RU2414555C2 - Способ и установка для щелочной варки целлюлозы из древесины твердых пород - Google Patents

Способ и установка для щелочной варки целлюлозы из древесины твердых пород Download PDF

Info

Publication number
RU2414555C2
RU2414555C2 RU2007113735/12A RU2007113735A RU2414555C2 RU 2414555 C2 RU2414555 C2 RU 2414555C2 RU 2007113735/12 A RU2007113735/12 A RU 2007113735/12A RU 2007113735 A RU2007113735 A RU 2007113735A RU 2414555 C2 RU2414555 C2 RU 2414555C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cooking
hardwood
lignin
amount
suspension
Prior art date
Application number
RU2007113735/12A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007113735A (ru
Inventor
Нам Хи ШИН (KR)
Нам Хи Шин
К. Бертил СТРОМБЕРГ (US)
К. Бертил СТРОМБЕРГ
Original Assignee
Андритц Инк.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=38794811&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2414555(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Андритц Инк. filed Critical Андритц Инк.
Publication of RU2007113735A publication Critical patent/RU2007113735A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2414555C2 publication Critical patent/RU2414555C2/ru

Links

Images

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
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02Pulping 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
    • 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
    • D21C3/24Continuous processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/26Multistage processes
    • D21C3/266Multistage processes the same pulping agent being used in all stages
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C1/00Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
    • D21C1/06Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/222Use of compounds accelerating the pulping processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/22Other features of pulping processes
    • D21C3/26Multistage processes

