FI117560B - Steaming - Google Patents
Steaming Download PDFInfo
- Publication number
- FI117560B FI117560B FI20001787A FI20001787A FI117560B FI 117560 B FI117560 B FI 117560B FI 20001787 A FI20001787 A FI 20001787A FI 20001787 A FI20001787 A FI 20001787A FI 117560 B FI117560 B FI 117560B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- delignification
- fiber
- meadow
- chemicals
- treated
- Prior art date
Links
- 238000010025 steaming Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 42
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 9
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000004537 pulping Methods 0.000 abstract 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 7
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 241000510551 Prangos pabularia Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000006049 herbal material Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/02—Pretreatment of the raw materials by chemical or physical means
-
- 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
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/02—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
- Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Meat, Egg Or Seafood Products (AREA)
Abstract
Description
117560 Höyrykäsittdy117560 Steam treated
Kyseessä olevan keksinnön kohteena on menetelmä lignoselluloosamateriaaiin höyry-5 käsittelemiseksi materiaalin rakenteen muuttamiseksi ja/tai delignifiointikemikaalien imeyttämiseksi kuidutettavaan ligoselluloosamatcriaaliin. Menetelmässä lignosellu-loosamatcriaali pasutetaan höyryllä ennen dehgnifiointikemikaaliliuoksen imeyttämistä siihen. Lignoselluloosamateriaalilla tarkoitetaan tässä yhteydessä kaikkea selluloosa-keiton raaka-aineena käytettyä kasviperäistä ainetta, kuten puuta, olkea, heinäkasveja, 10 bagassea jne. Menetelmässä käytetty lignoselluloosamateriaali on tarvittaessa tavanomaisesti delignifiointiin hienonnetussa muodossa, esimerkiksi puuaines.The present invention relates to a process for vapor-treating a lignocellulosic material to modify the structure of the material and / or to impregnate the delignification chemicals into the fibrous disease cellulosic matrix. In the method, the lignocellulose-lime matrial is roasted with steam prior to absorption of the dehydrogenation chemical solution. The term "lignocellulosic material" as used herein refers to any herbal material used as a raw material for cellulose cooking, such as wood, straw, hay plants, 10 bagasse, etc. The lignocellulosic material used in the process is conventionally delignified, for example, wood.
Kidutuksella tarkoitetaan tässä yhteydessä lignoselluloosamateriaaiin kiduttamista, johon sisältyy kemikaalien ja lämmön avulla tapahtuva jonkin asteinen lig-15 noselluloosamateriaaliin delignifiointi. Kemikaaleillajalämmöllätapahtuvadelignifi-ointi voi olla täydennettynä mekaanisella kidutuksella tavoitellun kuituuntumisasteen saavuttamiseksi.Torture, as used herein, refers to the torture of lignocellulosic material, which includes some degree of chemical and thermal delignification of the lig-15 cellulosic material. For chemicals, heat and illignification can be supplemented with mechanical torture to achieve the desired degree of fiberification.
• · • *·· Keksintöön sisältyvää lignoselluloosamateriaaiin käsittelemistä tulistetussa höyryatmo- • · 20 sfäärisää voidaan soveltaa myös lignoselluloosamateriaaiin rakenteen höllentämiseksi • · * · ί " mekaanista kidutusta varten. Vastaavaa menettelyä on käytetty tekniikan tason mu- • · · · φ kaisissa sovellutuksissa, esimerkiksi ns. TMP-kuidutusprosessissa, mutta kylläisen • *#* • · höyryn käsittelyolosuhteita noudattaen. Mikäli höyrykäsittely sensijaan suoritetaan tu- • • * listettua höyryä käyttäen, syntyy kuitumateriaalissa tilanne, missä sen sisällä oleva kos-25 teus pyrkii höyrystymään sekä tunkeutumaan ulos kuidusta tulistetun höyrythän ai- ' • · · • * · ' ,···# kaansaaman kuivaus vaikutuksen vuoksi. Kuidun sisältämä ligniini pehmenee tämän • · • · · *. käsittelyn seurauksena, ja samalla kuidun sisäinen rakenne aukeaa ja löyhtyy, mikä si- *!!! nällään edesauttaa tulevaa mekaanista kuidutusvaihetta. Kuidun sisällä vallitsee käsit- • » • · ·' telyn jälkeen (ellei sitä ole yiikuivattu) tilanne, missä kuidun sisässä on kylläisessä ti- • · · * * * ·, 30 lassa olevaa höyryä. Jos tässä tilassa oleva kuitu saatetaan olosuhteisiin, missä höyry * * k · « * · lauhtuu, ja vielä suhteellisen nopeasti, aikaansaa tämä kuiturakenteessa romahdusilmi- 