RU2500688C2 - Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof - Google Patents
Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2500688C2 RU2500688C2 RU2010112495/05A RU2010112495A RU2500688C2 RU 2500688 C2 RU2500688 C2 RU 2500688C2 RU 2010112495/05 A RU2010112495/05 A RU 2010112495/05A RU 2010112495 A RU2010112495 A RU 2010112495A RU 2500688 C2 RU2500688 C2 RU 2500688C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- soap
- oil mixture
- cooking
- cellulose
- pulp
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 49
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 105
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 87
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 74
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 claims description 54
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 46
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 43
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 41
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 23
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 235000018185 Betula X alpestris Nutrition 0.000 claims description 16
- 235000018212 Betula X uliginosa Nutrition 0.000 claims description 16
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 claims description 12
- 239000011121 hardwood Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 claims description 8
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 7
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 5
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 abstract description 35
- 229920005989 resin Polymers 0.000 abstract description 35
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003265 pulping liquor Substances 0.000 abstract 1
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 19
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000011122 softwood Substances 0.000 description 10
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 7
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 6
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 6
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 6
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 6
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 6
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 6
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 6
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 229930182558 Sterol Natural products 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000003702 sterols Nutrition 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 3
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 3
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 3
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 3
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 3
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 3
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 3
- -1 for example Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 3
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 3
- 150000003432 sterols Chemical class 0.000 description 3
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N Abietic-Saeure Natural products C12CCC(C(C)C)=CC2=CCC2C1(C)CCCC2(C)C(O)=O RSWGJHLUYNHPMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000166124 Eucalyptus globulus Species 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 241000218652 Larix Species 0.000 description 2
- 235000005590 Larix decidua Nutrition 0.000 description 2
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 2
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 2
- KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N Peracetic acid Chemical compound CC(=O)OO KFSLWBXXFJQRDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 2
- 241000219000 Populus Species 0.000 description 2
- 241000183024 Populus tremula Species 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 2
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 2
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 2
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 4,4,4-trifluorobutan-2-one Chemical compound CC(=O)CC(F)(F)F BTXXTMOWISPQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000283070 Abies balsamea Species 0.000 description 1
- 235000007173 Abies balsamea Nutrition 0.000 description 1
- BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N Abietic acid Natural products CC(C)C1=CC2=CC[C@]3(C)[C@](C)(CCC[C@@]3(C)C(=O)O)[C@H]2CC1 BQACOLQNOUYJCE-FYZZASKESA-N 0.000 description 1
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N Rosin Natural products O(C/C=C/c1ccccc1)[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 KHPCPRHQVVSZAH-HUOMCSJISA-N 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 239000002154 agricultural waste Substances 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- SKMZPYILQSEODV-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide;carbonic acid Chemical compound O=C=O.OC(O)=O SKMZPYILQSEODV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000002144 chemical decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930013686 lignan Natural products 0.000 description 1
- 235000009408 lignans Nutrition 0.000 description 1
- 150000005692 lignans Chemical class 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 235000021309 simple sugar Nutrition 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 1
- 150000001629 stilbenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N trans-cinnamyl beta-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC=CC1=CC=CC=C1 KHPCPRHQVVSZAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003626 triacylglycerols Chemical class 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/08—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
- D21C9/086—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching with organic compounds or compositions comprising organic compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C9/00—After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
- D21C9/08—Removal of fats, resins, pitch or waxes; Chemical or physical purification, i.e. refining, of crude cellulose by removing non-cellulosic contaminants, optionally combined with bleaching
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к способу удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы, характеризующемуся нагреванием целлюлозного материала в присутствии варочного раствора, который получают путем добавления мыльно-масляной смеси к варочному щелоку. Изобретение предлагает варочный раствор для использования при производстве целлюлозы, содержащий белый щелок и мыльно-масляную смесь, а также обессмоленную целлюлозу, полученную путем удаления экстрактивных веществ в присутствии мыльно-масляной смеси. Изобретение также относится к применению мыльно-масляной смеси для обессмоливания, то есть для удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы.The present invention relates to a method for removing extractive substances in the production of cellulose, characterized by heating the cellulosic material in the presence of a cooking solution, which is obtained by adding a soap-oil mixture to the cooking liquor. The invention provides a cooking liquor for use in the production of cellulose, containing white liquor and a soap-oil mixture, as well as tarless cellulose obtained by removing extractives in the presence of a soap-oil mixture. The invention also relates to the use of a soap-oil mixture for de-tarring, that is, for removing extractive substances in the production of cellulose.
Кроме того, настоящее изобретение относится к способу получения обессмоленной целлюлозы, характеризующемуся стадиями добавления целлюлозного материала в варочный котел, смешивания мыльно-масляной смеси с варочным щелоком и нагревания указанного целлюлозного материала в присутствии смеси мыльно-масляной смеси и варочного щелока.In addition, the present invention relates to a method for producing tarless cellulose, characterized by the steps of adding cellulosic material to a digester, mixing a soap-oil mixture with cooking liquor, and heating said cellulosic material in the presence of a mixture of soap-oil mixture and cooking liquor.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Для превращения целлюлозного материала в отдельные целлюлозные волокна используют различные механические и химические процессы. Настоящее изобретение относится к химическим процессам, в которых волокна выделяют посредством химического разложения и растворения лигнина, связывающего волокна друг с другом.Various mechanical and chemical processes are used to convert cellulosic material into individual cellulosic fibers. The present invention relates to chemical processes in which the fibers are isolated by chemical decomposition and dissolution of the lignin that binds the fibers to each other.
В наиболее распространенном химическом процессе, крафт-процессе, целлюлозный материал (обычно щепу твердой древесины, мягкой древесины или их смесь) варят в присутствии щелочного варочного раствора, используемого для растворения лигнина. Варочным раствором обычно является белый щелок, основными активными компонентами которого являются натрия гидроксид и натрия сульфид. После варки образовавшуюся вываренную древесную массу отделяют от остального варочного раствора, известного под названием «черный щелок», посредством фильтрации с получением целлюлозы, называемой небеленой сульфатной целлюлозой или твердой целлюлозой (целлюлозные волокна, содержащие примерно 5% остаточного лигнина). Небеленую сульфатную целлюлозу промывают с целью удаления части растворенных органических веществ, после чего делигнифицируют дальше, осуществляя различные стадии беления.In the most common chemical process, the kraft process, cellulosic material (usually hardwood chips, softwood, or a mixture thereof) is cooked in the presence of an alkaline cooking solution used to dissolve lignin. The cooking liquor is usually white liquor, the main active components of which are sodium hydroxide and sodium sulfide. After cooking, the resulting digested wood pulp is separated from the rest of the cooking liquor known as “black liquor” by filtration to obtain cellulose called unbleached sulfate cellulose or solid cellulose (cellulose fibers containing about 5% residual lignin). Unbleached sulfate cellulose is washed to remove part of the dissolved organic matter, and then delignified further, performing various stages of bleaching.
Общеизвестно, что экстрактивные вещества из целлюлозного материала (т.е. биомассы) создают проблемы при производстве целлюлозы и бумаги, В частности, те количества экстрактивных веществ, которые остаются в волокнах после химической обработки и не удаляются в процессе варки, создают проблемы на более поздних стадиях производства целлюлозы и бумаги.It is well known that extractive substances from cellulosic material (i.e. biomass) create problems in the production of pulp and paper, in particular, those amounts of extractive substances that remain in the fibers after chemical treatment and are not removed during the cooking process create problems at later stages of pulp and paper production.
