專利名稱：用于半化學(xué)漿化的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及用于從木質(zhì)纖維素材料制造半化學(xué)漿 的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
半化學(xué)槳化方法是己知的。參見(jiàn)，如Temler的美國(guó)專利 4,229,251; Hammond等人的美國(guó)專利4,073,678。與包括Lo-Solids Cooking的漿化方法相比，半化學(xué)漿化方法具有不同的要求和不同的操 作條件，如Marcoccia等人的美國(guó)專利5,489,363中所公開(kāi)的那些。在制造半化學(xué)漿(產(chǎn)率范圍在65-85%的漿，典型的用于盒子 制造中使用的波紋媒介的生產(chǎn))時(shí)，可以使用幾種不同的化學(xué)品，如 NaOH、 Na2C03、 Na2S03、牛皮紙白液或牛皮紙綠液。在某些情況下， 可以使用高溫(大于160。C)和短蒸煮時(shí)間(1小時(shí)或更短)來(lái)制造半化學(xué) 漿。在獨(dú)立的半化學(xué)漿工廠，NaOH、 Na2C03和Na2S03可單獨(dú) 或組合或次組合使用。這些化學(xué)品或許是有利的，因?yàn)樗鼈兊臍馕逗?小且可在典型的用于牛皮紙液體的相對(duì)簡(jiǎn)單的回收系統(tǒng)中回收，特別 是使用NaOH和/或Na2C03時(shí)。每種化學(xué)品或其組合可從所使用的不
同類型木材中產(chǎn)生其自身的漿特性(如，不同類型的硬木)。因此，具體 組合或次組合可根據(jù)生產(chǎn)者的個(gè)別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇。簡(jiǎn)單工藝和較短保留時(shí)間可使進(jìn)行多級(jí)蒸煮工藝的嘗試不 切合實(shí)際。半化學(xué)生產(chǎn)設(shè)備在牛皮紙工廠中運(yùn)行時(shí)，從化學(xué)組成的觀點(diǎn) 看，使用綠液是合理的。綠液通過(guò)燃燒牛皮紙黑液并將得到的產(chǎn)物溶
解到白液中而制備。白液通常包括NaOH和Na2S的混合物，綠液除了 包括從燃燒黑液得到的產(chǎn)物中的化學(xué)品外也包括這些化學(xué)品。在配有 提取篩的蒸煮器中使用綠液時(shí)，通過(guò)提取篩提取廢液，提取篩頻繁被 木質(zhì)素涂敷。堵塞或涂敷可能由因?yàn)檎糁蠼Y(jié)束時(shí)的低pH而從溶液中沉積 出的木質(zhì)素引起。pH降低可能由碳酸根(CO,)的燃燒引起。由于曝露 于堿性蒸煮條件下的木質(zhì)素的溶解度隨pH下降而降低，它可能形成粘 性的油狀物質(zhì)，涂在蒸煮器篩子上并可使它們不起作用，從而被迫關(guān) 閉并清洗該蒸煮器。為了克服這種潛在的問(wèn)題，許多配有這類設(shè)備的工廠或許隨 著綠液加入大量牛皮紙白液(如，高達(dá)總化學(xué)品進(jìn)料的20-30%)，以便 在蒸煮結(jié)束時(shí)保持較高pH。然而，蒸煮開(kāi)始時(shí)較高的pH可能對(duì)漿產(chǎn) 率有副作用并可能使運(yùn)轉(zhuǎn)不經(jīng)濟(jì)，這是由于生產(chǎn)白液比綠液貴。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面，本發(fā)明的某些實(shí)施方式通常涉及抑制用于半化 學(xué)漿化的蒸煮容器中的黑液提取篩結(jié)垢的方法。該方法可包括將木 質(zhì)纖維素材料和綠液進(jìn)料至用于半化學(xué)漿化的蒸煮容器中；蒸煮用于 半化學(xué)漿化的蒸煮容器中的所述木質(zhì)纖維素材料，以致部分或全部木 質(zhì)素從該木質(zhì)纖維素材料中分離出來(lái)，其中木質(zhì)素溶解到蒸煮液中；