2 117560 ön, mikä edelleen höllentää rakennetta. Tämä edesauttaa oleellisesti kuituuntumista jatkona olevassa mekaanisessa kuidutuksessa. Kuidutus vaatii vähemmän energiaa, ja haitalliset rikkoutumiset vähenevät.The treatment of lignocellulosic material in a superheated vapor atom contained in the invention may also be applied to loosen the structure of the lignocellulosic material for mechanical torture. A similar procedure has been used in the prior art, e.g. In the so-called TMP defibration process, but under saturated steam conditions, if steam treatment is carried out using the listed vapor instead, the fiber material creates a situation in which the moisture inside it tends to vaporize and penetrate the fiber. The lignin contained in the fiber softens as a result of this treatment, and at the same time the internal structure of the fiber is opened and loosened, resulting in *! !! is helping to advance the coming mechanical months After treatment (unless it has been over-dried), there is a situation within the fiber where there is saturated vapor inside the fiber. If the fiber in this state is subjected to conditions where the steam * * k · «* · condenses, and still relatively quickly, this causes collapse in the fibrous structure, which further relaxes the structure. This substantially contributes to fiber consolidation in the subsequent mechanical defibration. Fiberization requires less energy, and harmful breakdowns are reduced.
5 Delignifiointikemikaaleilla tarkoitetaan tässä yhteydessä kaikkia kyseiseen tarkoitukseen yleisesti käytettyjä, lignoselluloosamateriaaliin imeytettäviä, ja materiaalin sisältämää ligniiniä liuottavia tai pehmentäviä kemikaalejaJoilladelignifK)inti suoritetaan ympäristön lämpötilaa korkeammassa lämpötilassa. Esimerkkeinä voidaan mainita sulfaatti-ja sulfiittiseliunkeittoliuokset.Delignification chemicals are used herein to mean all chemicals commonly used for this purpose that are absorbed into lignocellulosic material and that solubilize or soften the lignin contained therein are performed at temperatures above ambient temperature. Examples include sulphate and sulphite cellulose solutions.
1010
Kuitumateriaalin sisältämän ligniinin reaktiot liuottavien ja/tai pehmittävien kemikaalien kanssa tapahtuvat tavoitellulla tavalla vain, mikäli kemikaalit ovat tasaisesti ja läpikotaisin tunkeutuneet kadutettavaan materiaaliin. Kemikaalien imeytymiseen vaikuttaa kaksi mekanismia, penetraatio ja diffuusio. Luonnollisessa penetraatiossa keit-15 tokemikaaliliuos tunkeutuu kuitumateriaaliin sen kapillaarirakcnteen kautta kapillaarivoimien vaikutuksesta. Penetraatiotapahtumaa voidaan edesauttaa aikaansaamalla paine-ero kapillaarirakcnteen yli.Reactions of lignin in the fibrous material with solubilizing and / or plasticizing chemicals will take place in the desired manner only if the chemicals have been uniformly and thoroughly penetrated into the material to be lost. The absorption of chemicals is influenced by two mechanisms, penetration and diffusion. In natural penetration, the cooking chemical solution penetrates into the fibrous material through its capillary structure under the influence of capillary forces. The penetration event can be facilitated by providing a differential pressure across the capillary structure.
·· : **· Penetraatiotapahtuman nopeus ja kunnollinen toteutuminen on suuresti riippuvainen • t • · · 20 kuitumateriaalin sisältämästä ilmasta, joka olisi saatava poistetuksi ennen materiaalin ·· • · • " käsittelemistä delignifiointikemikaaleilla. Eräs käytetty menetelmä on kuitumateriaalin pasuttaminen höyryttämällä. Höyrytyksessä kuitumateriaalin sisältämä ilma laajenee • ♦ • · I” lämpenemisen kautta, ja poistuu osin kuitumateriaalin huokostiloista. Käsittelyssä käy- * · * · tettävä höyry tunkeutuu osaltaan kuitumateriaalin huokostiloihin, missä se tiivistymis- . 25 ten ja höyrystymisten kautta edesauttaa ilman poistumista kuitumateriaalin huokosista.··: ** · The speed and proper performance of the penetration process is highly dependent on the air contained in the fibrous material, which should be removed before the material is treated with delignification chemicals. One method used is the steaming of the fibrous material by steaming. The air expands • ♦ • · I ”through warming and partially exits the pore spaces of the fibrous material. The processing steam * · * · contributes to the pore spaces of the fibrous material where it condenses through the condensation and vaporisation of the fibrous material.
