FI67104B - OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL - Google Patents

OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL Download PDF

Info

Publication number
FI67104B
FI67104B FI823956A FI823956A FI67104B FI 67104 B FI67104 B FI 67104B FI 823956 A FI823956 A FI 823956A FI 823956 A FI823956 A FI 823956A FI 67104 B FI67104 B FI 67104B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
cooking
sodium
sulphide
broth
sulphite
Prior art date
Application number
FI823956A
Other languages
Finnish (fi)
Other versions
FI67104C (en
FI823956A0 (en
FI823956L (en
Inventor
Olavi Antero Aaltonen
Heikki Johannes Ahonen
Ismo Valentin Ilottu
Matti Ilmari Jaervinen
Original Assignee
Yhtyneet Paperitehtaat 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 Yhtyneet Paperitehtaat Oy filed Critical Yhtyneet Paperitehtaat Oy
Priority to FI823956A priority Critical patent/FI67104C/en
Publication of FI823956A0 publication Critical patent/FI823956A0/en
Priority to SE8306139A priority patent/SE453406B/en
Priority to CA000441194A priority patent/CA1209307A/en
Publication of FI823956L publication Critical patent/FI823956L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67104B publication Critical patent/FI67104B/en
Publication of FI67104C publication Critical patent/FI67104C/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
    • 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
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • D21C3/022Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes in presence of S-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

6710467104

Menetelmä ja alkalinen sulfiitti-sulfidikeittoliemi massan valmistamiseksi ligniinipitoisesta selluloosaraaka-aineesta Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 5 johdannon mukainen menetelmä massan valmistamiseksi lignii nipitoisesta puuraaka-aineesta.The present invention relates to a process for the production of pulp from a lignin-containing wood raw material according to the preamble of claim 1 to 5. The present invention relates to a process for producing pulp from a lignin-containing wood raw material according to the preamble of claim 1.

Tällainen menetelmä käsittää yleensä selluloosaraaka-aineen hajottamisen hakkeeksi, sen esikäsittelyn, hakkeen keittämisen alkalisessa sulfiitti-sulfidikeittoliemessä se-10 kä delignifioidun kuituaineen jauhatuksen sopivaan suotau- tuvuuteen.Such a process generally involves breaking down the cellulosic feedstock into chips, pretreating it, cooking the chips in an alkaline sulfite-sulfide broth, and grinding the delignified fibrous material to a suitable permeability.

Keksinnön kohteena on myös tällaisessa menetelmässä käytettävän alkalisen sulfiitti-sulfidikeittoiiemen koostumus .The invention also relates to the composition of the alkaline sulphite-sulphide cooking broth used in such a process.

15 Teollisesti toteutettavilta selluloosakeittoliemiltä vaaditaan tunnetusti teknistä toimivuutta ja taloudellista kannattavuutta. Teknisistä tavoitteista tärkeimpiä .ovat korkea saanto, lyhyt keittoaika sekä se, että tuotettavalla massalla on hyvät optiset ja mekaaniset ominaisuudet.15 Industrially implemented cellulose broths are known to require technical functionality and economic viability. The most important technical goals are high yields, short cooking times and the fact that the mass produced has good optical and mechanical properties.

20 Taloudellinen kannattavuus edellyttää mm., että prosessin vaatimista laiteratkaisuista aiheutuvat investointikustannukset ovat mahdollisimman pieniä ja että prosessissa käytettävät raaka-aineet ovat halpoja. Juuri korkeat investointikustannukset rasittavat tätä nykyä sulfaattiproses-25 sissa, joka on tavallisin keittoprosessi , minkä takia sil le on pyritty löytämään vaihtoehtoisia, varsinkin emäksisiä, keittoprosesseja viimeisten vuosikymmenten aikana. Näistä prosesseista vanhin ja käytetyin on nk. neutraalisulfiitti-menetelmä (NSSC), jossa keittokemikaalina käytetään natrium-30 sulfiittia ja jonka keittoliemessä on mukana natriumkar bonaattia ja -bikarbonaatia pH.arvon säätämiseksi. NSSC-prosessi on yleensä toteutettu puolikemiallisena prosessina, siis prosessina, jossa raaka-aineen kemialliseen käsittelyyn on yhdistetty sen mekaaninen käsittely haluttujen 35 ominaisuuksien omaavan massan aikaansaamiseksi. Tämän pro sessin raaka-aineena käytetään kovia puulaatuja kuten koivua, ja sen on todettu soveltuvan huonosti havupuiden lig- 67104 niininpoistoon.20 Economic profitability requires, among other things, that the investment costs arising from the equipment solutions required by the process are as low as possible and that the raw materials used in the process are cheap. It is precisely the high investment costs that currently weigh on sulphate processes, which are the most common cooking process, which is why efforts have been made to find alternative, especially alkaline, cooking processes in recent decades. The oldest and most widely used of these processes is the so-called neutral sulphite method (NSSC), in which sodium sulphite is used as the cooking chemical and in which sodium carbonate and bicarbonate are added to the broth to adjust the pH. The NSSC process is generally implemented as a semi-chemical process, i.e., a process in which the chemical treatment of a raw material is combined with its mechanical treatment to obtain a pulp having the desired properties. Hard wood grades such as birch are used as raw material for this process and have been found to be poorly suited for softwood lignin removal.

