SE0400568A1 - Procedure for pre-treating chips before cooking by "cold" impregnation - Google Patents

Procedure for pre-treating chips before cooking by "cold" impregnation

Info

Publication number
SE0400568A1
SE0400568A1 SE0400568-2A SE0400568A SE0400568A1 SE 0400568 A1 SE0400568 A1 SE 0400568A1 SE 0400568 A SE0400568 A SE 0400568A SE 0400568 A1 SE0400568 A1 SE 0400568A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
impregnation
wood chips
temperature
lignin
chips
Prior art date
Application number
SE0400568-2A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE534950C2 (en
SE0400568D0 (en
SE0400568L (en
Original Assignee
Andritz Inc
Publication of SE0400568A1 publication Critical patent/SE0400568A1/en
Priority claimed from US08/460,723 external-priority patent/US6248208B1/en
Application filed by Andritz Inc filed Critical Andritz Inc
Publication of SE0400568D0 publication Critical patent/SE0400568D0/en
Publication of SE0400568L publication Critical patent/SE0400568L/en
Publication of SE534950C2 publication Critical patent/SE534950C2/en

Links

Abstract

Styrkeegenskaperna hos kemisk cellulosamassa (specielltkraftmassa) förbättras genom att insätta en kallimpregne-ringsdränkning i stället för konventionella impregnerings-procedurer. Efter basning dränkes vedflis i en alkalisk vätskavid en temperatur av ungefär 80 - 110' C (företrädesvis 80 -100° C, eller 90 - 105° C) under mellan en halv - 72 timmar(vanligen ungefär 2 - 4 timmar) vid ett tryck av ungefär 0 - 15 bar (företrädesvis ungefär 1 - 5 bar) för att upplösaåtminstone ungefär 8%>av veden (företrädesvis ungefär 104- 20%)och åtminstone ungefär 15% av ligninet. Den alkaliska vätskansom användes innehåller företrädesvis sulfid (t.ex. svartlut,grönlut, vitlut eller blandningar därav) men nästan vilkenalkalisk vätska som helst som har en alkali-koncentration av ungefär 1,0 mol Na0H/liter eller mindre (vanligen ungefär 0,75_ m/l eller mindre) är lämplig. Vedflisen höjs därefter till enkoktemperatur av ungefär 145 - 180” C och kokas för att produ-cera den cellulosahaltiga kemiska massan. Mellan indränkning Ioch höjning av koktemperaturen kan finnas ett mellanliggandesteg med uppvärmning av vedflisen till 110 - 150° C (före-trädesvis ungefär 120 - 140 ° C) under ungefär 10 - 90 min.(företrädesvis 10 - 30 min.)- Alternativt eller dessutom kanmajoriteten av det lösta ligninet (och/eller andra fast ämnen)avlägsnas innan vedflisen höjs till koktemperatur. Systemet föratt behandla träflisen behöver endast innefatta ett indränk-ningskärl av làgtryckstyp (med en tillhörande pump eller annanöverföringsanordning) förutom konventionell utrustning. The strength properties of chemical cellulose pulp (especially kraft pulp) are improved by using a cold impregnation soak instead of conventional impregnation procedures. After basing, wood chips are soaked in an alkaline liquid at a temperature of about 80 - 110 ° C (preferably 80 - 100 ° C, or 90 - 105 ° C) for between half - 72 hours (usually about 2 - 4 hours) at a pressure. of about 0-15 bar (preferably about 1-5 bar) to dissolve at least about 8%> of the wood (preferably about 104-20%) and at least about 15% of the lignin. The alkaline liquid used preferably contains sulfide (eg, black liquor, green liquor, white liquor or mixtures thereof) but almost any alkaline liquid having an alkali concentration of about 1.0 mol NaOH / liter or less (usually about 0.75 m / l or less) is suitable. The wood chips are then raised to a boiling point of approximately 145 - 180 ”C and boiled to produce the cellulosic chemical pulp. Between soaking and raising the boiling temperature there may be an intermediate step of heating the wood chips to 110 - 150 ° C (preferably about 120 - 140 ° C) for about 10 - 90 minutes (preferably 10 - 30 minutes) - Alternatively or in addition the majority of the dissolved lignin (and / or other solids) is removed before the wood chips are raised to boiling temperature. The system for treating the wood chips need only comprise a low-pressure type soaking vessel (with an associated pump or other transfer device) in addition to conventional equipment.

Description

FÖRBEHANDLING AV FLIS FÖRE KOKNING Bakgrund och summering av uppfinningen Vid preparering av kraftcellulosamassa, speciellt medelstkontinuerliga koktekniker, basas vanligen träflis (ellerliknande finfördelat fibröst cellulosamaterial) för attavlägsna luft från flisen och förvârma den till en tempera-tur av ungefär 100 - 120° C. Enligt Rydholm "Pulp Processes"leder en högre temperatur till báde karbohydrat hydrolys ochvätskekondensation. Efter detta leds flisen vanligen till enflisränna förbunden med en högtrycksmatare i vilken den inne-sluts i kokvätska vid en temperatur av ungefär 115 --130” Coch samtidigt som den överföres och antingen vid toppen avkokaren eller i ett separat impregneringskärl impregneras medkokvätskan vid denna temperatur, vanligen under ungefär 15 -30 minuter. Efteråt uppvärmes slammet till en temperatur avungefär 150 - 170° C för själva kokningen som äger rum ikokaren. Det finns ungefär 400 kontinuerliga kokare som arbetarrunt om i världen på detta sätt, vilket länge har accepterats.som den lämpliga vägen att preparera flis för kokning ochdärefter åstadkomma kontinuerlig kokning. ' Enligt föreliggande uppfinning har man funnit att denna kon-ventionella, vitt accepterade metod att hantera flis förekraftkokning i själva verket kan ha en ofördelaktig effekt på den producerade massans styrka, speciellt då man producerarmassa med ett kappa-tal lägre än normalt. Den konventionellasakkunskapen inom tekniken har underlàtit att göra sig under-rättad om det faktum att, då flisen är vid den temperatur denär under konventionell impregnering, kommer de sura sub-stanserna som bildas, innefattande reaktioner genom hydrolysoch under delignifiering, ofta att åstadkomma en tillräckliguppbyggnad av syra - före neutralisering med den alkaliskavätska, E vilken flisen impregneras - så att syran kan angripacellulosan i flisen och/eller förorsaka lignin-kondensation,vilka båda är ofördelaktiga för följande massaframstâllnings-operationer och åtminstone den syra som angriper cellulosanhar en ofördelaktig effekt pá massans styrka. Enligt före-liggande uppfinning har man insett att diffusionen av alkali 000 000000 000 0- 00 00000 0 00 i0 000 0000 000 000000 000000000000 0030 in i träflisen inte är snabb nog för att neutralisera de surasubstanserna och att därför en annan lösning måste till ommaximal slutlig massastyrka skall erhållas från en-given källa av cellulosahaltigt råmaterial. BACKGROUND AND SUMMARY OF THE INVENTION In the preparation of kraft cellulose pulp, especially by continuous cooking techniques, wood chips (or similar finely divided fibrous cellulosic material) are usually based on distant air from the chips and preheated to a temperature of about 100 ° C. Rydholm "Pulp Processes" lead a higher temperature to both carbohydrate hydrolysis and liquid condensation. After this, the chips are usually led to a single-channel chute connected to a high-pressure feeder in which it is enclosed in cooking liquid at a temperature of approximately 115-130 "Coch at the same time as it is transferred and either at the top of the decoction or in a separate impregnation vessel. usually for about 15 -30 minutes. Afterwards, the sludge is heated to a temperature of approximately 150 - 170 ° C for the actual boiling which takes place in the boiler. There are about 400 continuous cookers working around the world in this way, which has long been accepted as the appropriate way to prepare chips for cooking and then achieve continuous cooking. According to the present invention, it has been found that this conventional, widely accepted method of handling chip pre-cooking can in fact have an adverse effect on the strength of the pulp produced, especially when producing pulp with a kappa number lower than normal. Conventional knowledge in the art has failed to make us aware of the fact that, when the chips are at the temperature there during conventional impregnation, the acidic substances formed, including reactions by hydrolysis and during delignification, will often produce a sufficient build-up of acid - before neutralization with the alkaline liquid, E which the chips are impregnated - so that the acid can attack the cellulose in the chips and / or cause lignin condensation, both of which are disadvantageous for subsequent pulping operations and at least the acid attacking cellulose has an unfavorable effect on the pulp control . According to the present invention, it has been realized that the diffusion of alkali 000 000000 000 0- 00 00000 0 00 i0 000 0000 000 000000 000000000000 0030 into the wood chips is not fast enough to neutralize the acidic substances and that therefore another solution must be given to the maximum final mass strength must be obtained from a given source of cellulosic raw material.

