木质纤维素材料的绿液预处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及木质纤维素材料的绿液预处理工艺，该工艺包括以下步骤：（ａ）将木质纤维素材料汽蒸在１到６０分钟之间的第一时间段；（ｂ）在汽蒸之后，在１１０℃到１５０℃之间的温度下在浸渍罐中使用绿液将所述汽蒸过的木质纤维素材料浸渍小于等于５分钟的第二时间段；和（ｃ）在浸渍之后，在蒸煮器中连续蒸煮所述木质纤维素材料来制备化学级纸浆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体涉及在连续的硫酸盐法制浆工艺中浸渍木质纤维素材料和蒸煮浸渍 的木质纤维素材料。
技术介绍
已经提出在木质纤维素材料，包括例如软木片和硬木片处理过程中使用黑 液、绿液和/或白液作为浸渍液的方案。参见例如美国专利No. 5，674，359 ；美国专利 No. 3，520，773 ；美国专利 No. 1，691，511 ；EP 0810321B1 ；Svedman 等人，使用绿液及其衍 生物改进硫酸盐法制浆工艺，《造纸工业技术协会杂志》，第81卷，第10期，第151-158页 (1998 年 10 月)(Svedman et al. , The Useof Green Liquor And Its Derivatives in Improving Kraft Pulping,TappiJournal Vol. 81,No. 10,pp. 151-158(Oct. 1998)) ；Ban等 人，对硫酸盐法制浆操作的低成本高回报的改进，《造纸工业技术协会2001制浆会议期刊》 (Ban et al. , Low Capital, High Return Modifications to Kraft PulpingOperations, Tappi 2001 Pulping Conference) ；Ban等人，预处理制浆参数的选择相关性改进的硫 酸盐法制浆工艺的绿液预处理条件的优化，Paperia jaPuu-《造纸和木材杂志》，第86H 2 其月，第 102-108 M (2004) (Ban et al. ， The Relationship of Pretreatment Pulping Parameters With Respect toSelectivityOptimization of Green Liquor Pretreatment Conditions forlmproved Kraft Pulping, Paperia ja Puu—Paper and Timber, Vol. 86，No. 2，pp. 102-108(2004)) ；Ban等人，绿液(GL)预处理和纸浆质量之间的 基本相关性，《2002造纸工业技术协会秋季会议和商品交易会》(Ban et al. , Fundamental Correlations Between Green Liquor (GL)Pretreatment andPulp Qualities,2002 Tappi Fall Conference&Trade Fair) ；Ban等人，软木片的硫酸盐绿液预处理(Ban et al.， Kraft Green Li quor Pretreatmentof Softwood Chips)。纸浆碳水化合物的化学影响 (II)，《纸浆与造纸科学杂志》，第29卷，第4期，第114-119页(2003年4月)(Part II Chemical Effectof Pulp Carbohydrates,Journal of Pulp and Paper Science,Vol. 29, No. 4，pp. 114-119 (April 2003)) ；Mao等人，对使用近中性半纤维素预提取工艺的硬木生 物炼制的技术评估，《2007美国化学工程师协会年会会议期刊》(Mao，et al.，Technical Evaluation of a Hardwood Biorefinery Using the "Near-Neutral，，Hemicellulose Pre-Extraction Process, 2007 AIChE AnnualMeeting) ；Lucia等人，木片的绿液预处理可 提高制浆效率，《造纸时代》，2002年11月/12月，第24-26 (Lucia et al.