通過(guò)提取篩提取包括溶解的木質(zhì)素的黑液，其中所述黑液是在半化學(xué) 漿化工藝中在蒸煮容器中形成的；和在蒸煮容器中位于或靠近提取篩 處加入白液或堿，以致提取篩處或其附近的PH升高并抑制木質(zhì)素粘附 到提取篩上。在一個(gè)方面，本發(fā)明的某些實(shí)施方式通常涉及用于木質(zhì)纖維 素材料的半化學(xué)漿化工藝的蒸煮容器，其中該工藝抑制蒸煮容器中的 黑液提取篩結(jié)垢。該蒸煮容器可包括第一輸入管道，向蒸煮容器運(yùn) 載綠液；第二輸入管道，向蒸煮容器運(yùn)載木質(zhì)纖維素材料；空腔，在 其中木質(zhì)素從木質(zhì)纖維素材料中分離出來(lái)并溶解到蒸煮液中；提取篩， 其與提取管道相連，提取包括溶解的木質(zhì)素的黑液，其中該黑液是在 半化學(xué)漿化工藝中在蒸煮容器中形成的；和第三輸入管道，用于輸送 白液或堿至蒸煮容器中位于或靠近提取篩處，以致提取篩處或其附近 的pH升高并抑制木質(zhì)素粘附到提取篩上。


圖1說(shuō)明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的蒸煮器。
圖2說(shuō)明本發(fā)明另一實(shí)施方式的蒸煮器。
具體實(shí)施例方式在一個(gè)方面，本發(fā)明的某些實(shí)施方式通常涉及在蒸煮結(jié)束時(shí) 提高pH。這可使提取篩在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持干凈?？赏ㄟ^(guò)回路和/或中心 管在蒸煮結(jié)束時(shí)加入白液或NaOH (或任何其他堿)來(lái)提高pH。蒸煮結(jié)束時(shí)蒸煮液(如，含木質(zhì)素的黑液)的pH應(yīng)當(dāng)是10或 更高，優(yōu)選在10-13之間，最優(yōu)選在10-12之間。根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施方式，與提取篩上方液體的pH相比
較，可提高提取篩處或其附近的pH。而這又可增加提取篩處或其附近
的木質(zhì)素的溶解度。在某些實(shí)施方式中，提高進(jìn)行半化學(xué)漿化的容器中位于提取 篩或其附近處的液體的pH水平。在某些實(shí)施方式中，這可增加木質(zhì)素 的溶解度并也可降低提取篩堵塞的趨勢(shì)。圖1顯示包括蒸煮器110的半化學(xué)漿化系統(tǒng)100的一部分。 對(duì)蒸煮器110的輸入包括管道102，其通常包含至少綠液和包括木質(zhì)纖 維素材料的未蒸煮的漿。管道102(或另一管道)可向蒸煮器110供給其 他化學(xué)品，如NaOH、 Na2C03、 Na2S03和/或白液。對(duì)蒸煮器110的輸 入還包括管道108，其供給白液、NaOH(和/或其他堿)和/或其他試劑， 這些物質(zhì)可增加木質(zhì)素的溶解度和/或降低提取篩堵塞的可能性。漿在蒸煮器110中蒸煮，該蒸煮器包含多個(gè)提取篩。盡管蒸 煮器110可在不同高度包含多個(gè)提取篩，提取篩112說(shuō)明廢液(即黑液) 從蒸煮器110中除去或提取的地方。黑液通過(guò)管道114提取，其分為 管道116和管道106。管道116的流出物與管道108的流出物(如白液 和/或NaOH)混合并通過(guò)管道118再循環(huán)到蒸煮器110中。該循環(huán)回路 可促進(jìn)黑液中的木質(zhì)素的有效提取，而可能降低所需的白液和/或 NaOH的量。管道118的末端位于提取篩112處或其附近。在蒸煮器里， 管道118的末端可將管道118中的內(nèi)容物輸送在位于或靠近提取篩112 的集中區(qū)域或者可將該內(nèi)容物輸送到位于或靠近提取篩112的幾乎整 個(gè)表面處?；蛘?，管道118的末端可并入提取篩112。加入點(diǎn)到提取篩 的距離可以使得提取篩的幾乎整個(gè)表面的pH升高，以便抑制木質(zhì)素粘 附到提取篩上。