Landscapes

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

Abstract

Предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности. В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения обеспечивается способ и установка для непрерывного производства целлюлозной массы из суспензии, образованной из измельченной древесины твердых пород, посредством ее обработки на первой стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания в древесине твердых пород сиреневого лигнина (с-лигнина) по сравнению с содержанием в ней гваякового лигнина (г-лигнина), и последующей обработки суспензии измельченной древесины твердых пород на второй стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания оставшегося в ней после первой стадии варки г-лигнина. Обеспечивается уменьшение количества отходов целлюлозной массы при заданном числе Каппа. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявки
Настоящая заявка основана и имеет приоритет предварительной заявки на патент США №60/791431, поданной 13 апреля 2006 г., содержание которой полностью включено в настоящее описание путем ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к химической обработке измельченного целлюлозного волокнистого материала. В особенно предпочтительных вариантах настоящее изобретение относится к способу и устройству для щелочной варки целлюлозы из измельченной древесины твердых пород.
Уровень техники и сущность изобретения
В результате химической варки древесины твёрдых пород обычно образуется больше отходов целлюлозной массы, чем при варке древесины мягких пород. В этом отношении было установлено, что срединные тонкие слои древесины твердых пород на клеточном уровне содержат значительно большее количество сиреневого лигнина (с-лигнина) по сравнению с количеством гваякового лигнина (г-лигнина). А именно с-лигнин присутствует в клетках срединных слоев древесины твердых пород в количестве, которое обычно в 2 - 4 раза больше, чем количество г-лигнина. С другой стороны, клетки срединных слоев древесины мягких пород обычно по существу полностью состоят из г-лигнина.
Поскольку с-лигнин, преимущественно присутствующий в древесине твердых пород, легче растворяется в процессе варки, условия варки для получения целлюлозной массы из древесины твердых пород по сравнению с условиями варки для получения целлюлозной массы из древесины мягких пород менее жесткие. Следовательно, желательно варить древесину твердых пород до получения более высокого числа Каппа, однако практически это не реализуется из-за того, что количество отходов целлюлозной массы возрастает до экономически нецелесообразной величины. Для сравнения следует отметить, что мягкие породы древесины можно варить при относительно жестких условиях до получения числа Каппа около 30 (например, благодаря присутствию в срединных слоях по существу только г-лигнина), так что приемлемое количество отходов целлюлозной массы составляет менее чем около 0,5%, тогда как при варке древесины твердых пород до получения числа Каппа около 30 образуется примерно 30% и более отходов целлюлозной массы. Таким образом, для древесины твердых пород обычные условия варки для получения числа Каппа менее чем около 20 и обычно менее чем около 18 такие, чтобы получить приемлемо низкое количество отходов целлюлозной массы.
Было обнаружено, что количество отходов целлюлозной массы древесины твердых пород можно уменьшить путем создания в конце варки целлюлозной массы древесины твердых пород особых условий. Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением обеспечиваются способ и устройство щелочной варки целлюлозы, особенно применимые для древесины твердых пород, целью которых является увеличение числа Каппа, полученного после варки, выше обычного, но при этом с образованием намного меньшего, чем обычно, количества отходов. Для снижения числа Каппа ниже обычного настоящее изобретение благодаря тому, что в целлюлозной массе присутствует мало гексенуроновой кислоты (НехА), может быть использовано совместно со стадией эффективной кислородной делигнификации. Следовательно, настоящее изобретение обеспечивает достижение преимуществ в отношении общего выхода целлюлозной массы и загрязнения сточных вод.
Было обнаружено, что с-лигнин активнее, чем г-лигнин вступает в реакцию, и что по окончании варки древесины твердых пород доля г-лигнина выше, чем в ее начале. То есть при варке древесины твердых пород относительно более жесткие условия в конце варки (например, более высокая температура) способствуют снижению содержания г-лигнина, что, в свою очередь, ведет к уменьшению количества отходов целлюлозной массы при заданном числе Каппа.
В соответствии с определенными вариантами настоящего изобретения обеспечиваются способ и установка для непрерывного химического производства целлюлозы из суспензии из измельченной древесиной твердых пород, посредством ее обработки на первой стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания в древесине твердых пород сиреневого лигнина (с-лигнина) по сравнению с содержанием в ней гваякового лигнина (г-лигнина), и последующей обработки суспензии измельченной древесины твердых пород на второй стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания оставшегося после первой стадии варки г-лигнина.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения суспензию измельченной древесины твердых пород обрабатывают посредством воздействия температуры от около 130°С до около 170°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины и/или таким образом, чтобы число Каппа обработанной древесины твердых пород после первой стадии варки составляло от около 30 до около 100.