Enligt föreliggande uppfinning kommer i stället för att värmaupp flisen till temperaturområdet 110 - 130° C i vilkethydrolys, delignifiering och andra kemiska reaktioner startar(och producerar syre) flisen i stället att "kall"-impregneras,d.v.s. den utsättes för impregnering på sådant sätt att allakemiska reaktioner som alstrar syra blir tillräckligt lång-samma så att diffusion av alkali från impregneringsvätskan skertillräckligt snabbt för att neutralisera syran som bildas innanden kan angripa cellulosan och/eller förorsaka ligninkondensa-tion. Om inga kemiska reaktioner äger rum finns tillräcklig tidför alkali att diffundera in i cellerna så att då syran bildasfinns alkali omedelbart tillgängligt för att neutraliseradenna. Man har överraskande funnit att enligt föreliggandeuppfinning kan alkali-koncentrationen vara relativt låg och attslutligen en massa àstadkommes med förbättrad styrka jämförtmed massa producerad med konventionella impregeringsmetoder.According to the present invention, instead of heating the chips to the temperature range 110 - 130 ° C in which hydrolysis, delignification and other chemical reactions will start (and produce oxygen) the chips will instead be "cold" -impregnated, i.e. it is subjected to impregnation in such a way that all-chemical reactions which generate acid become slow enough that diffusion of alkali from the impregnation liquid is sufficiently fast enough to neutralize the acid formed inhalation can attack the cellulose and / or cause lignin condensation. If no chemical reactions take place, there is sufficient time for alkali to diffuse into the cells so that when the acid is formed, alkali is immediately available to neutralize it. It has surprisingly been found that according to the present invention the alkali concentration can be relatively low and finally a pulp is obtained with improved strength compared to pulp produced by conventional impregnation methods.

Enligt en aspekt av uppfinningen innefattar ett förfarande för att impregnera malt, cellulosahaltigt, fibröst material(såsom mjukvedsflis, men även innefattande ett stort urval avandra cellulosamaterial, såsom hårdträ, bagass och _jordbruksmaterial) stegen att i följd kontinuerligt: (a)avlägsna luft från det finfördelade cellulosahaltiga, fibrösamaterialet och förvärma materialet till en temperatur överomgivningen, (b) dränka materialet i en alkalisk vätska (före-trädesvis innehållande sulfid) vid en temperatur sådan att, omvsyrebildande kemiska reaktioner överhuvudtaget äger rum, ägerreaktionerna¿rum tillräckligt långsamt för att den produceradesyran skall neutraliseras av den alkaliska vätskan innan syrankan skada cellulosamaterialet eller orsaka lignin-kondensation;och att vätskans alkali-koncentration är tillräcklig för attneutralisera varje syra som produceras; och under en tids-period tillräcklig för att väsentligen helt impregnera cellulo- 000 000000 000 n 00 00000 I 00 00 0000 000 00 000000 000 000 samaterialet med alkali, och (c) höja det alkali-impregneradecellulosahaltiga materialet till koktemperatur för att åstad-komma kontinuerlig kokning av detsamma för att producera cellu-losamassa. Kokningen är företrädesvis till ett kappa-tal lägreän normalt, d.v.s. för kraftkokning lägre än kappa-tal 25, även lägre än kappa-tal 20.According to one aspect of the invention, a method of impregnating malt, cellulosic fibrous material (such as softwood chips, but also comprising a wide variety of other cellulosic materials, such as hardwood, bagasse and agricultural materials) comprises the steps of sequentially: (a) continuously removing air from it; atomizing the cellulosic, fibrous material and preheating the material to an ambient temperature, (b) soaking the material in an alkaline liquid (preferably containing sulfide) at a temperature such that, in general, oxygen-forming chemical reactions take place slowly enough to produce the acid. must be neutralized by the alkaline liquid before the acid can damage the cellulosic material or cause lignin condensation, and that the alkali concentration of the liquid is sufficient to neutralize any acid produced; and for a period of time sufficient to substantially completely impregnate the cellulosic material with alkali, and (c) raising the alkali-impregnated cellulose-containing material to boiling temperature to provide continuous boiling thereof to produce cellulose pulp. The boiling is preferably to a kappa number lower than normal, i.e. for power cooking lower than kappa number 25, also lower than kappa number 20.

Vid praktiserandet av metoden som beskrivits ovan utföressteget (a) vanligen genom basning på ett konventionellt sätt,förutom att den maximala temperaturen, vid vilken flisen basas,är ungefär 1lO° C. Företrädesvis äger basningen för förvärmningav flisen och för att avlägsna luft rum vid ungefär 80 - 110” C(mera önskvärt 90 - 105° C), och eventuellt mest önskvärt vidungefär 90 - 100' C under en tidperiod av ungefär 5 - 60 min.(vanligen ungefär 10 - 30 min.). Det är fördelaktigt (men ejnödvändigt) att alkali är närvarande under basningen. Pâ dettasätt kommer kondensat som bildas under basningen att varaalkaliskt. Alkali kan tillsättas flisen före eller under bas-ningen i form av aska eller pulver, vitlut, svartlut ellerliknande. Steget (c) utföres företrädesvis i en kontinuerligkokare med en koktemperatur av ungefär 145 - 180' C.In practicing the method described above, step (a) is usually carried out by basing in a conventional manner, except that the maximum temperature at which the chips are based is about 10 ° C. Preferably, the basing for preheating the chips and for removing air takes place at about 80 - 110 ° C (more preferably 90 - 105 ° C), and possibly most desirably at about 90 - 100 ° C for a period of about 5 - 60 minutes (usually about 10 - 30 minutes). It is advantageous (but not necessary) that alkali is present during basing. In this way, condensate formed during basing will be alkaline. Alkali can be added to the chips before or during the base in the form of ash or powder, white liquor, black liquor or the like. Step (c) is preferably carried out in a continuous digester having a boiling temperature of about 145 DEG-180 DEG C.

Steget (b), som är huvudkännetecknet för föreliggande upp-finning, utföres för de flesta cellulosahaltiga, fibrösamaterial vid en temperatur av ungefär 80 - 110” C, mera önsk-_värt ungefär 90 - 105° C, eller 80 - l0O° C. Behandlings-tiden är vanligen åtminstone en halv timme och behandlingsftiden kan vara väsentligen obegränsad så länge som massafram-ställningsanläggningen kan få denna del av processen att fortfskrida mycket långsamt och så länge som det inte sker någonskadlig effekt pà det cellulosahaltiga materialet (vilketvanligen ej skulle ske i en relatiyt mild alkalisk vätska).Step (b), which is the main feature of the present invention, is carried out for most cellulosic fibrous materials at a temperature of about 80 DEG-110 DEG C., more desirably about 90 DEG-105 DEG C., or 80 DEG-100 DEG C. The treatment time is usually at least half an hour and the treatment time can be substantially unlimited as long as the pulp production plant can cause this part of the process to proceed very slowly and as long as there is no detrimental effect on the cellulosic material (which would not normally occur in a relatively mild alkaline liquid).

I praktiken skulle tidsperioden för behandlingen sällan varaöver 72 timmar och mest önskvärt är ungefär 1 -_4 timmar medungefär 2 - 3 timmar som optimum. Indränkningen hehöver ej skevid högt tryck; i själva verket är det enda skälet att användaövertryck att komprimera eventuella gasbubblor för att göra detlättare för flisen att sjunka. Vid konventionell impregnering är trycket ungefär 10 - 20 bar, medan enligt föreliggandeuppfinning steget (b) skulle-utföras vid 0 -15 bar, före- trädesvis 0 - 5 bar eller 1 - 5 bar.In practice, the time period for treatment would rarely be over 72 hours and most desirable is about 1 -_4 hours with approximately 2 - 3 hours as the optimum. The soaking does not need to be at high pressure; in fact, the only reason to use overpressure is to compress any gas bubbles to make it easier for the chips to sink. In conventional impregnation the pressure is approximately 10 - 20 bar, while according to the present invention step (b) would be performed at 0 - 15 bar, preferably 0 - 5 bar or 1 - 5 bar.

