PT891438E - Processo para a conducao continua de liquidos quando se submete a pasta de celulose a ataque quimico num digestor - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "PROCESSO PARA A CONDUÇÃO CONTÍNUA DE LÍQUIDOS QUANDO SE SUBMETE A PASTA DE CELULOSE A ATAQUE QUÍMICO NUM DIGESTOR" A presente invenção refere-se a um processo para a condução contínua de líquidos quando se submete a pasta de celulose a ataque químico num digestor.

Num processo moderno de submissão da pasta de celulose a ataque químico, são necessários vários passos, deste modo, entre outros, uma impregnação sob condições particulares do processo, por exemplo a uma baixa temperatura, e submissão a ataque químico sob diferentes condições, por exemplo a uma temperatura mais elevada, assim como, se desejado, um ou dois passos de lavagem, os quais são efectuados utilizando respectivamente um líquido de lavagem quente e/ou frio ou filtrado de lavagem. Para a produção de pasta de celulose, os solventes utilizados nos passos individuais do processo para a dissolução de certos componentes tem que ter certas propriedades, tais como, por exemplo o tipo de solvente, se aquoso ou orgânico, concentrações de ácidos, álcali e sais, temperaturas, etc..

Devido aos custos, e por fim embora sem ser o último, por razões ambientais é desejável manter a quantidade de químicos e líquido necessários nos passos individuais o menor possível, e reutilizar o máximo possível os solventes utilizados.

De acordo com a WO 91/05103, as aparas de madeira pré-condicionada são pré-aquecidas num primeiro compartimento por meio de licor negro circulante de baixa temperatura e continuamente alimentadas para um segundo compartimento de alta pressão e temperatura. No segundo compartimento, as aparas de madeira são levadas à temperatura de cozedura pelo circuito de licor negro quente, após o que elas são transferidas para dentro do digestor juntamente com lixívia branca. A US-A-4,693,785 refere-se a um digestor para o processamento contínuo. A alimentação e descarga dos fluidos utilizados é efectuada através de vários sistemas de crivos anulares.

Na US-A-3,752,319 é descrito um coador para separar o líquido de uma mistura de líquido e aparas de madeira. É objectivo da presente invenção utilizar num processo do género definido inicialmente o equipamento estrutural já presente e executar o procedimento de submissão a ataque químico o mais economicamente possível, com um mínimo de novos químicos e água fresca adicionados.

De acordo com a invenção, tal como descrito na reivindicação 1, este objectivo é alcançado por o liquido utilizado num passo particular do processo poder circular entre contentores ou tanques colocados no lado do afluxo e da descarga do digestor, sendo que quando este passo particular do processo tiver sido alcançado, o digestor é ligado ao circuito entre os contentores ou tanques associados a este passo particular do processo. Para executar a presente invenção, encontra-se atribuído a cada passo desejado do processo, um par de contentores ou tanques; por exemplo para a impregnação utilizando um fluido de impregnação (IL) um tanque IL1 e IL2, para submissão a ataque químico -3- -3- u. ι,Ή

C_J utilizando um fluido para cozer (CL) um tanque CL1 e CL2. O respectivo solvente utilizado neste passo do processo é depois continuamente circulado entre os respectivos tanques associados (ou 2 e 1, respectivamente). Por outras palavras, isto corresponde a um circuito interno tanque-a-tanque. Se agora, por exemplo, o solvente presente num tanque 1 for necessário num passo do processo num dispositivo de cozer pasta de celulose (digestor), este digestor é simplesmente ligado ao circuito do tanque 1 para o tanque 2. Deste modo, é proporcionado solvente no respectivo tanque 1 para utilização directa neste passo do processo, sendo no tanque 2 o solvente gasto que chega do passo do processo, recolhido. É também possível que o primeiro contentor ou tanque proporcionado no lado do afluxo seja formado pelo sistema de canalização entre o segundo contentor ou tanque e o digestor. Neste caso, a alimentação contínua dos químicos tem lugar directamente na canalização que conduz ao digestor, proporcionando o líquido que fluí na canalização uma mistura suficiente.

De acordo com uma realização preferida da presente invenção, o liquido utilizado é continuamente descarregado do contentor ou tanque proporcionado no lado da descarga do digestor e, por meio de doses de químicos adicionadas continuamente e ajuste posterior contínuo da temperatura por meio de permutadores de calor, as suas propriedades originais são restauradas, e é reciclado e colocado no circuito para dentro do contentor ou tanque proporcionado no lado do afluxo do digestor. Deste modo, a exigência de adição de novos químicos pode ser mantida baixa, dado que somente a quantidade actualmente gasta de químicos é que tem que ser substituída. Além disso, podem ser poupadas quantidades substanciais de energia, dado que só tem que ser fornecida simplesmente uma quantidade de energia correspondente à perda térmica que ocorre num digestor. Após ter terminado o respectivo passo do processo, O circuito interno tanquc-a-tanque toma-se novamente eficaz. -4-

De acordo com uma realização preferida da presente invenção, uma parte do liquido gasto é continuamente espalhado, no lado da descarga, e continuamente alimentado para um segundo circuito entre contentores e tanques proporcionados no lado do afluxo e descarga do mesmo e/ou digestor diferente. Deste modo, é possível ajustar a quantidade de volume assim como o conteúdo de químicos nos diferentes circuitos com exigências de esforço e energia mínimos.