圖2顯示包括蒸煮器210另一半化學(xué)漿化系統(tǒng)200的一部分。 對(duì)蒸煮器210的輸入包括管道202，其通常包含至少綠液和未蒸煮的 槳。管道202也可供給其他化學(xué)品，如NaOH、 Na2C03、 Na2S03禾口/ 或白液。對(duì)蒸煮器210的輸入還包括通過(guò)管道208輸入液體，如白液、 NaOH (和/或其他堿)和/或其他試劑，這可增加木質(zhì)素的溶解度和/或降 低提取篩堵塞的可能性。漿在蒸煮器210中蒸煮，該蒸煮器包含多個(gè)提取篩。盡管蒸 煮器210可在不同高度包含多個(gè)提取篩，提取篩212說(shuō)明廢液(即黑液) 從蒸煮器210中除去或提取的地方。在說(shuō)明性實(shí)施方式中，黑液通過(guò) 管道206提取。液體供給管道208進(jìn)料至和/或經(jīng)過(guò)(如所示)蒸煮器的中心管 220。液體供給管道208和/或中心管220的末端位于提取篩212處或其 附近。液體供給管道208和/或中心管220的末端可將液體供給管道208 和/或中心管220的內(nèi)容物輸送在位于或靠近提取篩212的集中區(qū)域或 者可將該內(nèi)容物輸送到位于或靠近提取篩212的幾乎整個(gè)表面處?；?者，液體供給管道208和/或中心管220的末端可并入提取篩212。加 入點(diǎn)到提取篩的距離可以使得提取篩的幾乎整個(gè)表面的pH升高，以便 抑制木質(zhì)素粘附到提取篩上。此外，在某些實(shí)施方式中，可以在單個(gè)方法或容器中將循環(huán) 回路和中心管聯(lián)合起來(lái)。雖然結(jié)合當(dāng)前認(rèn)為最實(shí)用和優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 描述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并不限于公開(kāi)的實(shí)施方式，相反，其意欲涵蓋 落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種改動(dòng)和等效安排。
權(quán)利要求
1. 抑制用于半化學(xué)漿化的蒸煮容器中的黑液提取篩結(jié)垢的方法，所述方法包括下列步驟將木質(zhì)纖維素材料和綠液進(jìn)料至用于半化學(xué)漿化的蒸煮容器中；蒸煮用于半化學(xué)漿化的蒸煮容器中的所述木質(zhì)纖維素材料，以致部分或全部木質(zhì)素從該木質(zhì)纖維素材料中分離出來(lái)，其中木質(zhì)素溶解到蒸煮液中；通過(guò)提取篩提取包括溶解的木質(zhì)素的黑液，其中所述黑液是在半化學(xué)漿化工藝中在蒸煮容器中形成的；和在蒸煮容器中位于或靠近提取篩處加入白液或堿，以致提取篩處或其附近的pH升高并抑制木質(zhì)素粘附到提取篩上。
2. 權(quán)利要求1的方法，其中所述加入白液或堿的步驟包括在蒸煮 容器中加入白液和堿。
3. 權(quán)利要求1的方法，其中所述堿包括NaOH。
4. 權(quán)利要求1的方法，其中所述將木質(zhì)纖維素材料進(jìn)料至蒸煮容 器中的步驟還包括將NaOH、 Na2C03、 Na2S03或白液中的至少一種進(jìn) 料至蒸煮容器中。
5. 權(quán)利要求1的方法，其中所述在蒸煮容器中位于或靠近提取篩 處加入白液或堿的步驟在蒸煮即將結(jié)束時(shí)進(jìn)行，此時(shí)大部分木質(zhì)素己 經(jīng)從木質(zhì)纖維素材料中提取出來(lái)。
