FI62561B - Foerfarande foer framstaellning av ett halvfabrikat av vegetabiliskt raomaterial - Google Patents

Description

E5F7] [B] (11)KUULUTUSJULKAISU .

LJ '' UTLÄGGN I NGSSKRIFT O i. Ο Ο Ί C Patentti myönnetty 10 01 1983 (4¾ Patent reidelat ^ T ^ (51) Kv.lk?/intci.3 D 21 C 3/02 SUOMI —FINLAND (11) PM«ittlliik<inM-PnMwtlinln| 760891 (22) H«keml»p»lvl — AiwMuilnftdaf 02. Ok. 76 ' ' (23) AlkuptUvt — Glltlfh*uda« 02.0 U. 76 (41) Tulkit JulklMktl — Ulvh offantllg q γγ

Patentti- j. rekisterihallitut NihtMWp-». |. kuuLjuik^n ,™.-

Patent- och registeratyrelten ' Aiwekan utiagd och uti.tkrift«n pubik«rwi 30 09 82 (32)(33)(31) fyy*1·**)' «tuetkeui—Begird priorltet (71) Vsesojuznoe Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie Tselljulozno-Bumazhnoi Promyshlennosti, Prospekt Shvernika 1+9» Leningrad, USSR(SU) (72) Lazar Osherovich Ioffe, Leningrad, Valentina VasilievnaSergeeva,

Leningrad, Tatyana Kronidovna Vasilevskaya, Leningrad, Vasily Ivanovich Sorokin, Leningrad, USSR(SU) (7I+) Oy Kolster Ab (5!+) Menetelmä puolivalmisteen valmistamiseksi kasviraaka-aineesta -Förfarande för framställning av ett halvfabrikat av vegetabiliskt rämaterial

Esillä oleva keksintö koskee menetelmiä puolivalmisteen tuottamiseksi jauhetusta selluloosaa sisältävästä raaka-aineesta turvautumatta sulfidei-hin, jotka aiheuttavat saastumiavaaraa.

Tämän keksinnön mukaista menetelmää voidaan edullisimmin käyttää kui-tupuolivalmisteiden tuottamisessa, jotka ovat tarkoitetut eri laatuisten paperien ja kartonkien valmistukseen sekä eri kasviraaka-aineiden, kuten yksivuotisten kasvien pilkottujen korsien, viljakasvien olkien, kaislojen, ruokojen, bagassin, puulastujen, sahajauhon ja havu- ja lehtipuuhakkeen kemialliseen käsittelyyn.

Selluloosapuolivalmisteiden valmistuksessa päätavoitteena on siirtää ligniini ja osa hemiselluloosaeta syöttöraaka-aineesta keittoliemeen. Hemi-selluloosapitoisuudet tulisi olla minimissä puolivalmisteessa, joka on tarkoitettu kemialliseen käsittelyyn (prosessiin).

Alalla on yleisesti tunnettua laajasti käyttää eri modifikaatioita sulfiitti- ja sulfaattiprosesseista selluloosapuolivalmisteiden tuottamiseen.

2 62561 Näissä prosesseissa käytetään rikkiä sisältäviä reagentteja ja orgaaniset aineet, jotka ovat liuenneet keiton kuluessa, poltetaan tarkoituksella saada talteen kemikaalit, mikä saastuttaa ympäristöä ennen kaikkea eri sul-fideilla.

Polttamisprosessi toteutetaan äärimmäisen vaivalloisissa kalsinoidun soodan talteenottokattilayksiköissä, jota ovat taipuvaisia räjähtämään silloin tällöin. Arvokkaita orgaanisia aineita, jotka ovat liuenneet kemikaaleilla hajottamisen (keiton) kuluessa, käytetään vain vähäkalorisena polttoaineena, joka lopuksi muutetaan hiilidioksidiksi.

Monissa sulfiittimassatehtaissa sulfiittijäteliemi puretaan käsittelemättömänä vesialtaisiin, mikä aiheuttaa suurta taloudellista haittaa.

Tästä syystä on olemassa suuri tarve uusista prosesseista puolivalmisteen valmistamiseksi selluloosaa sisältävästä kasvi-raaka-aineesta.

Tähän mennessä on kehitetty joukko prosesseja puolivalmisteen valmistamiseksi selluloosaa sisältävästä kasviraaka-aineesta käyttäen happea alkaliseesa väliaineessa, jonka muodostaa alkalimetallien (ennen muuta natriumin) eri yhdisteet, muun muassa natriumhydroksidi, natriumbikarbonaatti ja natriumkarbonaatti.

Laajimmalle levinnyt prosessi on kaksivaiheinen sooda-happikuidutus (US patentti No: 3 691 008, Cl D21b), jossa kemikaaleilla hajottaminen toteutetaan kahdessa vaiheessa: ensimmäisessä vaiheessa jauhettu kasvi-syöttöaine saatetaan soodakuidutuksen alaiseksi; kun taas toisessa vaiheessa, mekaanisen kuiduiksi jauhamisen jälkeen, kemikaaleilla hajottaminen toteutetaan hapen läsnäollessa natriumhydroksidin vesiliuoksessa. Ensimmäisessä vaiheessa pidetään lämpötila 140 - 190°C ja natriumhydroksidin kulutus on 10 - 18 prosenttia puuhakkeen painosta. Kuidutuksen toisessa vai- o heessa lämpötila on alueella 95 - 130 C ja natriumhydroksidin kulutus on 3-12 prosenttia (laskettuna natriumoksidista) jauhetun raaka-aineen painosta hapen osapaineen ollessa 7 - 14 kg

On myös olemassa prosessi, jossa ensimmäisessä vaiheessa jauhettu syöttöaine kuidutetaan natriumkarbonaattiliemessä, minkä jälkeen osittain keitetty aine hajotetaan kuiduiksi tai kuitukimpuiksi ja kuidutetaan hapen läsnäollessa natriumkarbonaatin vesiliuoksessa.

Kumpikaan edellä mainituista prosesseista ei aiheuta haitallista sulfidiemis8iota ja molemmat antavat puolivalmisteen, jolla on riittävän suuri saanto ja asianmukainen valkeus.

Edellä mainituilla kahdella ennestään tunnetulla prosessilla on kuitenkin seuraavat epäkohdat: 5 62561 - soodakuidutuksen kuluessa hapen poissaollessa puusta muodostuvat fenoli- ja terva-aineet menevät liuokseen ja mahdollisesti löytävät tiensä poistoaineeseen; - tarvitaan erityiset jauhinlaitteet hajottamaan osittain kemiallisesti kuidutettu raaka-aine kuiduiksi tai kuitukimpuiksi, mikä merkitsee huomattavaa energiakulutusta; - on tarpeen ottaa kemiallisessa hajottamisprosessissa käytetty al-kalireagentti talteen polttamalla prosessin ensimmäisessä ja toisessa vaiheessa käytetyt orgaaniset yhdisteet.