• · · ··· • · · ♦ ♦ • · • *. Tunnetun tekniikan mukaisissa pasutuksissa on käytetty kylläistä höyryä. Höyryn läm- ··· v pötilan ylärajana on pidetty 120-126 i iC, ja tätä korkeammissa lämpötiloissa on kui- • · • · · tumateriaalien hydrolyysin katsottu kiihtyvän haitallisessa määrin. Myös ligniinin kon- • * * * · · * *. 30 densoituminen korkeammissa lämpötiloissa on katsottu ongelmaksi.• · · ··· • · · ♦ ♦ • · • *. In prior art roasting, saturated steam has been used. The vapor temperature limit has been kept at 120-126 iC, and at higher temperatures the hydrolysis of the dry materials has been considered to be adversely affected. Also lignin con- • * * * · · * *. 30 densification at higher temperatures has been identified as a problem.
• · 117560• · 117560
Tunnetun tekniikan mukaisesti tapahtuva I ignoselluloosapitoisen kuitumateriaali n pa-suttaminen kylläisellä höyryllä johtaa väistämättä kuitumateriaalin kosteuspitoisuuden nousuun, sillä oleellisesti koko pasutuksessa käytetty höyrymäärä lauhtuu kuitumateriaalille ja tunkeutuu sen rakenteisiin. Höyryn lauhtumisenergia nostaa vastaavasti kasit-5 telyn alaisen kuitumateriaalin lämpötilaa. Toisaalta kuitumateriaalin pintakerroksiin lauhtuva höyry estää ilman poistumista.The prior art addition of saturated steam material of ignocellulosic fibrous material n inevitably results in an increase in the moisture content of the fibrous material, since substantially all of the steam used in the roasting condenses on the fibrous material and penetrates its structures. Accordingly, the condensation energy of the vapor increases the temperature of the fiber material under the casing. On the other hand, the vapor condensing on the surface layers of the fibrous material prevents the escape of air.
Keksinnön perusajatuksen mukaisesti suoritetaan lignoselluloosaperustaisen kuitumateriaalin pasutus tulistustilaisessa höyryatmosfäärissä, ja 1 ignoselluloosamateriaali pi-10 detään oleellisesti höyrykäsittelyn paineessa ainakin imeytysvaiheeseen asti. Pasutus-käsittely suoritetaan edullisesti johtamalla kuitumateriaalin kanssa kosketukseen tulistettua höyryä. Myös muut energiantuontitavat, kuten epäsuora kuumennus, tai inertti energiankantaja (kuten leijutusmateriaali) ovat mahdollisia, joilla pasutuksessa voidaan ylläpitää tulistustilainen höyryatmosfääri.According to the basic idea of the invention, roasting of lignocellulose-based fibrous material is carried out in a superheated vapor atmosphere, and 1 ignocellulosic material is held under substantially vapor treatment pressure until at least the impregnation step. The roasting treatment is preferably carried out by introducing superheated steam into contact with the fibrous material. Other forms of energy input, such as indirect heating, or an inert energy carrier (such as fluidizing material) are also possible which maintain a superheated steam atmosphere in the roasting process.