Steget (b) utföres vanligen så att åtminstone ungefär 8% avvedmaterialet (företrädesvis ungefär 10 - 20%) upplöses ochäven för att upplösa åtminstone ungefär 15% av ligninet,vanligen ungefär 20-- 40%. Väsentligen all eller åtminstoneen huvudpart av det lösta ligninet (och andra organiska, fastaämnen, såsom hemicellulosa), kan avlägsnas före steget (c),vilket har fördelar i den slutliga totala behandlingsföljdenu Mellan stegen (b) och (c) kan finnas ett ytterligare steg föruppvärmning av det cellulosahaltiga materialet till entemperatur av ungefär 110 - 150” C under ungefär 10 - 90 min.(företrädesvis ungefär 120 - 140” C under ungefär 10 - 30min.). Under utförandet av steget (b) är det, även om högrealkali-koncentrationer kan användas, ej nödvändigt att användaen alkali-koncentration av ungefär 1,0 mol av NaOH per liter(eller ekvivalenten av andra alkali-ämnen) och i själva verketär en alkali-koncentration av ungefär 0,75 mol av NaOH perliter, eller mindre, mycket effektiv. ' Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning àstadkommesen metod för att impregnera vedflis innefattande stegen att iföljd: (a) Basa flisen för att avlägsna luft från den och upp-värma den till en temperatur av ungefär 80 - 100°C. (b) Dränkaflisen i en alkalisk vätska (företrädesvis även innefattandesulfid) under ungefär 1 - 72 timmar vid en temperatur avungefär 80 - 110° C (företrädesvis ungefär 80 - 100' C) för attimpregnera flisen med alkali och lösa åtminstone ungefär 8% avveden. Samt, (c) höja vedflisen till koktemperatur och åstad-komma kontinuerlig kokning därav för att framställa cellulosa- mässa.Step (b) is usually performed so that at least about 8% of the wood material (preferably about 10-20%) is dissolved and also to dissolve at least about 15% of the lignin, usually about 20-40%. Substantially all or at least most of the dissolved lignin (and other organic solids, such as hemicellulose), can be removed before step (c), which has advantages in the final overall treatment sequence. Between steps (b) and (c) there may be an additional step. preheating the cellulosic material to a temperature of about 110 - 150 "C for about 10 - 90 minutes (preferably about 120 - 140" C for about 10 - 30 minutes). During the performance of step (b), although high alkali concentrations may be used, it is not necessary to use an alkali concentration of about 1.0 mole of NaOH per liter (or the equivalent of other alkali substances) and in fact an alkali. concentration of about 0.75 moles of NaOH perlite, or less, very effective. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of impregnating wood chips comprising the steps of: (a) Basing the chips to remove air from it and heating it to a temperature of about 80-100 ° C. (b) Soaking the chips in an alkaline liquid (preferably also including sulfide) for about 1 - 72 hours at a temperature of approximately 80 - 110 ° C (preferably about 80 - 100 ° C) to impregnate the chips with alkali and dissolve at least about 8% of the wood. And, (c) raising the wood chips to boiling temperature and effecting their continuous boiling to produce cellulose pulp.

Uppfinningen avser även en ny kraftmassa, varvid massan enligtföreliggande uppfinning har förbättrad styrka jämfört medkraftmassor exakt producerade pà annat sätt endast genom användning av konventionella impregneringstekniker i motsatstill kallimpregneringstekniken enligt uppfinningen. D.v.s.enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen åstadkommes kraft-pappersmassa som har förbättrad styrka producerad genom stegenatt i följd kontinuerligt: (a) Avlägsna luft från det finför-delade, cellulosahaltiga, fibrösa materialet och förvårma ellerbasa materialet till en temperatur över omgivningen. (b) Dränkaeller impregnera materialet i en alkalisk vätska (företrädesvisäven innehållande sulfid) vid en temperatur sådan att om syra-bildande kemiska reaktioner äger rum överhuvudtaget, äger dessareaktioner rum långsamt nog för att syret som producerats skall neutraliseras av den alkaliska vätskan innan syret kanskada det cellulosahaltiga materialet eller orsaka lignin-kondensation; och vari alkalikoncentrationen hos vätskan ärtillräcklig för att neutralisera all syra som produceras; ochunder en tidsperiod tillräcklig för att väsentligen heltimpregnera cellulosamaterialet med alkali. Samt (c) Höja detalkali-impregnerade cellulosahaltiga materialet till kok-temperatur och utföra kontinuerlig kraftkokning av cellulosa-materialet för att producera kemisk massa som har ökad styrkajämfört med på annat sätt identiskt behandlat material endastimpregnerat pà ett annorlunda sätt än impregneringen enligtsteget (b). Företrädesvis utföres steget (c) vid ungefär 150 -180° C för att producera kraftmassa iáen kontinuerlig kokare.The invention also relates to a new kraft pulp, wherein the pulp according to the present invention has improved strength compared with kraft pulps exactly produced in another way only by using conventional impregnation techniques in the opposite cold impregnation technique according to the invention. That is, according to a further aspect of the invention, there is provided kraft paper pulp which has improved strength produced by step night in succession continuously: (a) Remove air from the atomized, cellulosic, fibrous material and preheat or base the material to an ambient temperature. (b) Soaking or impregnating the material in an alkaline liquid (preferably also containing sulphide) at a temperature such that if acid-forming chemical reactions take place at all, these reactions take place slowly enough for the oxygen produced to be neutralized by the alkaline liquid before the oxygen may damage it. cellulosic material or cause lignin condensation; and wherein the alkali concentration of the liquid is sufficient to neutralize all the acid produced; and for a period of time sufficient to substantially completely impregnate the cellulosic material with alkali. And (c) Raising the alkali-impregnated cellulosic material to boiling temperature and performing continuous power boiling of the cellulosic material to produce chemical pulp which has increased strength compared to otherwise identically treated material only impregnated in a manner other than the impregnation according to step (b). Preferably, step (c) is performed at about 150-180 ° C to produce power pulp in a continuous digester.

Uppfinningen avser även ett system för att behandla cellulosa-haltigt, fibröst material för att producera kemisk massa.Systemet innefattar följande komponenter: Organ för att av-lâgsna luft från det finfördelade cellulosahaltiga, fibrösamaterialet och förvärma eller basa materialet till en tempera-tur över omgivningenr Ett första kärl för dränkning ellerimpregnering av finfördelat cellulosahaltigt material frånorganen för att avlägsna luft därifrån och som kan motståendast ett tryck av ungefär 5 bar eller mindre och en alkaliskvätska vid en temperatur av mindre än ungefär 110° C. En kon-tinuerlig kokare för att koka det cellulosahaltiga, fibrösamaterialet från det första kärlet. Och organ för att överföradet cellulosahaltiga materialet från det första kärlet till kokaren. Kokaren är företrädesvis en kontinuerlig kokare ochöverföringsorganen trycksätter även materialet under över-föringen (t.ex. kan innefatta en konventionell högtrycks-matare). Minst ett impregneringskärl kan vara anordnat mellandet första kärlet och kokaren, speciellt i retrofitoperationer,eller kall-impregnering kan utföras vid toppen (t.ex. impregne-ringszonen) i en hydraulisk kokare med enkelt kärl. Likaså kansystemet vidare innefatta organ för att avlägsna en förstavätska från det första kärlet, vilken första vätska innehållerupplöst lignin/fasta ämnen och att den första vätskan i detförsta kärlet ersättes med en andra vätska (såsom tvätt- ellerblekanläggningsfiltrat) som har ett lägre innehåll av upplöstlignin/fasta ämnen än den första vätskan. Vid användning avlârorna enligt uppfinningen kan det även vara möjligt atteliminera den konventionella högtrycksmataren i kontinuerligakraftsystem. De luftavlägsnande organen kan exempelvis inne-fatta en flisficka med basning och flisfickan och det förstakärlet är ovanför överföringsorganen och överföringsorganen är ovanför markniván och består väsentligen av en pump (d.v.s. dä»_ högtrycksmatare saknas).The invention also relates to a system for treating cellulosic fibrous material to produce chemical pulp. The system comprises the following components: Means for removing air from the atomized cellulosic, fibrous material and preheating or basing the material to an ambient temperature. A first vessel for soaking or impregnating finely divided cellulosic material from the means for removing air therefrom and which can withstand a pressure of about 5 bar or less and an alkaline liquid at a temperature of less than about 110 ° C. A continuous boiler for boiling the cellulosic fibrous material from the first vessel. And means for transferring the cellulosic material from the first vessel to the digester. The boiler is preferably a continuous boiler and the transfer means also pressurize the material during the transfer (eg may comprise a conventional high pressure feeder). At least one impregnation vessel may be arranged between the first vessel and the digester, especially in retrofit operations, or cold impregnation may be performed at the top (eg the impregnation zone) in a single vessel hydraulic digester. Likewise, the can system further comprises means for removing a first liquid from the first vessel, which first liquid contains dissolved lignin / solids and that the first liquid in the first vessel is replaced by a second liquid (such as washing or bleaching filtrate) which has a lower content of dissolved lignin / solids than the first liquid. When using the washers according to the invention, it may also be possible to eliminate the conventional high pressure feeder in continuous power systems. The air removing means may, for example, comprise a chip pocket with base and the chip pocket and that first vessel is above the transfer means and the transfer means is above ground level and consists essentially of a pump (i.e. when high pressure feeders are missing).

Huvudsyftet med föreliggande uppfinning är att förenkla mendock effektivt öka styrkan hos kemisk massa, speciellt produ-cerad genom kontinuerlig kokning. Dessa och andra syften meduppfinningen kommer att klart framgå av den följande detalje-rade beskrivningen av uppfinningen och tillhörande patentkrav.The main object of the present invention is to simplify but effectively increase the strength of chemical pulp, especially produced by continuous boiling. These and other objects of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention and the appended claims.

Kort beskrivning av ritningarnav Figur 1 visar ett diagram av alkali-förbrukning som en funk-tion av tiden i försök som visar styrkan hos metoden enligtföreliggande uppfinning. öFigur 2 visar ett diagram liknande det i figur 1 men angivande absorberad alkali.Brief Description of the Drawings Figure 1 shows a graph of alkali consumption as a function of time in experiments showing the strength of the method of the present invention. Figure 2 shows a diagram similar to that of Figure 1 but indicating absorbed alkali.