Alkalisten reagenttien talteenotto käsittää erittäin monimutkaisen menettelyn, mikä vaatii erityislaitoksia, jotka on varustettu vaivalloisilla ja monimutkaisilla laitteilla. Tosiasiassa maksaa kemikaalien talteenotto enemmän ja vaatii monimutkaisemman laitteiston kuin varsinaisen puolivalmisteen valmistaminen.

On olemassa edistyneempi prosessi puumassan valmistamiseksi (ruotsalainen patentti no* 343 029, Cl D21c) käsittelemällä puuta, pääasiassa lastuja tai haketta, joka reagoi alkalisen liemen kanssa, joka käsittää natriumbikarbonaattia ja/tai -karbonaattia hapen läsnäollessa, joka on esikäsitelty absorboivalla nesteellä sen hiilidioksidikomponentin eliminoimiseksi.

Toinen edistynyt tekniikka on prosessi hyvin valkean massan valmistamiseksi käyttäen happea alkalisessa väliaineessa (ranskalainen patentti no: 2 091 515, Cl 21c, 3/00).

Viimeksimainitun tekniikan mukaisesti puumassaa käsitellään hapella alkalisessa väliaineessa. Hydroksidin ja/tai karbonaatin muodossa olevan syötetyn alkalin määrä on noin 75 prosenttia prosessissa käytetyn alkalin kokonaismäärästä, loput alkalista viedään prosessiin lisääntyvinä panoksina jatkuvasti tai jaksottaisesti kuidutuksen kuluessa; suurimmalta osaltaan prosessi toteutetaan pH:n ollessa 9,2 - 13,0.

Molemmissa edellä mainituista prosesseista jätetään pois ensimmäinen vaihe, keitto alkalisessa väliaineessa sekä osittain keitett^n raaka-aineen preliminäärinen mekaaninen kuituihinhajottaminen, jotka molemmat proseduurit ovat epätoivottavia, kuten edellä on mainittu. Nämä edut kumoaa kuitenkin kemikaalien talteenottopulma jäteliemestä, mikä pulma sensijaan että se yksinkertaistuisi, monimutkaistuu.

Tosiasiassa tarvitaan noin 400 kg alkalista reagenttia natriumkarbonaattina tuottamaan tonni puolivalmistetta.

Orgaaniset aineet, joita liukenee kemiallisen hajottamisen kuluessa noin 400 - 600 kg, tulevat huomattavassa määrin hapetetuiksi kemiallisen hajottamisen kuluessa, niin että niiden lämpöarvo polttoaineena putoaa moninkertaisesti samalla kun niiden tuhkapitoisuus vastaavasti nousee.

4 62561 Tästä johtuen tällaisten konsentroitujen jäteliemien polttaminen on epäedullista ei ainoastaan tarkasteltaessa liuenneiden orgaanisten aineiden palamislämmön hyväksikäyttöä, vaan vaatii lisäpolttoaineen kulutusta. Lisäksi jäteliemen märkä polttaminen vaatii käyttämään monimutkaista lait-

O

teistoa, joka pystyy toimimaan painoalueella 200 - 500 kg/cm ja lämpötilassa noin 300°C.

Edellä esitetyn perusteella lupaavimmilta näyttävät sellaiset prosessit puolivalmisteen valmistamiseksi kemiallisesti hajottamalla raaka-ainetta joissa käytetään happea alkalieessa väliaineessa, joka käsittää ammoniumhydroksidia, mm. prosessi bagassin keittämiseksi ammoniumhydrok-sidilla ja hapella (US patentti no: 3 274 049, Cl 162-65).

Tässä viimeksimainitussa prosessissa bagassi hajotetaan kemiallisesti vesipitoisessa alkalisessa liemessä, joka ainoana alkaliamuodostavana reagent tinaan sisältää ammoniumhydroksidia ja jonka pH on välillä 9 - 12,2. Prosessiparametrit ovat seuraavat: hapen osapaine 1,8 - 18 kg/cm ; lämpötila I30 - 150°C; kemiallisen hajottamisen aika 30 - 90 min.; puolivalmisteen saanto on vähintään 40 painoprosenttia syöttöaineen määrästä.

Kun tätä prosessia sovelletaan käytäntöön, voidaan jätelientä käyttää, välittömästi tai konsentroinnin jälkeen, organomineraalisena typpipitoisena lannoitteena. Siten tässä happikuidutusprosessissa ei tarvita kemikaalien talteenottoa.

Prosessin eräässä suoritusesimerkissä osoitetaan, että 3 tunnin kemiallinen hajottaminen lämpötilassa 150°C ammoniumhydroksidiliemellä, jonka 2 konsentraatio oli 5,8 prosenttia ja pH 12,2 hapen osapaineessa 17,3 kg/cm 2 ja kokonaispaineessa 21,09 kg/cm antoi puolivalmistetta kuusisahajauhosta saannolla 49,4 prosenttia.

Kuitenkin, kuten seuraa keksinnön nimestä ja kohteesta, mainittu prosessi on sovellettavissa vain puolivalmisteen tuottamiseen bagassista, joka itsestään luontuu paljon helpommin hajotettavaksi kuin puusyöttöaine.

Aikaisemmin mainitun US patentin 3 691 008, Cl D21b selitys ja vaatimukset samoin osoittavat, että prosessi ei ole sovellettavissa puu-hakkeen kuidutukseen.

Omat tutkimuksemme vahvistavat sen, että mainitussa prosessissa puuraaka-aine voidaan muuttaa hyvin huonolaatuiseksi puolivalmisteeksi saannolla, joka ei ole suurempi kuin 50 prosenttia ja valkeuden ollessa alle 15 prosenttia.

Puolivalmisteen huonon lujuuden vahvistaa alhainen saanto ja johtuu radikaalien hapettumisreaktioiden kontrolloimattomasta kulusta kuidutusprosessissa.

5 62561 Täten viimeksimainitussa tunnetussa prosessissa on seuraavat epäkohdat» - puolivalmiste saadaan huonolla saannolla ja sillä on huono valkoisuus ja mekaaninen lujuus; - puolivalmistetta ei voida tuottaa levinneimmästä raaka-ainelajista, nimittäin puusta; - on mahdotonta kontrolloida radikaaleja hapettumisreaktioita kuidut-tamisen kuluessa, mitkä reaktiot määräävät puolivalmisteen saannon ja laadun.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on välttää edellä mainitut epäkohdat.

