高α溶解漿生產的方法和系統技術方案

與預水解牛皮紙漿制法(PHKP)結合使用的漿加工方法，包括將木屑或相似的材料加入反應容器，進行預水解，和用第一量的燒堿液、之后是不同的溶液如冷堿提取堿性濾液——任選地用燒堿液提濃——中和混合物。用煮液替換中和液，所述煮液包括熱黑液和堿性濾液，任選地用燒堿液提濃。煮液可具有相對高的有效堿濃度。蒸煮的漿可顯示非常低的殘留半纖維素和最佳范圍內的卡伯值。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】高a溶解漿生產的方法和系統專利技術背景專利
專利
總體上涉及漿加工，更具體地涉及結合牛皮紙化學制漿方法處理來自冷堿提取(caustic extraction)的流出物的改進的方法和系統。背景來自木材和植物材料的漿具有大量的商業用途。雖然最常見的用途之一是在造紙中，但是漿還可用于生產許多其它產品，包括人造絲和其它合成材料以及醋酸纖維素和纖維素酯，其用于，例如，制造過濾絲束(filter tow)、布、包裝薄膜和炸藥。存在許多加工木材和植物材料以制造漿和紙的化學和機械方法。基本的加工步驟包括準備原料(例如，剝皮和切碎)、用機械或化學手段(例如，磨碎、精煉或蒸煮)分離木纖維以從木纖維的纖維素分離木質素和提取物、通過漂白去除著色劑、和將產生的加工的漿形成紙或其它產品。除了和結合漿和紙制造，造紙廠還通常具有生產和回收化學劑，收集和加工副廣品以廣生能量，和去除和處理廢物以使對環境影響減到最小的設施。“制漿(pulping) ”通常指實現纖維分離的過程。木材和其它植物材料包括纖維素、半纖維素、木質素和其它次要成分。木質素是散布在個體纖維之間的聚合物網絡，并充當細胞間粘合劑以將個體木纖維粘結在一起。在制漿工藝期間，破碎木質素大分子，由此解放個體纖維質纖維和溶解可引起紙或其它終產品變色和將來分解的雜質。牛皮紙漿制法是通常使用的制漿工藝。例如，可使用從牛皮紙制漿工藝生產的紙，來制備包裝工業中使用的漂白的盒紙板和襯板。傳統的牛皮紙漿制法用被稱作“燒堿液”的氫氧化鈉和硫化鈉的水性混合物處理木材。該處理破壞木質素和纖維素之間的連接和將大部分木質素和部分半纖維素大分子降解成在強堿溶液中可溶的碎片。將木質素從周圍的纖維素釋放的該過程稱作去木質作用。此后將可溶的部分從纖維素漿分離。附圖說明圖1顯示傳統的牛皮紙漿制法100的流程圖。方法100包括將木屑(chip)(或其它含有有機漿的原料)118和堿性溶液投入到稱作消化器的高壓反應容器中以實現去木質作用，這被稱作“蒸煮”階段121。將木屑與燒堿液111混合，燒堿液111可從下游過程產生或由單獨的來源提供。去木質作用可需要幾個小時，將去木質作用的程度表示為無單位“H因子”，這被通常定義，以便在100°C煮一小時等于I的H因子。因為高溫，由于蒸汽的引入，反應容器常常被加壓。蒸煮步驟將近結束時，將反應容器降低到大氣壓，由此釋放蒸汽和揮發物。蒸煮中使用的燒堿液可以是，例如，含有氫氧化鈉(NaOH)和硫化鈉(Na2S)的苛性堿溶液。燒堿液的性質常常以有效堿(EA)和硫化度(sulfidity)來表示。有效堿濃度可被計算為氫氧化鈉的重量加硫化鈉的二分之一重量，并代表每升液體的氫氧化鈉當量，表示為克每升。有效堿載量如氫氧化鈉表示每木材烘干重量的氫氧化鈉當量，以百分數表示。硫化度是硫化鈉的二分之一重量與氫氧化鈉的重量和硫化鈉的二分之一重量之和的比，以百分數表示。蒸煮之后，褐色的固態纖維質衆——也稱作“粗漿”——從蒸煮階段121中使用的消化器中釋放，并然后在清洗和篩選工藝122中被篩選和清洗。篩選使漿與碎片(shive)(木纖維束)、結(未煮的木屑(chip))、污物和其它碎屑(debris)分離。與漿分離的材料有時被稱作“廢料(reject)”，漿被稱作“良漿(accept)”。