Figur 3 visar ett diagram som anger mängden av vedmaterial somupplöses i försök som visar styrkan hos metoden enligt upp- finningen.Figure 3 shows a diagram indicating the amount of wood material that is dissolved in experiments showing the strength of the method according to the invention.

Figur 4 visar ett diagram som återger effekten av alkali-koncentration under förbehandling vid ungefär 100° C enligt föreliggande uppfinning.Figure 4 shows a graph showing the effect of alkali concentration during pretreatment at about 100 ° C according to the present invention.

Figur 5 visar schematiskt ett första exempel på en utförings-form med olika utrustningsdelar som kan användas i ett system enligt föreliggande uppfinning, och Figur 6 visar en vy liknande figur 5, som endast återger en alternativ utföringsform av utrustning som kan användas.Figure 5 schematically shows a first example of an embodiment with different equipment parts that can be used in a system according to the present invention, and Figure 6 shows a view similar to Figure 5, which only shows an alternative embodiment of equipment that can be used.

Detaljerad beskrivning av ritningarna Som beskrivits ovan i summeringen-av uppfinningen avser dennaprimärt ett förfarande för att impregnera finfördelat, cellu-losahaltigt, fibröst material genom att i följd avlägsna luftfrån det finfördelade, cellulosahaltiga, fibrösa materialet ochförvärma eller basa till en temperatur över omgivningen (vanli-gen genom basning vid en temperatur av ungefär 80 - 110” C,företrädesvis ungefär 90 - 105” C eller 90 - 100' C, under entidsperiod av ungefär 5 - 60 min., företrädesvis ungefär 10 -30 min.), kalldränkning av materialet i alkali för att impreg-nera materialet med alkali och därefter höja det alkali-impreg-nerade cellulosahaltiga materialet till koktemperatur och slut-ligen åstadkomma kokning av detsamma för att producera kemiskcellulosamassa. I ' Kallimpregneringen enligt uppfinningen, i vilken materialetdränks i en alkalisk lösning vi en temperatur sådan att, omeventuella syrebildande kemiska reaktioner (såsom hydrolys)äger rumgöverhuvudtaget, äger de rum tillräckligt långsamt föratt eventuell syra som producerats skall neutraliseras av denalkaliska vätskan, i vilken materialet indränkes innan syrankan skada cellulosamaterialet eller orsaka lignin-skada. Ominga kemiska reaktioner äger rum finns tillräcklig tid föralkali att diffundera in i cellerna så att då syra produceras IC OCI C O O00 etui un O anno Oo coon onI I I0 000 oo!0 0 0 0 0lo 000 lo Oo 0000000Q finns alkali omedelbart tillgänglig för att neutralisera den-samma. Alkali-koncentrationen hos den impregnerade vätskan ärtillräcklig för att neutralisera den producerade syran ochimpregneringen äger rum under en tidsperiod som är tillräckligför att väsentligen fullständigt impregnera cellulosamate-rialet med alkali. Exemplet nedan - och med hänvisning till'diagrammen i figurerna 1 - 4 - beskriver ett laboratoriefexperiment som demonstrerar effektiviteten hos metoden enligt föreliggande uppfinning.DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS As described above in the Summary of the Invention, this primarily relates to a process for impregnating finely divided, cellulosic fibrous material by sequentially removing air from the finely divided cellulosic fibrous material and preheating or basing to an ambient temperature (usually by basing at a temperature of about 80 - 110 ° C, preferably about 90 - 105 ° C or 90 - 100 ° C, for a period of about 5 - 60 minutes, preferably about 10-30 minutes), cold soaking of the alkali material to impregnate the material with alkali and then raise the alkali-impregnated cellulosic material to boiling temperature and finally effect boiling thereof to produce chemical cellulose pulp. In the cold impregnation according to the invention, in which the material is soaked in an alkaline solution at a temperature such that, in the event of any oxygen-forming chemical reactions (such as hydrolysis) taking place at all, they take place slowly enough that any acid produced must be neutralized by the alkaline liquid in which the material is soaked. before the acid can damage the cellulosic material or cause lignin damage. If chemical reactions take place, there is sufficient time for alkali to diffuse into the cells so that when acid is produced IC OCI CO O00 etui un O anno Oo coon onI I I0 000 oo! 0 0 0 0 0lo 000 lo Oo 0000000Q, alkali is immediately available to neutralize the same. The alkali concentration of the impregnated liquid is sufficient to neutralize the acid produced and the impregnation takes place for a period of time sufficient to substantially completely impregnate the cellulosic material with alkali. The example below - and with reference to the diagrams in Figures 1-4 - describes a laboratory experiment demonstrating the effectiveness of the method of the present invention.

Exempel Mjukvedflis av olika tjocklek (utan att den först basas) inför-des i en alkalisk lösning med en styrka av ungefär 1,0 mol perliter NaOH och vid en temperatur av ungefär 100° C och konsum-tionen av alkali (Na0H) mättes. I detta exempel användes envätska utan svavel men företrädesvis innehåller den alkaliska vätskan som användes för indränkning/impregnering, hydrosulfid, sulfidjoner eller natriumsulfid. Staplarna 10 illustrerarresultaten (under varierande tid) då flisens tjocklek varungefär 3 mm, medan staplarna 11 illustrerar resultaten meden flistjocklek på ungefär 4 - 6, och staplarna 12 med enflistjocklek av ungefär 6:f 8 mm. Som framgår av figur 1, förden speciella flistjockleken visad, var en tidsperiod av entimme ej tillräcklig för fullständig alkali-impregnering, menefter ungefär tvâ timmar, och helt visst efter ungefär 3timmar, stabiliseras konsumtionen under impregnering ochdiffusion vilket anger att efter denna tidsperiod (ungefär 2 - 3 timmar) kan uppvärmning och kokning utföras (om flisenvar förbasad är det troligt att tidsperioden för effektiv bas-ning skulle sänkas något). Från resultaten av diagrammet ifigur 1 såväl som från annan tillgänglig information, beroendepå det speciella cellulosamaterialet, den exakta temperaturen, 'materialtjockleken och liknande, skulle indränkningen i alkali enligt uppfinningen vara under ungefär 1 - 72 timmar, företrä-desvis ungefär 1 - 4 timmar och vanligen ungefär 2 - 3 timmar.Example Softwood chips of various thicknesses (without first being base) were introduced into an alkaline solution having a strength of about 1.0 mol perl of NaOH and at a temperature of about 100 ° C and the consumption of alkali (NaOH) was measured. In this example, a liquid without sulfur is used, but preferably the alkaline liquid used for soaking / impregnation contains hydrosulfide, sulfide ions or sodium sulfide. The bars 10 illustrate the results (for varying times) when the chip thickness is approximately 3 mm, while the bars 11 illustrate the results with a chip thickness of about 4-6, and the bars 12 with a single chip thickness of about 6: 8 mm. As shown in Figure 1, before the particular chip thickness was shown, a time period of one hour was not sufficient for complete alkali impregnation, but after about two hours, and certainly after about 3 hours, consumption stabilizes during impregnation and diffusion indicating that after this time period (about 2 hours). - 3 hours) heating and boiling can be performed (if chips were damaged, it is likely that the time period for effective basing would be reduced slightly). From the results of the diagram in Figure 1 as well as from other available information, depending on the particular cellulosic material, the exact temperature, the material thickness and the like, the soaking in alkali according to the invention would be for about 1 to 72 hours, preferably about 1 to 4 hours and usually about 2-3 hours.

Figur 2 konfirmerar resultaten som beskrivits ovan. Figur 2 IQI O^O Du 0000I c nOI Go QIO; Ooo! visar ett diagram liknande det i figur 1 med staplarna 15 - 17motsvarande samma vedflistjocklekar som för staplarna 10 - 12.Figur 2 anger absorberad alkali, d.v.s. den förbrukade alkalin plus alkali i vätskan som passerar in i flisen.Figure 2 confirms the results described above. Figure 2 IQI O ^ O Du 0000I c nOI Go QIO; Ooo! shows a diagram similar to that in Figure 1 with bars 15 - 17 corresponding to the same wood chip thicknesses as for bars 10 - 12. Figure 2 indicates absorbed alkali, i.e. the spent alkali plus alkali in the liquid that passes into the chips.