Esilläolevan keksinnön kohteena on saada aikaan menetelmä puolivalmisteen tuottamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta, jossa menetelmässä höy-rytetyn syöttöaineen esikäsittelyn ja tämän perästä tapahtuvan kuiduttamisen ansiosta sopivalla lämpötila-alueella olevissa lämpötiloissa, mikä tahansa selluloosaa sisältävä raaka-aine, mukaanluettuna puuraaka-aine, tulee muutetuksi hyvin lujalaatuiseksi puolivalmisteeksi, jonka valkeus on 40 prosenttia ja saanto noin 60 prosenttia.

Esillä olevan keksinnön tärkeänä kohteena on saada aikaan menetelmä puolivalmisteen valmistamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta, joka menetelmä tekee mahdolliseksi kontrolloida kuidutusprosessin nopeutta, joka prosessi ei kestä pitempään kuin 7 tuntia.

Edelleen on keksinnön kohteena saada aikaan prosessi, jossa raaka-aine voidaan laajasti käyttää hyväksi tarvitsematta liuenneiden orgaanisten aineksien polttamista, jotka aineet voidaan sen jälkeen muuttaa arvokkaiksi tuotteiksi, muun muassa proteiinirehuhiivoiksi ja lannoitteiksi.

Vielä yhtenä keksinnön kohteena on saada aikaan prosessi, joka ei emittoi saasteita, ei ainoastaan sulfideja vaan myös fenoliaineita ja puusta muodostuneita hartseja.

Tämän mukaisesti keksinnöllä on saatu aikaan menetelmä puolivalmisteen valmistamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta kemiallisesti hajottamalla esihöyrytetty syöttöaine happea sisältävän kaasun läsnäollessa ja paineisena alkalisen reagentin vesiliuoksessa pH:ssa 5 - 12,5» jossa prosessissa keksinnön mukaisesti esihöyrytettyä syöttöainetta käsitellään hapettimella pHtssa alle 6,5 ajan, joka ei ylitä 5 tuntia, mutta joka on riittävän pitkä varmistamaan keittoreagentin asianmukainen tunkeutuminen raaka-aineeseen kuidutuksen kuluessa, ja kemiallinen hajottamisprosessi toteutetaan sellaisissa lämpötilaolosuhteissa, että lämpötila ensin nostetaan noin l60°Cieen 0,2-3 tunnissa riippuen peroksidiyhdisteiden muodos-tumisnopeudesta keittoliemessä, sitten mainittu lämpötila ylläpidetään niin kauan kuin vaaditaan mainittujen peroksidiyhdisteiden muodostumiseen, minkä jälkeen alkalinen reagentti lisätään liemeen ja lämpötila lasketaan 62561 6 noin 80°C:een 0,1 - 4 tunnissa riippuen peroksidiyhdisteiden hajoamisno-peudesta radikaaleiksi, minkä jälkeen jäähdytetty massa pidetään mainitussa alennetussa lämpötilassa 0,1-4 tuntia ja prosessi päätetään, jolloin saadaan haluttu puolivalmiste.

Nämä ja muita tavoitteita saavutetaan prosessissa puolivalmisteen valmistamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta kemiallisesti hajottamalla esihöyrytetty syöttöaine happea sisältävän kaasun läsnäollessa alkalisessa reagentissa pE:ssa 5 - 12,5, jossa prosessissa, keksinnön mukaisesti, esihöyrytetty syöttöaine käsitellään hapettimella pH:ssa alle 6,5 ajan,joka ei ylitä 5 tuntia, mutta joka on riittävän pitkä varmistaakseen keittorea-gentin asianmukaisen tunkeutumisen raaka-aineeseen kuidutuksen aikana ja kemiallinen hajottamisproseduuri toteutetaan sellaisissa lämpötilaolosuhteissa, että lämpötila ensin nostetaan noin l60°C:een 0,2 - 3 tunnissa riippuen peroksidiyhdisteiden muodostumisuopeudesta keittoliemessä, sitten mainittu lämpötila ylläpidetään niin kauan kuin vaaditaan mainittujen peroksidiyhdisteiden muodostumiseen, minkä jälkeen alkalinen reagentti lisätään liemeen ja lämpötila alennetaan noin 80°C:een 0,1 - 4 tunnissa riippuen peroksidiyhdisteiden hajoamisnopeudesta radikaaleiksi, minkä jälkeen jäähdytetty massa pidetään mainitussa alennetussa lämpötilassa 0,1-4 tuntia ja prosessi päätetään, jolloin saadaan haluttu puolivalmiste.

Esihöyrytetyn raaka-aineen jatkettu pitäminen hapettimen vaikutuksen alaisena varmistaa keittoreagentin paremman tunkeutumisen raaka-ainemassaan kemiallisen hajottamisen kuluessa sekä raaka-aineen ligniinikomponentin esihapettumisen jopa ennen kuin kemiallinen hajottamisproseduuri alkaa.

Nämä kaksi piirrettä ovat apuna nopeutettaessa kuidutusproseduuria ja nostettaessa puolivalmisteen laatua. Lämpötilan muutokset kemiallisen hajottamisen kuluessa mahdollistavat sen nopeuden kontrolloinnin, jolla peroksidiyhdisteitä muodostuu ja jolla ne hajoavat radikaaleiksi, mikä vuorostaan milii hajottamisproseduurin nopeuden kontrollin ja nostaa prosessissa valmistetun puolivalmisteen laatua.

Keksinnön mukaisesti lämpötilaero ylemmän ja alemman tason välillä on korkeintaan 50°C riippuen peroksidiyhdisteiden hajoamisnopeudesta.

Siten on mahdollista kontrolloida peroksidiyhdisteiden hajoamista keitto-liemessä ja täten kuidutuksen nopeutta, mistä on seurauksena, että massan laatu paranee.

Tarkoituksella vähentää muuttuvaTalenssieten metallien ionien vaikutusta, joita aina on keittoliemessä ja jotka aina vaikuttavat massan laatuun, keksinnön mukaisesti kontrolloidaan lämpötilarajoja, viipymisaiko ja näissä lämpötiloissa sekä aikoja, jotka tarvitaan näiden lämpötilojen saavuttamiseen, riippuen muuttuvavalenssisten metallien ionien pitoisuudesta.