В соответствии с другими предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения в зоне первой стадии варки поддерживается низкая сульфидность менее чем около 20%. Такие условия по сульфидности в зоне первой стадии варки достигаются наиболее предпочтительно посредством введения достаточного количества антрахинона и/или полисульфида.
В соответствии с некоторыми вариантами осуществления настоящего изобретения в зоне второй стадии варки суспензия древесины твердых пород обрабатывается посредством воздействия температуры от около 100°С до около 180°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины и/или таким образом, чтобы число Каппа обработанной древесины твердых пород после второй стадии варки составляло от около 15 до около 30.
В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения является предпочтительным создание в зоне второй стадии варки условий высокой сульфидности более чем около 20%.
По выбору, измельченная древесина твердых пород подвергается предварительной обработке. В этом случае предварительная обработка осуществляется перед первой стадией варки при загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 40 до около 60% количества древесины и температуре от около 80°С до около 120°С.
Эти и другие особенности и преимущества станут более очевидными после тщательного изучения приведенного ниже подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Далее будут сделаны ссылки на сопроводительные чертежи, на которых одинаковые ссылочные номера на различных фигурах обозначают одинаковые конструктивные элементы, и на которых:
Фиг.1 представляет собой схему типичного устройства для реализации способа согласно настоящему изобретению, включающего типичную установку согласно настоящему изобретению;
Фиг.2 представляет собой график содержания оставшегося лигнина, измеренного в точках пробоотбора на различных стадиях цикла варки древесины твердых пород, в процентах от первоначального содержания в срединных слоях древесины;
Фиг.3 представляет собой график процентного соотношения количества с-лигнина и г-лигнина на различных стадиях цикла варки древесины твердых пород.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения. В этом отношении на фиг.1 показана схема установки 10 для обработки измельченного целлюлозного волокнистого материала, состоящей, по существу, из варочного котла 11 непрерывного действия, снабженного устройством 12 непрерывного питания. Устройство 12 непрерывного питания может представлять собой устройства LO-LEVEL® или TURBOFEED®, поставляемые компанией Andritz, Inc., однако может быть использовано любое из традиционных устройств питания, осуществляющих ввод, пропаривание и суспендирование измельченного целлюлозного волокнистого материала; также могут быть использованы один или более пропиточных котлов; также могут быть использованы нетрадиционные устройства, такие как устройства, включающие соответствующее оборудование и бункер для опилок, используемые на складе лесопилки и снабженные насосом для подачи в варочный котел. В некоторых вариантах также может быть использован целый ряд пропиточных котлов, при этом суспензия подается насосом из одного из них после пропитки и введения варочных добавок (либо варочные добавки вводятся во время подачи).
Измельченный целлюлозный волокнистый материал, например, в виде опилок 13 подается в устройство 12 питания, как описано в патентах США №5763075; 6106668; 6325890; 6551462; 6336993; 6841042 (содержание каждого из указанных патентов полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки), причем устройство под торговой маркой TURBOFEED® поставляет компания Andritz, Inc.; либо в устройство питания, как описано в патентах США №5476572; 5700355; 5968314 (содержание каждого из указанных патентов полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки), причем устройство под торговой маркой LO-LEVEL® поставляет компания Andritz, Inc. и которое может включать перемещение опилок на пропаривание в котел 14, который предпочтительно представляет собой пропарочный котел, описанный в патентах США №5500083; 5617975; 5628873; 4958741; 5700355 (содержание каждого из указанных патентов полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки) и поставляемый компанией Andritz, Inc. под торговой маркой DIAMONDBACK®, однако возможно использование пропарочных котлов других типов. Из котла 14 опилки проходят через измерительное устройство, соединенное с трубопроводом, который предпочтительно представляет собой Chip Tube, поставляемый компанией Andritz, Inc. Суспензию, образованную из опилок и жидкости, подают в пропиточный котел (если таковой используется) или в варочный котел 11 посредством нагнетания под давлением.
Суспензия обычно находится под давлением от около 5 до около 15 бар и проталкивается по трубопроводу 21 в верхнюю часть варочного котла 11 непрерывного действия. Избыток щелока, содержащийся в суспензии, отделяют от нее на входе в варочный котел 11 при помощи сепаратора 22, обычно представляющего собой традиционный верхний сепаратор, а отделенный избыток жидкости возвращают в устройство 12 питания по трубопроводу 23. Во время обработки в котле 14 суспензия древесины твердых пород может быть подвергнута предварительной обработке при загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 40 до около 60% количества древесины и температуре от около 80°С до около 120°С, предпочтительно от около 100°С до около 110°С.