Figur 3 anger att under kallimpregneringen enligt föreliggandeuppfinning upplöses en avsevärd mängd vedmaterial. Staplarna 21 - 23 motsvarar staplarna 10 till 12 i figur 1 och är församma vedflistjocklek¿ Diagrammet i figur 3, såväl som annantillgänglig information, anger att under den första behand-lingen enligt föreliggande uppfinning upplöses ungefär 15 - 20%av vedmaterialet. Lignin-innehållet i impregneringsvätskan ökarpå grund av upplöst lignin. Från informationen från figur 3,såväl som från annan tillgänglig information, är det önskvärtatt åtminstone ungefär 8% av veden upplöses under impregne-ringen enligt uppfinningen och företrädesvis ungefär 10 - 20%,och typiskt ungefär åtminstone 15% av ligninen är upplöst,företrädesvis ungefär 20 - 40%. Denna mängd ved och lignin kanupplösas under "kall"-impregneringen enligt uppfinningen utanrisk för fiberskador; Diagrammet i figur 4 visar effekten av alkali-koncentrationunder förbehandling vid ungefär 100° C. Staplarna 26 - 28 mot-svarar flis av samma tjocklek som i diagrammen 10 - 12.Alkali-styrkan för de vänstra staplarna är ungefär 0,75 molper liter (all alkali-styrka uttryckes i Na0H, eller ekviva-lent), medan för mittstaplarna alkalistyrkan är ungefär 1,5m/I. och för de högra staplarna ungefär 1,5 m/1. De grafiskaresultaten i figur 4 anger att alkali-styrkan inte har någon'märkbar effekt och därför är det endast nödvändigt att ha såmycket alkali närvarande som behövs för att neutralisera even-tuella sura biprodukter från att bilda syraregioner som kanskada fiñerëgenskaperna och finns tillgängligt i materialetsceller för att effektivt neutralisera. Den alkali som krävsunder verklig kokning kan sålunda tillsättas efter denna för-behandling, och/eller under kokningen, d.v.s. en hög alkali-nivá krävs ej under impregnering. Vid användning av informa-tionen från figur 4, såväl som all annan tillgänglig 1%. i š.'52 0 u1Oona avI00 00000Il lo Iloø ou00 information, är det i själva verket önskvärt enligt före-liggande uppfinning att alkali-koncentrationen under kall-impregneringssteget enligt uppfinningen endast är 1,0 mol Na0Hper liter eller mindre, i själva verket företrädesvis ungefär0,75 mol per liter eller mindre.Figure 3 indicates that during the cold impregnation according to the present invention a considerable amount of wood material dissolves. The stacks 21-23 correspond to the stacks 10 to 12 in Figure 1 and are the same wood chip thickness. The diagram in Figure 3, as well as other available information, indicates that during the first treatment according to the present invention approximately 15-20% of the wood material dissolves. The lignin content of the impregnation liquid increases due to dissolved lignin. From the information of Figure 3, as well as from other available information, it is desirable that at least about 8% of the wood be dissolved during the impregnation according to the invention and preferably about 10-20%, and typically about at least 15% of the lignin is dissolved, preferably about 20 - 40%. This amount of wood and lignin can be dissolved during the "cold" impregnation according to the invention without risk of fiber damage; The diagram in Figure 4 shows the effect of alkali concentration during pretreatment at approximately 100 ° C. The bars 26 - 28 correspond to chips of the same thickness as in diagrams 10 - 12. The alkali strength of the left-hand bars is approximately 0.75 molar liters ( all alkali strength is expressed in NaOH, or equivalent), while for the middle columns the alkali strength is about 1.5 m / l. and for the right-hand bars approximately 1.5 m / l. The graphical results in Figure 4 indicate that the alkali strength has no appreciable effect and therefore it is only necessary to have as much alkali present as is needed to neutralize any acidic by-products from forming acid regions which may damage the fine properties and are available in material cells for to effectively neutralize. Thus, the alkali required during actual cooking may be added after this pretreatment, and / or during cooking, i.e. a high alkali level is not required during impregnation. When using the information from Figure 4, as well as any other available 1%. In fact, according to the present invention, it is desirable according to the present invention that the alkali concentration during the cold impregnation step of the invention is only 1.0 mole of NaOHper liter or less, in fact preferably about 0.75 moles per liter or less.

Med användning av data från exemplet àtergivet ovan, såväl somall annan tillgänglig information enligt föreliggande upp-finning, har det bestämts att det är önskvärt att åstadkommaimpregnering av flisen när de är vid en temperatur underungefär 1l0° C. En typisk temperatur vid vilken kall-impregnering enligt uppfinningen äger rum är ungefär 80¿-110” C, mera önskvärt ungefär 90 - 105° C eller ungefär 80 - 100° C. Tidsperioden är företrädesvis en halv timme ochmest önskvärt ungefär 1 - 4 timmar, optimalt ungefär 2 - 3timmar. Trycket kan vara 0 - 15 bar, företrädesvis 0 - 5 bar,och mera önskvärt 1 - 5 bar endast på grund av att en lätt trycksättning sammanpressar eventuella gasbubblor inuti och göri det enklare för flisen att sjunka; emellertid är trycksättningej nödvändig utom för att reducera gasbubblornas storlek.Sålunda kan enligt föreliggande uppfinning mindre kostbarapparatur och kärl användas eftersom de ej behöver utsättasför höga tryck. I Enligt föreliggande uppfinning kan det även vara önskvärt atttillföra ytterligare alkali för att starta kokreaktionen ochgradvis stega upp flisen till koktemperatur genom att anordnaett steg mellan kall-impregneringen och de steg i vilka kok-temperatur uppnås i vilket det cellulosahaltiga materialethöjes till.en temperatur av ungefär 110 - 150' C (företrädes-vis 120 - 140” C) under ungefär 10 - 90 min. (företrädesvisungefär 10 - 30 min.) Uppfinningen är speciellt tillämpbar vid kontinuerliga kraft-och sodakokprocessery men kan även tillämpas vid andra kemiska kokprocesser.Using data from the example given above, as well as any other available information of the present invention, it has been determined that it is desirable to effect impregnation of the chips when they are at a temperature below about 110 ° C. A typical temperature at which cold impregnation according to the invention takes place is about 80¿-110 ° C, more desirably about 90 - 105 ° C or about 80 - 100 ° C. The time period is preferably half an hour and most desirably about 1 - 4 hours, optimally about 2 - 3 hours. The pressure can be 0 - 15 bar, preferably 0 - 5 bar, and more desirably 1 - 5 bar only because a light pressurization compresses any gas bubbles inside and makes it easier for the chips to sink; however, pressurization is not necessary except to reduce the size of the gas bubbles. Thus, according to the present invention, less expensive equipment and vessels can be used because they do not need to be subjected to high pressures. According to the present invention, it may also be desirable to add additional alkali to start the boiling reaction and gradually rise the chips to boiling temperature by providing a step between the cold impregnation and the steps in which the boiling temperature is reached in which the cellulosic material is raised to a temperature of about 110 - 150 ° C (preferably 120 - 140 ° C) for about 10 - 90 minutes. (preferably about 10 to 30 minutes.) The invention is particularly applicable to continuous power and soda cooking processes but can also be applied to other chemical cooking processes.

Enligt en aspekt av uppfinningen är det även fördelaktigt att noI o00coon ll avlägsna - åtminstone delvis - det lösta ligninet och/ellerandra organiska fasta ämnen (t.ex. hemi-cellulosa) efter för-behandlingen men före kokning för att minska koncentrationen avlöst material under själva kokningen (av de fördelaktiga skälsom beskrives i den löpande ansökningen serie nr 08/O56,21l in-lämnad 4 maj 1993 [ombudets referens 10-846] vars innehållhärigenom inkorporeras genom referens). Förträngningen avvätskan som innehåller lignin/fasta ämnen från den första kon-centrationen av lignin med vätska som har en lägre koncentra- _ tion lignin/fasta ämnen kan ske med vitlut, utspädd vitlut, svartlut (t.ex. från den undre silen 52 i figur 6), utflödefrån blekningsanläggning, utflöde från massatvätten eller lik-nande. Om àtminstone en majoritet av löst lignin/fasta ämnenavlägsnas är det mycket möjligt enligt föreliggande uppfinningatt mängden löst lignin/fasta ämnen under själva kokningen kom-mer att vara 30 - 50 % mindre än i konventionella processer,vilket reducerar risken för lignin-kondensation under kokning.fien aktuella källan av alkalisk vätska för att utföra upp-finningen är ej speciellt signifikant, men den innehålleråtminstone någon sulfid. Svartlut, grönlut, vitlut, utflödefrán alkaliska blekanläggningar eller en blandning av dessa(speciellt en blandning av svartlut och vitlut), såväl somandra lätt tillgängliga alkaliska vätskor kan användas.According to one aspect of the invention, it is also advantageous to remove - at least in part - the dissolved lignin and / or other organic solids (eg hemi-cellulose) after the pre-treatment but before boiling to reduce the concentration of dissolved material during the actual cooking (of the advantageous reasons described in the co-pending application Serial No. 08 / O56,21l filed May 4, 1993 [agent's reference 10-846], the contents of which are hereby incorporated by reference). The displacement of the liquid containing lignin / solids from the first concentration of lignin with liquid having a lower concentration of lignin / solids can take place with white liquor, dilute white liquor, black liquor (eg from the lower screen 52 in figure 6), effluent from bleaching plant, effluent from mass washing or the like. If at least a majority of dissolved lignin / solids are removed, it is very possible according to the present invention that the amount of dissolved lignin / solids during the actual cooking will be 30-50% less than in conventional processes, which reduces the risk of lignin condensation during boiling. The actual source of alkaline liquid for carrying out the invention is not particularly significant, but it contains at least some sulfide. Black liquor, green liquor, white liquor, effluents from alkaline bleaching plants or a mixture of these (especially a mixture of black liquor and white liquor), as well as other readily available alkaline liquids can be used.