Экстрактивные вещества частично растворимы в воде и частично - в органических растворителях. В твердой древесине содержание экстрактивных веществ составляет примерно от 3 масс.% до 8 масс.%, а в мягкой древесине - примерно от 5 масс.% до 10 масс.%. Содержание экстрактивных веществ, растворимых в органических растворителях, в среднем составляет примерно от 2 масс.% до 10 масс.%, в зависимости от вида древесины. Во время крафт-варки большая часть экстрактивных веществ, например - смол, содержащихся в древесине, омыляется и выделяется в водный раствор. Экстрактивные вещества мягкой древесины выделяются довольно легко, тогда как экстрактивные вещества твердой древесины часто сохраняются из-за их низкой омыляемости. Содержание экстрактивных веществ в беленой березовой целлюлозе обычно составляет от 0,3 масс.% до 1,0 масс.% на тонну целлюлозы воздушной сушки, но это зависит, например, от химических веществ, использованных для беления. Если в качестве отбеливающего средства используется озон, то содержание экстрактивных веществ может быть очень низким и составлять до 0,2 масс.% на тонну целлюлозы воздушной сушки.Extractives are partially soluble in water and partially soluble in organic solvents. The content of extractives in hardwood is from about 3 wt.% To 8 wt.%, And in softwood from about 5 wt.% To 10 wt.%. The content of extractives soluble in organic solvents, on average, is from about 2 wt.% To 10 wt.%, Depending on the type of wood. During kraft cooking, most of the extractives, for example, the resins contained in the wood, are saponified and released into the aqueous solution. Extractives of softwood stand out quite easily, while extractives of hardwood are often preserved due to their low saponification. The content of extractive substances in bleached birch cellulose is usually from 0.3 wt.% To 1.0 wt.% Per ton of air-dried pulp, but this depends, for example, on the chemicals used for bleaching. If ozone is used as a bleaching agent, the content of extractives can be very low and up to 0.2 wt.% Per ton of air-dried pulp.
Эти экстрактивные вещества, оставшиеся в волокнах, проходят через все стадии процесса, например - варку, промывку, фильтрование, кислородную делигнификацию и беление, что создает проблемы, например, в бумагоделательных машинах, поскольку экстрактивные вещества могут блокировать сита и прессовые сукна, а также могут снижать уровень белизны целлюлозы. Кроме того, экстрактивные вещества приводят к появлению загрязняющих частиц, так называемых липких загрязнений, или липких компонентов в бумажном полотне, особенно если в качестве сырья была использована твердая древесина, например - березовая. Целлюлоза с большим количеством частиц смолы может привести к таким дефектам бумаги, как разрывы, отверстия и пятна.These extractive substances remaining in the fibers pass through all stages of the process, for example, cooking, washing, filtering, oxygen delignification and bleaching, which creates problems, for example, in paper machines, since extractive substances can block sieves and press cloths, and can also reduce the whiteness of cellulose. In addition, extractive substances lead to the appearance of contaminants, the so-called sticky contaminants, or sticky components in the paper web, especially if solid wood, such as birch, was used as a raw material. Pulp with a large amount of resin particles can cause paper defects such as tears, holes, and stains.
Были предложены различные подходы к удалению экстрактивных веществ при производстве целлюлозы. Четыре чаще всего используемых базовых подхода к удалению смол - это дисперсия, адсорбция, флокуляция и растворение. Дисперсионный подход состоит в стабилизации частиц смолы посредством добавления диспергаторов для предотвращения образования коллоидного раствора. Затем частицы смолы вымываются из системы. Адсорбционный подход состоит в адсорбции частиц смолы с использованием неорганических минеральных веществ. Адсорбированные смолы переносятся через системы в качестве части продукта. Флокуляционный подход состоит в флокуляции частиц смолы с использованием агентов, фиксирующих смолы. В данном случае частицы смолы удерживаются в продукте во время осушения целлюлозы.Various approaches have been proposed for the removal of extractive substances in the production of pulp. The four most commonly used basic resin removal approaches are dispersion, adsorption, flocculation, and dissolution. The dispersion approach is to stabilize the resin particles by adding dispersants to prevent the formation of a colloidal solution. Resin particles are then washed out of the system. The adsorption approach is to adsorb resin particles using inorganic minerals. Adsorbed resins are transported through systems as part of the product. The flocculation approach consists in flocculation of resin particles using resin fixing agents. In this case, the resin particles are retained in the product during the drying of the pulp.
В подходе, основанном на растворении, частицы смолы растворяют с помощью поверхностно-активных веществ, растворителей и комбинаций растворителей и поверхностно-активных веществ. Концентрация смол снижается, и осаждение смол минимизируется. На то, как экстрактивные вещества образуют анионы мыла, как они растворяются, и как они удаляют другие экстрактивные вещества, влияет скорость реакции, которая зависит от доступной реакционной поверхности. На скорости реакций влияют также концентрация, температура, щелочность и результирующий уровень омыления.In a dissolution-based approach, resin particles are dissolved with surfactants, solvents, and combinations of solvents and surfactants. Resin concentration is reduced, and resin deposition is minimized. How the extractives form soap anions, how they dissolve, and how they remove other extractives, is affected by the reaction rate, which depends on the available reaction surface. Reaction rates are also affected by concentration, temperature, alkalinity and the resulting level of saponification.
Часто можно избежать проблем с варкой твердой древесины за счет использования для растворения экстрактивных веществ сырого таллового масла. Смесь, называемую омыленным талловым маслом, то есть содержащую мыла смол и жирных кислот и нейтральный, то есть неомыляемый материал, образующуюся при варке мягкой древесины, можно отделить от черного щелока и использовать для получения сырого таллового масла. Однако применение серной кислоты для получения сырого таллового масла представляет собой постоянно возрастающую проблему на современных целлюлозных заводах.Often you can avoid problems with cooking solid wood due to the use of crude tall oil to dissolve the extractives. A mixture called saponified tall oil, that is, containing soaps of resins and fatty acids, and a neutral, that is, unsaponifiable material formed during soft wood cooking, can be separated from black liquor and used to produce crude tall oil. However, the use of sulfuric acid to produce crude tall oil is an ever-increasing problem in modern pulp mills.
Омыленное талловое масло также можно использовать для растворения смол. Омыленное талловое масло легко можно получить, например, из установки для испарения черного щелока в процессе варки мягкой древесины. Однако, обращение с омыленным талловым маслом, особенно его перекачивание, создает проблемы из-за недостаточного удаления воздуха и выраженных пенообразующих свойств омыленного таллового масла. Поэтому достигаемая точность дозирования невысока.Saponified tall oil can also be used to dissolve resins. Saponified tall oil can easily be obtained, for example, from the installation for the evaporation of black liquor during the cooking of soft wood. However, handling saponified tall oil, especially pumping it, creates problems due to insufficient air removal and the pronounced foaming properties of saponified tall oil. Therefore, the achieved accuracy of dosing is low.
Кроме того, в качестве эффективных вспомогательных средств для удаления экстрактивных веществ можно использовать смоляные кислоты, но поскольку смоляные кислоты получают из сырого таллового масла путем дистилляции, то высоки издержки производства; кроме того, получение смоляных кислот может стать критической стадией для всего технологического процесса. Например, в публикации US 2006/0231791 описано вспомогательное средство для варки древесины, которое представляет собой смесь жирных кислот и смоляных кислот и/или их солей, полученную посредством дистилляции сырого таллового масла. В публикации FI 811605 описан омыленный черный щелок, который усилен добавлением омыленных смоляных кислот, но по существу не содержит омыленных жирных кислот.In addition, resin acids can be used as effective adjuvants for the removal of extractive substances, but since resin acids are obtained from crude tall oil by distillation, production costs are high; in addition, the preparation of resin acids can be a critical stage for the entire process. For example, publication US 2006/0231791 describes an aid for cooking wood, which is a mixture of fatty acids and resin acids and / or their salts, obtained by distillation of crude tall oil. FI 811605 describes saponified black liquor, which is enhanced by the addition of saponified resin acids, but is substantially free of saponified fatty acids.