Além disso, é preferível no caso acima mencionado que a quantidade desaparecida de volume seja substituída fornecendo continuamente químicos frescos e/ou soluções de lavagem e/ou líquidos de um circuito diferente. Deste modo uma ligação semelhante a cascata dos diferentes circuitos proporciona economias adicionais. É também vantajoso que o segundo circuito seja associado ao mesmo passo particular do processo do primeiro circuito. Só tem que ser adicionada a quantidade de químicos gastos durante o passo particular do processo, tendo a temperatura original que ser restaurada antes que o líquido possa ser reutilizado.

Contudo, de preferência, o segundo circuito é associado a um passo particular diferente do processo do primeiro circuito. Neste caso, às vezes nem sequer é necessário adicionar químicos ou aquecer o líquido.

Além disso, é preferido se no lado da descarga do(s) circuito(s) entre os contentores ou tanques, uma parte do liquido gasto for continuamente ramificado e continuamente alimentado para uma instalação industrial de processamento químico para a recuperação dos químicos, sendo a quantidade em falta do volume substituída no contentor ou tanque pela adição de solução de lavagem e/ou liquido em excesso de um circuito diferente. Isto impede a concentração excessiva de componentes orgânicos e inorgânicos no sistema circulatório.

Com a presente invenção, entre outros são alcançados os seguintes objectivos: - Independentemente das características do enchimento (tais como por exemplo humidade, densidade, temperatura) no respectivo passo do processo, o conteúdo do digestor (aparas de madeira) é constantemente sujeito às condições constantes do solvente; - as condições do solvente podem ser facilmente adaptadas a novas exigências; - o conteúdo da energia dos solventes não é criado pelo aquecimento de um digestor e armazenando num tanque após esse passo do processo, mas o conteúdo da energia dos solventes é criado intemamente no tanque (pelo circuito tanque-a-tanque) e é proporcionado do conteúdo do tanque para o digestor para aquecer o mesmo; - não é necessário qualquer meio de circuito associado ao digestor; - todos os valores de consumo são contínuos; - é necessário um volume menor de tanque; - é necessário um período de submissão a ataque químico menor; - é obtida uma qualidade uniforme da pasta de celulose e pode ser facilmente alterada; e - pode ser realizado um controlo de gestão muito simples e transparente dos módulos da instalação de reserva, optimização da qualidade, energia e sequência.

Além disso, é possível com o processo da presente invenção proporcionar no lado da descarga do digestor, um perfil de concentração de químicos que aumenta com o tempo de reacção. Com esta característica única do processo de acordo com a presente invenção, é possível ter tratamento uniforme do conteúdo do digestor durante todo o tempo da reacção, em que, de acordo com os processos convencionais de concentração, o perfil de concentração de químicos no lado da descarga do digestor está sempre a diminuir. Claramente, um perfil de concentração aumentando com o tempo da reacção, quer dizer que a pasta de celulose pode ser tratada mais uniformemente, impregnada, cozida, etc. dado que a qualquer momento durante a reacção, se encontra presente uma quantidade suficiente de químicos. Esta vantagem será mais claramente compreendida das tabelas anexas (figuras 2 a 10). A figura 2 apresenta uma comparação entre processos convencionais (designados "Enerbatch" e "RDH") e o processo de acordo com a presente invenção (designado "CSC').

Nas figuras 3 a 7 são comparados parâmetros diferentes de pasta de celulose obtidos por processos convencionais (designados "Enerbatch" e "RDH") e pelo processo de acordo com a presente invenção (designado "CBC').