Устройство 12 питания также включает традиционные устройства, не показанные на фигуре, такие как встроенное в технологическую линию дренажное устройство, уравнительный резервуар, подпиточный насос для щелока. Варочный щелок, например крафт-целлюлозный белый щелок, обычно подают в уравнительный резервуар (не показан) общепринятым способом.
Предварительно обработанная древесина твердых пород (которая может, по выбору, быть обработана в пропиточном котле), подаваемая по линии 21, поступает на первую стадию варки в варочный котел 11. Однако в соответствии с настоящим изобретением, как указано выше, предварительная обработка древесины твердых пород не является безусловно необходимой, то есть древесина может быть сразу подана в варочный котел 11. Независимо от того, осуществляется ли предварительная обработка древесины твердых пород, первая стадия варки в варочном котле 11 осуществляется в условиях низкой сульфидности (то есть 0-20%), используя такие добавки, как антрахинон и/или полисульфид. Первая стадия варки в варочном котле 11 осуществляется при температуре от около 130°С до около 170°С, используя загрузку эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины. Число Каппа обработанной древесины твердых пород на выходе из варочного котла 11 по линии 30 составляет от около 30 до около 100 (предпочтительно от около 40 до около 60).
После первой стадии варки в варочном котле 11 отношение количества г-лигнина к количеству с-лигнина в древесине твердых пород выше, чем в начале первой стадии варки. Высокая концентрация с-лигнина в щелоке может отрицательно влиять на растворение г-лигнина, оставшегося в древесине твердых пород. Для снижения этого влияния может появиться необходимость в промывке древесины твердых пород после первой стадии варки в варочном котле 11. Так, по выбору, древесина твердых пород может быть подана в промывной резервуар 32 по линии 30 для промывки промывным щелоком, подаваемым по линии 34. Отработанный промывной щелок удаляется из промывного резервуара 32 по линии 36. Поскольку на стадии промывки в промывном резервуаре 32 содержание с-лигнина в щелоке снижается, любые варочные добавки, которые могут быть использованы позже, не будут тратиться на его растворение.
Промытая целлюлозная масса из устанавливаемого по выбору промывного резервуара 32 по линии 38 направляется в варочный котел 40, где осуществляется вторая стадия варки, на которой происходит дальнейшее разложение г-лигнина и снижение его содержания в древесине твердых пород. Разложение г-лигнина может быть достигнуто посредством использования варочного щелока с высокой сульфидностью (то есть выше 20% и предпочтительно от около 25 до около 40%) за счет применения антрахинона и/или полисульфида (см., например, патент США №6576084, содержание которого полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки). Также могут быть использованы другие варочные химикаты, соответствующие условиям варки, такие как сульфит, они используются как в отдельности, так и совместно с антрахиноном и/или полисульфидом, как было указано выше.
Вторая стадия варки в варочном котле 40 осуществляется при температуре от около 100°С до около 180°С, предпочтительно от около 130°С до около 180°С, с загрузкой эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины (начальной загрузки) и числом Каппа в начале второй стадии варки от около 30 до около 100 (предпочтительно от около 40 до около 60). На этой стадии может оказаться полезным (но не всегда необходимым) снизить температуру относительно величины, используемой на первой стадии варки.
Если достаточное количество щелочи не было подано в начале второй стадии варки, может оказаться необходимым добавить в варочный котел 40 белый щелок. Если такое добавление осуществляется, предпочтительно продолжить варку древесины твердых пород при температуре, по меньшей мере, около 130°С. В точке выхода целлюлозной массы из варочного котла 40 по линии 42 число Каппа предпочтительно будет составлять от 15 до 30, более предпочтительно от около 20 до около 30.
В настоящем изобретении важно то, что древесина твердых сортов проходит две отдельные стадии варки. Н-фактор, полученный в конце второй стадии варки, составляет лишь 50% от полученного в результате варки в целом. Или, иначе, Н-фактор, полученный после первой стадии варки, составляет менее чем 50% от полученного в результате варки в целом (то есть в конце второй стадии варки).
Также возможно осуществить все стадии варки и стадию промывки, если она предусмотрена, в одном варочном котле. В случае использования единичного котла каждая стадия осуществляется при тех же, описанных выше рабочих параметрах, а по окончании стадий нет необходимости в промежуточной передаче материала в различные резервуары.
Первую и вторую стадии варки, осуществляемые в варочных котлах 11 и 40 соответственно или в единичном котле, предпочтительно проводят в соответствии с одним или более способов, более полно описанных в патентах США № 5489363; 5536366; 5547012; 5575890; 5620562; 5662775 (содержание каждого из указанных патентов полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки). Способы и устройства, описанные в этих патентах, выведены на рынок под торговой маркой LO-SOLIDS® Pulping компанией Andritz, Inc., Гленс Фоллз, Нью-Йорк.