В патентной заявке WO 2004/015195 описано использование алкилалкоксилатных поверхностно-активных веществ, способствующих смачиванию, эмульгированию и диспергированию смолистых материалов, входящих в структуру древесины. Другие предложенные способы предусматривали использование для адсорбции экстрактивных веществ черного щелока, полученного при варке древесины сосны, или талька. Кроме того, хорошо известно, что хранение сырьевых материалов в течение длительного времени (нескольких месяцев) снижает содержание экстрактивных веществ в древесном сырьевом материале.Patent Application WO 2004/015195 describes the use of alkyl alkoxylate surfactants to wet, emulsify and disperse resinous materials included in a wood structure. Other proposed methods included the use of black liquor obtained from the cooking of pine wood or talc for adsorption of extractive substances. In addition, it is well known that storing raw materials for a long time (several months) reduces the content of extractive substances in wood raw material.
Таким образом, по-прежнему сохраняется потребность в усовершенствовании средств, используемых в различных способах удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы, поскольку многие из используемых средств являются дорогими, и/или их трудно производить, использовать или дозировать. Настоящее изобретение предлагает эффективный способ удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы, не требующий переработки омыленного таллового масла в сырое талловое масло и далее, и поэтому исключающий использование серной кислоты.Thus, there remains a need to improve the means used in various methods of removing extractive substances in the production of cellulose, since many of the means used are expensive and / or difficult to produce, use or dose. The present invention provides an effective method for removing extractive substances in the production of pulp, which does not require the conversion of saponified tall oil to crude tall oil and beyond, and therefore eliminating the use of sulfuric acid.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к способу удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы. Способ включает в себя нагревание целлюлозного материала, например - древесной щепы, в присутствии варочного раствора, получаемого посредством добавления мыльно-масляной смеси к варочному щелоку. Настоящее изобретение также относится к варочному раствору для использования при производстве целлюлозы, состоящему из белого щелока и мыльно-масляной смеси.The present invention relates to a method for removing extractive substances in the production of cellulose. The method includes heating the cellulosic material, for example, wood chips, in the presence of a cooking solution obtained by adding a soap-oil mixture to the cooking liquor. The present invention also relates to a cooking liquor for use in the production of cellulose, consisting of white liquor and a soap-oil mixture.
Настоящее изобретение также относится к применению мыльно-масляной смеси для удаления смол. Цель изобретения состоит в том, чтобы предложить способ, не требующий использования таллового масла для удаления смол. Это предлагается за счет использования мыльно-масляной смеси на стадии варки в процессе производства целлюлозы.The present invention also relates to the use of a soap-oil mixture for removing resins. The purpose of the invention is to propose a method that does not require the use of tall oil to remove resins. This is proposed through the use of a soap-oil mixture at the cooking stage in the pulp production process.
Важным преимуществом настоящего изобретения является снижение необходимого количества серной кислоты по сравнению с использованием сырого таллового масла для удаления экстрактивных веществ в крафт-процессе.An important advantage of the present invention is the reduction of the required amount of sulfuric acid in comparison with the use of crude tall oil to remove extractives in the Kraft process.
Сырое талловое масло обычно получают в два этапа, а именно - путем первоначального подкисления омыленного таллового масла несеросодержащей кислотой, такой как диоксид углерода (угольная кислота), муравьиная кислота или уксусная кислота, и путем последующего подкисления с использованием серной кислоты. Необходимое количество серной кислоты является относительно большим, в типичном случае - от 180 до 250 кг кислоты на тонну таллового масла, и даже до 250-300 кг кислоты на тонну сырого таллового масла в периодических процессах. Кроме того, поскольку сульфидность возрастает до нежелательного уровня, а сульфат натрия приходится удалять, то это увеличивает потери натрия, расходы на реагенты и расходы на электроэнергию для переработки отходов с целью их повторного использования. Кроме того, если в процессе варки целлюлозы добавляют сырое талловое масло, то оно снова омыляется до мыла, и в процессе варки потребляется большое количество щелочи, то есть тратятся относительно большие количества варочных реагентов (например, NaOH). Поэтому потребление серы в процессе выделения реагентов снижается, если вместо сырого таллового масла используется мыльно-масляная смесь.Crude tall oil is usually obtained in two stages, namely, by first acidifying the saponified tall oil with a non-sulfuric acid such as carbon dioxide (carbonic acid), formic acid or acetic acid, and subsequent acidification using sulfuric acid. The required amount of sulfuric acid is relatively large, typically from 180 to 250 kg of acid per ton of tall oil, and even up to 250-300 kg of acid per ton of crude tall oil in batch processes. In addition, since sulfide content increases to an undesirable level, and sodium sulfate has to be removed, this increases the loss of sodium, the cost of reagents and the cost of electricity for the treatment of waste for recycling. In addition, if crude tall oil is added during the pulping process, it is saponified again to soap, and a large amount of alkali is consumed during the cooking process, i.e. relatively large amounts of cooking reagents (e.g., NaOH) are spent. Therefore, sulfur consumption in the process of reagent separation is reduced if a soap-oil mixture is used instead of crude tall oil.
Кроме того, особенно в тех случаях, когда производительность установки для производства таллового масла может стать критическим звеном процесса, т.е. если талловое масло производится на встроенной производственной установке, имеющей по меньшей мере две линии и производящей целлюлозу как из мягкой, так и твердой древесины, получение мыльно-масляной смеси вместо таллового масла прямо влияет на производительность. Это особенно относится к процессам гидродесульфуризационного (HDS) типа с гравитационным отделением сырого таллового масла от маточного раствора. Мыльно-масляную смесь легче производить, так как она является промежуточным продуктом.In addition, especially in cases where the performance of a tall oil plant can be a critical part of the process, i.e. if tall oil is produced in an integrated production unit that has at least two lines and produces cellulose from both soft and hard wood, the production of a soap-oil mixture instead of tall oil directly affects productivity. This is especially true for hydrodesulfurization (HDS) processes with the gravitational separation of crude tall oil from the mother liquor. The soap-oil mixture is easier to produce, since it is an intermediate product.
Настоящее изобретение также относится к обессмоленной целлюлозе, полученной с использованием мыльно-масляной смеси для удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы. Способ включает в себя добавление мыльно-масляной смеси к варочному щелоку и нагревание целлюлозного материала, например - древесной щепы, в присутствии образующегося при этом варочного раствора. Бумага или картон, произведенные из полученной таким способом обессмоленной целлюлозы, также входят в объем настоящего изобретения.The present invention also relates to tarless cellulose obtained using a soap-oil mixture to remove extractives in the production of cellulose. The method includes adding a soap-oil mixture to the cooking liquor and heating the cellulosic material, for example, wood chips, in the presence of the resulting cooking solution. Paper or paperboard produced from tar-free pulp obtained in this way is also within the scope of the present invention.
Настоящее изобретение также относится к способу получения обессмоленной целлюлозы, характеризующемуся стадиями добавления целлюлозного материала в варочный котел, смешивания мыльно-масляной смеси с варочным щелоком, нагревания вышеуказанного целлюлозного материала в присутствии смеси мыльно-масляной смеси и варочного щелока и, по выбору, промывания вываренной древесной массы (небеленой сульфатной целлюлозы) и/или проведения одной или более стадий беления с последующим получением обессмоленной целлюлозы.The present invention also relates to a method for producing tarless cellulose, characterized by the steps of adding cellulosic material to a digester, mixing a soap-oil mixture with cooking liquor, heating the above cellulosic material in the presence of a mixture of soap-oil mixture and cooking liquor, and optionally washing the digested wood pulp (unbleached sulphate pulp) and / or conducting one or more bleaching stages, followed by obtaining a tarred cellulose.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Настоящее изобретение предлагает способ удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы, основанный на использовании мыльно-масляной смеси на стадии варки. За счет использования мыльно-масляной смеси для удаления смол концентрация смол снижается, а выпадение смол в осадок минимизируется. По сравнению с использованием сырого таллового масла снижается использование серной кислоты и затраты энергии на переработку отходов для повторного использования.The present invention provides a method for removing extractive substances in the production of cellulose, based on the use of soap-oil mixture at the cooking stage. By using a soap-oil mixture to remove resins, the concentration of resins is reduced, and the precipitation of resins is minimized. Compared with the use of crude tall oil, the use of sulfuric acid and the energy costs of recycling for reuse are reduced.