7 62561

Keksinnön mukaisesti esihöyrystetyn raaka-aineen esikäsittelyyn käytetty hapetin on typpihappo, jonka konsentraatio on 3-8 % ja lämpötila U0-100°C. Typ-pihappokäsittelyn aikana ligniini nitrautuu ja hapettuu, jolloin se hajoaa ja osaksi liukenee. Samanaikaisesti typpihapon hydrolyyttinen vaikutus aiheuttaa heraisellu-loosan määrätyn osan liukenemisen. Typpihappokäsittelyvaiheen aikana liuenneen kasviraaka-aineen kokonaismäärä voi nousta 20 #:iin kuivan lähtöaineen painosta.

Kasviraaka-aineen osittainen liukeneminen typpihappokäsittelyn aikana tekee raaka-aineen rakenteen huokoisemmaksi ja läpäisevämmäksi, mikä helpottaa hapen ja alkalisen reagenssin läpitunkeutumista. Tästä johtuen hajottamisprosessia voidaan nopeuttaa, happipitoisen kaasun prosessilämpötilaa ja painetta hajottamisen happi-happovaiheessa alentaa ja käyttää raaka-aineena puuraaka-ainetta normaalikokoisena hakkeena. Ligniinin osittainen hapettuminen ja hajoaminen typpihappokäsittelyn aikana alentaa huomattavasti ligniinin kykyä aloittaa kondensaatioreaktio ammoniakin kanssa sekä pienentää mahdollisuutta, että tumraanväriset aineosat voisivat vaikuttaa muodostettavan puolivalmisteen laatuun. Seuraava hajottaminen hap- 2 pipi toisen kaasun läsnäollessa suoritetaan alle 20 kg/cm :n happipaineessa korkeintaan 130°C:n lämpötilassa, jolloin hakkeesta saadaan tulokseksi vahva ja vaalen-värinen puolivalmiste.

Lisäksi happi ei hapeta helposti hydrolisoituvaa polysakkaridifraktiota, joka liukenee typpihappokäsittelyn aikana, vaan se poistetaan laitteesta, kun keittoliuos palautetaan ennen happi-alkalihajottamista, ja sitä voidaan siis käyttää rehuhiivojen valmistukseen, jolloin niiden saanto paranee.

Kun esikäsittelyn aikana hapettunut ligniini liukenee esillä olevan keksinnön mukaisesti, lisätään keittoseokseen alkalista ainetta, kuten ammoniakin, natrium-karbonaatin, kaliumhydroksidin tai natriumhydroksidin vesiliuosta tai kaasumaista ammoniakkia, hajottamisen ja jäähdytyksen aikana.

Jotta esikäsittelyssä hapetettu ligniini menisi liuokseen, lisätään keksinnön mukaisesti alkalisena reagenttina ammoniakin vesiliuosta tai puhdasta ammoniakkia keittoliemeen kemiallisen hajottamisen ja jäähdyttämisen kuluessa.

On kuitenkin tunnettua, että ligniinin kondensaatio ammoniakin kanssa hidastaa hajottamisprosessia ja vaikuttaa haitallisesti puolivalmisteen laatuun.

Ligniinin meneminen keittoliemeen vähentää huomattavasti sen kondensaatiota ja tästä johtuen parantaa puolivalmisteen laatua. Puolivalmisteen laatu kohoaa edelleen, jos ammoniakki lisätään asteittain panoksissa, jotka riippuvat keitto-liemen kulloisestakin pH-arvosta.

Edelleen, koska hajottamisprosessi toteutetaan kahdessa vaiheessa, jolloin ensimmäisen vaiheen lämpötila on 130-16o°C ja toisen vaiheen lämpötila 130-80°C, tulee mahdolliseksi kontrolloida peroksidiyhdisteiden hajoamista radikaaleiksi kemiallisen hajottamisen molemmissa vaiheissa ja tästä johtuen tulee mahdolliseksi kontrolloida hajottamisnopeutta ja massan laatua.

Sitten, johtuen siitä, että aikalisiä kaliumyhdisteitä lisätään keitto-liemeen hapen osapaineessa 3-20 atm ja pH:ssa 7-12,5, on mahdollista, että ligniini, 8 , 62561 joka hapettuu hajottamisen ensimmäisessä vaiheessa, mukaanluettuna se ligniini joka kondensoidaan ammoniakkitypellä, menee liemeen. Tämä aiheuttaa sen, että hyvin lujaa ja hyvin valkeaa puolivalmistetta tulee tuotetuksi hapen alhaisella osapaineella ja suhteellisen alhaisessa hajottamislämpötilassa; samalla kertaa on mahdollista käyttää liuenneita orgaanisia aineksia proteiini-rehuhiivojen valmistukseen ja organomineraalisten lannotteiden valmistukseen, jotka sisältävät kalium-yhdisteitä typpiyhdisteiden ohella.

On yleisesti tunnettua, että selluloosamakromolekyylit ovat herkkiä tuhoutumaan erityisesti siinä tapauksessa, että keittoliemen alkalisuutta on lisätty.

Selluloosan turmeltuminen alentaa puolivalmisteen lujuutta. Siten selluloosan turmeltumisvaikutuksen estämiseksi tai ainakin vähentämiseksi lisätään keksinnön mukaisesti hidastimia keittoliemeen kemiallisen hajottamisen toisessa vaiheessa, hidastimen muodostaa magnesium, jota käytetään 0,05-1»0 painoprosenttia jauhetusta raaka-aineesta (magnesiumista laskettuna).

Tarkoituksella kiihdyttää hajottamisnopeutta ja nostaa puolivalmisteen laatua saatetaan raaka-aine keksinnön mukaisesti pesutoiminnan alaiseksi esikäsittelyn jälkeen.

Koska esikäsitelty raaka-aine pestään hajottamisprosessissa tuotetulla jäteliemellä, tuoreen veden kulutus alenee ja jäteliemi tulee sisältämään suuremman suhteellisen osuuden liuenneita orgaanisia aineita, mikä tekee jäteliemen hyväksikäytön helpommaksi.

Lisäksi, koska käsittelyn ensimmäisessä vaiheessa ollut esikäsittely raaka-aine pestään liuenneiden aineksien poistamiseksi ja kemikaalien kulutuksen vähentämiseksi hajottamisen toisessa vaiheessa, ligniinin poistoprosessi hajottamisen toisessa vaiheessa helpottuu, mikä vuorostaan johtaa puolivalmisteen korkeampaan laatuun lievemmillä prosessiparametreilla.

Lisäksi, keksinnön mukaisesti esikäsitelty raaka-aine pestään jäteliemellä hajottamisen toisesta vaiheesta. Tämä on se seikka tuoreen veden kulutuksen alentamiseksi puolivalmisteen valmistuksessa, joka myös johtaa liuenneiden aineksien suureen konsentraatioon jäteliemessä.