6. 權(quán)利要求1的方法，其中所述在蒸煮容器中位于或靠近提取篩 處加入白液或堿的步驟利用從蒸煮容器中心經(jīng)過(guò)的中心管進(jìn)行。
7. 權(quán)利要求1的方法，其中所述在蒸煮容器中位于或靠近提取篩處加入白液或堿的步驟利用包括白液或NaOH和黑液的混合物的循環(huán) 回路進(jìn)行，其中所述黑液包括溶解的木質(zhì)素。
8. 權(quán)利要求1的方法，其中所述在蒸煮容器中位于或靠近提取篩 處加入白液或堿的步驟在提取篩處或其附近產(chǎn)生比提取篩上方蒸煮液 pH高的局部升高的pH。
9. 權(quán)利要求1的方法，其中蒸煮結(jié)束時(shí)蒸煮液的pH是10或更高。
10. 權(quán)利要求1的方法，其中蒸煮結(jié)束時(shí)蒸煮液的pH在10-13 之間。
11. 權(quán)利要求1的方法，其中蒸煮結(jié)束時(shí)蒸煮液的pH在10-12 之間。
12. 用于木質(zhì)纖維素材料的半化學(xué)漿化工藝的蒸煮容器，其中所 述工藝抑制蒸煮容器中的黑液提取篩結(jié)垢，所述蒸煮容器包括第一輸入管道，向蒸煮容器運(yùn)載綠液； 第二輸入管道，向蒸煮容器運(yùn)載木質(zhì)纖維素材料； 空腔，在其中木質(zhì)素從木質(zhì)纖維素材料中分離出來(lái)并溶解到蒸煮 液中；提取篩，其與提取管道相連，提取包括溶解的木質(zhì)素的黑液，其 中該黑液是在半化學(xué)漿化工藝中在蒸煮容器中形成的；和第三輸入管道，用于輸送白液或堿至蒸煮容器中位于或靠近提取 篩處，以致提取篩處或其附近的pH升高并抑制木質(zhì)素粘附到提取篩 上。
13. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中第三輸入管道輸送白液和堿。
14. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中該堿包括NaOH。
15. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中第一和第二輸入管道包括單 個(gè)輸入管道。
16. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，還包括第四輸入管道，用于將NaOH、 Na2C03、 Na2S03或白液中的至少一種進(jìn)料至蒸煮過(guò)程。
17. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中該提取篩位于蒸煮器的末端， 在此大部分木質(zhì)素已經(jīng)從木質(zhì)纖維素材料中提取出來(lái)。
18. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中所述第三輸入管道包括從蒸 煮容器中心經(jīng)過(guò)的中心管。
19. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中所述第三輸入管道包括循環(huán) 回路，用于再循環(huán)部分黑液及白液或堿的混合物。
20. 權(quán)利要求12的蒸煮容器，其中第三輸入管道位于提取篩處 或其附近，以便在提取篩處或其附近產(chǎn)生比提取篩上方蒸煮液pH高的 局部升高的pH。
全文摘要
使木質(zhì)素在半化學(xué)漿化工藝中的提取篩上粘附最小化的方法和設(shè)備。該方法和設(shè)備通常涉及供給白液和NaOH來(lái)提高提取篩處或其附近的蒸煮液的pH。
文檔編號(hào)D21C7/00GK101387087SQ20081013495
公開(kāi)日2009年3月18日 申請(qǐng)日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月7日
發(fā)明者C·貝蒂爾·斯特龍伯格 申請(qǐng)人:安德里茲有限公司