Термины, использованные в описании настоящего изобретения и в формуле изобретения, имеют значения, указанные ниже.The terms used in the description of the present invention and in the claims have the meanings indicated below.
Термин «экстрактивные вещества» обозначает переменные количества компонентов, которые извлекаются из древесины или недревесных материалов посредством экстракции. Они растворимы в воде или органических растворителях. Наиболее распространенными группами экстрактивных веществ являются группа смоляных кислот, группа триглицеридов, группы стероловых эфиров и стериловых эфиров; кроме того, экстрактивные вещества включают фенольные соединения, такие как флавоноиды и лигнаны. Обычно древесные экстрактивные вещества представляют собой сложные смеси танинов, флавоноидов, стильбенов, смоляных и жирных кислот, восков, стеролов и простых Сахаров, и они создают эксплуатационные проблемы и проблемы с качеством в целлюлозно-бумажной промышленности.The term "extractive substances" refers to variable amounts of components that are extracted from wood or non-wood materials through extraction. They are soluble in water or organic solvents. The most common groups of extractive substances are the group of resin acids, the group of triglycerides, the group of sterol ethers and sterile ethers; in addition, extractive substances include phenolic compounds such as flavonoids and lignans. Typically, woody extractives are complex mixtures of tannins, flavonoids, stilbenes, resin and fatty acids, waxes, sterols and simple sugars, and they create operational and quality problems in the pulp and paper industry.
Термин «смола» относится как к самим древесным экстрактивным веществам, так и к осадкам, которые образуют эти экстрактивные вещества в процессах варки и производства бумаги. Агломераты нерастворенных экстрактивных веществ являются липкими; они закупоривают проволочные сита и прессовые сукна и прилипают к прессам и сушильным цилиндрам машин для сушки целлюлозы и бумагоделательных машин.The term "resin" refers to both the wood extractive substances themselves and the sediments that form these extractive substances in the processes of cooking and paper production. Agglomerates of undissolved extractive substances are sticky; they clog wire sieves and press cloths and adhere to the presses and drying cylinders of pulp and paper machine dryers.
Термин «целлюлозный материал» относится к недревесным и древесным целлюлозосодержащим материалам, используемым в качестве сырья для производства целлюлозы. Термин «древесина» или «сырьевая древесина для производства целлюлозы» относится к твердой древесине, к мягкой древесине и к их смесям. Примерами используемых сортов твердой и мягкой древесины являются береза, сосна, ель, осина, ольха, эвкалипт, акация, тополь, пихта, лиственница и гемлок. Недревесными материалами, используемыми в качестве сырья для производства целлюлозы, являются, среди прочего, сельскохозяйственные отходы, сено и другие растительные вещества. Недревесными материалами могут быть солома, листья, кора, плоды, семена и цветки растений или, например, бамбук или сухие волокна сахарного тростника.The term "cellulosic material" refers to non-wood and wood pulp-containing materials used as raw materials for the production of pulp. The term “wood” or “raw wood for pulp production” refers to hardwood, softwood, and mixtures thereof. Examples of hard and soft wood grades used are birch, pine, spruce, aspen, alder, eucalyptus, acacia, poplar, fir, larch and gemlock. Non-wood materials used as raw materials for the production of pulp are, among other things, agricultural waste, hay and other plant substances. Non-wood materials may be straw, leaves, bark, fruits, seeds and flowers of plants or, for example, bamboo or dried sugarcane fibers.
Термин «обессмоленная целлюлоза», используемый для целлюлозы, полученной согласно настоящему изобретению, относится к целлюлозе с низким содержанием смол, из которой удалены экстрактивные вещества. Термин «стадия обессмоливания» означает стадию, в ходе которой экстрактивные вещества удаляют из древесной массы.The term "tarless cellulose" used for cellulose obtained according to the present invention, refers to cellulose with a low resin content, from which the extractives are removed. The term "de-milling stage" means a stage during which the extractives are removed from the wood pulp.
Термин «мыльно-масляная смесь» используется для промежуточной формы таллового масла, которую получают в качестве промежуточного продукта при производстве таллового масла. Мыльно-масляную смесь получают из омыленного таллового масла путем его контакта с диоксидом углерода (или угольной кислотой) с получением смеси, состоящей из частично подкисленного мыла, бикарбоната натрия и воды. Можно также использовать муравьиную кислоту или уксусную кислоту. Мыльно-масляная смесь имеет рН, примерно равный 8.The term "soap-oil mixture" is used for an intermediate form of tall oil, which is obtained as an intermediate in the production of tall oil. A soap-oil mixture is obtained from saponified tall oil by contacting it with carbon dioxide (or carbonic acid) to give a mixture consisting of partially acidified soap, sodium bicarbonate and water. Formic acid or acetic acid may also be used. The soap-oil mixture has a pH of about 8.
Термин «активное количество» используется для обозначения того количества мыльно-масляной смеси, которого достаточно для удаления экстрактивных веществ до получения желаемого уровня экстрактивных веществ в промытой и отбеленной целлюлозе.The term "active amount" is used to mean the amount of soap-oil mixture that is sufficient to remove extractive substances to obtain the desired level of extractive substances in washed and bleached cellulose.
Термин «варочный щелок» относится к варочному реагенту, используемому для растворения лигнина. Например, во время крафт-процесса древесную щепу из твердой и/или мягкой древесины варят в присутствии щелочного варочного раствора, обычно - белого щелока, основными активными компонентами которого являются натрия гидроксид и натрия сульфид.The term "cooking liquor" refers to a cooking reagent used to dissolve lignin. For example, during the Kraft process, wood chips from hard and / or soft wood are cooked in the presence of an alkaline cooking solution, usually white liquor, the main active components of which are sodium hydroxide and sodium sulfide.
Термин «варочный раствор» относится к жидкой смеси, состоящей по меньшей мере из варочного щелока и мыльно-масляной смеси.The term "cooking solution" refers to a liquid mixture consisting of at least cooking liquor and a soap-oil mixture.
Термин «талловое масло» или «сырое талловое масло», также называемое жидкой канифолью, относится к обработанному кислотой мылу таллового масла, содержащему смолы, неомыляемые стеролы, смоляные кислоты (в основном - абиетиновую кислоту и ее изомеры), жирные кислоты (в основном, пальмитиновую кислоту, олеиновую кислоту и линолевую кислоту), жирные спирты, некоторые стеролы и другие алкильные производные углеводородов. Сырое талловое масло можно дистиллировать с получением талловой канифоли, талловых жирных кислот, дистиллированного таллового масла, концентрированного таллового масла и талловых смол.The term “tall oil” or “crude tall oil”, also called liquid rosin, refers to an acid-treated tall oil soap containing resins, unsaponifiable sterols, resin acids (mainly abietic acid and its isomers), fatty acids (mainly palmitic acid, oleic acid and linoleic acid), fatty alcohols, some sterols and other alkyl derivatives of hydrocarbons. Crude tall oil can be distilled to obtain tall rosin, tall fatty acids, distilled tall oil, concentrated tall oil and tall resins.