1515
Kuitumateriaaliin johdettavaa tulistettua höyryä käytettäessä määräytyy höyryn tulo-ja loppulämpötila käsittelyssä olevan kuitumateriaalin aineen mukaan. Biomassan Tulistetulla höyryllä on voimakas vaikutus käsiteltävään kuitumateriaaliin. Ensinnäkin tulis- ·· j 1·· tettu höyry sitoo itseensä vettä kuitumateriaalista, ja toisaalta aikaansaa kuitumateriaa- • · 20 Iin lämpötilan nousun. Kuitumateriaalissa oleva vesi höyrystyy, kulkeutuu materiaalin ·· • · : 2 pinnalle ja poistuu tulistetun höyryn mukana kuitumateriaalin yhteydestä. Samalla höy rystyvä vesi ajaa kuiturakenteessa olevaa ilmaa pois kuidusta. Oleellinen tekijä on • 1 myös se, että höyrystyvä vesi mitä ilmeisimmin avaa kuidun kapillaari- ja huokosra- • · kennetta.When using superheated steam delivered to the fibrous material, the inlet and end temperatures of the vapor are determined by the material of the fibrous material being processed. The superheated steam of biomass has a strong effect on the fiber material being treated. On the one hand, the superheated steam binds water to the fiber material, and on the other hand causes the fiber material to rise in temperature. The water in the fibrous material evaporates, travels to the surface of the material ··· · 2 and exits with the superheated steam from the fiber material. At the same time, steam trapping water drives air in the fiber structure away from the fiber. An essential element is also that evaporative water most likely opens the capillary and pore structure of the fiber.
. 25 • · · • · · .·1·, Keksinnön toteutuksen kannalta on oleellista, että kuitu pidetään olosuhteissa, missä • · « · · ·. tämä kapillaarien ja huokosten avoin tila säilyy mahdollisimman pitkälle delig- • · · • ' ::: mfiointikemikaalien imeytystapahtumaa. Tässä suhteessa ratkaisevia ovat kuitumateri- • · *·1 aalin jäännöskosteus sekä ympäröivä atmosfääri.. For the implementation of the invention, it is essential that the fiber is kept in conditions where the fiber. this open space of capillaries and pores is maintained as far as possible by delig- • · · • '::: absorption of chemical substances. In this respect, the residual moisture content of the fiber material and the surrounding atmosphere are decisive.
• · • · · 30 · · · · 2 * 1 4 ; 117560• · • · · 30 · · · · 2 * 1 4; 117560
Kuitumateriaali sellaisessa tilassa, että sen rakenteessa on ainakin höyrytilaista jään-nöskostcutta. Parhaaseen, mikäli kosteutta on niin paljon ja sellaisessa tilassa, että se • <: pyrkii edelleen höyrystymään ja tunkeutumaan rakenteesta ulos. Tällä varmistetaan huokosrakenteen aukipysyminen. Toisaalta kuiturakenteessa höyrystyvä kosteus sitoo 5 lämpöä, mikä estää kuitumateriaalin lämpötilan nousemisen niin korkeaksi, että kuitu materiaali n haitalliset pilkkoutumis-ja kondensoitumisreaktiot alkavat Jäännöskos-teuden osalta määräävä tekijä on aika, minkä kuitumateriaali on kosketuksessa tulistetun höyryn kanssa, sekä myös ympäröivän höyryatmosfäärin tulistusaste. Ympäröivän atmosfäärin tilan puolestaan määrittää siinä vallitseva paine.The fibrous material is in such a state that its structure has at least a vapor-like ice bump. Best if there is so much moisture and in a state that it • <: still tends to evaporate and penetrate out of the structure. This ensures that the pore structure remains open. On the other hand, the moisture evaporating in the fiber structure binds the heat, which prevents the fiber material temperature from rising so high that the adverse degradation and condensation reactions of the fiber material begin The time when the The state of the surrounding atmosphere, in turn, is determined by the pressure therein.
1010
Kun pasutettu, huokosrakenteeltaan avoimessa tilassa (höyrystynyttä kosteutta sisältävänä ja ainakin ympäristön lämpötilaa vastaavassa kylläisen höyryn paineessa) oleva kuitumateriaali saatetaan kosketukseen delignifiointikemikaalit sisältävän liuoksen kanssa, tunkeutuu liuos kuiturakenteeseen korvaten sieltä poistuneen kosteuden. Liu-15 oksen tunkeutumista kuiturakenteeseen voidaan edesauttaa aikaansaamalla tilanne, missä kuiturakenteessa oleva kosteus lauhtuu, jolloin kuiturakenteen huokosten ja ympäristön välille syntyy vastaava alipaine. Tämä tilanne on aikaansaatavissa esimerkiksi käyttämällä kuiturakenteen kylläisyystilaan nähden hieman kylmempää deligniliointi-When the roasted fibrous material having an open pore structure (containing vaporized moisture and at least at ambient temperature saturated vapor pressure) is contacted with the solution containing the delignification chemicals, the solution penetrates into the fibrous structure to replace the moisture removed therefrom. The penetration of the lys-15 film into the fibrous structure can be facilitated by providing a condition in which the moisture in the fibrous structure condenses, resulting in a corresponding vacuum between the pores of the fiber structure and the environment. This situation can be achieved, for example, by using a slightly colder delignilization process relative to the saturation state of the fiber structure.