При помощи способа и устройства, являющихся объектом настоящего изобретения, вследствие создания условий относительно высокой температуры и низкой щелочности, характерных для нового способа обработки и/или варки на второй ступени, получают целлюлозную массу с низким содержанием гексенуроновой кислоты. В целлюлозной массе с низким содержанием гексенуроновой кислоты создаются условия для кислородной делигнификации, что, в свою очередь, способствует получению целлюлозной массы с низким числом Каппа, направляемой на последующее отбеливание. В этом отношении можно обратиться к патентам США № 6776876 и 6475338, содержание которых полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки. Следовательно, для отбеливания целлюлозной массы с низким числом Каппа нужно меньше химикатов, поэтому снижается уровень загрязнения сточных вод. Иначе говоря, из-за низкого содержания соединений гексенуроновой кислоты в целлюлозной массе в результате варки можно получить более высокое число Каппа с последующим отбеливанием с получением более низкого числа Каппа при снижении общего количества используемых химикатов.
Приведенный ниже пример дополнительно поясняет, но не ограничивает настоящее изобретение.
Пример
Цикл варки древесины твердых пород был осуществлен с использованием общей загрузки 17,5% эффективной щелочи (NaOH), вводимой на стадии пропитки, первой (или верхней) стадии варки и второй (или нижней) стадии варки. На этих стадиях цикла были созданы следующие условия:
Пропитка:
50% общей загрузки, т.е. 8,75% эффективной щелочи
Температура пропитки 110°С
Время нагрева до температуры пропитки 15 мин
Время выдерживания при температуре пропитки 30 мин
1-я (верхняя) стадия варки:
В начале стадии добавлено 30% общей загрузки, т.е. 5,25%, эффективной щелочи
Температура варки 155°С
Время нагрева до температуры варки 15 мин
Время выдерживания при температуре варки 60 мин
2-я (нижняя) стадия варки:
В начале стадии добавлено 20% общей загрузки, т.е. 3,5%, эффективной щелочи
Температура варки 156°С
Время выдерживания при температуре варки 120 мин
Проба целлюлозного материала (древесных опилок) была отобрана после завершения пропитки и исследована в лаборатории на содержание с-лигнина и г-лигнина с использованием метода, описанного в работе Lin et al, “Methods in Lignin Chemistry”, Springer-Verlag, Berlin (1992) [Лин и др. Методы химии лигнинов, Спрингер-Верлаг, Берлин], содержание которой полностью включается в описание настоящего изобретения путем ссылки. Кроме того, пробы целлюлозного материала (древесных опилок) были отобраны в середине варки (т.е. примерно через 90 мин после начала пропитки) и в конце первой (верхней) стадии варки (т.е. примерно через 120 мин после начала пропитки). Каждую пробу также исследовали на содержание с-лигнина и г-лигнина. Наконец, была отобрана проба в середине второй (нижней) стадии варки (т.е. примерно через 180 мин после начала пропитки). Анализ на содержание с-лигнина и г-лигнина в конечной целлюлозной массе не проводили, поскольку, как правило, содержание лигнина настолько мало, что точный анализ на с-лигнин и г-лигнин затруднителен.
На фиг.2 показан график содержания оставшегося лигнина, измеренного в точках пробоотбора, в процентах от первоначального содержания в срединных слоях древесины. В начале пропитки содержание лигнина принимается за 100%, тогда к концу второй (нижней) стадии варки остается только около 3% лигнина. Обычно, до обработки в древесных опилках содержится около 24% лигнина, что в соответствии с графиком, приведенным на фиг. 2, означает, что остается только около 0,72% лигнина от общего количества опилок, то есть любой анализ на содержание с-лигнина и г-лигнина был бы неточным.
На фиг.3 показаны данные, отражающие изменение соотношения количества с-лигнина и г-лигнина по мере осуществления описанной выше варки. Первое значение, 2,74 - это начальное соотношение до добавления щелока и начала какой-либо обработки. Второе значение, 2,87 - это соотношение на стадии пропитки. Третье и четвертое значения, 2,64 и 2,54 соответственно - соотношения для первой стадии варки и конца первой стадии варки. Пятое, и последнее, значение, 2,47, соответствует середине второй стадии варки.
Данные, представленные на фиг.3, позволяют предположить, что с-лигнин разлагается или растворяется быстрее, чем г-лигнин. В результате, г-лигнин по-прежнему присутствует на клеточном уровне, т.е. для его разрушения или растворения требуются иные условия. Следовательно, для разрушения г-лигнина необходимо изменить рабочие условия в варочном котле на более поздних стадиях варки. А именно в соответствии с настоящим изобретением на более поздних стадиях варки требуется более высокая по сравнению с предыдущими стадиями температура, что гарантирует разрушение г-лигнина и способствует повышению выхода (в силу снижения количества отходов) и улучшению физических свойств целлюлозной массы.
Поскольку настоящее изобретение было описано в связи с наиболее практически важными и предпочтительными вариантами его осуществления на сегодняшний день, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается описанным вариантом осуществления, а, напротив, подразумевает охват различных модификаций и эквивалентных устройств, входящих в сущность и объем прилагаемой формулы изобретения.