Neutraalisulfiittiprosessia paremmin havupuuraaka-ai-neen käsittelyyn soveltuu nk. alkalinen sulfiittiprosessi , jota on selostettu esim. US-patenttijulkaisussa 3 630 832.The so-called alkaline sulphite process, which is described, for example, in U.S. Pat. No. 3,630,832, is better suited for the treatment of softwood raw material than the neutral sulphite process.

5 Siinä käytetään keittokemikaaleina natriumsulfiittia ja natriumhydroksidia. Ligniininpoisto ei kuitenkaan tässä menetelmässä ole yhtä nopeata kuin sulfaattiprosessissa, ja menetelmän muita epäkohtia ovatkorkea keittokemikaalikon-sentraatio, kemikaalien talteenoton hankaluus sekä alhainen 10 saanto. Talteenottojärjestelmissä yhdistyvät natriuratal- teenoton kompleksisuus ja alkalin talteenottoon tarvittava kaustisointi ja soodan poltto.5 It uses sodium sulphite and sodium hydroxide as cooking chemicals. However, lignin removal in this process is not as rapid as in the sulfate process, and other disadvantages of the process include high cooking chemical concentration, difficulty in recovering chemicals, and low yields. Recovery systems combine the complexity of sodium recovery with the causticization required for alkali recovery and the combustion of soda ash.

Alkalinen sulfiittimenetelmä tarjoaa kuitenkin mahdollisuuden valmistaa hyvät lujuusominaisuudet omaava, hel-15 posti valkaistava massa, minkä takia sitä on pyritty kehit tämään erilaisin modifioinnein.However, the alkaline sulphite process offers the possibility of producing an easy-to-bleach pulp with good strength properties, which is why efforts have been made to develop it with various modifications.

Eräissä julkaisuissa on ehdotettu sulfidin käyttöä alkalisessa sulfiittikeitossa, jolloin siis saadaan sulfiit-ti-sulfidi-keittoliemi , jossatavallisen sulfiitti- ja sul-20 faattikeiton aktiiviset kemikaalit ovat läsnä samanaikai sesti. Shick esittää artikkelissaan (TAPPI 53(1970) n:o 8, s. 11+51-1^57) sulfidin tai hydrosulfidin lisäämistä tavalliseen neutraalisulfiittikeittoiiemeen , jolloin voidaan aikaansaada massa, jolla on paremmat ominaisuudet kuin vas-25 taavalla, sulfaattimenetelmällä valmistetulla massalla.Some publications have suggested the use of sulphide in alkaline sulphite cooking, thus obtaining a sulphite-sulphide broth in which the active chemicals of a conventional sulphite and sulphate soup are present simultaneously. In his article (TAPPI 53 (1970) No. 8, pp. 11 + 51-1 ^ 57), Shick proposes the addition of sulphide or hydrosulphide to ordinary neutral sulphite cooking broth, whereby a pulp with better properties than the corresponding pulp prepared by the sulphate process can be obtained.

Hinrichs on tutkinut sulfiitin ja sulfidin samanaikaista käyttöä keittokemikaaleina (Svensk Papperstidning 73 ( 1970 ) n : o 5, s. 122-131*, TAPPI 5^ (1971) n:o 7, s. 1105" 1113) ja havainnut, että maksimaalisen lujuuden omaavaan 30 massaan päästään, kun sulfiittia on keittoliemessä 28# ja sulfidia 12# kuivan puun painosta. Hän toteaa myös, että muut lisäaineet, kuten hydroksidi ja karbonaatti, vaikuttavat massan ominaisuuksia heikentävästi.Hinrichs has studied the simultaneous use of sulphite and sulphide as cooking chemicals (Svensk Papperstidning 73 (1970) No. 5, pp. 122-131 *, TAPPI 5 ^ (1971) No. 7, pp. 1105 "1113) and found that the maximum a strength mass of 30 is obtained when sulfite is present in the broth 28 # and sulfide 12 # by weight of dry wood.He also notes that other additives such as hydroxide and carbonate have a detrimental effect on the properties of the pulp.

Sulfiitti-sulfidikeittojen avulla valmistetuilla mas-35 soilla on poikkeuksetta paremmat lujuusominaisuudet kuin 3 67104 sulfaatti-, sooda-, alkalisulfiitti- ja sulfidiprosesseil-la valmistetuilla massoilla. Ne ovat myös helpommin valkaistavissa .Pulps made by sulphite-sulphide soups invariably have better strength properties than pulps produced by sulphate, soda, alkali sulphite and sulphide processes. They are also easier to bleach.

Edellä ehdotettuja sulfiitti-sulfidi-prosesseja ei 5 kuitenkaan toistaiseksi ole toteutettu mm. seuraavien epä kohtien johdosta, jotka vaikeuttavat niiden teollisuusmittakaavaista sovellutusta: 1) Menetelmät vaativat korkeita keittokemikaalien konsentraatioita, jotta voitaisiin valmistaa laa- 10 tuvaatimuksia vastaava massa.However, the sulfite-sulfide processes proposed above have not yet been implemented e.g. due to the following drawbacks which make their application on an industrial scale difficult: 1) The methods require high concentrations of cooking chemicals in order to produce a pulp that meets the quality requirements.