Täten ehdotettu prosessi tuottaa lujan ja vaalean puolivalmisteen suurella saannolla erilaisista kasviraaka-aineista, mukaanluettuna puuhake. Tämän keksinnön mukaisessa prosessissa ei tarvita kemikaalien talteenottoa jäteliemistä ja se on saastuttamaton.

Kemiallisen hajottamisen kuluessa liuenneet orgaaniset aineet voidaan muuttaa arvokkaiksi tuotteiksi, kuten proteiinirehuhiivoiksi ja organomineraalisiksi lanndtteiksi, joilla on pitkänaikainen aktiviteetti.

Tämän keksinnön mukaista uutta prosessia voidaan pitää nopeutettuna prosessina, joka simuloi aineiden luonnollista muuttumista luonnossa.

Esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavassa suoritusesimerkeillä ehdotetusta prosessista puolivalmisteen valmistamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta.

9 2 2 5 61

Puolivalmiste valmistetaan seuraavasti:

Jauhettu raaka-aine höyrystetään kyllästetyllä vesihöyryllä lämpötilassa enintään 180°C, tarkoituksella täysin poistaa raaka-aineeseen sulkeutunut ilma ja lämmittää raaka-aine lämpötilaan 100-120°C.

Sen jälkeen käsitellään höyrytetty raaka-aine hapettiaella. Kun hapet-timen muodostaa happeasisältävä kaasu, käsittely edellä annetussa lämpö-tilassa ja hapen osapaineessa aina 40 kg/cin kestää lyhyen ajan, muutamista sekunneista yhteen tuntiin. Käsittelyllä onnistutaan varmistamaan hapen tunkeutuminen kasvikuitujen huokosiin ja aikaansaamaan raaka-aineen lignii-nikomponentih osittainen hapettuminen.

Jos typpihappoa käytetään hapettimena, sekoitetaan höyrytettyyn raaka-aineeseen jäähdytettyä typpihappoliuosta, jonka konsentraatio on 3,0 - 8,0 prosenttia, niin että seoksen lämpötila on alueella 40 - 80°C. Sen jälkeen seos pidetään mainitussa lämpötilassa 30 - 60 min. hydraulisessa paineessa 0-10 kg/cm minkä jälkeen liika neste päästetään pois ja typpihapolla kyllästetty kostea raaka-aine höyrykuumennetaan lämpötilaan 96 - 99°C ja pidetään mainitussa lämpötilassa lähellä normaali-ilmanpainetta 1,0 - 1,5 tuntia. Kun typpihappoa käytetään hapettimena, esikäsittelyllä aikaansaadaan hyvin korkea-asteinen ligniinin hapettuminen.

Baaka-aine, joka on alistettu hapettavan esikäsittelyn alaiseksi, pestään sitten vedellä tai jäteliemellä, joka on muodostunut kemiallisen hajottamisen kuluessa hapen läsnäollessa alkalisessa aineessa. Pesu jäte-liemellä on edullista, koska siten aikaansaadaan uusi jäteliemi, jolla on suurempi orgaanisten aineiden konsentraatio ja joka helpommin soveltuu seuraavaan käyttöön. Tämän laatuinen pesu on erityisen tärkeä tapauksissa, joissa raaka-aine esikäsitellään typpihapolla, mikä aikaansaa ligniinin korkea-aBteisemman hapettumisen.

Pesu hapettavan käsittelyn jälkeen ei ainoastaan vähennä alkalisen reagentin kulutusta sen happaman tuotteen neutralointiin, joka muodostettiin kemiallisesti hajottamalla alkalisessa aineessa hapen läsnäollessa, vaan samalla kertaa mahdollistaa kasviraaka-aineessa aina läsnäolevien muuttuvavalenssieten metallien ionien mikroseosten poistamisen, kuten esimerkiksi kuparin, raudan, kromin, koboltin vanadiinin, magnesiumin tai nikkelin ionien mikroseosten poistamisen.

Näiden metallien yhdisteet edistävät raaka-aineen hapettumisen radikaaleja reaktioita nopeuttamalla peroksidiyhdisteiden muodostumista ja näiden hajoamista radikaaleiksi. Radikaalit reaktiot vuorostaan aiheuttavat selluloosan huonontumista alentaen puolivalmisteen lujuutta.

Happoaine - pEsssa alle 6,3 - kasviraaka-aineen hapettavassa esikäsittelyssä edistää mainittujen metalli-ionien menoa liemeen ja niiden sen jälkeen tapahtuvaa poistamista pesemällä.

Edellä kuvatulla tavalla käsitelty raaka-aine saatetaan kemiallisen hajottamisen alaiseksi käyttämällä happea alkalisessa aineessa keittokatti- 10 62561 lassa, joka on suunniteltu toimimaan korotetussa paineessa ja aikaansaa tehokkaan kosketuksen kaikkien faasien välillä, so. raaka-aineen, keitto-liemen ja happea sisältävän kaasun välillä.

Keittokattilan sisältöä kuumennetaan 0,2-3 tuntia huippulämpötilaan, mutta ei yli l60°C. Kuumentamisnopeus ja maksimilämpötilan arvo valitaan ottaen huomioon peroksidiyhdisteiden muodostumisnopeus keittoliemessä, raaka-aineen hapettavan esikäsittelyn laatu ja määrä sekä muut tekijät, kuten raaka-aineen pienentämisen laatu ja määrä, keittoliemen pH-arvo taikka käytetyn laitteiston tyyppi.

Sen jälkeen ylläpidetään maksimilämpötila 0,1-5 tuntia, kunnes määrätty määrä peroksidiyhdisteitä on muodostunut keittoliemessä.

Sen jälkeen lämpötila alennetaan 0,1 - 4»0 tunnissa mutta ei alle 80°C ja jäähdytetyn massan annetaan seisoa 0,1 - 4,0 tuntia, kunnes puolivalmiste on muodostunut.

Lämpötilan alentamisprosessin kestoaika ja minimilämpötila-arvo asetellaan peroksidiyhdisteiden radikaaleiksi hajoamisnopeuden perusteella.

Kun hajottaminen (keitto) on käynnissä, keittokattilaan panostetaan lisäksi happea sisältävää kaasua ja alkalista reagenttia, esim. ammoniakin vesiliuosta, kaasumaista ammoniakkia tai kaliumin aikalisiä yhdisteitä, pitäen keittoliemen pH arvossa alueella 5 - 12,5· Jätekaasu poistetaan keittokattilan kokonaispaineen alentamiseksi.

Kun seos on pidetty maksimilämpötilassa, joka muodostaa kemiallisen hajottamisen ensimmäisen vaiheen, jätellemi voidaan vetää pois ja korvata uudella panoksella, joka voi sisältää erilaista alkalista reagenttia, esim. kaliumhydroksidia, kun prosessin ensimmäisessä vaiheessa käytetty reagentti on ammoniakin vesiliuosta.