Dessa vätskor kan vara försedda med tillsatser, såsom poly-sulfid, antrakinon, eller komplexa formare (chelants). Det är önskvärt att använda en vätska som har hög koncentration av natriumsulfid (t.ex. från silarna 51 i figur 6) varvidsulfidinnehàllande vätska kan tillsättas under indränkningeneller mellan indränkning och kokning.These liquids may be provided with additives, such as polysulfide, anthraquinone, or complex chelants. It is desirable to use a liquid which has a high concentration of sodium sulfide (eg from the strainers 51 in Figure 6) to which liquid-containing liquid can be added during soaking or between soaking and boiling.

Figur 5 visar schematiskt olika utrustningsdetaljer som kananvändas i ett exempel på ett system enligt uppfinningen föratt praktisera den ovan beskrivna metoden och uppnå massan medökad styrka enligt uppfinningen. I figur 5 anger hânvisnings-numret 30 en konventionell flisficka, i vilken basning äger rum leller alternativt kan flisfickan 30 vara en flisficka av typ DIAMONDBACKW som säljs av Ahlstrom Kamyr, Glens Falls, NewYork, såsom beskrives i samtidigt löpande ansökningen- ._00. ilcøu 00nu 12 serie nr 08/189,546, inlämnad 1 februari 1994 [ombudetsreferens 10-926], vars innehåll härigenom inkorporeras genomreferens. Fickan 30 kan vara vid atmosfärtryck eller kan ha ettlågt övertryck av ungefär 0,1 - 3 bar och basningen ägervanligen rum för att värma upp flisen till 80 - 100” C underungefär 10 - 30 min.Figure 5 schematically shows various equipment details that can be used in an example of a system according to the invention in order to practice the method described above and achieve the mass with increased strength according to the invention. In Figure 5, reference numeral 30 denotes a conventional chip pocket in which basing takes place or, alternatively, the chip pocket 30 may be a DIAMONDBACKW type chip pocket sold by Ahlstrom Kamyr, Glens Falls, New York, as described in co-pending application. ilcøu 00nu 12 serial no. 08 / 189,546, filed February 1, 1994 [ombuds reference 10-926], the contents of which are hereby incorporated by reference. The pocket 30 can be at atmospheric pressure or can have a low overpressure of approximately 0.1 - 3 bar and the base usually has room to heat the chips to 80 - 100 ”C for about 10 - 30 min.

Den basade flisen från flisfickan 30 matas därefter - såsom medanvändning av en konventionell flispump 31 (eller lâg/hög-trycksmatare eller liknande) via ledningen 32 - till toppen avett indränknings/impregneringskärl 33 enligt uppfinningen.Kärlet 33 behöver ej vara ett tryckkärl - G.v.s. impregneringenenligt uppfinningen kan äge rum vid atmosfärtryck i kärlet 33.Det är emellertid önskvärt att trycket i kärlet 33 är ett lättövertryck, vanligen ungefär 1 - 5 bar för att komprimera gas-bubblor och göra det lättare för flisen att sjunka. Sålunda kankärlet 33 vara mindre dyrbart än konventionella impregneringe- kärl, som kräver ungefär 10 - 20 bar tryck. iFlisfickan 30 och förbehandlingskärlet 33 kan kombineras till ett enda kärl. Atmosfärisk ångbehandling kan ske i toppen avkärlet och en vätskenivà upprätthàllas i kärlet för att påbörjaförbehandlingen. Om så är nödvändigt för att hålla flisen ned-sänkt i vätskan kan kärlet vara trycksatth Indränknings/impregneringskärlet 33 kan ha en första zon 34 och 'en andra zon 35 eller även flera zoner. Olika vätskor kan an- vändas under impregneringen i dessa olika zoner 34, 35, sombeskrives i den samtidigt löpande ansökningen serie nr08/403,932, inlämnad 14 mars 1995 [ombudets referens 10-1044],vars innehåll inkorporeras här genom referens. Vätskan som an-vändes i den andra zonen 35 kan vara varmare och mera svavelrikän vätskan ïnzonen 34. Temperaturen i zonen 34 är vanligen mellan 80 - 110° C, företrädesvis 80 - 100' C, ochmaterialet kvarhálles i zonen 34 under minst en halv timme,vanligen ungefär 1 - 4 timmar. I zonen 35 kan temperaturenhöjas till ungefär 110 - 150° C, såsom 120 - l40° C, ochmaterialet kan bibehållas i zonen 35 ungefär 10 - 90 min.The chipped chip from the chip pocket 30 is then fed - such as while using a conventional chip pump 31 (or low / high pressure feeder or the like) via line 32 - to the top of the soaking / impregnating vessel 33 according to the invention. The vessel 33 need not be a pressure vessel - G.v.s. The impregnation according to the invention can take place at atmospheric pressure in the vessel 33. However, it is desirable that the pressure in the vessel 33 be a slight overpressure, usually about 1 - 5 bar to compress gas bubbles and make it easier for the chips to sink. Thus, the vessel 33 may be less expensive than conventional impregnation vessels, which require about 10-20 bar pressure. The chip pocket 30 and the pretreatment vessel 33 can be combined into a single vessel. Atmospheric vapor treatment can take place in the top of the vessel and a liquid level is maintained in the vessel to begin the pretreatment. If necessary to keep the chips immersed in the liquid, the vessel may be pressurized. The soaking / impregnating vessel 33 may have a first zone 34 and a second zone 35 or even several zones. Different liquids can be used during the impregnation in these different zones 34, 35, which are described in the co-pending application series no. 08 / 403,932, filed March 14, 1995 [agent's reference 10-1044], the contents of which are incorporated herein by reference. The liquid used in the second zone 35 may be warmer and more sulfur-rich than the liquid in the zone 34. The temperature in the zone 34 is usually between 80 - 110 ° C, preferably 80 - 100 ° C, and the material is retained in the zone 34 for at least half an hour. , usually about 1 - 4 hours. In zone 35, the temperature can be raised to about 110-150 ° C, such as 120-140 ° C, and the material can be maintained in zone 35 for about 10-90 minutes.

O 0010I0000 00 0 0cl 00 000 Ino 0 0 Q00 Qcc av0 0c0ooaoo00000n 13A vanligen 10 - 30 min. Alternativt kan båda zonerna 34, 35 varavid mindre än l10°C, och den totala impregneringstiden i båda zonerna 34, 35 ungefär 2 - 4 timmar.O 0010I0000 00 0 0cl 00 000 Ino 0 0 Q00 Qcc av0 0c0ooaoo00000n 13A usually 10 - 30 min. Alternatively, both zones 34, 35 may be less than 110 ° C, and the total impregnation time in both zones 34, 35 may be about 2-4 hours.

Figur 5 anger även ett konventionellt sil-arrangemang - visatgenerellt med hänvisningsnumret 36 - för att avlägsna en del av “vätskan som omger den impregnerade flisen efter zonen 34, som innehåller en hög koncentration av löst lignin/fasta ämnen.Denna vätska kan ersättas med utbytesvätska, som tillsättes vidvilken önskad punkt som helst i kärlet 33, vilken utbytesvätskahar en märkbart lägre innehåll av lignin/fasta ämnen"än vätskanfrån silarna 36 i ledningen 37 så att koncentrationen löstlignin/fasta ämnen i massan när den når den kontinuerligakokaren 40 är ungefär 30 - 50% mindre än i konventionella kontinuerliga koksystem.Figure 5 also indicates a conventional screen arrangement - shown generally with reference numeral 36 - for removing a portion of the liquid surrounding the impregnated chip after zone 34, which contains a high concentration of dissolved lignin / solids. This liquid may be replaced by replacement liquid. , which is added to any desired point in the vessel 33, which exchange liquid has a markedly lower content of lignin / solids "than the liquid from the strainers 36 in the line 37 so that the concentration of soluble lignin / solids in the pulp when it reaches the continuous digester 40 is about 30 - 50% less than in conventional continuous cooking systems.