，Green Liquor Pretreatment of ChipsCould Boost Kraft Pulping Efficiency, PaperAge, Now/Dec 2002，pp.24-26)。黑液浸渍工艺例如在美国专利No. 5，192，396和美国专利No. 5，346，591中有所描述。另外，存在于黑液中的高硫化度的重要性及其在浸渍工艺中的使用在美国专利 No. 5，660, 686中有所描述。虽然已知黑液可用，但是其使用可能涉及一些难题。难题之一可能是出现PH值的 改变，导致不期望的木质素的析出。另一个难题是只是在黑液中存在的材料可能对纸浆质 量和化学药品消耗量不利。已知硫化钠与氢氧化钠的比率可能对获得高硫化度的液体很重要。已经提出的方案还包括绿液作为浸渍介质的使用。但是这些方案涉及批处理过程 或需要长浸渍时间(例如超过30分钟)，这需要大的和/或多个容器来在用于制造化学级 纸浆的商业性连续工艺中保持恒定的生产率。这些现有方法具有缺点，例如与增加资金成 本和维修成本相关。已经发现，绿液短时间用作浸渍液是有利的。绿液的优点是含有存在于黑液中的 有利的硫化合物，而不含黑液中的其他不期望的固体化合物。而且，硫化钠与氢氧化钠的比 率可能较高。
技术实现思路
在一方面，本专利技术总体涉及用于制备化学级纸浆的连续工艺，所述工艺包括以下 步骤(a)将木质纤维素材料汽蒸在1到60分钟内的第一时间段；(b)汽蒸之后，在110°C 到150°c之间的温度下在浸渍罐中使用绿液将所述汽蒸过的木质纤维素材料浸渍小于等于 5分钟的第二时间段；和(c)浸渍之后，在蒸煮器中连续蒸煮所述木质纤维素材料来制备化 学级纸浆。附图说明图1是具有浸渍功能的双罐蒸煮系统的示意图。 具体实施例方式所用术语“黑液”、“白液”和“绿液”与其在制浆和造纸
中的其通常理解 意思一致。例如，黑液可通常指在蒸煮过程中提取的液体或蒸煮后的残余液体；白液可通常 指氢氧化钠和硫化氢钠的混合物；绿液可通常指来自回收锅炉的溶解的无机熔融物。绿液 可包括例如硫化钠、碳酸钠和氢氧化钠。该工艺中使用的木质纤维素材料通常为木片，该木片为软木或硬木种类或其混合 物。还可能使用其他纤维素材料，例如麦秆、西沙尔麻下脚(begasse)等。图1示意性地示出涉及双罐系统的连续工艺，绿液浸渍在绿液罐中进行，蒸煮在 蒸煮器中进行。作为示例，该系统可包括高压送料机10或其他加压装置，例如用于升高木 质纤维素材料浆料压力的泵，其给浸渍罐11进料；通到浸渍罐11顶部13的高压入口管道 12 ；和从浸渍罐11顶部处的过滤筛后经过到达高压送料机10或进料系统中其他位置的返 回管道17。预汽蒸的木质纤维素材料(例如在大气压力下汽蒸的木质纤维素材料)可进料到 高压送料机10或其他加压装置。可替代地，木质纤维素材料可在从高压送料机10或其他加 压装置转移之后在进入浸渍罐11 (或甚至在浸渍罐11初级阶段)之前在高压下汽蒸。汽蒸可在任意压力下进行，并且可能在过热条件下进行。绿液、白液和/或黑液可添加到管道17，以进行浸渍，并且添加到与蒸煮器30相连 的各再循环管道和系统，蒸煮器30可以是适用于使用液体蒸煮木质纤维素材料的任何蒸 煮器。浆料(木质纤维素材料和液体)通过管道29进料到蒸煮器30的顶部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备化学级纸浆的连续工艺，所述工艺包括以下步骤：　　（ａ）将木质纤维素材料汽蒸在１到６０分钟之间的第一时间段；　　（ｂ）在汽蒸之后，在１１０℃到１５０℃之间的温度下在浸渍罐中使用绿液将所述汽蒸过的木质纤维素材料浸渍小于或等于５分钟的第二时间段；和　　（ｃ）在浸渍之后，在蒸煮器中连续蒸煮所述木质纤维素材料来制备化学级纸浆。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：纳姆西星，
申请(专利权)人：安德里兹有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]