeiltä
10 imetään keittolipeää ja nostetaan sen lämpötila keittolämpötilaan, lämmitetty keittolipeä palautetaan saman keittimen toiseen keittovyöhykkeeseen keskiputken kautta, jolloin keitettävän hakkeen lämpötila nopeasti nostetaan keittovaiheen edellyttämään lämpötilaan ja keittoa jatketaan keittolämpötilassa raaka-aineen kuiduttamiseksi.
15
9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukaisen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aine keitetään kappalukuun 10 - 100.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keitto suoritetaan eräkeittimessä.
FI20115659A 2011-06-23 2011-06-23 Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi FI127420B (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115659A FI127420B (fi) 2011-06-23 2011-06-23 Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi
EP12172946.1A EP2537979B1 (en) 2011-06-23 2012-06-21 Method of producing cellulose pulp
CA2780587A CA2780587A1 (en) 2011-06-23 2012-06-22 Method of producing cellulose pulp
US13/530,277 US8758555B2 (en) 2011-06-23 2012-06-22 Method of producing cellulose pulp
RU2012126021A RU2606867C2 (ru) 2011-06-23 2012-06-22 Способ изготовления целлюлозной массы

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20115659A FI127420B (fi) 2011-06-23 2011-06-23 Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20115659A0 FI20115659A0 (fi) 2011-06-23
FI127420B true FI127420B (fi) 2018-05-31

Family

ID=44206867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20115659A FI127420B (fi) 2011-06-23 2011-06-23 Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8758555B2 (fi)
EP (1) EP2537979B1 (fi)
CA (1) CA2780587A1 (fi)
FI (1) FI127420B (fi)
RU (1) RU2606867C2 (fi)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661698A (en) * 1969-10-08 1972-05-09 Pulp Paper Res Inst Production of pulp by a multi-stage ammonium polysulphide pulping process
US3664919A (en) 1969-12-09 1972-05-23 Pulp Paper Res Inst Vapor phase polysulphide liquid pulping of lignocellulosic materials
SE9703365D0 (sv) * 1997-09-18 1997-09-18 Kvaerner Pulping Tech Method in connection with impregnation and digestion of lignocelulosic material
AU9195598A (en) * 1997-09-18 1999-04-05 Kvaerner Pulping Ab Polysulfide pulping process
US6241851B1 (en) * 1998-03-03 2001-06-05 Andritz-Ahlstrom Inc. Treatment of cellulose material with additives while producing cellulose pulp
CA2282238C (en) * 1998-10-09 2003-04-29 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Pulping process
SE0104247L (sv) 2001-12-14 2002-10-22 Kvaerner Pulping Tech Förbehandling av flis med färsk vitlut före behandling med svartlut
FI120361B (fi) * 2003-12-31 2009-09-30 Gl & V Finance Hungary Kft Eräkeittomenetelmä kraftmassan valmistamiseksi
US20070240837A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Andritz Inc. Hardwood alkaline pulping processes and systems
US7828930B2 (en) 2007-11-20 2010-11-09 International Paper Company Use of polysulfide in modified cooking
US20120168102A1 (en) * 2009-04-02 2012-07-05 Sung-Hoon Yoon Pulping process for quality protection including methods for hemicellulose extraction and treatment of hemicellulose-extracted lignocellulosic materials

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012126021A (ru) 2013-12-27
CA2780587A1 (en) 2012-12-23
RU2606867C2 (ru) 2017-01-10
US20120325417A1 (en) 2012-12-27
US8758555B2 (en) 2014-06-24
FI20115659A0 (fi) 2011-06-23
EP2537979A1 (en) 2012-12-26
EP2537979B1 (en) 2024-03-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2546497C1 (ru) Компактный способ производства предварительно гидролизованной целлюлозы
RU2424387C1 (ru) Использование полисульфида при модифицированной варке целлюлозы
EP1797235A1 (en) Improved alkaline process and system for producing pulp
CA1240456A (en) Mechanical pulping
RU2673311C1 (ru) Варочный котел непрерывного действия и система питания
FI20185213A1 (fi) Menetelmä liukosellun valmistamiseksi
CN108193539A (zh) 一种获取均匀分离桉木纸浆纤维的制备方法
FI123040B (fi) Menetelmä hiennonetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin keittämiseksi ja menetelmän mukaisesti valmistettu sulfaattimassa
FI127420B (fi) Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi
CN102517948A (zh) 多种纤维原料混合蒸煮制浆的方法
JP4741797B2 (ja) セルロースパルプの製造方法及びその方法を実施する装置。
JP3782824B2 (ja) 単槽水力学的消化槽における黒液しみ込ませ処理
FI120362B (fi) Menetelmä ja laite selluloosan keittämiseksi
JP6329705B2 (ja) ポリスルフィド蒸煮液を用いたコスト効率の良いクラフト蒸煮法
RU2793493C2 (ru) Способ изготовления растворимой древесноволокнистой массы
ECKSTRÖM et al. Modified kraft pulping to high kappa numbers
JP3832373B2 (ja) リグノセルロース物質の蒸解方法
FI121788B (fi) Menetelmä ja laitteisto massan kraftkeittämiseksi
FI126251B (fi) Menetelmä ja laitteisto puuhakkeen lämmittämiseksi
FI121787B (fi) Menetelmä ja laitteisto massan jatkuvatoimiseksi valmistamiseksi
RU1838487C (ru) Способ получени сульфатной целлюлозы
FI20175442A1 (fi) Menetelmä kemiallisen massan tuottamiseksi
US20040089430A1 (en) Method for alkaline cooking of fiber material
RU2491379C1 (ru) Способ получения сульфатной целлюлозы из смеси щепы разных пород древесины

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: METSAE FIBRE OY

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: ANDRITZ OY

FG Patent granted

Ref document number: 127420

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B