2) Keittokemikaalit on tuotava liuokseen puhtaina aineina. On todettu, että uudelleenkierrätettyjä kemikaaleja ei voida käyttää, vaan että nämä inhiboivat keittoproses s ia. Tämä tekijä nostaa tie- 15 tenkin kemikaalikustannuksia entisestään.2) Cooking chemicals must be introduced into the solution as pure substances. It has been found that recycled chemicals cannot be used, but that they inhibit the cooking process. This factor, of course, further increases the cost of chemicals.

3) Kemikaalien talteenotto vaatii kalliin ja moni mutkaisen laitteiston.3) Recovery of chemicals requires expensive and complex equipment.

Edellä esitetyn lisäksi olisi toivottavaa voida käyttää keittoliemessä myös karbonaattia, koska sillä on tunne-20 tusti massan tikkupitoisuutta vähentävä vaikutus.In addition to the above, it would be desirable to be able to use carbonate in the broth as well, as it has a known effect of reducing the stick content of the pulp.

Useissa julkaisuissa on ehdotettu lisäaineiden käyttöä emäksisissä keittoprosesseissa nopeuttamaan keittoa ja nostamaan saantoa. Näistä lisäaineista voidaan mainita esim. polysulfidit ja borohydrit. Ne ovat kuitenkin niin kallii-25 ta, että niiden käytöstä saatava taloudellinen hyöty on ol lut varsin kyseenalainen. Kinoni, hydrokinoni ja antrakino-ni ja vastaavat kinonit sekä näiden johdannaiset ovat viimeisten vuosien aikana osoittautuneet varsin lupaaviksi lisäaineiksi. On voitu osoittaa, että emäksisissä keittolie-30 missä hapettavat selluloosamolekyylien pääteryhmät aldooni- hapoiksi ja stabiloivat siten polysakkaridit hydrolysoitumista vastaan, pitäen samalla selluloosan polymerointias-teen korkeana. Ne nopeuttavat myös ligniinin poistoa lyhentäen siten keittoaikaa.Several publications have suggested the use of additives in alkaline cooking processes to speed up cooking and increase yield. Among these additives, mention may be made, for example, of polysulphides and borohydrides. However, they are so expensive that the economic benefits of using them have been quite questionable. Quinone, hydroquinone and anthraquinone and related quinones and their derivatives have proven to be quite promising additives in recent years. It has been shown that in basic cooking liquors, the end groups of cellulose molecules oxidize to aldonic acids and thus stabilize the polysaccharides against hydrolysis, while maintaining a high degree of cellulose polymerization. They also speed up the removal of lignin, thus shortening the cooking time.

35 Kettunen et ai. ovat tutkineet antrakinonin ja vas- ^ 67104 taavien yhdisteiden käyttöä US-patentin 3 630 Ö32 mukaisessa alkalisessa sulfiittikeitossa ja todenneet sen nopeuttavan keittoa ja vähentävän tarvittavien keittokemikaalien määrää 15 - 30J&:lla (Paperi ja Puu 61 ( 1979) n = o 11, s. 685“ 5 700). Keittokemikaalien talteenotto helpottui myös. Heidän ehdottamansa prosessi on kuitenkin hitaampi kuin tavallinen sulfaattiprosessi, sen saanto on alhainen ja sen avulla valmistetulla massalla on huono vaaleus. Prosessin toteuttamiseen liittyvät investointikustannukset eivät ole sul-10 faattiprosessin kustannuksia pienempiä.35 Kettunen et al. have studied the use of anthraquinone and the like in the alkaline sulphite soup of U.S. Pat. No. 3,630-32 and found that it accelerates cooking and reduces the amount of cooking chemicals required by 15-30 ° (Paper and Wood 61 (1979) No. 11, p. 685 (5,700). The recovery of cooking chemicals was also facilitated. However, the process they propose is slower than the ordinary sulphate process, its yield is low and the pulp produced with it has poor brightness. The investment costs associated with carrying out the process are not less than the costs of the sul-10 fate process.

Kuten edellä esitetystä käy ilmi, eivät nykyiset selluloosan keittoprosessit vastaa alussa esitettyjä teollisesti toteutettavan prosessin kriteerejä.As can be seen from the above, the current cellulose cooking processes do not meet the criteria for an industrial process set out at the outset.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetel-15 mä, jossa massaa valmistetaan alkalisen sulfiitti-sulfidi- keiton avulla. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan poistaa aikaisemmissa prosesseissa esiintyneet sekä tekniset että taloudelliset epäkohdat ja aikaansaada alkalinen sulfiitti-sulfidikeittoprosessi, joka on taloudellisesti 20 kannattava ja teollisesti toteutettavissa sekä jonka avul la valmistettavalla massalla on hyvät lujuusominaisuudet, alhainen tikkupitoisuus sekä hyvä vaaleus.It is an object of the present invention to provide a process in which the pulp is prepared by alkaline sulphite-sulphide cooking. The process according to the invention makes it possible to eliminate both the technical and economic disadvantages of previous processes and to provide an alkaline sulphite-sulphide cooking process which is economically viable and industrially feasible and which has good strength properties, low stick content and good brightness.

