(10)申请公布号 CN 103003487 A
(43)申请公布日 2013.03.27C N 103003487 A
*CN103003487A*
(21)申请号 201080067879.1
(22)申请日 2010.08.18
10-2010-0042681 2010.05.06 KR
2010118498 2010.05.04 RU
12/789,307 2010.05.27 US
D21C 1/06(2006.01)D21C 3/02(2006.01)(71)申请人巴伊亚特种纤维素公司 地址巴西巴伊亚州
(72)发明人M·M·莱特
(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限
公司 11245
代理人赵蓉民 陆惠中
(54)发明名称
(57)摘要
与预水解牛皮纸浆制法(PHKP)结合使用的
浆加工方法，包括将木屑或相似的材料加入反应
容器，进行预水解，和用第一量的烧碱液、之后是
碱液提浓——中和混合物。
用煮液替换中和液，所述煮液包括热黑液和碱性滤液，任选地用烧碱液
浆可显示非常低的残留半纤维素和最佳范围内的
卡伯值。(30)优先权数据
(85)PCT申请进入国家阶段日
2012.12.31
(86)PCT申请的申请数据
PCT/IB2010/002311 2010.08.18
(87)PCT申请的公布数据
WO2011/138634 EN 2011.11.10
(51)Int.Cl.权利要求书3页 说明书18页 附图14页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请
权利要求书 3 页 说明书 18 页 附图 14 页
1.加工已在反应容器中进行预水解的含浆有机材料的方法，包括：
将第一量的烧碱液作为中和液加入所述反应容器；
加入所述第一量的烧碱液之后，将不同的碱性溶液加入所述反应容器以完成所述中和液；
用煮液置换所述中和液；
在所述反应容器中蒸煮所述含浆有机材料；和
从所述反应容器排出所述蒸煮的浆。
2.权利要求1所述的方法，其中所述烧碱液具有每升100和130克NaOH之间的有效碱水平。
3.权利要求1所述的方法，其中所述不同的碱性溶液包括冷碱提取碱性滤液。
4.权利要求3所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液具有每升50和75克NaOH之间的有效碱水平。
5.权利要求4所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液具有每升60和68克NaOH之间的有效碱水平。
6.权利要求4所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液用烧碱液提浓以增加它的有效碱浓度。
7.权利要求1所述的方法，其中所述煮液包括代替烧碱液的冷碱提取碱性滤液。
8.权利要求7所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液具有每升50和75克NaOH之间的有效碱水平。
9.权利要求7所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液具有每升60和68克NaOH之间的有效碱水平。
10.权利要求7所述的方法，其中所述冷碱提取碱性滤液用烧碱液提浓。
11.权利要求1所述的方法，其中热黑液连同冷碱提取碱性滤液用于所述蒸煮步骤。
12.权利要求11所述的方法，其中所述热黑液具有每升38和50克NaOH之间的有效碱水平。
13.权利要求11所述的方法，其中所述热黑液具有每升40和45克NaOH之间的有效碱水平。
14.权利要求13所述的方法，其中所述热黑液用烧碱液提浓以增加它的有效碱浓度。
15.权利要求1所述的方法，其中将所述蒸煮的浆进行冷碱提取(CCE)阶段之后，产生具有超过98%的α含量的纯化的浆。
16.权利要求15所述的方法，其中所述纯化的浆具有7和9之间的卡伯值。
17.权利要求1所述的方法，其中所述第一量的烧碱液提供至少10%的中和期中使用的总有效碱载量。
18.权利要求1所述的方法，其中所述第一量的烧碱液提供至少13%和25%之间的中和期中使用的总有效碱载量。
19.浆加工方法，包括：
将含浆有机材料加入消化器；
进行预水解；
将第一量的烧碱液作为中和液加入所述消化器；
加入所述第一量的烧碱液之后，将包括第一量的冷碱提取碱性滤液的溶液加入所述消化器以完成中和液；
用煮液置换所述中和液，所述煮液包括至少用另外量的烧碱液提浓的热黑液，之后是第二量的冷碱提取碱性滤液；
在所述消化器中蒸煮所述含浆有机材料；和
从所述消化器排出所述蒸煮的浆。
20.权利要求19所述的方法，其中所述烧碱液具有每升100和130克NaOH之间的有效碱水平。
21.权利要求20所述的方法，其中所述第一量的烧碱液提供至少10%的中和期中使用的总有效碱载量。
22.权利要求21所述的方法，其中所述第一量的烧碱液提供13%和25%之间的中和期中使用的总有效碱载量。
23.权利要求20所述的方法，其中所述第一量的冷碱提取碱性滤液具有每升50和75克NaOH之间的有效碱水平。
24.权利要求20所述的方法，其中所述第一量的冷碱提取碱性滤液具有每升60和68克NaOH之间的有效碱水平。
25.权利要求24所述的方法，其中所述第一量的冷碱提取碱性滤液用烧碱液提浓。
26.权利要求19所述的方法，其中所述第二量的冷碱提取碱性滤液具有每升50和75克NaOH之间的有效碱水平。
