[发明专利]用于半化学浆化的方法和系统

说明书

交叉申请

本申请要求2007年8月7日提交的美国临时申请60/954,446 的优先权，其在此完整引入作为参考。

技术领域

总的来说，本发明涉及用于从木质纤维素材料制造半化学浆 的方法和系统。

背景技术

半化学浆化方法是已知的。参见，如Temler的美国专利 4,229,251；Hammond等人的美国专利4,073,678。与包括Cooking的浆化方法相比，半化学浆化方法具有不同的要求和不同的操 作条件，如Marcoccia等人的美国专利5,489,363中所公开的那些。

在制造半化学浆(产率范围在65-85％的浆，典型的用于盒子 制造中使用的波纹媒介的生产)时，可以使用几种不同的化学品，如 NaOH、Na₂CO₃、Na₂SO₃、牛皮纸白液或牛皮纸绿液。在某些情况下， 可以使用高温(大于160℃)和短蒸煮时间(1小时或更短)来制造半化学 浆。

在独立的半化学浆工厂，NaOH、Na₂CO₃和Na₂SO₃可单独 或组合或次组合使用。这些化学品或许是有利的，因为它们的气味很 小且可在典型的用于牛皮纸液体的相对简单的回收系统中回收，特别 是使用NaOH和/或Na₂CO₃时。每种化学品或其组合可从所使用的不 同类型木材中产生其自身的浆特性(如，不同类型的硬木)。因此，具体 组合或次组合可根据生产者的个别标准进行选择。

简单工艺和较短保留时间可使进行多级蒸煮工艺的尝试不 切合实际。

半化学生产设备在牛皮纸工厂中运行时，从化学组成的观点 看，使用绿液是合理的。绿液通过燃烧牛皮纸黑液并将得到的产物溶 解到白液中而制备。白液通常包括NaOH和Na₂S的混合物，绿液除了 包括从燃烧黑液得到的产物中的化学品外也包括这些化学品。在配有 提取筛的蒸煮器中使用绿液时，通过提取筛提取废液，提取筛频繁被 木质素涂敷。

堵塞或涂敷可能由因为蒸煮结束时的低pH而从溶液中沉积 出的木质素引起。pH降低可能由碳酸根(CO₃^2-)的燃烧引起。由于曝露 于碱性蒸煮条件下的木质素的溶解度随pH下降而降低，它可能形成粘 性的油状物质，涂在蒸煮器筛子上并可使它们不起作用，从而被迫关 闭并清洗该蒸煮器。

为了克服这种潜在的问题，许多配有这类设备的工厂或许随 着绿液加入大量牛皮纸白液(如，高达总化学品进料的20-30％)，以便 在蒸煮结束时保持较高pH。然而，蒸煮开始时较高的pH可能对浆产 率有副作用并可能使运转不经济，这是由于生产白液比绿液贵。

发明内容

在一个方面，本发明的某些实施方式通常涉及抑制用于半化 学浆化的蒸煮容器中的黑液提取筛结垢的方法。该方法可包括：将木 质纤维素材料和绿液进料至用于半化学浆化的蒸煮容器中；蒸煮用于 半化学浆化的蒸煮容器中的所述木质纤维素材料，以致部分或全部木 质素从该木质纤维素材料中分离出来，其中木质素溶解到蒸煮液中； 通过提取筛提取包括溶解的木质素的黑液，其中所述黑液是在半化学 浆化工艺中在蒸煮容器中形成的；和在蒸煮容器中位于或靠近提取筛 处加入白液或碱，以致提取筛处或其附近的pH升高并抑制木质素粘附 到提取筛上。

在一个方面，本发明的某些实施方式通常涉及用于木质纤维 素材料的半化学浆化工艺的蒸煮容器，其中该工艺抑制蒸煮容器中的 黑液提取筛结垢。该蒸煮容器可包括：第一输入管道，向蒸煮容器运 载绿液；第二输入管道，向蒸煮容器运载木质纤维素材料；空腔，在 其中木质素从木质纤维素材料中分离出来并溶解到蒸煮液中；提取筛， 其与提取管道相连，提取包括溶解的木质素的黑液，其中该黑液是在 半化学浆化工艺中在蒸煮容器中形成的；和第三输入管道，用于输送 白液或碱至蒸煮容器中位于或靠近提取筛处，以致提取筛处或其附近 的pH升高并抑制木质素粘附到提取筛上。

附图说明

图1说明本发明一个实施方式的蒸煮器。

图2说明本发明另一实施方式的蒸煮器。

具体实施方式