Tutkittaessa lähemmin sulfiitin ja sulfidin samanaikaista käyttöä keittokemikaaleina on voitu todeta mm. seu-25 raavaa: Keittoliemessä tapahtuu tiosulfaatin muodostumista sellaisen pelkistysreaktion tuloksena, jossa sokerit tai orgaaniset hapot hapettuvat sulfiitin vaikutuksesta, jolloin sulfiitti samalla pelkistyy tiosulfaatiksi (reaktio 1).Upon closer examination of the simultaneous use of sulphite and sulphide as cooking chemicals, it has been possible to establish e.g. the following: The formation of thiosulphate in the broth occurs as a result of a reduction reaction in which sugars or organic acids are oxidized by sulphite, whereby the sulphite is reduced to thiosulphate (reaction 1).

30 2HS0~ + HCOOH -> S^2' + C02+2H20 (1)30 2HSO ~ + HCOOH -> S ^ 2 '+ CO2 + 2H2O (1)

Tiosulfiittia muodostuu myös sulfiitin reagoidessa liuenneen sulfidin (hydrosulfidin) kanssa.Thiosulfite is also formed by the reaction of sulfite with dissolved sulfide (hydrosulfide).

35 H HaHS03 + 2 NaHS -> 3 NagS^ + 3 HgO (2) 5 6710435 H HaHSO 3 + 2 NaHS -> 3 NagS ^ + 3 HgO (2) δ 67104

On havaittu, että tiosulfaatilia on keittoliemessä useitakin epäsuotavia vaikutuksia, joista mainittakoon seuraavat: Tiosulfaatti reagoi sulfiitin kanssa vähentäen tehollisen sulfiitin määrää ja muodostaen inerttiä sulfaattia, joka 5 vähentää keiton tehokkuutta, seuraavan reaktion mukaisesti: 5 S2032"+ k HS03" + 6 H+ —-> 6 S2032" + 2 SO^2" + 8 H+ + H20 (3)Thiosulfate has been found to have several adverse effects in cooking broth, including the following: Thiosulfate reacts with sulfite to reduce the amount of effective sulfite to form inert sulfate, which reduces cooking efficiency, according to the following reaction: 5 S2032 "+ k HS03" + 6 H + —- > 6 S2032 "+ 2 SO ^ 2" + 8 H + + H 2 O (3)

Tiosulfaatti aikaansaa myös liuenneen ligniinin kondensoi-10 tumista, mikä nostaa jäteliemen viskositeettia ja tekee sen käsittelyn hankalaksi. Tiosulfaatin reaktiosta ligniinin kanssa seuraa helposti nk. musta keitto.Thiosulfate also causes condensation of dissolved lignin, which increases the viscosity of the waste liquor and makes it difficult to handle. The reaction of thiosulphate with lignin easily results in a so-called black soup.

On voitu todeta, että yllämainitut tekijät ovat omiaan nostamaan sulfiitti-sulfidikeitossa tarvittavien kemi-15 kaalien kokonaismäärää ja siten nostamaan kemikaalikustan- nuksia ja vaikeuttamaan niiden talteenottoa.It has been found that the above factors tend to increase the total amount of Kemi-15 cabbages required in sulfite-sulfide cooking and thus increase the cost of chemicals and make their recovery more difficult.

Esillä oleva keksintö perustuu siihen, että antraki-nonilla ja vastaavilla hapetus-pelkistyskatalysaattoreilla sulfiitti-sulfidikeittoon lisättyinä on todettu olevan kak-20 si aivan uutta ja yllättävää vaikutusta, jotka merkittäväs ti parantavat prosessin teknistä toimivuutta ja sen taloudellista kannattavuutta.The present invention is based on the fact that anthraquinone and the corresponding oxidation-reduction catalysts added to sulfite-sulfide soup have been found to have a completely new and surprising effect, which significantly improves the technical functionality of the process and its economic profitability.

On näet havaittu, että edellä mainittua tiosulfaatin muodostumista bisulfiitista ja sulfiitista (reaktio 2) ei 25 alkalisessa olosuhteissa tapahdu, jos keittoliuoksessa on läsnä hapetus-pelkisty s-katalysaattoria , kuten, e s im . ..ant ra-kinonia. Ilmeisesti tällöin ei myöskään muodostu tiosul-faattia orgaanisten aineiden pelkistyksen tuloksena, (reaktio 1), eikä näin ollen synny vaaraa keiton keskeytymises-30 tä eikä nk. mustasta keitosta.It has been found that the above-mentioned formation of thiosulfate from bisulfite and sulfite (reaction 2) does not occur under alkaline conditions if an oxidation-reduced s-catalyst such as e s im is present in the cooking solution. ..ant ra-quinonia. Apparently, thiosulphate is not formed as a result of the reduction of organic substances, respectively (reaction 1), and thus there is no danger of the cooking being interrupted or of the so-called black cooking.