27.权利要求26所述的方法，其中所述第二量的冷碱提取碱性滤液具有每升60和68克NaOH之间的有效碱水平。
28.权利要求27所述的方法，其中所述第二量的冷碱提取碱性滤液用烧碱液提浓。
29.权利要求19所述的方法，其中所述热黑液占所述总煮液的至少一半。
30.权利要求19所述的方法，其中所述热黑液具有每升38和50克NaOH之间的有效碱水平。
31.权利要求19所述的方法，其中所述热黑液具有每升40和45克NaOH之间的有效碱水平。
32.权利要求31所述的方法，其中所述热黑液用烧碱液或冷碱提取碱性滤液提浓。
33.权利要求19所述的方法，其中将所述蒸煮的浆进行冷碱提取(CCE)阶段之后，产生具有超过97%的α含量的纯化的浆。
34.权利要求35所述的方法，其中所述蒸煮的浆具有8和12之间的卡伯值。
35.来自植物物质的半纯化的浆，所述半纯化的浆在蒸煮之后但冷碱抽提之前，具有如依据S18溶解度测量的小于3.0%的残留半纤维素含量以及大于8的卡伯值。
36.权利要求35所述的半纯化的浆，其中所述植物物质是硬木材。
37.权利要求35所述的半纯化的浆，其中，冷碱抽提之后但漂白之前，如依据S18溶解度测量的，所述半纤维素含量不大于1.7%，并且卡伯值不小于9。
38.蒸煮浆的方法，包括以下步骤：
将木素纤维素材料置于反应容器中并进行预水解；
将中和液加入所述反应容器，所述中和液包括作为垫的具有每升100和130克NaOH之
间的有效碱水平的第一量的烧碱液，之后第一量的不同的溶液——包括具有每升60和68克NaOH之间的有效碱水平的碱性滤液，所述第一量的烧碱液包括10%和30%之间的中和期中的总有效碱载量；
用煮液置换所述反应容器中的所述中和液，所述煮液包括具有每升30和50克NaOH之间的有效碱水平的热黑液和具有每升50和75克NaOH之间的有效碱水平的冷碱提取碱性滤液；
在所述反应容器中蒸煮所述含浆有机材料；和
从所述反应容器排出所述蒸煮的浆，所述蒸煮的浆具有如依据S18溶解度测量的3.1%或更少的残留半纤维素含量。
39.权利要求38所述的方法，其中所述木素纤维素材料包括硬木材。
40.权利要求38所述的方法，其中蒸煮期间所述反应容器的温度在150和153摄氏度之间。
41.权利要求38所述的方法，其中所述蒸煮的浆具有大于8.0的卡伯值。
42.权利要求38所述的方法，其中所述煮液用烧碱液提浓。
1/18页
高α溶解浆生产的方法和系统[0001] 发明背景
发明领域
[0002]
发明领域总体上涉及浆加工，更具体地涉及结合牛皮纸化学制浆方法处理来自冷
碱提取（caustic extraction ）的流出物的改进的方法和系统。
[0003] 背景
[0004] 来自木材和植物材料的浆具有大量的商业用途。虽然最常见的用途之一是在造纸中，但是浆还可用于生产许多其它产品，包括人造丝和其它合成材料以及醋酸纤维素和纤维素酯，其用于，例如，制造过滤丝束（filter tow ）、布、包装薄膜和。
[0005] 存在许多加工木材和植物材料以制造浆和纸的化学和机械方法。基本的加工步骤包括准备原料(例如，剥皮和切碎)、用机械或化学手段(例如，磨碎、精炼或蒸煮)分离木纤维以从木纤维的纤维素分离木质素和提取物、通过漂白去除着剂、和将产生的加工的浆形成纸或其它产品。除了和结合浆和纸制造，造纸厂还通常具有生产和回收化学剂，收集和加工副产品以产生能量，和去除和处理废物以使对环境影响减到最小的设施。
[0006] “制浆(pulping)”通常指实现纤维分离的过程。木材和其它植物材料包括纤维素、半纤维素、木质素和其它次要成分。木质素是散布在个体纤维之间的聚合物网络，并充当细胞间粘合剂以将个体木纤维
粘结在一起。在制浆工艺期间，破碎木质素大分子，由此解放个体纤维质纤维和溶解可引起纸或其它终产品变和将来分解的杂质。
[0007] 牛皮纸浆制法是通常使用的制浆工艺。例如，可使用从牛皮纸制浆工艺生产的纸，来制备包装工业中使用的漂白的盒纸板和衬板。传统的牛皮纸浆制法用被称作“烧碱液”的氢氧化钠和硫化钠的水性混合物处理木材。该处理破坏木质素和纤维素之间的连接和将大部分木质素和部分半纤维素大分子降解成在强碱溶液中可溶的碎片。将木质素从周围的纤维素释放的该过程称作去木质作用。此后将可溶的部分从纤维素浆分离。
[0008] 图1显示传统的牛皮纸浆制法100的流程图。方法100包括将木屑(chip)(或其它含有有机浆的原料)118和碱性溶液投入到称作消化器的高压反应容器中以实现去木质作用，这被称作“蒸煮”阶段121。将木屑与烧碱液111混合，烧碱液111可从下游过程产生或由单独的来源提供。去木质作用可需要几个小时，将去木质作用的程度表示为无单位“H 因子”，这被通常定义，以便在100℃煮一小时等于1的H 因子。因为高温，由于蒸汽的引入，反应容器常常被加压。蒸煮步骤将近结束时，将反应容器降低到大气压，由此释放蒸汽和挥发物。
[0009] 蒸煮中使用的烧碱液可以是，例如，含有氢氧化钠(NaOH)和硫化钠(Na 2S)的苛性碱溶液。烧碱液的性质常常以有效碱(EA)和硫化度（sulfidity ）来表示。有效碱浓度可被计算为氢氧化钠的重量加硫
化钠的二分之一重量，并代表每升液体的氢氧化钠当量，表示为克每升。有效碱载量如氢氧化钠表示每木材烘干重量的氢氧化钠当量，以百分数表示。硫化度是硫化钠的二分之一重量与氢氧化钠的重量和硫化钠的二分之一重量之和的比，以百分数表示。说 明 书CN 103003487 A
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