MM
: *· kemikaaliliuosta.: * · Chemical solution.
• · • · · > 20 • * • · • ’* Kyseisellä järjestelyllä on todettu delignifiointiliuosten nopea imeytyminen yhdenmu- »··♦· • · ... kaisesti läpi koko kuitumateriaalin. Järjestely mahdollistaa myös sen, että imeytetty j · • · I” kuitumateriaali on imeytyksen jälkeen oleellisesti delignifiontilämpötilassa. Hitaaseen • 1 imeytymiseen ja delignifiointilämpötilaan nostoon liittyneet kuituraaka-aineen ja de- . ,·. 25 lignfiointikemikaalien haitalliset reaktiot saadaan näin eliminoiduiksi.With this arrangement, it has been found that the delignification solutions are rapidly absorbed uniformly throughout the fiber material. The arrangement also allows the impregnated fiber material to be substantially at a delignification temperature after impregnation. Slow • 1 absorption and elevation of delignification temperature associated with fiber and de-. ·. Adverse reactions of lignification chemicals are thus eliminated.
• · * *♦· • · · • · • · • · · *, Tulistetulla höyryllä suoritetussa lignoselluloosamateriaalinpasutuksessa koskctusaika materiaalin ja höyryn välillä on oleellisen lyhyt, riippuen tietenkin materiaalin osakoos- • · * · · .In the application of lignocellulosic material with superheated steam, the contact time between the material and the vapor is substantially short, of course, depending on the partial composition of the material.
.*. ta. Esimerkiksi hienojakoisella puuraaka-aineella (luokiteltuna määritteellä ’’puru”.. *. ta. For example, a fine-grained wood raw material (classified with the attribute '' chew '').
• · · « » * *. 30 osakoko noin 3-5 mm) on tarkoituksenmukainen viipymäaika sekuntien luokkaa. 4 *···«.• · · «» * *. 30 particle size (about 3-5 mm) is an appropriate residence time of the order of seconds. 4 * ··· «.
• * 5 117560• * 5 117560
Keksinnön pasutusvaihe voidaan toteuttaa ns. flash-tyyppisessä käsittelylaitteistossa, missä hienojakoinen lignoselluloosamateriaali syötetään tulistetun höyry virtauksen kuljetettavaksi, ja erotetaan tästä virtauksesta sopivan viipymäajan jälkeen. Laitteisto on kuvattu oheisessa piirustuksessa, jossa 5The roasting step of the invention can be carried out in a so-called. in a flash-type processing apparatus, wherein the finely divided lignocellulosic material is fed to a stream of superheated steam and separated from that stream after a suitable residence time. The apparatus is illustrated in the accompanying drawing, in which: 5
Kuva 1 esittää keksinnön mukaisen pasutus-ja imeytyslaitteiston yhtä toteutusmuotoa, jaFigure 1 illustrates one embodiment of a roasting and soaking apparatus according to the invention, and
Kuva 2 esittää vastaavaan tarkoitukseen käytettävää laitteistoa, imeytyslaitteiston osal-10 ta vaihtoehtoisena toteutusmuotona.Figure 2 illustrates an apparatus for a similar purpose, a part of the impregnation apparatus as an alternative embodiment.
Piirustuskuvien mukaisissa toteutuksissa on pasutuslaitteistossa höyryvirtauskierto 1, johon on liitetty tulistuslaite 2 (kattila), kierron ylläpitävä puhallin 3, tulistuslaitetta seuraava pasutusjakso 4, jonka alapäässä on syöttölaitteet 5 lignoselluloosamateriaalin 15 syöttämiseksi, höyrynerotin 6, ylimäärähöyryn poisto 7, sekä lignoselluloosamateriaalin poistosulku 8. Laitteistoon sisältyy tarvittaessa myös pasutetun lignoselluloosamateriaalin palautuskierto 10.In the embodiments according to the drawings, the roasting apparatus has a steam flow cycle 1 with a superheater 2 (boiler), a rotary fan 4, a superheat roasting section 4 having feeders 5 where appropriate, a return cycle of the roasted lignocellulosic material 10.