Toisaalta on havaittu, että sulfiitti-sulfidikeitossa , jossa on antrakinonia tai vastaavaa yhdistettä, ei välttämättä tarvitse käyttää puhtaita kemikaaleja, vaan esim. sulfidi voidaan tuoda keittoliemeen sulfaattikeiton kemi-35 kaalikierrosta saatuna valkolipeänä, jolloin keittoliuoksen 6 67104 kokonaiskustannukset alenevat. Valkolipeä korvaa samalla osan siitä NaOHrsta, joka tarvitaan liuoksen pH-arvon säätämiseksi selvästi alkaliseksi arvoon 9 - 13,0, jonka on todettu olevan sulfiitti-sulfidikeiton kannalta edullisin pH-väli.On the other hand, it has been found that sulphite-sulphide soups containing anthraquinone or the like do not necessarily use pure chemicals, but e.g. sulphide can be introduced into the broth as a white liquor obtained from the Kemi-35 cabbage cycle of sulphate soup, At the same time, the white liquor replaces some of the NaOH needed to adjust the pH of the solution to a clearly alkaline value of 9 to 13.0, which has been found to be the most preferred pH range for sulfite-sulfide cooking.

5 Antrakinonin ja vastaavien yhdisteiden suojaavan vai kutuksen ansiosta voidaan nyt keittoliemeen lisätä keitto-kemikaaleiksi myös karbonaattia, jolla on tunnetusti tikku-pitoisuutta vähentävä vaikutus. Karbonaatin hiilihydraattien polyraero-intiastettä alentava vaikutus, joka tavalli- 10 sesti huomataan massan repäisy- ja vetolujuuden heikkenemi senä, ei mainittujen lisäaineiden ansiosta tule esille.5 Due to the protective effect of anthraquinone and similar compounds, carbonate, which is known to have a stick-reducing effect, can now also be added to cooking broth as cooking chemicals. The polyra-difference-reducing effect of the carbonate carbohydrates, which is usually observed as a reduction in the tear and tensile strength of the pulp, is not apparent due to said additives.

Keksinnön mukaisessa alkalisessa sulfiitti-sulfidi-keittoliemessä käytetään siten keittokemikaaleina samanaikaisesti alkalisulfiittia, alkalisulfidia, alkalikarbonaat- 15 tia ja alkalihydroksidia sekä lisäksi hapetus-pelkistys-ka- talysaattoreina toimivia kinonijohdannaisia.In the alkaline sulphite-sulphide cooking broth according to the invention, alkali sulphite, alkali sulphide, alkali carbonate and alkali hydroxide are also used simultaneously as cooking chemicals, as well as quinone derivatives which also act as oxidation-reduction catalysts.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the method according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

20 Keksinnön mukaiselle keittoliemen koostumukselle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 2 tunnusmerkkiosassa.The composition of the broth according to the invention is in turn characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 2.

Menetelmässä käytettävät keittokemikaalit vaikuttavat puuraaka-aineeseen seuraavasti: 25 - Alkalisulfiitti sulfonoi ligniinin ja edistää sen liukenemista.The cooking chemicals used in the process affect the wood raw material as follows: 25 - Alkali sulphite sulphonates the lignin and promotes its dissolution.

Alkalisulfidi pitää liuenneen ligniinin molekyyli-painon alhaisena ja estää sen kondensoitumista. Alkalikarbonaatti alentaa tikkupitoisuutta.Alkali sulfide keeps the molecular weight of dissolved lignin low and prevents it from condensing. Alkali carbonate lowers the stick content.

30 - Hapetus-pelkistys-katalysaattori estää puun hyd rolysoitumista ja edistää delignifiointia. Se estää samalla tiosulfaatin muodostumista. Alkalihydroksidia on keittoliemessä pH-arvon säätämiseksi selvästi alkaliseksi.30 - The oxidation-reduction catalyst prevents the hydrolysis of wood and promotes delignification. At the same time, it prevents the formation of thiosulfate. Alkali hydroxide is present in the cooking broth to adjust the pH to clearly alkaline.

35 Alkalisulfiitin, -sulfidin ja hapetus-pelkistys-kata- 7 67104 lysaattorin samanaikainen käyttö edistää huomattavasti ligniinin liukenemista nopeuttaen siten keittoprosessia.The simultaneous use of alkali sulphite, sulphide and oxidation-reduction catalyst 7 67104 significantly contributes to the dissolution of lignin, thus speeding up the cooking process.

Emäksisen sellunvalmistuksen kokonaistaloutta keksinnön mukainen menetelmä parantaa seuraavien myönteisten piir-5 teidensa ansiosta:The overall economy of alkaline pulp production is improved by the process according to the invention due to the following positive features:

Tarvittava natriumsulfidi tuodaan ke ittoiiemeen valkolipeänä, joka samalla korvaa osan hydroksidista ja jonka käyttö on edullisempaa kuin puhtaiden kemikaalien, jolloin keittoliuoksen kokonais-10 kustannukset alentuvat.The required sodium sulfide is introduced into the broth as a white liquor, which at the same time replaces part of the hydroxide and is more advantageous to use than pure chemicals, thus reducing the total cost of the cooking solution.