Claims (18)

1. Способ непрерывного производства химической целлюлозной массы из суспензии, образуемой из измельченной древесины твердых пород, включающий:
(а) обработку суспензии измельченной древесины твердых пород на первой стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания в древесине твердых пород сиреневого лигнина (с-лигнина) по сравнению в содержанием в ней гваякового лигнина (г-лигнина), и
(б) обработку суспензии измельченной древесины твердых пород на второй стадии варки при условиях, достаточных для снижения содержания оставшегося в ней после обработки на первой стадии варки г-лигнина.
2. Способ по п.1, в котором этап (а) включает обработку суспензии измельченной древесины твердых пород при температуре от около 130 до около 170°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины.
3. Способ по п.2, в котором этап (а) осуществляют таким образом, что число Каппа обработанной древесины твердых пород после первой стадии варки составляет от около 30 до около 100.
4. Способ по п.1, в котором этап (а) осуществляют в условиях низкой сульфидности менее чем около 20%.
5. Способ по п.4, в котором условия низкой сульфидности в зоне первой стадии варки создают путем добавления достаточного количества антрахинона и/или полисульфида.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором этап (б) включает обработку суспензии измельченной древесины твердых пород при температуре от около 100 до около 180°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины.
7. Способ по п.6, в котором этап (б) осуществляют таким образом, что число Каппа обработанной древесины твердых пород после второй стадии варки составляет от около 15 до около 30.
8. Способ по п.1, в котором этап (б) осуществляют в условиях высокой сульфидности более чем около 20%.
9. Способ по п.1, дополнительно включающий перед этапом (а) стадию предварительной обработки суспензии измельченной древесины твердых пород при загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 40 до около 60% количества древесины и температуре от около 80 до около 120°С.
10. Установка для непрерывного производства целлюлозной массы из суспензии, образуемой из измельченной древесины твердых пород, содержащая:
(а) первый варочный котел для осуществления первой стадии варки суспензии измельченной древесины твердых пород при условиях, достаточных для снижения содержания в древесине твердых пород сиреневого лигнина (с-лигнина) по сравнению в содержанием в ней гваякового лигнина (г-лигнина),
(б) второй варочный котел, расположенный ниже по потоку, для осуществления второй стадии варки суспензии измельченной древесины твердых пород при условиях, достаточных для снижения содержания оставшегося в ней после обработки на первой стадии варки г-лигнина.
11. Установка по п.10, в которой в первом варочном котле суспензия измельченной древесины твердых пород подвергается обработке при температуре от около 130 до около 170°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины.
12. Установка по п.11, в которой число Каппа обработанной древесины твердых пород после первой стадии варки составляет от около 30 до около 100.
13. Установка по п.10, в которой в первом варочном котле обеспечиваются условия низкой сульфидности менее чем около 20%.
14. Установка по п.13, в которой условия низкой сульфидности в зоне первой стадии варки обеспечиваются посредством добавления достаточного количества антрахинона и/или полисульфида.
15. Установка по любому из пп.10-14, в которой во втором варочном котле суспензия измельченной древесины твердых пород подвергается обработке при температуре от около 100 до около 180°С и загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 2 до около 10% количества древесины.
16. Установка по п.15, в которой число Каппа обработанной древесины твердых пород после второй стадии варки составляет от около 15 до около 30.
17. Установка по п.10, в которой во втором варочном котле обеспечиваются условия высокой сульфидности более чем около 20%.
18. Установка по п.10, дополнительно содержащая перед первым варочным котлом котел предварительной обработки для предварительной обработки суспензии измельченной древесины твердых пород при загрузке эффективной щелочи (NaOH) в количестве от около 40 до около 60% количества древесины и температуре от около 80 до около 120°С.
RU2007113735/12A 2006-04-13 2007-04-12 Способ и установка для щелочной варки целлюлозы из древесины твердых пород RU2414555C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US79143106P 2006-04-13 2006-04-13
US60/791,431 2006-04-13
US11/709,278 2007-02-22
US11/709,278 US20070240837A1 (en) 2006-04-13 2007-02-22 Hardwood alkaline pulping processes and systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007113735A RU2007113735A (ru) 2008-10-20
RU2414555C2 true RU2414555C2 (ru) 2011-03-20