Massan som utmatas från bottnen av kärl 33 till ledningen 41överföres därefter - företrädesvis av den konventionella hög-trycksmataren 42 (vilken både överför och höjer trycket hoscellulosamassan) - till överdelen av den kontinuerliga kokaren 40. Under vissa omständigheter kan enligt föreliggandeuppfinning en konventionell högtrycksmatare 42 ersättas med enflispump. I vart fall måste trycket vid toppen av kokaren 40vara åtminstone ungefär 5 - 10 bar för att förhindra kokning avkokvätskan som är vid en koktemperatur av ungefär 145 F 180° C.Eftersom tvàstegspumpning användes enligt uppfinningen (pumpar- ina eller stegen 31, 42) i kärlet 33 kan trycket vid toppen vara 3 -18 bar om en flispump användes vid steget 42 i stället förhögtrycksmataren.The pulp discharged from the bottom of vessel 33 to line 41 is then transferred - preferably by the conventional high pressure feeder 42 (which both transfers and raises the pressure to the cellulose pulp) - to the top of the continuous digester 40. In some circumstances, according to the present invention, a conventional high pressure feeder 42 may be replaced. with single chip pump. In any case, the pressure at the top of the digester 40 must be at least about 5 to 10 bar to prevent boiling of the decoction liquid which is at a boiling temperature of about 145 F 180 ° C. Since two-stage pumping is used according to the invention (pump or steps 31, 42) in vessel 33, the pressure at the top can be 3 -18 bar if a chip pump is used at step 42 instead of the pre-pressure feeder.

Kokaren 40 är företrädesvis en konventionell kontinuerligkokare, sådan som säljes av Kamyr Inc, Glens Falls, New York, 'såsom en MCC@*kokare, EMCC° kokare, eller Lo-Solidsm kokare.,' Kokningen äger rum i zonen 44, medan tvättning äger rum izonen 45 innan den producerade, kemiska massan med högstyrka(företrädesvis kraftmassa) drages avii ledningen 46; [Kokaren40 kan vara helt medströms]. Avdragssilar är anordnade somgenerellt anges med hänvisningsbeteckníngen 47. Slammet upp- to o.un 00:enu 14 värmes mellan kärlen 33 och 40 genom att anordna indirektvärmeöverföring i överföringssystemet mellan kärlen 33 och 40.Värmeekonomin kan förbättras genom att använda värmet i av-dragsvätskan från silen 47 för att förvärma vitluten (ellerannan kokvätska) innan den tillsättes till eller före kokaren40.The boiler 40 is preferably a conventional continuous boiler, such as those sold by Kamyr Inc, Glens Falls, New York, such as an MCC® boiler, EMCC® boiler, or Lo-Solidsm boiler. The boiling takes place in zone 44 while washing. takes place the zone 45 before the produced chemical mass with high strength (preferably kraft mass) is drawn from the line 46; [Kokaren40 can be completely downstream]. Deduction strainers are arranged as generally indicated by the reference numeral 47. The sludge up to the 00: 00 is heated between vessels 33 and 40 by arranging indirect heat transfer in the transfer system between vessels 33 and 40. The heat economy can be improved by using the heat in the extraction liquid from strainer 47 to preheat the white liquor (or other cooking liquid) before adding it to or before the boiler40.

Systemet enligt figur 6 liknar systemet enligt figur 5, men ärendast för en redan existerande (d.v.s. ej nykonstruerad) in-stallation som redan har ett impregneringskärl. I denna ut-föringsform är strukturer jämförbara med de i utföringsformen ifigur 5 angivna med samma hänvisningsbeteckningar endast före- gångna av "1".The system according to Figure 6 is similar to the system according to Figure 5, but only for an already existing (i.e. not newly constructed) installation which already has an impregnation vessel. In this embodiment, structures comparable to those in the embodiment of Figure 5 with the same reference numerals are preceded by "1" only.

I utföringsformen enligt figur 6 är det redan existerandeimpregneringskärlet för massafabriken kärlet 50. Kallimpreg-neringsmetoden enligt uppfinningen praktiseras i kärlet 133(d§v.s. maximumtemperaturen på ungefär llO° C) medan i kärlet50 en mellanliggande behandling åstadkommas i vilken tempera-turen på flisen gradvis höjes, t.ex. upp till ungefär 110 -1so° c, företrädesvis 120 - 14o° c, så att kokförhállandenakan vara mildare i kokaren 140 och även mindre löst vedmaterial kommer att vara närvarande under kokningen om vätska avlägsnas _ eller förtränges i zonerna 51, 52, eller avlägsnas före inträdei kokaren 50. En annan flispump 53, förenad med kärlet 50, är anordnad även om fliset kan uppslammas medelst vätskan i retur- , ledningen från toppen av kokaren 140. Den existerande hög-trycksmataren 142 är anordnad mellan kärlen 133, 150.In the embodiment according to Figure 6, the already existing impregnation vessel for the pulp mill is vessel 50. The cold impregnation method according to the invention is practiced in vessel 133 (i.e. the maximum temperature of about 110 ° C) while in vessel 50 an intermediate treatment is provided in which the temperature of the chips is gradually raised , e.g. up to about 110 -150 ° C, preferably 120-140 ° C, so that the boiling conditions may be milder in the digester 140 and even less loose wood material will be present during cooking if liquid is removed or displaced in zones 51, 52, or removed before enters the digester 50. Another chip pump 53, connected to the vessel 50, is provided although the chip can be slurried by the liquid in the return line from the top of the digester 140. The existing high pressure feeder 142 is arranged between the vessels 133, 150.

Som ett alternativ till systemen som visas i figurerna 5 och 6kan användas en sådan apparat som visas i den samtidigt löpandeansökningen serie nr 08/267,171 (vars innehåll inkorporeras 'häri genom fëferens) [ombudets referens 10-9611, eller den somvisas i samtidigt löpande ansökningen serie nr 08/428,302 in-lämnad 25 april 1995 (vars innehåll även inkorporeras härigenom referens) [ombudets referens 10-1051], Exempelvis kansystemen som visas i figurerna 4 - 9 i nr 08/267,171 ellerfigur 1 i nr 08/428,302 användas, varvid flisen kvarhàlles i o I0o 10 00100 00 0000 00 O!o0000 en an:o kärlen före högtrycksmataren eller pumpen under en tillräckligtidsrymd enligt föreliggande uppfinning (t.ex. 1 - 4 timmar).På detta sätt och enligt läran från föreliggande uppfinning kandet vara möjligt att eliminera högtrycksmataren som normalt an-vändes för kontinuerliga kraftsystem, speciellt där ett över-tryck i flisfickan och en stapel av slam upprätthålles ovanförpumpen och där kokaren är helt medströms eller åtminstone ejhar någon motströms tvättzon och/eller där flisfickan och in-dränkningskärlet är uppphöjda så att de ligger närmare toppenav kokaren än marknivàn. W Det framgår sålunda att enligt föreliggande uppfinning be-skrives en fördelaktig metod och apparatur för att framställakemisk massa (speciellt kraftmassa) som har ökad styrka. Dennaökade styrka är speciellt viktig då man använder kraftkok-metoder. Även om uppfinningen häri har beskrivits och visats ivad som för närvarande anses vara den mest praktiska och före-dragna utföringsformen framgår det för fackmannen att mångamodifikationer kan göras inom ramen för uppfinningen, som be-stämmes av den vidaste tolkningen av tillhörande patentkrav såatt alla ekvivalenta metoder, massor och system omfattas.As an alternative to the systems shown in Figures 5 and 6, such an apparatus as shown in co-pending application Serial No. 08 / 267,171 (the contents of which are incorporated herein by reference) may be used [agent's reference 10-9611, or as shown in co-pending application series No. 08 / 428,302 filed April 25, 1995 (the contents of which are hereby incorporated by reference) [agent's reference 10-1051], For example, the canning systems shown in Figures 4-9 of No. 08 / 267,171 or Figure 1 of No. 08 / 428,302 are used, the chips being retained in front of the high pressure feeder or pump for a sufficient period of time according to the present invention (eg 1 to 4 hours). In this way and according to the teachings of the present invention it may be possible to eliminate the high pressure feeder normally used for continuous power systems, especially where an overpressure in the chip pocket and a stack of sludge is maintained above the pump and where the digester is completely downstream or at least has no countercurrent washing zone and / or where the chip pocket and the soaking vessel are raised so that they are closer to the top of the digester than the ground level. It can thus be seen that according to the present invention an advantageous method and apparatus for producing chemical pulp (especially kraft pulp) which has increased strength is described. This increased strength is especially important when using kraft cooking methods. Although the invention has been described and shown herein which is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it will be apparent to those skilled in the art that many modifications may be made within the scope of the invention as determined by the broadest interpretation of the appended claims. , masses and systems are covered.