Saadun jäteliemen käsittely on helpottunut olennaisesti. On havaittu, että keksinnön mukaisesta menetelmästä saadut jäteliemet voidaan konsentroida monivaihehaihduttimessa vähintään 65%:n ja yleen-15 sä jopa 6Q%:n kuiva-ainepitoisuuteen saakka. Ta vallisia jäteliemiä ei juuri voida konsentroida kuin 6θ-62/6:η kuiva-ainepitoisuuteen. Tämä seikka parantaa soodan polton stabilisuutta huomattavasti .ia helpottaa jäteliemen käsittelyä ja kemikaalien 20 talteenottoa.The treatment of the resulting waste liquor is substantially facilitated. It has been found that the waste liquors obtained from the process according to the invention can be concentrated in a multi-stage evaporator to a dry matter content of at least 65% and generally up to 60%. Only certain effluents can be concentrated to a dry matter content of 6θ-62/6: η. This fact greatly improves the stability of the soda combustion and facilitates the treatment of the waste liquor and the recovery of the chemicals.

Samoja talteenotto- ja regenerointijärje stelmiä kuin sulfaattiprose s sissa voidaan käyttää. Onkin todettu, että on taloudellisesti kannattavinta sijoittaa tämän menetelmän mukaisesti toimiva pro-25 sessi tavallisen sulfaattiprosessin yhteyteen, jol loin molemmissa prosesseissa voidaan käyttää samoja talteenotto- ja regenerointijärjestelmiä. Tämä merkitsee tietenkin investointikustannusten huomattavaa alenemista.The same recovery and regeneration systems as for sulphate processes can be used. It has therefore been found that it is most economically viable to place the process operating according to this method in conjunction with a conventional sulphate process, in which case the same recovery and regeneration systems can be used in both processes. This, of course, means a significant reduction in investment costs.

30 Seuraavat esimerkit selventävät keksintöä:The following examples illustrate the invention:

Esimerkki 1 (keitto A) 2Example 1 (Soup A) 2

Tehdaskeittimeen, jonka tilavuus oli 300 m , pakat-35 tiin höyryn avulla βθ t (abs. kuivaa) kuusihaketta. Keittimeen 8 67104 annosteltiin tämän jälkeen alkaalista sulfiittikeittoliu-osta, johon oli lisätty sulfaattitehtaan kemikaalikierrosta saatavaa valkolipeää niin, että kemikaaliannos oli yhteensä 17# Na^O puusta laskettuna. Keittimen lämpötila nostettiin 5 120 minuutissa l68°C:een käyttäen keittimen pakkokiertoon liitettyä epäsuoraa lämmitystä. Lämpötila pidettiin l68°C:ssa 300 minuuttia, millä pyrittiin varmistamaan, että kaikki aktiivinen kemikaali on reagoinut. Keittoliuoksen koostumus samoin kuin massan ominaisuudet on esitetty jäljempänä 10 tulevassa taulukossa 1. Keiton jälkeen massoista otettiin näyt teet, joista määritettiin kappaluku, tikkupitoisuus laborato-riolajittimellä, jossa oli rakolevy, ja vaaleus.In a factory digester with a capacity of 300 m, βθ t (abs. Dry) spruce chips were packed with steam. The digester 8 67104 was then charged with an alkaline sulphite cooking solution to which white liquor from the chemical cycle of the sulphate plant had been added so that the total chemical dose was 17 # Na 2 O based on wood. The digester temperature was raised to 188 ° C in 5 120 minutes using indirect heating connected to the digester forced circulation. The temperature was maintained at 168 ° C for 300 minutes to ensure that all active chemical had reacted. The composition of the cooking solution as well as the properties of the pulp are shown in Table 1 below. After cooking, the pulps were sampled to determine the number of pieces, the stick content with a laboratory sorter with a slit plate and the brightness.

Esimerkki 2 (keitto B) 15Example 2 (Soup B) 15

Esimerkin 1 suoritustapaa ja laitteistoa sekä samaa kuusihaketta käyttäen suoritettiin keitto Na-sulfiitti/Na-hydroksidiliuoksella, johon oli lisätty katalyytiksi antra-kinonia 0,50g/l.Using the embodiment and apparatus of Example 1 and the same spruce chip, cooking was performed with a Na sulfite / Na hydroxide solution supplemented with 0.50 g / l anthraquinone as a catalyst.

2020

Esimerkki 3 (keitot C, D ja E)Example 3 (soups C, D and E)

Esimerkin 1 suoritustapaa, laitteistoa sekä samaa kuusihaketta käyttäen suoritettiin keitto C. Keittoliuokseen 25 oli ennen natriumsulfidipitoisen valkolipeän lisäystä lisät ty antrakinonia siten, että valkolipealisäyksen jälkeen valmiin keittoliuoksen AQ-pitoisuus oli taulukossa 1 ilmoitetun mukainen.Using the procedure, apparatus and the same six chips of Example 1, cooking C was performed. Anthraquinone was added to cooking solution 25 before the addition of the sodium sulfide-containing white liquor so that after the addition of the white liquor, the AQ content of the finished cooking solution was as shown in Table 1.