Family

ID=38794811

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007113735/12A RU2414555C2 (ru) 2006-04-13 2007-04-12 Способ и установка для щелочной варки целлюлозы из древесины твердых пород

Country Status (14)

Country Link
US (2) US20070240837A1 (ru)
JP (1) JP5101917B2 (ru)
CN (1) CN101054777B (ru)
AU (1) AU2007200969B2 (ru)
BR (1) BRPI0701613A (ru)
CA (1) CA2581993A1 (ru)
CL (1) CL2007001000A1 (ru)
ES (1) ES2319035B1 (ru)
FI (1) FI20070280A (ru)
PT (1) PT103701B (ru)
RU (1) RU2414555C2 (ru)
SE (1) SE531540C2 (ru)
UY (1) UY30266A1 (ru)
ZA (1) ZA200701944B (ru)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2640429C (en) * 2006-01-27 2014-04-01 University Of Massachusetts Systems and methods for producing biofuels and related materials
JP5119471B2 (ja) * 2008-02-28 2013-01-16 王子ホールディングス株式会社 リグノセルロース物質の蒸解方法
SE532932C2 (sv) * 2008-03-20 2010-05-11 Metso Fiber Karlstad Ab Matningssystem innefattande parallella pumpar för en kontinuerlig ångfaskokare utan toppseparator
BRPI0916598A2 (pt) * 2008-07-28 2017-05-30 Qteros Inc métodos e composições para aumentar a produção de produtos em micro-organismos
WO2010014631A2 (en) * 2008-07-28 2010-02-04 University Of Massachusetts Methods and compositions for improving the production of products in microorganisms
US7867363B2 (en) * 2008-08-27 2011-01-11 Metso Fiber Karlstad Ab Continuous digester system
US20100086981A1 (en) * 2009-06-29 2010-04-08 Qteros, Inc. Compositions and methods for improved saccharification of biomass
WO2011081658A2 (en) * 2009-12-15 2011-07-07 Qteros, Inc. Methods and compositions for producing chemical products from c. phytofermentants
GB2478791A (en) * 2010-03-19 2011-09-21 Qteros Inc Ethanol production by genetically-modified bacteria
US8951388B2 (en) * 2011-04-08 2015-02-10 Pec-Tech Engineering And Construction Pte Ltd Method and system for efficient production of dissolving pulp in a kraft mill producing paper grade pulp with a continuous type digester
FI127420B (fi) * 2011-06-23 2018-05-31 Andritz Oy Menetelmä selluloosamassan valmistamiseksi
AR088750A1 (es) * 2011-08-30 2014-07-02 Cargill Inc Procesos de elaboracion de pulpa
JP5783453B2 (ja) * 2011-09-21 2015-09-24 川崎化成工業株式会社 パルプ化におけるアントラキノン化合物の添加効果の算定方法
CN103410036B (zh) * 2013-08-15 2015-11-18 齐鲁工业大学 一种阔叶木高得率浆的生产方法
CN103835173B (zh) * 2014-03-17 2015-09-16 昆明理工大学 一种大龙竹预浸渍二乙醇胺-蒽醌蒸煮制浆方法
CN104407098B (zh) * 2014-09-23 2016-04-20 黄伟洪 一种快速评价桦木烧碱蒽醌法制浆工艺的方法
CN105568740B (zh) * 2014-10-15 2017-12-12 亚太森博(山东)浆纸有限公司 一种高强度低白度硫酸盐阔叶木浆板及其制备方法
CN105568739B (zh) * 2014-10-15 2017-12-12 亚太森博(山东)浆纸有限公司 一种原色硫酸盐阔叶木浆板及其制备方法
BR112020007605A2 (pt) * 2017-10-17 2020-09-29 Auburn University fenóis como aditivos em polpação de kraft

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2858211A (en) * 1956-02-13 1958-10-28 Condi Engineering Corp Apparatus for wood chip digestion
SE407244B (sv) * 1976-02-05 1979-03-19 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for framstellning av cellulosamassa av lovved i tva steg
US4436586A (en) * 1982-01-22 1984-03-13 Kamyr, Inc. Method of producing kraft pulp using an acid prehydrolysis and pre-extraction
FI874289A (fi) * 1986-10-02 1988-04-03 Terry James Fullerton Foerfarande foer framstaellning av traemassa.
US5173153A (en) * 1991-01-03 1992-12-22 Union Camp Patent Holding, Inc. Process for enhanced oxygen delignification using high consistency and a split alkali addition
JP3029043B2 (ja) * 1990-11-22 2000-04-04 王子製紙株式会社 リグノセルロース材料の蒸解法
US5326433A (en) * 1991-02-06 1994-07-05 Ahlstrom Recovery Inc. Multi-level sulfide content white liquor production and utilization in cellulose pulping
NO920692L (no) * 1991-05-24 1992-11-25 Kamyr Inc Behandling av organiske svovelgasser, spesielt i kraftmasse systemer og prosesser
US6132556A (en) * 1993-05-04 2000-10-17 Andritz-Ahlstrom Inc. Method of controlling pulp digester pressure via liquor extraction
US5575890A (en) * 1993-05-04 1996-11-19 Kamyr, Inc. Method for selectively increasing the sulfide ion concentration and sulfidity of kraft cooking liquor during kraft cooking of wood
US5536366A (en) * 1993-05-04 1996-07-16 Ahlstrom Machinery Inc. Digester system for implementing low dissolved solids profiling
US5489363A (en) * 1993-05-04 1996-02-06 Kamyr, Inc. Pulping with low dissolved solids for improved pulp strength
US5824188A (en) * 1993-05-04 1998-10-20 Ahlstrom Machinery Inc. Method of controlling the pressure of a continuous digester using an extraction-dilution
US5522958A (en) * 1994-07-18 1996-06-04 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Two-stage kraft cooking
US6776876B1 (en) * 1994-10-13 2004-08-17 Andritz Oy Method of treating cellulosic pulp to remove hexenuronic acid
FI102301B (fi) * 1994-10-13 1998-11-13 Andritz Oy Menetelmä selluloosamassojen käsittelemiseksi
US6248208B1 (en) * 1995-06-02 2001-06-19 Andritz-Ahlstrom Inc. Pretreatment of chips before cooking
US6475338B1 (en) * 1996-06-05 2002-11-05 Andritz Inc. Method of minimizing transition metal ions during chemical pulping in a digester by adding chelating agent to the digester
US5885414A (en) * 1997-08-18 1999-03-23 Kvaerner Pulping Ab Method of producing pulp with high alkali cooking in the last cooking stage
US20010032711A1 (en) * 1998-10-26 2001-10-25 C. Bertil Stromberg Pulp cooking with particular alkali profiles
JP4298058B2 (ja) * 1999-05-28 2009-07-15 日本製紙株式会社 リグノセルロース材料の蒸解法
JP4298059B2 (ja) * 1999-05-28 2009-07-15 日本製紙株式会社 リグノセルロース材料の蒸解法
CA2318027C (en) * 1999-09-13 2008-07-08 Andritz-Ahlstrom Inc. Treating pulp with yield or strength-enhancing additive
BR0113699A (pt) * 2000-09-05 2004-06-08 Univ Michigan Tech Métodos para controle simultâneo de teor de lignina e composição, e de teor de celulose em plantas
JP4454822B2 (ja) * 2000-10-11 2010-04-21 日本製紙株式会社 パルプ製造法
CN1542217A (zh) * 2003-11-04 2004-11-03 季 中 常温常压下药物催化反应植物纤维制造纸浆的方法