Термин «стадия варки» используется для обозначения нагревания целлюлозного материала в присутствии варочного раствора.The term "cooking step" is used to mean the heating of the cellulosic material in the presence of a cooking solution.
Термин «тонна» при использовании в описании и формуле изобретения обозначает метрическую тонну.The term "ton" as used in the description and claims refers to a metric ton.
Цель настоящего изобретения состоит в предложении способа удаления экстрактивных веществ из целлюлозного материала, в котором на стадии варки к целлюлозной массе добавляют активное количество мыльно-масляной смеси. Целлюлозный материал нагревают в присутствии смеси варочного щелока и мыльно-масляной смеси. При этом снижается количество экстрактивных веществ, остающихся в целлюлозе до и после ее отбеливания.An object of the present invention is to provide a method for removing extractives from a cellulosic material, in which an active amount of a soap-oil mixture is added to the pulp at the cooking stage. The cellulosic material is heated in the presence of a mixture of cooking liquor and a soap-oil mixture. This reduces the amount of extractives remaining in the pulp before and after its bleaching.
Согласно настоящему изобретению мыльно-масляную смесь добавляют к варочному щелоку до осуществления контакта мыльно-масляной смеси с целлюлозным материалом. Повторное омыление мыльно-масляной смеси усиливается щелочным варочным раствором. В предпочтительном примере осуществления настоящего изобретения целлюлозным материалом является древесина, более предпочтительно - твердая древесина или смесь твердых видов древесины. Наиболее предпочтительно сырьевой древесиной для производства целлюлозы является березовая древесина или смесь березовой древесины и других видов твердой древесины. Древесная щепа или древесная масса могут быть также получены из березы, сосны, ели, осины, ольхи, эвкалипта, акации, тополя, пихты, лиственницы, гемлока и т.п.According to the present invention, the soap-oil mixture is added to the cooking liquor until the soap-oil mixture comes into contact with the cellulosic material. The re-saponification of the soap-oil mixture is enhanced by an alkaline cooking solution. In a preferred embodiment of the present invention, the cellulosic material is wood, more preferably solid wood or a mixture of hardwoods. Most preferably, raw wood for pulp production is birch wood or a mixture of birch wood and other hardwoods. Wood chips or pulp can also be obtained from birch, pine, spruce, aspen, alder, eucalyptus, acacia, poplar, fir, larch, hemlock, etc.
Мыльно-масляную смесь, используемую в настоящем изобретении, в предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения получают посредством подкисления смыленного таллового масла диоксидом углерода. Используемое омыленное талловое масло получают, например, из черного щелока, полученного в процессе варки мягкой древесины. В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения избыток свободного газообразного диоксида углерода удаляют посредством механической дегазации вышеуказанной мыльно-масляной смеси и/или посредством вакуумной обработки. Мыльно-масляную смесь дегазируют в промежуточном резервуаре после обработки диоксидом углерода, а затем нагревают с целью удаления избытка диоксида углерода. Обычно время выдержки составляет 15-30 минут, а температура 75-95°C. В типичном случае содержание диоксида углерода в используемой мыльно-масляной смеси меньше 1 масс.% (в пересчете на свободный объем газа в жидкости), более предпочтительно - меньше 0,5 масс.%, наиболее предпочтительно - меньше 0,2 масс.%. Преимуществом дегазации и низкого содержания диоксида углерода в мыльно-масляной смеси согласно настоящему изобретению является то, что за счет этого снижается или устраняется образование пены во время варки. Образование пены обычно обусловлено выделением свободного газообразного диоксида углерода. Кроме того, согласно одной из форм осуществления настоящего изобретения содержание воды в мыльно-масляной смеси составляет менее 30 масс.%, более предпочтительно - менее 20 масс.%, и наиболее предпочтительно - менее 10 масс.%, одновременно с тем, что содержание диоксида углерода меньше 1 масс.%, или независимо от этого.The soap-oil mixture used in the present invention, in a preferred embodiment of the present invention, is obtained by acidifying the washed tall oil with carbon dioxide. Used saponified tall oil is obtained, for example, from black liquor obtained in the process of cooking soft wood. In a preferred embodiment of the present invention, the excess of free carbon dioxide gas is removed by mechanical degassing of the above soap-oil mixture and / or by vacuum treatment. The soap-oil mixture is degassed in an intermediate tank after being treated with carbon dioxide, and then heated to remove excess carbon dioxide. Typically, the exposure time is 15-30 minutes, and the temperature is 75-95 ° C. Typically, the carbon dioxide content in the soap-oil mixture used is less than 1 wt.% (In terms of the free volume of gas in the liquid), more preferably less than 0.5 wt.%, Most preferably less than 0.2 wt.%. The advantage of degassing and the low carbon dioxide content of the soap-oil mixture of the present invention is that it reduces or eliminates the formation of foam during cooking. The formation of foam is usually due to the release of free gaseous carbon dioxide. In addition, according to one embodiment of the present invention, the water content in the soap-oil mixture is less than 30 wt.%, More preferably less than 20 wt.%, And most preferably less than 10 wt.%, While the dioxide content carbon less than 1 wt.%, or regardless.
В одной из предпочтительных форм осуществления настоящего изобретения получение целлюлозы представляет собой крафт-процесс, а жидкость, используемая для получения целлюлозы, представляет собой белый щелок, содержащий в качестве активных ингредиентов натрия гидроксид и натрия сульфид. Способ получения крафт-целлюлозы согласно настоящему изобретению включает в себя стадию обессмоливания с целью удаления экстрактивных веществ, в ходе которой древесную или недревесную массу приводят в контакт с варочным раствором, содержащим мыльно-масляную смесь и варочный щелок, например - белый щелок.In one of the preferred forms of implementation of the present invention, the production of cellulose is a Kraft process, and the liquid used to produce cellulose is a white liquor containing sodium hydroxide and sodium sulfide as active ingredients. The method of producing kraft pulp according to the present invention includes a step of milling to remove extractives, during which the wood or non-wood mass is brought into contact with a cooking solution containing a soap-oil mixture and cooking liquor, for example white liquor.
Для получения желаемого содержания экстрактивных веществ в промытой и отбеленной целлюлозе во время производства целлюлозы добавляют активное количество мыльно-масляной смеси. Количество мыльно-масляной смеси, которое является достаточным для удаления экстрактивных веществ в крафт-процессе, согласно одной из форм осуществления настоящего изобретения лежит в диапазоне от 10 кг до 40 кг, более предпочтительно - от 15 кг до 35 кг, наиболее предпочтительно - от 20 к до 30 кг мыльно-масляной смеси на тонну целлюлозы воздушной сушки в процессе получения целлюлозы. Для березовой древесины количество экстрактивных веществ, остающихся в целлюлозе после отбеливания, предпочтительно составляет от 0,15 масс.% до 0,3 масс.%, более предпочтительно - менее 0,15%, наиболее предпочтительно - менее 0,1% на тонну целлюлозы воздушной сушки.To obtain the desired content of extractives in the washed and bleached pulp during the pulp production, an active amount of a soap-oil mixture is added. The amount of soap-oil mixture, which is sufficient to remove extractive substances in the Kraft process, according to one embodiment of the present invention is in the range from 10 kg to 40 kg, more preferably from 15 kg to 35 kg, most preferably from 20 up to 30 kg of soap-oil mixture per ton of air-dried pulp in the process of obtaining pulp. For birch wood, the amount of extractives remaining in the pulp after bleaching is preferably from 0.15 wt.% To 0.3 wt.%, More preferably less than 0.15%, most preferably less than 0.1% per ton of cellulose air drying.