9 , fc°0 671 04 Ο ·Η ON Ai 3 ^ ta M , •H ft > ** w LA O C V£3 a> « o o oo oj o9, fc ° 0 671 04 Ο · Η ON Ai 3 ^ ta M, • H ft> ** w LA O C V £ 3 a> «o o oo oj o

a-H£Ö OJ OI -3 LA LAa-H £ Ö OJ OI -3 LA LA

di +> m on «- •h +j w H OJ « DJ 1) OJ -p -P C :3 Ή Ή Ό m 3 m 3 0) r-l cd on -3 e— o σ\ Λ Λ Λ Λ Λ > αο Ον αο σ\ M3 I On -3 -3 -3 -3 ο C0 Μ Μ 3 3 05 • Η o e- σ\ νο on I ~ι J ^ ft Λ Λ Ρ <υ·ρ^ un -3 oj c\j oj ο3 ft on 3 3di +> m on «- • h + jw H OJ« DJ 1) OJ -p -PC: 3 Ή Ή Ό m 3 m 3 0) rl cd on -3 e— o σ \ Λ Λ Λ Λ Λ> αο Ον αο σ \ M3 I On -3 -3 -3 -3 ο C0 Μ Μ 3 3 05 • Η o e- σ \ νο on I ~ ι J ^ ft Λ Λ Ρ <υ · ρ ^ and -3 oj c \ j oj ο3 ft is 3 3

3 Ai W Ai •Η Ή Λ -P3 Ai W Ai • Η Ή Λ -P

a__ •H-- a 3a__ • H-- a 3

O MO M

3 OJ LA \D C— P rH « » * « 3 3 OJ <- OJ O -3 M ft CM -3 -3 -3 -3 3ft '— 3 3 2 Ai3 OJ LA \ D C— P rH «» * «3 3 OJ <- OJ O -3 M ft CM -3 -3 -3 -3 3ft '- 3 3 2 Ai

O O O O OO O O O O

e, O' LON LA LA UOe, O 'LON LA LA UO

Ä j * * Λ ΛÄ j * * Λ Λ

M O O O OM O O O O

ft _ ft ~r>---- ft o ft OJ -3 OJ OS 00 to r> n rt n *\ft _ ft ~ r> ---- ft o ft OJ -3 OJ OS 00 to r> n rt n * \

En oj la on on on mEn oj la on is is m

3 S3 S

H__ ta) onH__ ta) is

OO

* o un l ja m un 3 oj oi 3 3 a « 3 -P--- M C£> 0 oj vo I oj un o* o and l if m and 3 oj oi 3 3 a «3 -P --- M C £> 0 oj vo I oj un o

0 3 OJ0 3 OJ

Ai Ä Ö--- OJ 3?Ai ÄÖ --- OJ 3?

MO O! O -3 OIMO O! O -3 OI

Ai 3 on on on oj oj o s 3 •H ' ————— ' rd o on •P oAi 3 on is on oj oj o s 3 • H '—————' rd o on • P o

•P CQ O O O OI O• P CQ O O O OI O

H OJ 0\ *— Os ON OOH OJ 0 \ * - Os ON OO

0) 3 *“0) 3 * “

« K«K

o -p -po -p -p

•H «3 PQ O O W• H «3 PQ O O W

OJOJ

^__^ __

Claims (2)

10 6710410 67104 1. Menetelmä massan valmistamiseksi ligniinipi-toisesta selluloosaraaka-aineesta, varsinkin puuraaka-5 aineesta, jonka menetelmän mukaan: - selluloosaraaka-aine hajotetaan hakkeeksi, - hake käsitellään keittoon sopivaksi lähtöaineeksi, - hake keitetään alkalisessa sulfiitti-sulfidi- 10 keittoliemessä, jossa on TO - U00 g natriumsulfiittia/kg kuivaa puuta, 35 - 110 g natriumsulfidia/kg kuivaa puuta, 20 - 150 g natriumkarbonaattia/kg kuivaa puuta sekä tarvittava määrä.natriumhydroksidia keitto- 15 liemen pH:n nostamiseksi arvoon 9 - 13, lisätään 0,05 - 0,3jt antrakinonia puumäärään nähden keiton nopeuttamiseksi, keittokemikaali-en konsentraation alentamiseksi ja tiosulfaatin muodostumisen estämiseksi ja 20. delignifioitu kuitupitoinen aine jauhetaan sopi vaan suotautuvuuteen, tunnettu siitä, että natriumsulfidi ja ainakin osa natriumhydroksidista tuodaan keittoliemeen sulfaat-tiprosessin kemikaalikierrosta saatuna valkolipeänä.A process for preparing pulp from a lignin-containing cellulosic raw material, in particular wood raw material 5, which process comprises: - decomposing the cellulosic raw material into chips, - treating the chips into a suitable raw material for cooking, - U00 g sodium sulphite / kg dry wood, 35 to 110 g sodium sulphide / kg dry wood, 20 to 150 g sodium carbonate / kg dry wood and the quantity required. Sodium hydroxide to raise the pH of the broth to 9 to 13, add 0,05 - 0.3j of anthraquinone to the amount of wood to speed up cooking, reduce the concentration of cooking chemicals and prevent the formation of thiosulphate, and 20. the delignified fibrous substance is ground to a suitable permeability, characterized in that sodium 2. Alkaalinen sulfiitti-sulfidikeittoliemi lignii nin poistamiseksi selluloosaraaka-aineesta, varsinkin puuraaka-aineesta, joka keittoliemi sisältää: - 70 - 1*00 g natriumsulf iitt ia/kg kuivaa puuta,. - 35 - 110 g natriumsulfidia/kg kuivaa puuta, 30 - 20 - 150 g natriumkarbonaattia/kg kuivaa puuta, - tarvittava määrä natriumhydroksidia keittolie-men pH-arvon nostamiseksi arvoon 9 ~ 13 ja - 0,05 - 0,3ί puumäärään nähden antrakinonia tai tämän johdannaista keiton nopeuttamiseksi, keit- 35 tokemikaalien konsentraation alentamiseksi ja 11 67104 tiosulfaatin muodostumisen estämiseksi, tunnettu siitä, että natriumsulfidi ja ainakin osa natriumhydroksidista on lisätty keittoliemeen sul-faattiprosessin kemikaalikierrosta saadun valkolipeän 5 muodossa.2. Alkaline sulphite-sulphide cooking broth for the removal of lignin from cellulose raw material, in particular wood raw material, which broth contains: - 70 to 1 * 00 g of sodium sulphite / kg of dry wood ,. - 35 to 110 g of sodium sulphide / kg of dry wood, 30 to 20 to 150 g of sodium carbonate / kg of dry wood, - the amount of sodium hydroxide required to raise the pH of the broth to 9 ~ 13 and - 0,05 to 0,3ί of anthraquinone or a derivative thereof for accelerating cooking, lowering the concentration of cooking chemicals and preventing the formation of thiosulfate, characterized in that sodium sulfide and at least part of sodium hydroxide are added to the broth in the form of white liquor 5 obtained from the chemical cycle of the sulphate process.
FI823956A 1982-11-17 1982-11-17 OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL FI67104C (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI823956A FI67104C (en) 1982-11-17 1982-11-17 OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL
SE8306139A SE453406B (en) 1982-11-17 1983-11-08 Cellulose pulp prodn. from wood using alkaline liquor
CA000441194A CA1209307A (en) 1982-11-17 1983-11-15 Process and alkaline sulfite-sulfide cooking liquor for the preparation of pulp out of lignin-containing cellulose raw-material