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0701613A (pt) 2008-03-11
UY30266A1 (es) 2007-11-30
JP2007284860A (ja) 2007-11-01
FI20070280A (fi) 2007-10-14
AU2007200969A1 (en) 2007-11-01
ES2319035B1 (es) 2010-02-10
US20070240837A1 (en) 2007-10-18
US20120305209A1 (en) 2012-12-06
CL2007001000A1 (es) 2008-05-30
SE531540C2 (sv) 2009-05-12
ZA200701944B (en) 2008-08-27
JP5101917B2 (ja) 2012-12-19
RU2007113735A (ru) 2008-10-20
PT103701B (pt) 2008-01-28
CN101054777A (zh) 2007-10-17
PT103701A (pt) 2007-10-15
FI20070280A0 (fi) 2007-04-12
ES2319035A1 (es) 2009-05-01
SE0700888L (sv) 2007-10-14
CN101054777B (zh) 2011-05-18
CA2581993A1 (en) 2007-10-13
AU2007200969B2 (en) 2011-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2414555C2 (ru) Способ и установка для щелочной варки целлюлозы из древесины твердых пород
RU2165433C2 (ru) Способ непрерывного производства массы химической целлюлозы и варочный котел непрерывного действия
CA1043515A (en) Method for controlling batch alkaline pulp digestion in combination with continuous alkaline oxygen delignification
US6245196B1 (en) Method and apparatus for pulp yield enhancement
RU2537757C2 (ru) Способ, система и выходящая секция для пропитки щепы
CN102016162A (zh) 预水解硫酸盐蒸煮方法
JPH093787A (ja) 細砕セルロース繊維材浸透方法および装置
JP3414747B2 (ja) 溶解固形分制御によるパルプ化改良、向上法
JP3484382B2 (ja) 特定のアルカリ分布で行うパルプ蒸解方法
US6221206B1 (en) Method for oxygen delignification of a digested pulp
JP3059486B2 (ja) 使用済液による蒸解セルロース材の前処理
JP2010144273A (ja) リグノセルロース物質の化学パルプの製造方法
US7445691B2 (en) Impregnation of chips with an acid liquid prior to a sulphate pulping process
US20080160514A1 (en) Enzymatic treatment of pulp
KR100538083B1 (ko) 리그노셀룰로오스성 물질의 산소 탈리그닌화
Brelid et al. TCF bleaching of softwood kraft pulp: Part 4. Removal of manganese from wood shavings prior to cooking
US20100263813A1 (en) Green liquor pretreatment of lignocellulosic material
JP3064607B2 (ja) 修正クラフト法パルプの製造方法
Wu et al. Preparation of Dissolving Pulp Made from Poplar Residual Slabs and Effect of Xylanase Post-treatment on Its Reactivity.
FI108945B (fi) Menetelmä massan valmistamiseksi

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160413