·· • *.. Kuvan 1 mukaisessa toteutuksessa pasutettu lignoselluloosamateriaali on esitetty syö- • · •. *.: 20 tettäväksi poistosulun 8 kautta imeytyslaitteeseen 11, johon syötetään deligni- • · i *· fiointikemikaalit sisältävää liuosta säiliöstä 9. Imeytyslaitteisto voi olla alalla tunnettua ····· * rakennetta. Sen sisällä on tavallisesti loivanousuinen ruuvisyötin, joka kuljettaa ligno- ***** *”·* selluloosapitoisen kuitumateriaalin kaltevasti nousevasti imeytyslaitteen läpi. Imeytys- • « • · *** laitteessa ylläpidetään tavallisesti delignifiointiliuoksen tasoa, joka ulottuu noin puo- . 25 leen väliin imeytyslaitteen pituudesta. Imeytys tapahtuu laitteen alaosassa, ja yläosassa * ♦ * !!! tapahtuu ylimääräisen liuoksen poistaminen valuttamalla. Ylimääräliuos voidaan joh- • · * * · •t taa liuossäiliöön 9, mahdollisesti kemikaalipitoisuuden osalta valvottuna.·· • * .. In the embodiment of Figure 1, the roasted lignocellulosic material is shown as a cancer. *: 20 for delivery through outlet damper 8 to impregnation device 11, which is fed with a solution of deliquine chemical from tank 9. The impregnation device may be a structure known in the art. Inside, there is usually a gently sloping screw feeder that conveys the ligno ***** * ”· * cellulosic fibrous material upwardly through the impregnator. The absorption device usually maintains a level of delignification solution of about half. 25 length of the absorber. The absorption occurs at the bottom of the device and at the top * ♦ * !!! drainage of excess solution occurs. The excess solution may be introduced into the solution container 9, possibly under control of the chemical content.
• · ♦ ···* • · • · *Γ Imeytyslaitteen 11 poistopäässä on edullisesti myös poistosulku 12, jonka avulla imey- • · « *·*·] 30 tyslaitteessa 11 voidaan ylläpitää itsenäisesti säädettävää painetta. Poistosulusta 12 lig- noselluloospitoinen kuituaines syötetään varsinaiseen delignifiointi asti aan Ojossa 6 117560 delignifiointireaktiot suoritetaan tavoiteltuun delignifioitumisasteeseen. Delignifioin-tiastiassa 13 ylläpidetään sopivaa painetta ja vastaavaa kylläisen höyryn lämpötilaa, missä delignifiointireaktioiden on todettu tapahtuvan kuitumateriaalin kannalta edullisimmin. Lämpötila voidaan ylläpitää esimerkiksi tunnettuun tapaan lämmityksellä 15 5 varustetulla nestekierrolla.Preferably, the outlet end of the impregnation device 11 also has an outlet closure 12 which allows the suction device 11 to maintain independently adjustable pressure. From the outlet barrier 12, the lignocellulosic fibrous material is fed to the actual delignification until step 6 117560 delignification reactions are performed to the desired degree of delignification. The delignification vessel 13 maintains a suitable pressure and a corresponding saturated vapor temperature where delignification reactions have been found to be most advantageous with respect to the fibrous material. The temperature can be maintained, for example, in a known manner by means of a fluid circulation with heating.
Pasutuksen jälkeinen imeytys voidaan suorittaa vaihtoehtoisesti kuvan 2 mukaisesti toimien. Tässä toteutuksessa voi poistosulkuna 8 toimia puristin. Delignifiointi· kcmikaalit sisältävä liuos voidaan syöttää kuitumateriaalin joukkoon puristimen yhtey-; 10 dessä, ja puristaa ylimäärä liuoksesta pois puristimessa. Tämän jälkeen johdetaan imeytetty kuitumateriaali delignifiointiastiaan .13, jossa kuitumateriaali pidetään/οη de-lignifiointilämpötilassa ympäröivässä höyryfaasissa. Lämpötila ylläpidetään johtamalla astiaan suoraa höyryä yhteestä 16. Vaihtoehtoisesti lämpötila voidaan ylläpitää epäsuoralla lämmönsiirrolla yhteestä 16 johdetun höyryn avulla. Tällä laittcistojärjestelyllä 15 saadaan prosessin nestemäärä minimoiduksi.Alternatively, post-roasting impregnation may be performed by proceeding as shown in Figure 2. In this embodiment, the clamp 8 can act as an outlet barrier. Delignification · The solution containing chemicals may be fed into the fiber material via the press; 10, and squeeze excess solution out of the press. Thereafter, the impregnated fibrous material is conducted to a delignification vessel .13, where the fibrous material is maintained at a / οη de-ligation temperature in the ambient vapor phase. Alternatively, the temperature can be maintained by indirect heat transfer from steam 16. With this arrangement 15, the amount of process fluid is minimized.