В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения стадию обессмоливания осуществляют во время стадии варки в форме непрерывного или периодического процесса варки. Мыльно-масляную смесь предпочтительно добавляют на стадии импрегнирования и на стадии варки. Температура импрегнирования предпочтительно составляет 100°С-120°C, температура варки предпочтительно составляет 140-170°C, а давление предпочтительно лежит в диапазоне 4-8 бар. Варку предпочтительно проводят в течение 4 часов, более предпочтительно - в течение 2,5-3,5 часов.In a preferred embodiment of the present invention, the de-grinding step is carried out during the cooking step in the form of a continuous or batch cooking process. The soap-oil mixture is preferably added in the impregnation step and in the cooking step. The impregnation temperature is preferably 100 ° C-120 ° C, the cooking temperature is preferably 140-170 ° C, and the pressure is preferably in the range of 4-8 bar. Cooking is preferably carried out for 4 hours, more preferably for 2.5-3.5 hours.
Целлюлозу, произведенную согласно настоящему изобретению, можно использовать без дополнительной обработки, или ее можно пропустить через стадии промывки, делигнификации и/или беления. Целлюлоза может быть делигнифицирована или отбелена в процессах делигнификации или беления, в которых вообще не используется хлор (TCF) или не используется элементарный хлор (ECF). Делигнификация или беление могут быть произведены с использованием озона, пероксида, надуксусной кислоты или подобных реагентов. В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения в качестве отбеливающего средства во время беления или последовательности процессов беления используют по меньшей мере озон.The cellulose produced according to the present invention can be used without further processing, or it can be passed through the washing, delignification and / or whitening stages. Cellulose can be delignified or bleached in delignification or bleaching processes that do not use chlorine (TCF) or elemental chlorine (ECF). Delignification or bleaching can be carried out using ozone, peroxide, peracetic acid or similar reagents. In a preferred embodiment of the present invention, at least ozone is used as a bleaching agent during bleaching or a sequence of bleaching processes.
Настоящее изобретение также относится к варочному раствору для использования при производстве целлюлозы, который содержит белый щелок и мыльно-масляную смесь. Поскольку уровень щелочности белого щелока высок, то молекулы мыла теряют протоны, что приводит к улучшению повторного омыления. Это обуславливает более активную реакцию мыльно-масляной смеси. В типичном случае содержание диоксида углерода в используемой мыльно-масляной смеси меньше 1 масс.% (в пересчете на объем свободного газа в жидкости), более предпочтительно - меньше 0,5 масс.%, наиболее предпочтительно - меньше 0,2 масс.%. Одновременно с содержанием диоксида углерода, меньшим 1 масс. процента, или независимо от этого содержание воды в мыльно-масляной смеси может быть меньше 30 масс.%, более предпочтительно - меньше 20 масс.%, наиболее предпочтительно - меньше 10 масс.%.The present invention also relates to a cooking liquor for use in the production of cellulose, which contains white liquor and a soap-oil mixture. Since the level of alkalinity of white liquor is high, soap molecules lose protons, which leads to improved re-saponification. This leads to a more active reaction of the soap-oil mixture. Typically, the carbon dioxide content in the soap-oil mixture used is less than 1 wt.% (Based on the volume of free gas in the liquid), more preferably less than 0.5 wt.%, Most preferably less than 0.2 wt.%. Simultaneously with a carbon dioxide content of less than 1 mass. percent, or regardless of the water content in the soap-oil mixture may be less than 30 wt.%, more preferably less than 20 wt.%, most preferably less than 10 wt.%.
Кроме того, согласно одной из форм осуществления настоящего изобретения получена обессмоленная целлюлоза посредством удаления экстрактивных веществ во время производства целлюлозы путем нагревания целлюлозного материала в присутствии варочного раствора, содержащего варочный щелок и мыльно-масляную смесь. В типичном случае содержание диоксида углерода в мыльно-масляной смеси снижено до значений, указанных выше. В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения из обессмоленной целлюлозы, описанной выше, изготавливают бумагу или картон.Furthermore, according to one embodiment of the present invention, tarless cellulose is obtained by removing extractive substances during cellulose production by heating the cellulosic material in the presence of a cooking liquor containing cooking liquor and a soap-oil mixture. Typically, the carbon dioxide content in the soap-oil mixture is reduced to the values indicated above. In a preferred embodiment of the present invention, paper or paperboard is made from tarless cellulose described above.
В настоящем изобретении мыльно-масляная смесь используется для удаления смол, то есть для удаления экстрактивных веществ при производстве целлюлозы. Предпочтительно мыльно-масляную смесь получают посредством реакции омыленного таллового масла с карбоновой кислотой и/или диоксидом углерода.In the present invention, a soap-oil mixture is used to remove resins, that is, to remove extractive substances in the production of cellulose. Preferably, the soap-oil mixture is obtained by reacting a saponified tall oil with a carboxylic acid and / or carbon dioxide.
Способ получения обессмоленной целлюлозы в типичном случае включает в себя стадии добавления целлюлозного материала в варочный котел, смешивания мыльно-масляной смеси с варочным щелоком и нагревания целлюлозного материала в присутствии смеси мыльно-масляной смеси и варочного щелока. В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения способ дополнительно включает в себя одну или более стадий промывания вываренной древесной массы (небеленой целлюлозы), одну или более стадий делигнификации и/или беления и выделения обессмоленной целлюлозы.A method for producing tarless cellulose typically includes the steps of adding cellulosic material to a digester, mixing a soap-oil mixture with cooking liquor, and heating the cellulosic material in the presence of a mixture of soap-oil mixture and cooking liquor. In a preferred embodiment of the present invention, the method further includes one or more stages of washing the pulped wood pulp (unbleached pulp), one or more stages of delignification and / or whitening and recovering the tarless cellulose.
В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения дегазированную мыльно-масляную смесь получают посредством проведения реакции омыленного таллового масла с диоксидом углерода, удаления избытка дикосида углерода из мыльно-масляной смеси посредством дегазации мыльно-масляной смеси в промежуточном резервуаре и промежуточного нагревания мыльно-масляной смеси.In a preferred embodiment of the present invention, a degassed soap-oil mixture is obtained by reacting the saponified tall oil with carbon dioxide, removing excess carbon dioxide from the soap-oil mixture by degassing the soap-oil mixture in an intermediate tank, and intermediately heating the soap-oil mixture.
Варочным щелоком, используемым в предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения, является белый щелок. Используемым целлюлозным материалом предпочтительно является древесная масса, более предпочтительно - древесная масса, состоящая из твердой древесины или смеси различных видов твердой древесины. Активное количество добавляемой мыльно-масляной смеси или дегазированной мыльно-масляной смеси при производстве целлюлозы в типичном случае составляет от 10 до 40 кг, предпочтительно - от 15 до 35 кг, более предпочтительно - от 20 до 30 кг мыльно-масляной смеси на тонну целлюлозы воздушной сушки. В предпочтительной форме осуществления настоящего изобретения в качестве отбеливающего средства в одной или более стадий беления используется озон.The cooking liquor used in a preferred embodiment of the present invention is white liquor. The cellulosic material used is preferably wood pulp, more preferably wood pulp consisting of solid wood or a mixture of various types of hardwood. The active amount of added soap-oil mixture or degassed soap-oil mixture in the production of pulp is typically from 10 to 40 kg, preferably from 15 to 35 kg, more preferably from 20 to 30 kg of soap-oil mixture per ton of air pulp drying. In a preferred embodiment of the present invention, ozone is used as a bleaching agent in one or more of the bleaching stages.
Ниже приведены примеры для дополнительной иллюстрации изобретения, не ограничивающие объем настоящего изобретения. На основании приведенного выше описания специалист в данной области техники сможет произвести много модификаций настоящего изобретения с целью обеспечения эффективного способа удаления смол при производстве целлюлозы.The following are examples to further illustrate the invention without limiting the scope of the present invention. Based on the above description, a person skilled in the art will be able to make many modifications of the present invention in order to provide an effective method for removing resins in the production of pulp.