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI823956A FI67104C (en) 1982-11-17 1982-11-17 OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL
FI823956 1982-11-17

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI823956A0 FI823956A0 (en) 1982-11-17
FI823956L FI823956L (en) 1984-05-18
FI67104B true FI67104B (en) 1984-09-28
FI67104C FI67104C (en) 1985-01-10

Family

ID=8516315

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI823956A FI67104C (en) 1982-11-17 1982-11-17 OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA1209307A (en)
FI (1) FI67104C (en)
SE (1) SE453406B (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI67104C (en) 1985-01-10
SE8306139D0 (en) 1983-11-08
SE453406B (en) 1988-02-01
FI823956A0 (en) 1982-11-17
FI823956L (en) 1984-05-18
CA1209307A (en) 1986-08-12
SE8306139L (en) 1984-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4248662A (en) Oxygen pulping with recycled liquor
US4155806A (en) Method for continuous alkaline delignification of lignocellulose material in two or more steps, the final of which with oxygen
US4076579A (en) Pulping of lignocellulosic material by sequential treatment thereof with nitric oxide and oxygen
US4507172A (en) Kraft pulping process
CA2297586A1 (en) Method and apparatus for pulp yield enhancement
US3691008A (en) Two-stage soda-oxygen pulping
FI83437C (en) Sulfite cooking process for preparing cellulose from lignocellulosic materials
US3210235A (en) Pulping of cellulose materials in the presence of free sulfur in a kraft pulping system and cyclic liquor recovery therefor
Marella et al. Production of pulp from banana pseudo stem for grease proof paper
JP2010144273A (en) Method for producing chemical pulp of lignocellulose material
US3919041A (en) Multi-stage chlorine dioxide delignification of wood pulp
US5385641A (en) Delignification of cellulosic raw materials using acetic acid, nitric acid and ozone
FI67104B (en) OIL ALKALISK SULFIT SULPHIDE COCKTAIL FOR FRAMSTAELLNING AV MASS FOR LIGNUM CELLULOSE FLOWER MATERIAL
US4764252A (en) Process for pulping lignocellulosic material with a preoxidized alkaline sulfide pulping liquor containing a cyclic organic compound
US4384921A (en) Alkaline sulfite pulping process with sodium aluminate and anthraquinone
US3520773A (en) Alkaline pulping processes with chemical pretreatment
US3923591A (en) Prehydrolysis and digestion of fibrous lignocellulosic material
US3262839A (en) Neutral to weakly alkaline sulfite process for the extraction of cellulose from cellulosic material
EP0584161A1 (en) White liquor preparation and pulping process.
US3929559A (en) Stabilization of cellulosic material by treatment with ferricyanide ion
GB1301031A (en) Pulp and a process for the production thereof
Sun et al. Enhanced delignification selectivity of alkali-oxygen pulping by wet-storage pretreatment with bleaching wastewater
US4134787A (en) Delignification of lignocellulosic material with an alkaline liquor containing a cyclic amino compound
CA1194656A (en) Process for the preparation of the digesting liquor required in a neutral sulfite cooking with an addition of anthraquinone
US3168433A (en) Sulfite cooking of wood

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: YHTYNEET PAPERITEHTAAT OY, WALKI CAN