Del i gn ifi oi nti astiasta 13 kuituaines johdetaan poistosulun 14 kautta mahdolliseen mekaaniseen kuidutukseen, ja edelleen tavanomaisiin pesu- ja valkaisuvaiheisiin. \ *· i · • ·· • · *.·.· 20 Kuvioiden 1 ja 2 mukaiset järjestelyt mahdollistavat erilaisten olosuhteiden käyttämi- • · • · • ** sen eri prosessivaiheissa. Prosessin kokonaiskulun kannalta on edullista, että kuitu- aines pidetään koko prosessin läpi oleellisesti paineessa, mikä vastaadelignifiointivai- • · *** heessa käytettävän lämpötilan kylläisen vesihöyryn painetta. Tämän toimintamallin • · • · muunnelmana voidaan toimia myös siten, että paine laskee hieman siirryttäessä pasu- . 25 tuksesta imeytykseen. ja edelleen imeytyksestä delignifiointivaiheeseen siirryttäessä.From the container 13, the fiber material is led through the outlet closure 14 to any mechanical defibration, and further to the conventional washing and bleaching steps. The arrangements according to Figures 1 and 2 allow the use of different conditions at different stages of the process. For the overall flow of the process, it is preferable that the fiber material be maintained substantially pressurized throughout the process, which is the pressure of the saturated water vapor at the temperature used in the counter-delignification step. It is also possible to act as a variation of this operating model to reduce the pressure slightly when moving to the trumpet. 25 from absorption to absorption. and further on transition from absorption to delignification.
• · · ··· .···. Myös muut paine, ja vastaavat lämpötilaolosuhteiden vaihtoehdot ovat mahdollisia ·· • 9 · *, keksintöä toteutettaessa kuitumateriaali (materiaalilähde sinällään, osaskoko, kosteus- ··1 pitoisuus), käytetyt kemikaalit sekä tavoiteltu delignifioitumisaste huomioiden.• · · ···. ···. Other pressures, and similar temperature conditions, are also possible with respect to the fiber material (material source per se, particle size, moisture content), the chemicals used, and the desired degree of delignification.
• · ·»· · • 1 · ·**[ 30 Tulistetun höyryn kanssa pasutusjaksossa4 kosketuksessa olevasta Iignoselluloosama- * 1 teriaalista poistuva kosteus kulkeutuu höyryn mukana erotuslaitteeseen 6, josta kierron 7 117560 ylimäärähöyry poistetaan yhteen 7 kautta. Tämän höyryn energiataso on korkea, ja se voidaan hyödyntää kuidutusprosessin myöhemmissä vaiheissa, esimerkiksi delignifi-ointikemikaalien lämmitykseen, kemikaalikierron regenerointi vai heissä, valkaisussa, pesussa jne. Poistohöyryn 7 valvontaa voidaan käyttää myös tulistuskierron kuumen-5 nusvaiheen 2 säätämiseen siten, että kierrossa 1 vallitsisi inertti kaasutila.The moisture exiting from the lignocellulosic material 1 in contact with the superheated steam in the roasting cycle 4 is transported with the steam to a separating device 6, from which excess steam 117560 is removed through 7. This vapor has a high energy level and can be utilized in subsequent stages of the defibration process, for example heating of delignification chemicals, chemical cycle regeneration, bleaching, washing, etc. The control of the exhaust steam 7 can also be used to adjust the heat cycle 5 of the superheat cycle. gas space.