ОПИСАНИЕ ПРИМЕРОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Сравнительный пример 1Comparative Example 1
Обессмоленная целлюлоза, полученная с использованием таллового маслаTar oil-free pulp obtained using tall oil
Древесную березовую щепу (90 BDt/час) загружали в варочный котел с паровой фазой непрерывного действия с резервуаром для предварительной импрегнирования. Древесную щепу обрабатывали паром в течение 10 минут при давлении 1,5 бара и температуре 120°C. Затем материал импрегнировали раствором для пропитки (белый щелок 6% EA/BDt + черный щелок в соотношении L/W 4,5 в течение 30 минут при 120°C), после чего пропитанный материал варили в щелочном варочном растворе, состоявшем из белого щелока (15% EA/BDt древесины + черный щелок в соотношении L/W 4,5) и 25 кг сырого таллового масла на тонну целлюлозы воздушной сушки (скандинавского качества, кислотное число 150 мг/кг) при температуре варки, равной 115°C/145°C, и давлении, равном 8 бар/4 бар, в две стадии. Варка продолжалась в общей сложности в течение 5 часов.Birch wood chips (90 BDt / h) were loaded into a continuous-cooking steam boiler with a preliminary impregnation tank. Wood chips were steamed for 10 minutes at a pressure of 1.5 bar and a temperature of 120 ° C. Then, the material was impregnated with an impregnation solution (white liquor 6% EA / BDt + black liquor in the ratio L / W 4.5 for 30 minutes at 120 ° C), after which the impregnated material was boiled in an alkaline cooking solution consisting of white liquor ( 15% EA / BDt wood + black liquor in the ratio L / W 4.5) and 25 kg of crude tall oil per tonne of air-dried pulp (Scandinavian quality, acid value 150 mg / kg) at a cooking temperature of 115 ° C / 145 ° C, and a pressure of 8 bar / 4 bar, in two stages. Cooking lasted a total of 5 hours.
Полученную вываренную древесную целлюлозу отделили от черного щелока путем фильтрации, и целлюлозные волокна (то есть небеленую целлюлозу) промыли водой, выполнив 6 стадий промывки в сонаправленных потоках для удаления растворимых экстрактивных веществ. Древесную целлюлозу пропустили через сито, после чего была проведена последовательность стадий беления О/О - А - ZD - Еор - D - Ер, где О/О - обработка озоном, А - обработка кислотой, ZD - обработка озоном, усиленная ClO2, Еор - обработка NaOH, усиленная О2 и Na2O2, В - обработка ClO2 и Ер - обработка NaOH, усиленная Na2O2.The resulting digested wood pulp was separated from the black liquor by filtration, and the cellulosic fibers (i.e., unbleached pulp) were washed with water by performing 6 washing steps in codirectional streams to remove soluble extractive substances. Wood pulp was passed through a sieve, after which a sequence of stages of bleaching was carried out O / O - A - ZD - Eor - D - Ep, where O / O - treatment with ozone, A - treatment with acid, ZD - treatment with ozone, enhanced ClO 2 , Еор - NaOH treatment, enhanced O 2 and Na 2 O 2 , B - ClO 2 and Ep treatment - NaOH treatment, enhanced Na 2 O 2 .
Количество экстрактивных веществ в целлюлозе после беления составило 0,20-0,35 масс.% на тонну высушенной на воздухе целлюлозы. При поступлении на стадию беления количество экстрактивных веществ составляло примерно 0,6 масс.%.The amount of extractives in the pulp after bleaching was 0.20-0.35 wt.% Per ton of air-dried cellulose. Upon receipt at the stage of bleaching, the amount of extractives was approximately 0.6 wt.%.
Пример 2Example 2
Обессмоленная целлюлоза, полученная с использованием мыльно-масляной смеси.Resin-free cellulose obtained using a soap-oil mixture.
Показана схема последовательности технологических операций в процессе получения обессмоленной целлюлозы. Процесс включает в себя обработку мыльно-масляной смеси в промежуточном резервуаре. Мыльно-масляную смесь получали путем стандартного подкисления омыленного таллового масла диоксидом углерода. Дегазацию мыльно-масляной смеси осуществляли посредством предварительного нагревания мыльно-масляной смеси в течение 30 минут при 85°C с целью удаления избытка диоксида углерода.The sequence diagram of technological operations in the process of obtaining tar-free pulp is shown. The process includes processing a soap-oil mixture in an intermediate tank. A soap-oil mixture was prepared by standardly acidifying saponified tall oil with carbon dioxide. The degassing of the soap-oil mixture was carried out by preheating the soap-oil mixture for 30 minutes at 85 ° C in order to remove excess carbon dioxide.
Древесную березовую щепу (90 BDt/час) загружали в варочный котел с паровой фазой непрерывного действия с резервуаром для предварительной импрегнирования. Древесную щепу обрабатывали паром в течение 10 минут при давлении 1,5 бара и температуре 120°C. Затем материал импрегнировали раствором для пропитки (белый щелок 5,5% EA/BDt + черный щелок в соотношении L/W 4,5) в течение 30 минут при 120°C), после чего пропитанный материал варили в щелочном варочном растворе, состоявшем из белого щелока (15% EA/BDt древесины + черный щелок в соотношении L/W 4,5) и 25 кг дегазированной мыльно-масляной смеси (содержание воды около 20%) на тонну целлюлозы воздушной сушки при температуре варки, равной 115°C/145°C, и давлении, равном 8 бар/4 бар, в две стадии. Варка продолжалась в общей сложности в течение 5 часов.Birch wood chips (90 BDt / h) were loaded into a continuous-cooking steam boiler with a preliminary impregnation tank. Wood chips were steamed for 10 minutes at a pressure of 1.5 bar and a temperature of 120 ° C. The material was then impregnated with an impregnation solution (white liquor 5.5% EA / BDt + black liquor in the ratio L / W 4.5) for 30 minutes at 120 ° C), after which the impregnated material was boiled in an alkaline cooking solution consisting of white liquor (15% EA / BDt wood + black liquor in the ratio L / W 4.5) and 25 kg of degassed soap-oil mixture (water content about 20%) per ton of air-dried pulp at a cooking temperature of 115 ° C / 145 ° C, and a pressure of 8 bar / 4 bar, in two stages. Cooking lasted a total of 5 hours.
Полученную вываренную древесную целлюлозу отделили от черного щелока путем фильтрации, и целлюлозные волокна (то есть небеленую целлюлозу) промыли водой, выполнив 6 стадий промывки в сонаправленных потоках для удаления растворимых экстрактивных веществ. Древесную целлюлозу пропустили через сито, после чего была проведена последовательность стадий беления, а именно - О/О - А - ZD - Еор - D - Ер.The resulting digested wood pulp was separated from the black liquor by filtration, and the cellulose fibers (i.e., unbleached pulp) were washed with water by performing 6 washing steps in codirectional streams to remove soluble extractive substances. Wood pulp was passed through a sieve, after which a sequence of bleaching stages was carried out, namely - O / O - A - ZD - Ep - D - Ep.
В этой обессмоленной целлюлозе количество экстрактивных веществ после беления составило 0,20-0,35 масс.% на тонну высушенной на воздухе целлюлозы (ADt). При поступлении на стадию беления количество экстрактивных веществ составляло примерно 0,6 масс.%.In this tarless cellulose, the amount of extractives after bleaching was 0.20-0.35 wt.% Per ton of air-dried cellulose (ADt). Upon receipt at the stage of bleaching, the amount of extractives was approximately 0.6 wt.%.