Claims (4)

1. Förfarande för att behandla traflis för attproducera kemisk massa, innefattande stegen att i följdkontinuerligt(a) basa flisen för att avlagsna luft darifrån och upp-varma flisen till en temperatur av omkring 80-100°C; (b) dranka flisen i en alkalisk vatska, som har enalkalikoncentration av ungefar 0,75 mol per liter ellermindre, vid en temperatur av mellan ungefar 80 och 100°C, under en tid av 30 min. till 72 tim. så att ungefar10-20 % av vedmaterialet och ungefar 20-40 % av ligninetupplöses; (c) förtranga åtminstone delar av namnda upplösta lignin och/eller andra organiska fasta amnen efter steg (b) medanvandande av vitlut, utspadd vitlut, utflöde frånblekningsanlaggning eller utflöde från massatvatt; och (d) koka materialet från steg (c)an 25. till ett kappatal lagreA method of treating solid wood chips to produce chemical pulp, comprising the steps of sequentially (a) basing the wood chips to remove air therefrom and heating the wood chips to a temperature of about 80-100 ° C; (b) soaking the chips in an alkaline liquid having an alkali concentration of approximately 0.75 mol per liter or less, at a temperature of between approximately 80 and 100 ° C, for a period of 30 minutes. to 72 hours. so that about 10-20% of the wood material and about 20-40% of the lignin are dissolved; (c) displacing at least portions of said dissolved lignin and / or other organic solids after step (b) while treating white liquor, diluted white liquor, effluent from bleaching plant or effluent from pulp water; and (d) boiling the material from step (c) of 25. into a kappa layer 2. Förfarande enligt krav 1, varvid den alkaliska vatskan i steg (b) ar svartlut eller en blandning av svartlut och vitlut.A process according to claim 1, wherein the alkaline liquid in step (b) is black liquor or a mixture of black liquor and white liquor. 3. Förfarande enligt något av föregående krav,varvid i steg (c) förtrangs åtminstone en majoritet av lignin/fasta amnen.A process according to any one of the preceding claims, wherein in step (c) at least a majority of lignin / solids are displaced. 4. Förfarande enligt något av föregående krav, varvid stegen (a) och (b) utförs i ett och samma karl.A method according to any one of the preceding claims, wherein steps (a) and (b) are performed in one and the same vessel.
SE0400568A 1995-06-02 2004-03-08 Process for pretreating wood chips before cooking by "cold" impregnation SE534950C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/460,723 US6248208B1 (en) 1995-06-02 1995-06-02 Pretreatment of chips before cooking

Publications (4)

Publication Number Publication Date
SE0400568A1 true SE0400568A1 (en)
SE0400568D0 SE0400568D0 (en) 2004-03-08
SE0400568L SE0400568L (en) 2004-03-08
SE534950C2 SE534950C2 (en) 2012-02-28

Family

ID=23829821

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150802A SE1150802A1 (en) 1995-06-02 1996-05-28 Pre-treatment of chips before cooking
SE9602016A SE522853C2 (en) 1995-06-02 1996-05-28 System for pre-treating chips before cooking
SE0400568A SE534950C2 (en) 1995-06-02 2004-03-08 Process for pretreating wood chips before cooking by "cold" impregnation

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1150802A SE1150802A1 (en) 1995-06-02 1996-05-28 Pre-treatment of chips before cooking
SE9602016A SE522853C2 (en) 1995-06-02 1996-05-28 System for pre-treating chips before cooking

Country Status (5)

Country Link
US (3) US6248208B1 (en)
JP (1) JP3682935B2 (en)
CA (1) CA2174874C (en)
FI (2) FI120649B (en)
SE (3) SE1150802A1 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5958181A (en) * 1997-08-07 1999-09-28 Ahlstrom Machinery, Inc. Continuous cooking with a two-stage cool impregnation
FI20002586A (en) * 2000-11-24 2002-05-25 Metso Paper Inc Process for alkaline batching when cooking fiber material
FI20002587A (en) * 2000-11-24 2002-05-25 Metso Paper Inc Alkaline cooking method for fibrous material
SE519262E (en) * 2002-03-15 2008-01-08 Kvaerner Pulping Tech Process for feeding cellulose chips on continuous boiling
CN1318688C (en) * 2003-08-26 2007-05-30 山东泉林纸业有限责任公司 Impregnation pretreatment technology of raw material used in soda process pulp making
US7923802B2 (en) * 2006-10-13 2011-04-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus for forming a photodiode
SE0401870D0 (en) * 2004-07-15 2004-07-15 Kvaerner Pulping Tech Procedure for impregnating wood chips
US7520958B2 (en) * 2005-05-24 2009-04-21 International Paper Company Modified kraft fibers
CN101180432A (en) * 2005-05-24 2008-05-14 国际纸业公司 Modified kraft fibers
US7771565B2 (en) * 2006-02-21 2010-08-10 Packaging Corporation Of America Method of pre-treating woodchips prior to mechanical pulping
US20070240837A1 (en) * 2006-04-13 2007-10-18 Andritz Inc. Hardwood alkaline pulping processes and systems
US8262856B2 (en) * 2007-06-18 2012-09-11 Andritz Inc. Processes and systems for the bleaching of lignocellulosic pulps following cooking with soda and anthraquinone
US20090038767A1 (en) * 2007-08-07 2009-02-12 Andritz Inc. Method and System for Semi-Chemical Pulping
FR2932815B1 (en) * 2008-06-23 2015-10-30 Cie Ind De La Matiere Vegetale Cimv PROCESS FOR PRETREATING PLANT RAW MATERIAL FOR PRODUCING SACCHARIFEROUS AND LIGNOCELLULOSIC RESOURCES, BIOETHANOL AND / OR SUGAR, AND.
KR20110123184A (en) 2010-05-06 2011-11-14 바히아 스페셜티 셀룰로스 에스에이 Method and system for high alpha dissolving pulp production
ES2525263T3 (en) * 2010-05-04 2014-12-19 Bahia Specialty Cellulose Sa Procedure and treatment system for paper pulp using cold caustic extraction with reuse of alkaline filtrate
AU2010202496B2 (en) * 2010-05-04 2015-04-16 Bahia Specialty Cellulose Sa Method and system for high alpha dissolving pulp production
CN103687990B (en) * 2011-05-13 2016-03-30 维美德公司 Manufacture the compact method of prehydrolyzed pulp
RU2665424C1 (en) * 2014-08-26 2018-08-29 Вальмет Аб Economically effective method of sulfate variation with use of polysulphide cream
WO2021024025A1 (en) * 2019-08-08 2021-02-11 Thai Eastern Pulp And Paper Co., Ltd. A hopper and a system for preparing empty fruit bunch fiber in a paper and/or pulp production process

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303088A (en) 1963-04-19 1967-02-07 Lummus Co Continuous liquid-phase rapid pulping
US3664918A (en) * 1969-12-09 1972-05-23 Pulp Paper Res Inst Vapor phase pulping of water saturated lignocellulosic materials
SE359331B (en) 1970-03-17 1973-08-27 Kamyr Ab
US5192396A (en) 1988-12-20 1993-03-09 Kamyr Ab Process for the continuous digestion of cellulosic fiber material
SE468053B (en) 1988-12-20 1992-10-26 Kamyr Ab SET ON CONTINUOUS DISSOLUTION COOKING OF CELLULOSIC FIBER MATERIAL
US5236553A (en) 1989-06-28 1993-08-17 Kamyr Ab Continuous cooking with reduced horsepower and pulp degradation
US5053108A (en) 1989-06-28 1991-10-01 Kamyr Ab High sulfidity cook for paper pulp using black liquor sulfonization of steamed chips
KR0171423B1 (en) 1989-09-28 1999-05-01 더크 제이. 빈맨 Substitution heating apparatus and method in continuous immersion
EP0477059B1 (en) 1990-09-20 1995-07-12 Kvaerner Pulping Technologies AB Impregnation with black liquor prior to white liquor introduction
US5213662A (en) * 1991-08-14 1993-05-25 Kamyr, Inc. Treatment of chips with high temperature black liquor to reduce black liquor viscosity
SE502039C2 (en) 1993-12-29 1995-07-24 Kvaerner Pulping Tech Methods and apparatus for continuous cooking of pulp
US5476572A (en) * 1994-06-16 1995-12-19 Kamyr, Inc. Chip feeding for a continuous digester
US5522958A (en) 1994-07-18 1996-06-04 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Two-stage kraft cooking
US5660686A (en) * 1994-09-02 1997-08-26 Ahlstrom Machinery Inc. Cooking with spent liquor pretreatment of cellulose material
US5622598A (en) * 1995-04-25 1997-04-22 Ahlstrom Machinery Inc. Chip pumping to a digester

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE0400568A1 (en) Procedure for pre-treating chips before cooking by "cold" impregnation
SE1150802A1 (en) Pre-treatment of chips before cooking
CA2179914C (en) Production of prehydrolyzed pulp
EP1126075B9 (en) Dissolved solids control in pulp production
EP2567023B1 (en) Method and system for high alpha dissolving pulp production
US5676795A (en) Process for the production of viscose pulp
EP0830475A1 (en) Modified organosolv pulping
EP1458927B1 (en) Pretreatment of chips with white liquor prior to a treatment with black liquor
US20210040688A1 (en) Method of producing dissolving pulp
US20060070710A1 (en) Method and a device for preparing cellulose pulp
SE520956C2 (en) Continuous boiling with extra residence time for drained liquid outside the boiler
EP1470287B1 (en) Cooking of cellulose pulp in a cooking liquor containing pre-evaporated black liquor
SE523850E (en) Procedure for the pre-treatment of chips with base steam and impregnation liquid
US20040089430A1 (en) Method for alkaline cooking of fiber material
AU721103B2 (en) Dissolved solids control in pulp protection