Seos, joka nyt sisältää erilaista alkalista reagenttia, saatetaan kemiallisen hajottamisen toiseen vaiheeseen alemmassa lämpötilassa, yleensä alueella 100 - 130°C, pH-arvon ollessa alueella 7 - 12,5 ja hapen osapai-neen ollessa 3-20 kg/cm 0,1-4 tuntia riippuen kuidutusasteesta keiton ensimmäisessä vaiheessa. Keiton toisessa vaiheessa, erityisesti jos raaka-aine on esikäsitelty hapella ennen kemiallisen hajottamisen (keiton) ensimmäistä vaihetta, selluloosan huonontumisen hidastajia, kuten magnesiumyhdisteitä, viedään prosessiin, esimerkiksi magnesiumkarbonaattia, jota lisätään määrä, joka vastaa 0,05 - 1,0 painoprosenttia magnesiumia absoluuttisesti kuivan jauhetun raaka-aineen määrästä.

Keittoprosessin ensimmäisen ja toisen vaiheen välillä osittain kuldu-tettu raaka-aine voidaan pestä vedellä tai jäteliemellä kemiallisen hajottamisen toisesta vaiheesta. Tämän laatuinen pesu on erityisen toivottavaa, 11 62561 jos prosessin toisessa vaiheessa käytetään kaliumyhdisteitä aikalisien ammoniumyhdisteiden sijasta.

Edellä kuvattu prosessi voidaan ottaa käyttöön sekä jatkuvissa että panostyyppisissä keittokattiloissa.

Keittämisen jälkeen puolivalmiste pestään ja lähetetään edelleen käsittelyyn sen käyttötarkoituksen mukaan.

Täten se esimerkiksi voidaan valkaista klooria ja/tai happea sisältävillä reagenteilla: kloorilla, klooridioksidilla, hypokloriiteilla, ha-pella, otsonilla tai peroksidilla.

Kun puolivalmiste on tarkoitettu kemialliseen prosessointiin, voidaan olosuhteita hapettavassa esikäsittelyssä muuttaa ja valkaisumenetelmänä voidaan käyttää tunnettuja kuumaa ja kylmää jalostustekniikkaa.

Jäteliemi ja liemi raaka-aineen hapettavan esikäsittelyn jälkeen käytetään viljelyaineena proteiinirehuhiivojen kasvattamiseen ja aineet, jotka ovat jääneet hiivoilta käyttämättä, käytetään, konsentroinnin jälkeen taikka sellaisenaan, organomineraalisena lannoitteena.

Lisäksi voidaan jätelientä käyttää tuottamaan joukko arvokkaita sivutuotteita, so. vanilliinia, asetovanillonia, muurahaishappoa, etikkahappoa, propionihappoa, butyyrihappoa ja oksaalihappoa sekä muita aineita, mukaanluettuna typpeä sisältävät orgaaniset yhdisteet.

Tämän keksinnön mukaista prosessia voidaan edelleen parantaa poistamalla happea sisältävästä jätekaaeusta hiilidioksidi ja muut epäpuhtaudet potaskamenetelmällä (potash method) tai jotakin muuta tekniikkaa käyttäen tarkoituksella uudelleen kierrättää happi, joka täten saadaan talteen jätekaasusta.

Esimerkki 1 10 g haapahaketta, mitoiltaan 20 x 20 x 0,5 mm sijoitetaan 1-litran autoklaaviin ja höyrytetään 15 min. kyllästetyllä vesihöyryllä, jonka lämpötila on 150°C, niin että liika höyry, ilma ja kondensaatti poistetaan autoklaavista. Sitten pumpataan happea autoklaaviin kunnes paine siinä saavuttaa arvon 52 kg/cm ja esikäsittely toteutetaan 5 minuutissa, minkä jälkeen 400 ml ammoniakin vesiliuosta, pH 10,7 (liuoksen pH määrätään huoneenlämpötilassa) pumpataan autoklaaviin ja lämpötila siellä nostetaan löO°C:een käyttämällä 1 tunti sähkölämmitintä. Kuumentamisen kuluessa ja sen jälkeen keiton aikana autoklaavia pyöritetään sen vaakasuoran pituus-akselin ympäri.

Lämpötila autoklaavissa pidetään l60°C:ssa 50 minuuttia siinä tarkoituksessa, että peroksidiyhdisteiden määrä keittoliemessä voi saavuttaa arvon 0,020 prosenttia. (Peroksidiyhdisteiden taso määrätään jodimäärällä, joka vapautuu kaliumjodidista happamessa väliaineessa. Tätä menetelmää 12 62561 käytetään määrättäessä kaikkien peroksidiyhdisteiden, kuten ROOR, ROOR^, R00H sekä kinonien kokonaistasoa).

Sitten autoklaavin lämpötila alennetaan 5 minuutissa 130°C:een ja autoklaavissa olevaa seosta jälkikeitetään 4 tuntia.

Tämän jälkeen autoklaavi upotetaan virtaavaan Jokivesikylpyyn ja jäähdytetään nopeasti. Ylipaine päästetään pois, keittoliemi lasketaan pois ja puolivalmiste pestään, siivilöidään ja analysoidaan.

Puolivalmistetta saadaan saannolla 60,1 prosenttia, sisältäen 38,3 prosenttia massaa ja 1,8 prosenttia osittain keitettyä haketta. Massa sisältää 6,2 prosenttia ligniiniä ja sen valkeus on 41 prosenttia. Jäte-liemen pH on 7,2 ja se sisältää 16,8 painoprosenttia typpeä liuenneiden orgaanisten aineiden määrästä sisältäen amidityppeä ja voimakkaasti sidottua typpeä (4,6 prosenttia).

Massa on helppo jauhaa; tietyllä jauhamisasteella ja neliömetripai-nolla 100 g neliömetripainoisen massalevyn murtopituus on 9400 m ja tait-tamielujuus 2300 kaksoistaittoa.

Esimerkki 2 10 g haapahaketta höyrytetään ja käsitellään hapella täsmälleen toistaen menettely esimerkissä 1; ammoniumhydroksidin vesiliuos, jonka pH on 10,7, pumpataan autoklaaviin samalla tavoin kuin esimerkissä 1.

o

Mutta kuumentaminen toteutetaan vain maksimilämpötilaan 150 C, kuumenta-misprosessin kestoaika on 1 tunti kuten esimerkissä 1.