Производство березовой целлюлозы согласно Примерам 1 и 2 сопоставлено в Таблице 1. Для двух процессов сравнили количество реагентов, их обратное выделение и энергию, необходимую для производства, а также расход таллового масла и мыльно-масляной смеси для производства 300.000 тонн в год березовой целлюлозы воздушной сушки.The production of birch cellulose according to Examples 1 and 2 is compared in Table 1. For two processes, the amount of reagents, their reverse release and the energy required for production, as well as the consumption of tall oil and soap-oil mixture for the production of 300,000 tons per year of air-dried birch pulp were compared .
Сравнение показывает, что за счет использования мыльно-масляной смеси вместо таллового масла можно добиться значительных преимуществ. Это связано с экономией реагентов, то есть не требуется относительно больших объемов серной кислоты, необходимых для получения сырого таллового масла; кроме того, потребляется меньше белого щелока из-за меньшей кислотности мыльно-масляной смеси. pH сырого таллового масла обычно порядка 4 или несколько ниже, тогда как pH мыльно-масляной смеси обычно примерно равен 8, и поэтому требуется меньше щелочного варочного раствора. При нейтрализации мыльно-масляной смеси расходуется всего 0,03 кг щелочи (NaOH) на кг мыльно-масляной смеси в процессе омыления и доведения pH до 12,5, тогда как при использовании сырого таллового масла расходуется 0,1 кг щелочи на кг таллового масла.The comparison shows that by using a soap-oil mixture instead of tall oil, significant advantages can be achieved. This is due to the saving of reagents, that is, relatively large volumes of sulfuric acid are not required to obtain crude tall oil; in addition, less white liquor is consumed due to the lower acidity of the soap-oil mixture. The pH of the crude tall oil is usually of the order of 4 or slightly lower, while the pH of the soap-oil mixture is usually approximately 8, and therefore less alkaline cooking solution is required. When neutralizing the soap-oil mixture, only 0.03 kg of alkali (NaOH) per kg of soap-oil mixture is consumed during saponification and adjusting the pH to 12.5, while when using crude tall oil, 0.1 kg of alkali per kg of tall oil is consumed .
Кроме того, использование серной кислоты приводит к расходам на переработку отходов сульфата натрия, что увеличивает потери натрия. Кроме того, преобразование сульфата в сульфид в процессе переработки отходов является эндотермическим процессом, и в восстановительном бойлере потребляется большое количество энергии, что приводит к потерям энергии. При использовании мыльно-масляной смеси можно избежать необходимости переработки отходов сульфата натрия.In addition, the use of sulfuric acid leads to the cost of processing waste sodium sulfate, which increases the loss of sodium. In addition, the conversion of sulfate to sulfide during waste processing is an endothermic process, and a large amount of energy is consumed in the recovery boiler, which leads to energy losses. When using a soap-oil mixture, the need to recycle sodium sulfate waste can be avoided.
Настоящее изобретение было описано в данной заявке со ссылкой на конкретные формы осуществления. Тем не менее, специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что процесс (или процессы) может варьировать в рамках формулы изобретения.The present invention has been described in this application with reference to specific forms of implementation. However, it will be apparent to those skilled in the art that the process (or processes) may vary within the scope of the claims.
Claims (19)
а) добавления мыльно-масляной смеси к варочному щелоку с получением варочного раствора, и
б) нагревания целлюлозного материала в присутствии вышеуказанного варочного раствора.1. The method of removing extractive substances in the production of pulp, comprising the steps of:
a) adding a soap-oil mixture to the cooking liquor to obtain a cooking solution, and
b) heating the cellulosic material in the presence of the above cooking liquor.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20095367A FI123012B (en) | 2009-04-03 | 2009-04-03 | Process for controlling extractive substances in pulp production, pulp so produced and its use |
| FIFI20095367 | 2009-04-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010112495A RU2010112495A (en) | 2011-10-10 |
| RU2500688C2 true RU2500688C2 (en) | 2013-12-10 |
Family
ID=40590250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010112495/05A RU2500688C2 (en) | 2009-04-03 | 2010-04-01 | Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI123012B (en) |
| RU (1) | RU2500688C2 (en) |
| SE (1) | SE534973C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015195A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Nalco Company | Method of deresinating pulp using alkyl alcohol alkoxylate surfactants |
| US7504478B2 (en) * | 2007-01-26 | 2009-03-17 | Nalco Company | Additives for increasing the separation yield of tall oil soap from black liquors |
| RU2349692C2 (en) * | 2002-12-23 | 2009-03-20 | Аризона Кемикал Б.В. | Additive for improving removal of extractive substances during pulping of wood in production of pulp, method of obtaining it and its use |
-
2009
- 2009-04-03 FI FI20095367A patent/FI123012B/en active IP Right Grant
-
2010
- 2010-04-01 SE SE1050325A patent/SE534973C2/en unknown
- 2010-04-01 RU RU2010112495/05A patent/RU2500688C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004015195A1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-19 | Nalco Company | Method of deresinating pulp using alkyl alcohol alkoxylate surfactants |
| RU2349692C2 (en) * | 2002-12-23 | 2009-03-20 | Аризона Кемикал Б.В. | Additive for improving removal of extractive substances during pulping of wood in production of pulp, method of obtaining it and its use |
| US7504478B2 (en) * | 2007-01-26 | 2009-03-17 | Nalco Company | Additives for increasing the separation yield of tall oil soap from black liquors |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20095367L (en) | 2010-10-04 |
| FI123012B (en) | 2012-09-28 |
| RU2010112495A (en) | 2011-10-10 |
| FI20095367A0 (en) | 2009-04-03 |
| SE1050325A1 (en) | 2010-10-04 |
| SE534973C2 (en) | 2012-03-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2534067C2 (en) | Method of obtaining cellulose from lignocellulose-containing biomass | |
| US6302997B1 (en) | Process for producing a pulp suitable for papermaking from nonwood fibrous materials | |
| CA2710837C (en) | Pre-extraction and solvent pulping of lignocellulosic material | |
| US6743332B2 (en) | High temperature peroxide bleaching of mechanical pulps | |
| JP5953909B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| CN106012627B (en) | A kind of method that bamboo wood High brightenss bleach reducing rules are prepared using alcohols solvent | |
| JP5712754B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| WO2011154847A2 (en) | Methods for manufacturing paper fibers and bioethanol from lignocellulosic biomass | |
| Leponiemi | Non-wood pulping possibilities-a challenge for the chemical pulping industry | |
| EP2689063B1 (en) | Method and arrangement for treating filtrate after oxygen delignification of chemical pulp cooked to a high kappa number | |
| CN111819323B (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| JPH05505431A (en) | Split alkali addition for high consistency oxygen delignification | |
| Bouiri et al. | Production of dissolving grade pulp from alfa. | |
| EP1945852B1 (en) | Use of carbonate ions for the solubilization of wood extractives in a process for deresination of pulp | |
| JP6197717B2 (en) | Method for producing dissolving pulp | |
| US8012308B2 (en) | Manufacturing method of mechanical pulp from cornstalk cellulose | |
| RU2500688C2 (en) | Method of removing extractive substances when producing cellulose, cellulose obtained using said method and use thereof | |
| KR100538083B1 (en) | Oxygen delignification of lignocellulosic material | |
| KR100652975B1 (en) | Process for preparing semi-chemical mechanical pulp of corn | |
| FI68680C (en) | FOERFARANDE FOER HARTSHALTSMINSKNING VID FRAMSTAELLNING AV CELLULOSAMASSOR UR LIGNOCELLULOSAMATERIAL | |
| Erana | Pulp production from cotton stalks | |
| FI85725C (en) | Process for delignifying cellulose material | |
| JP7597017B2 (en) | Dissolving Pulp Sheet | |
| KR100750330B1 (en) | Manufacturing method of corn stalk mechanical pulp | |
| Ghosh | Production of paper grade pulp by organic acid based pulping of wheat straw |