As figuras 8 a 10 apresentam o perfil álcali tal como medido no lado da descarga do digestor, novamente para os processos convencionais (figura 8 para "Enerbatch" e figura 9 para "RDH") e para processo de acordo com a presente invenção (figura 10 para "CBC). A invenção será agora explicada em maior pormenor pela descrição do processo incluído para exemplo de uma submissão a ataque químico dê pasta Kraft (figura 1). O significado da figura é o seguinte:

Passos do processo descontinuo: (indicado pelas referências com um circulo à volta) /*> -7- A 1- Fornecer as aparas de madeira ao digestor (por meio de vapor de baixa pressão) e, possivelmente, alimentar simultaneamente com fluido impregnante do tanque IL1. 2- Fornecer o fluido de impregnação do tanque ELI, até o digestor ter alcançado a pressão de impregnação. 3- Trans-deslocamento do fluido impregnante do tanque ELI através do digestor para o tanque EL2, mantendo simultaneamente a pressão de impregnação. 4- Deslocação a quente do fluido impregnante por meio de fluido de cozedura do tanque CL1 através do digestor para o tanque IL2, até que o tanque IL2 tenha preenchido a quantidade retirada do circuito ELI quando se está a encher com fluido impregnante. 5- Continuação da deslocação a quente por meio de fluido de cozedura do tanque CL1 através do digestor para o tanque CL2, até que tenha sido alcançada a temperatura de submissão a ataque químico desejada e tenha sido alcançado o período de submissão a ataque químico desejado. 6- Deslocação a frio do fluido de cozedura por meio de filtrado de lavagem, da lavagem da pasta de celulose, através do digestor para o tanque CL2 até que o conteúdo do digestor arrefeça a uma temperatura desejada. B 7- Esvaziar o conteúdo do digestor bombeando para fora e adicionando simultaneamente filtrado de lavagem para diluir a pasta de celulose à consistência desejada.

Passos do processo contínuo: (indicado por um "cM enquadrado) 1) Guiar o liquido entre os respectivos tanques 2 e tanques 1 associados. 2) Guiar o liquido entre os respectivos tanques 1 e tanques 2 associado ou somente parcialmente contínuo, considerando que a produtividade opera cional do solvente varia respectivamente também na dependência dos pás sos do processo ou pode ser interrompido,. 3) Fornecimento de aparas de madeira para dentro de um silo localizado acima do digestor. 4) Descarga da pasta de celulose de um tanque de descarga localizado a jusante do digestor. 5) Fornecimento de concentrado de solvente do processamento, por exem pio causticação. 6) Descarga do fluido residual para o processamento, por exemplo instala ção industrial de vaporização. 7) Fornecimento de vapor de pressão média. 8) Fornecimento de vapor de pressão baixa. 9) Descarga do condensado de vapor. 10) Fornecimento de água quente. 11) Descarga de água quente. 12) Fornecimento de líquido (por exemplo filtrado de lavagem da lavagem da pasta de celulose) para dentro de um tanque (tanque WF), após o qual o conteúdo do digestor é lavado e arrefecido a uma temperatura desejada.

Lisboa, 14 de Setembro de 2001

ALBERTO CANELAS Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 LISBOA

Claims (8)

1. -1 - c_*1 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a condução contínua de líquidos quando se submete a pasta de celulose a ataque químico num digestor, caracterizado por o liquido utilizado num passo particular do processo circular entre contentores ou tanques proporcionados no lado do afluxo e descarga do digestor, sendo que quando este passo particular do processo tiver sido alcançado, o digestor é ligado ao circuito entre os contentores ou tanques associados a este passo particular do processo.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o liquido utilizado ser continuamente descarregado do contentor ou tanque proporcionado no lado da descarga do digestor sendo, por meio de doses de químicos adicionados continuamente e consequente ajuste contínuo da temperatura por meio de permutadores de calor, as suas propriedades originais restauradas, sendo o mesmo reciclado e colocado em circulação para dentro do contentor ou tanque proporcionado no lado do afluxo do digestor.
3. 3. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado por uma parte do liquido gasto ser continuamente ramificado, no lado da descarga e continuamente alimentado para um segundo circuito entre os contentores ou tanques proporcionados no lado do afluxo e descarga do mesmo e/ou um digestor diferente.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por a quantidade em falta do volume ser substituída alimentando continuamente químicos frescos e/ou soluções de lavagem e/ou líquidos de um circuito diferente. -2-
5. 5. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o segundo circuito se encontrar associado ao mesmo passo particular do processo que o primeiro circuito.
6. 6. Processo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por o segundo circuito se encontrar associado a um passo particular diferente do processo do primeiro circuito.
7. 7. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações la 6, caracterizado por no lado da descarga do(s) circuito(s) entre os contentores ou tanques, uma parte do liquido gasto ser continuamente espalhado e continuamente alimentado para uma instalação industrial de processamento químico para a recuperação dos químicos, sendo a quantidade em falta de volume substituída no contentor ou tanque pela adição de solução de lavagem e/ou liquido em excesso, de um circuito diferente.
8. 8. Processo de acordo com quaisquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por no lado da descarga do digestor se encontrar proporcionado um perfil da concentração de químicos que aumenta com o tempo de reacção. Lisboa, 14 de Setembro de 2001 ALBERTO CANELAS Agente Oficial da Propriedade Industrial RUA VICTOR CORDON, 14 1200 USBOA