Maksimilämpötila ylläpidetään 1,5 tuntia, kunnes peroksiyhdisteiden määrä on 0,024 prosenttia keittoliemestä. Sitten alennetaan autoklaavin lämpötila 140°C:een 15 minuutissa ja pidetään tällä alennetulla tasolla 1,75 tuntia.

Seuraavat toiminnat ovat samat kuin esimerkissä 1.

Keitto antaa puolivalmistetta saannolla 61,6 prosenttia sisältäen 61,2 prosenttia massaa ja 0,4 prosenttia osittain keitettyä haketta.

Massa sisältää 6,3 prosenttia ligniiniä. Jäteliemi, jonka pH on 6,3, sisältää 17,2 prosenttia typpeä liuenneiden orgaanisten aineiden painosta.

Samoilla parametreillä kuin esimerkissä 1 massan murtopituus on 8900 m ja taittolujuus 1550 kaksoistaittoa.

Esimerkki 3

Samalla tavoin kuin esimerkissä 1 10 g kuusihaketta, mitoiltaan

20 x 20 x 0,5 mm keitetään seuraavissa lämpätilaolosuhteissa: kuumennetaan maksimilämpötilaan 150°C 1 tunnissa; pidetään maksimilämpötilassa 150°C

1,25 tuntia; jäähdytetään lämpötilaan 140°C 15 minuutissa; ja pidetään lämpötilassa 140°C 3 tuntia.

62561

Prosessin tuloksena on puolivalmistetta saannolla 59,2 prosenttia sisältäen 52,5 prosenttia massaa ja 6,7 prosenttia osittain keitettyä haketta. Massa sisältää 5,6 prosenttia ligniiniä. Jäteliemen pH on 6,2.

Esimerkki 4 Tässä esimerkissä toistetaan esimerkin 1 proseduuri paitsi että syöttöaineena on 20 g haapahaketta ja keittoliemen määrä 400 ml ja pH 10,92· Autoklaavin sisältö kuumennetaan lämpötilaan 140°C 1 tunnissa ja sitten pidetään tässä lämpötilassa 5 tuntia. Täten valmistettua puolivalmistetta saadaan saannolla 59,4 prosenttia sisältäen 53,9 prosenttia massaa ja 0,5 prosenttia osittain keitettyä haketta. Massa sisältää 6,7 prosenttia ligniiniä. Jäteliemi, jonka pH on 6,2, käytetään viljelyaineena proteiini-rehuhiivojen kasvattamiseen, 1 tonni puolivalmistetta tuottaa 80 kg absoluuttisesti kuivaa proteiinirehuhiivaa.

Esimerkki 5 10 g haapahaketta, jonka mitat ovat 20 x 20 x 0,5 mm, höyrytetään ja käsitellään hapella autoklaavissa sillä tavoin kuin selitettiin esimerkissä 1. Sitten lisätään 400 ml ammoniumhydroksidin vesiliuosta, pH 10,67, syöttöaineeseen ja seos kuumennetaan lämpötilaan 140°C 1 tunnissa. Tämä lämpötila pidetään vielä 4 tuntia kunnes peroksidiyhdisteiden taso keit-toliemessä saavuttaa arvon 0,006 prosenttia, minkä jälkeen autoklaavi jäähdytetään juoksevan jokiveden muodostamassa kylvyssä. Tämän jälkeen päästetään paine autoklaavista, jäteliemi päästetään pois kun taas osittain keitetty raaka-aine keiton ensimmäisen vaiheen jälkeen pestään vedellä.

Sitten se jälleen sijoitetaan autoklaaviin ja tämä panostetaan 200 ml:11a kallumhydroksidin 0,52 prosenttista liuosta sekä sellaisella määrällä MgCO^, että magnesiumionien määrä liuoksessa on 1 prosentti osittain keitetyn raaka-aineen painosta. Sitten nostetaan hapen paine autoklaavissa arvoon 20 kg/cm2 ja lämpötila samoin nostetaan 120°C:een 1 tunnissa. Tämä lämpötila pidetään vielä 2 tuntia.

Keiton toisen vaiheen jälkeen autoklaavi jäähdytetään virtaavan veden kylvyssä, paine päästetään ja autoklaavi avataan. Toisen keittovaiheen jäteliemi päästetään pois samalla kun puolivalmiste pestään ja analysoidaan. Kaksivaiheinen prosessi antaa saannoksi massaa, joka sisältää 5,8 prosenttia ligniiniä ja vapaita osittain keitettyjä hakelastuja; saanto on 62,5 prosenttia ja valkoisuus 54 prosenttia.

Esimerkki 6

Haapahaketta, jonka koko on 20 x 20 x 5 mm ja joka sisältää 20 kg absoluuttisen kuivaa puuta, sijoitetaan 10 litran autoklaaviin, höyrytetään tuoreella höyryllä 8 minuuttia ja siihen sekoitetaan 9 litraa typpihapon 14 62561 vesiliuosta, jonka konsentraatio on 47 g/l. Syöttöaine pidetään hapossa paineessa 3»0 kg/cm 60 min. lämpötilassa 60 - 65 C, minkä jälkeen typpihapon vesiliuos päästetään pois, samalla kun hake kuumennetaan tuoreella höyryllä lämpötilaan 97 - 99°C» pidetään tässä lämpötilassa 1 tunti ja tois-tetusti pestään, ensin jäteliemellä seuraavasta happi-alkalisesta keitto-toiminnasta ja sitten kuumalla vedellä. 91»0 S märkää haketta, joka on esikäsitelty typpihapolla ja sisältää 30,0 g lähtöaineena ollutta absoluuttisesti kuivaa puuta, sijoitetaan pyörivään 1-litran autoklaaviin, johon panostetaan 600 ml 13-prosenttista potaskaliuosta ja paine autoklaavissa nostetaan arvoon 15 kg/cm hapella. Sitten autoklaavi kuumennetaan 1 tunnissa lämpötilaan 130°C ja pidetään tässä lämpötilassa vielä tunti. Kaikki seuraavat toimenpiteet autoklaavin jäähdyttämiseksi, paineen päästämiseksi ja jäteliemen päästämiseksi pois sekä puolivalmisteen pesu ja siivilöiminen ovat samat kuin esimerkissä 1.

Puolivalmistetta saatiin saannolla 60,2 prosenttia sisältäen 59»5 prosenttia massaa ja 1,7 prosenttia osittain keitettyä haketta. Massan valkeus on 52,4 prosenttia ja se sisältää 3,5 prosenttia ligniiniä.

Jäteliemen pH on 9,2.