多階段級聯操作常常用于減少廢料物流中纖維質纖維的量而保持良漿物流中的高純度。進一步的纖維回收可通過下游精制機或消化器中篩和結的再加工來實現。然后可將粗漿進行幾個連續的清洗階段以將用過的煮液和溶解的物質與纖維素纖維分離。來自蒸煮階段121中使用的消化器的廢煮液112和從清洗和篩選工藝122收集的液體113，由于它們的著色，通常都被稱作“黑液”。黑液通常含有木質素碎片(fragment)、來自破碎的半纖維素的碳水化合物和無機物。黑液可用于-除了蒸煮步驟的燒堿液——如例如圖1中箭頭所顯示的，表示清洗和篩選工藝122中產生的并被轉移到 蒸煮階段121的黑液113。如果需要獲得合適的堿濃度或為了其它相似的目的，也可將來自積累罐(圖1中未顯示)的黑液135投到作為蒸煮階段121部分的消化器。然后可將來自清洗和篩選工藝122的凈化的粗漿131與燒堿液114混合并投入到反應容器以進一步從較長的纖維素纖維中分離溶解的物質如半纖維素和低分子量纖維素。示例性的分離方法是所謂的冷堿提取(“CCE”)法，并在圖1中由CCE反應階段123表示。提取受影響的溫度可變化，但通常的范圍小于60°C。然后將來自CCE反應階段123中使用的反應器的純化的漿132與用過的冷的苛性堿溶液和溶解的半纖維素分離，并在CCE清洗階段124中的第二清洗和分離裝置中洗幾次。產生的純化的具有相對高的a纖維素含量的褐色漿(brown pulp) 133仍然含有一些木質素，繼續到進一步去木質作用的下游漂白裝置。在一些漿生產工藝中，漂白在CCE反應階段123和CCE清洗階段124之前進行。在許多應用，如合成材料或藥劑的制造中，期望具有非常高純度或質量的漿。漿質量可通過幾個參數來評價。例如，a纖維素含量的百分比表示加工的漿的相對純度。a纖維素含量可基于漿溶解度(例如，下面描述的SlO和S18因素)來估計和計算。去木質作用和纖維素降解的程度分別通過卡伯值(“KN”)和漿粘度來測量。較高的漿粘度指示較長的纖維素鏈長度和較少的降解。衆和紙工業技術協會(Technical Associationof Pulpand Paper Industry) (TAPPI)的標準236om_99指定了測定衆卡伯值的標準方法。卡伯值是漿的木質素含量或漂白率的指示。18*〖％氫氧化鈉水溶液中的漿溶解度(“S18”)提供殘留半纖維素量的估計。1(^丨％氫氧化鈉水溶液中的漿溶解度(“S10”)提供堿性溶液中溶解物質的總量的指示，其包括半纖維素和降解的纖維素之和。最后，SlO和S18之間的差異指示堿溶解的碎片的纖維素的量。傳統的技術可獲得具有92%和96%之間的a纖維素含量的純化的漿，雖然歷史上非常難達到該范圍上端的純度，特別是同時保持漿的其它需要的性質如高粘度(即，由漿工藝引起的有限的纖維素降解)。在傳統工藝中，來自CCE清洗和分離階段124的濾液116——也稱作CCE堿性濾液——包括用過的冷的苛性堿溶液和來自清洗和分離階段124的用過的洗液。該濾液116常常含有大量的高分子半纖維素。當循環具有高半纖維素含量的濾液用作蒸煮階段121的消化器中的煮液部分時，半纖維素可從溶液中沉淀出來并沉積在纖維質纖維上。這可阻止獲得高質量漿。另一方面，某些應用一如高質量紗或合成織物、用于液晶顯示器的材料、由醋酸酯衍生物制成的產品、粘膠產品(如輪胎簾布和專用纖維)、香煙中使用的過濾絲束部分和某些食品和藥物應用——需要含有最小量的再沉積的半纖維素和高a纖維素含量的漿。如圖1所顯示的，部分CCE堿性濾液116不得不被放出到回收區134以控制蒸煮階段121中半纖維素再沉積。送到回收區134的轉移的CCE堿性濾液116可與過量的黑液混合、濃縮并在回收鍋爐中燃燒以消耗有機物和回收無機鹽。