Esimerkki 7 91 g märkää haapahaketta, joka on esikäsitelty esimerkin 6 mukaisessa prosessissa, sijoitetaan pyörivään 1-litran autoklaaviin ja tähän panostetaan 600 ml ammoniumhydroksidin vesiliuoeta, pH 10,92. Paine autoklaavissa 2 nostetaan arvoon 15 kg/cm syöttämällä sisään happea, minkä jälkeen autoklaavi 1 tunnissa kuumennetaan lämpötilaan 130°C ja pidetään tässä lämpötilassa vielä 30 min. kunnes peroksidiyhdistetaso liemessä saavuttaa arvon 0,047 prosenttia, minkä jälkeen lämpötila 5 minuutissa lasketaan arvoon 110°C ja pidetään tässä tasossa vielä 90 min. Seuraavat toiminnat ovat samat kuin edellä aikaisemmin on selitetty.

Täten saatu puolivalmiste tuotetaan saannolla 61,4 prosenttia ja ei sisällä lainkaan osittain keitettyä haketta. Massan valkeus on 47 prosenttia ja se sisältää 3,1 prosenttia ligniiniä.

Massa soveltuu helposti jauhatukseen; edellä kuvatuissa standardi-olosuhteissa sen murtopituus on 8Θ00 m ja taitelujuus 1800 kaksoistaitetta. Jäteliemen pH on 9,2.

Näin edellä annetut esimerkit todistavat ehdotetun prosessin tehokkuuden hyvälaatuisen puolivalmisteen valmistamiseksi, jonka valkeus on yli 40 prosenttia, vaikeimmista kuidutettavista puuraaka-aineista, mukaanluettuna hake.

Jäteliemet eivät sisällä saasteita, mitä todistaa niiden kyky kasvattaa proteiinirehuhiivoja (ks. esimerkki 4)· 15 62561

Kysymyksen ollessa muunlaisista kasviraaka-aineista, kuten viljaol-jista, kaislasta, ruo’osta, sokeriruo'osta tai ruohosta, voidaan näistä saada puolivalmistetta samanlaisissa prosessiolosuhteissa kuin edellä esitetyissä esimerkeissä on kuvattu paitsi että tarvittava hapettava esikäsittely on vähemmän intensiivinen ja happialkalinen keitto (kemiallinen hajottaminen) voidaan toteuttaa alemmassa happipaineessa, alemmassa lämpötilassa tai lyhyemmässä ajassa.

Claims (15)

16 62561

1. Menetelmä puolivalmisteen valmistamiseksi jauhetusta kasviraaka-aineesta keittämällä esihöyrytettyä raaka-ainetta happea sisältävän kaasun läsnäollessa paineen alaisena alkalisen reagenssin vesiliuoksessa pH-arvossa 5-12,5, tunnettu siitä, että esihoyrytettyä raaka-ainetta ennen keittämistä käsitellään hapettimella, esimerkiksi typpihapolla pH-arvossa alle 6,5 enintään 5 tunnin ajan ja riittävän kauan varmistamaan keittoreagenssin hyvän tunkeutumisen raaka-aineeseen keiton aikana, minkä jälkeen esikäsitelty raaka-aine mahdollisesti pestään, ja keittoprosessi toteutetaan sellaisissa lämpötilaolosuhteissa, että lämpötila ensin nostetaan noin l60°C:een 0,2-3 tunnissa riippuen peroksidiyhdis-teiden muodostumisnopeudesta keittoliemessä, sitten mainittu lämpötila ylläpidetään riittävän pitkän ajan mainittujen peroksidiyhdisteiden muodostamiseksi, minkä jälkeen mahdollisesti pestään ja sitten lisätään alkalista reagenssia ja lämpötila lasketaan noin 80°C:een 0,1-1+ tunnissa riippuen peroksidiyhdisteiden hajoamisnopeudesta radikaaleiksi, sitten jäähdytettyä massaa pidetään mainitussa alennetussa lämpötilassa 0,1-1+ tuntia ja keitto päätetään, jolloin saadaan haluttu puolivalmiste.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpötilaero ylemmän ja alemman lämpötilan välillä on enintään 50°C riippuen peroksidiyhdisteiden hajoamisnopeudesta.

3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ylempää ja alempaa lämpötilaa, viipymisaikoja mainituissa lämpötiloissa ja vastaavasti kuumentamis- ja jäähdyttämisaikoja mainittuihin lämpötiloihin säädetään riippuen muuttuvavalenssisten metallien ionien pitoisuudesta keittonesteen ja raaka-aineen seoksessa. k. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhettua raaka-ainetta esikäsitellään hapella pH-arvossa U-6,5 lämpötilassa 100-150°C.

5· Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jauhettua raaka-ainetta esikäsitellään pH-arvossa 0,1-3 3-8->?:isella typpihapolla lämpötilassa 1+0-100°C.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton ja keittoseoksen jäähdyttämisen kuluessa lisätään ammoniakin vesiliuosta esikäsittelyprosessissa hapettuneen ligniinin saattamiseksi liuokseen.

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton ja keittoseoksen jäähdyttämisen kuluessa lisätään ammoniakkia asteittain ja panoksittain riippuen keittonesteen ennakolta määrätystä pH-arvosta. 62561

8. Patenttivaatimusten 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittoprosessi toteutetaan kahdessa vaiheessa, jolloin ensimmäinen vaihe suoritetaan lämpötila-alueella 130-160°C ja toinen vaihe lämpötila-alueella 130-8o°C.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnet tusiitä, että keiton ensimmäisessä vaiheessa muodostuneen hapettuneen ligniinin poistamiseksi keittonesteeseen lisätään kaliumin aikalisiä yhdisteitä hapen osapaineessa 3~20 atm ja keittoliemen pH:ssa 7-12,5.

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keiton toisessa vaiheessa keittonesteeseen lisätään inhibiittoreita selluloosan turmeltumisen estämiseksi tai vähentämiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että inhibiittoreina käytetään magnesiumyhdisteitä määrässä, joka vastaa 0,05-1,0 paino-# magnesiumia laskettuna absoluuttisesti kuivan jauhetun raaka-aineen määrästä.

12. Jonkin patenttivaatimuksen 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esikäsittelyn jälkeen raaka-aine pestään liuenneiden aineiden poistamiseksi ja alkalisen reagenssin kulutuksen vähentämiseksi keittoprosessissa.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että esikäsitelty raaka-aine pestään keittoprosessin jäteliemellä.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käsitelty raaka-aine keiton ensimmäisen vaiheen jälkeen pestään liuenneiden aineiden poistamiseksi ja kemikaalien kulutuksen vähentämiseksi keiton toisessa vaiheessa.

15. Patenttivaatimuksen il mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että raaka-aine pestään keiton toisen vaiheen jäteliemellä. 18 62561