然后可能需要新堿源來替換送到回收區134的CCE濾液和黑液，以保持蒸煮階段121中適當的堿平衡。傳統的工藝沒有提供獲得合適的a含量的纖維素的有效本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.06 KR 10-2010-0042681;2010.05.04 RU 2010111.加工已在反應容器中進行預水解的含漿有機材料的方法，包括 將第一量的燒堿液作為中和液加入所述反應容器； 加入所述第一量的燒堿液之后，將不同的堿性溶液加入所述反應容器以完成所述中和液； 用煮液置換所述中和液； 在所述反應容器中蒸煮所述含漿有機材料；和 從所述反應容器排出所述蒸煮的漿。2.權利要求1所述的方法，其中所述燒堿液具有每升100和130克NaOH之間的有效堿水平。3.權利要求1所述的方法，其中所述不同的堿性溶液包括冷堿提取堿性濾液。4.權利要求3所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液具有每升50和75克NaOH之間的有效堿水平。5.權利要求4所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液具有每升60和68克NaOH之間的有效堿水平。6.權利要求4所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液用燒堿液提濃以增加它的有效堿濃度。7.權利要求1所述的方法，其中所述煮液包括代替燒堿液的冷堿提取堿性濾液。8.權利要求7所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液具有每升50和75克NaOH之間的有效堿水平。9.權利要求7所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液具有每升60和68克NaOH之間的有效堿水平。10.權利要求7所述的方法，其中所述冷堿提取堿性濾液用燒堿液提濃。11.權利要求1所述的方法，其中熱黑液連同冷堿提取堿性濾液用于所述蒸煮步驟。12.權利要求11所述的方法，其中所述熱黑液具有每升38和50克NaOH之間的有效堿水平。13.權利要求11所述的方法，其中所述熱黑液具有每升40和45克NaOH之間的有效堿水平。14.權利要求13所述的方法，其中所述熱黑液用燒堿液提濃以增加它的有效堿濃度。15.權利要求1所述的方法，其中將所述蒸煮的漿進行冷堿提取(CCE)階段之后，產生具有超過98%的α含量的純化的漿。16.權利要求15所述的方法，其中所述純化的漿具有7和9之間的卡伯值。17.權利要求1所述的方法，其中所述第一量的燒堿液提供至少10%的中和期中使用的總有效堿載量。18.權利要求1所述的方法，其中所述第一量的燒堿液提供至少13%和25%之間的中和期中使用的總有效堿載量。19.漿加工方法，包括 將含漿有機材料加入消化器； 進行預水解； 將第一量的燒堿液作為中和液加入所述消化器；加入所述第一量的燒堿液之后，將包括第一量的冷堿提取堿性濾液的溶液加入所述消化器以完成中和液； 用煮液置換所述中和液，所述煮液包括至少用另外量的燒堿液提濃的熱黑液，之后是第二量的冷堿提取堿性濾液； 在所述消化器中蒸煮所述含漿有機材料；和 從所述消化器排出所述蒸煮的漿。20.權利要求19所述的方法，其中所述燒堿液具有每升100和130克NaOH之間的有效堿水平。21.權利要求20所述的方法，其中所述第一量的燒堿液提供至少10%的中和期中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·M·萊特，
申請(專利權)人：巴伊亞特種纖維素公司，
類型：
國別省市：