• Φ * · • · • · • · • · · · ·« • * ♦ ·· f »*··« * * • · · • · • · ··· • · · • · • · ··· *··' • · ♦ «·· **· • · • ♦ *·· ··· ·*·· * « · * · • · ··♦ * « • · · • · · • * " ·• Φ · • • • «« * ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ · · ·· '• · · ** · ** • ♦ ♦ ♦ · · · · · · "" "" "
Claims (7)
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20001787A FI117560B (en) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | Steaming |
| AU2001282184A AU2001282184A1 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-09 | Steaming process |
| EP01960785A EP1320640B1 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-09 | Steaming process |
| PCT/FI2001/000703 WO2002014599A1 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-09 | Steaming process |
| AT01960785T ATE424474T1 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-09 | DAMPING METHOD |
| DE60137856T DE60137856D1 (en) | 2000-08-14 | 2001-08-09 | LOSS METHOD |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20001787 | 2000-08-14 | ||
| FI20001787A FI117560B (en) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | Steaming |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20001787A0 FI20001787A0 (en) | 2000-08-14 |
| FI20001787L FI20001787L (en) | 2002-02-15 |
| FI117560B true FI117560B (en) | 2006-11-30 |
Family
ID=8558881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20001787A FI117560B (en) | 2000-08-14 | 2000-08-14 | Steaming |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1320640B1 (en) |
| AT (1) | ATE424474T1 (en) |
| AU (1) | AU2001282184A1 (en) |
| DE (1) | DE60137856D1 (en) |
| FI (1) | FI117560B (en) |
| WO (1) | WO2002014599A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2006202424A1 (en) * | 2006-06-07 | 2008-01-03 | Kristevefourspace Ussy Pty Ltd | Manufacture of Bagasse Powder |
| DE102017222748B3 (en) | 2017-12-14 | 2019-05-29 | Hope Tree International Gmbh | PROCESS FOR FIBER CLOSURE OF BAOBAB FIBERS |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3619348A (en) | 1969-09-05 | 1971-11-09 | Defibrator Ab | Process for continuous cellulose cooking |
| SE340036B (en) * | 1970-08-31 | 1971-11-01 | Karlstad Mekaniska Ab | |
| SE7317565L (en) * | 1973-12-28 | 1975-06-30 | Selander Stig Daniel | |
| SE420224B (en) * | 1979-08-17 | 1981-09-21 | Sunds Defibrator | Process and device for heating fibrous materials in the preparation of pulp obtained by defibrating wood chips |
-
2000
- 2000-08-14 FI FI20001787A patent/FI117560B/en not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-08-09 WO PCT/FI2001/000703 patent/WO2002014599A1/en not_active Ceased
- 2001-08-09 DE DE60137856T patent/DE60137856D1/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-09 EP EP01960785A patent/EP1320640B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-09 AT AT01960785T patent/ATE424474T1/en not_active IP Right Cessation
- 2001-08-09 AU AU2001282184A patent/AU2001282184A1/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1320640A1 (en) | 2003-06-25 |
| ATE424474T1 (en) | 2009-03-15 |
| WO2002014599A9 (en) | 2003-06-19 |
| DE60137856D1 (en) | 2009-04-16 |
| EP1320640B1 (en) | 2009-03-04 |
| AU2001282184A1 (en) | 2002-02-25 |
| FI20001787A0 (en) | 2000-08-14 |
| WO2002014599A1 (en) | 2002-02-21 |
| FI20001787L (en) | 2002-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI62577C (en) | SAETT ATT FRAMSTAELLA MASS MED HOEG TORRHALT FOER TILLVERKNING AV FIBERPLATTOR ENLIGT DEN VAOTA METODEN MED SLUTET BAKVATTENSYSTEM | |
| PT1126075E (en) | CONTROL OF DISSOLVED SOLIDS IN THE PRODUCTION OF PAPER PASTE | |
| EP0477059A2 (en) | Impregnation with black liquor prior to white liquor introduction | |
| US5470433A (en) | Process for the delignification of cellulose fiber raw materials using alcohol and alkali | |
| FI117560B (en) | Steaming | |
| BR112013005731B1 (en) | method and system for impregnating and supplying steam to chips and section of removal sieves | |
| DE102012103805B4 (en) | Clothes dryer with a heat pump | |
| EP3114274B1 (en) | Method and arrangement for generating steam at a digesterplant of a chemical pulp mill | |
| FI120547B (en) | Alkaline cooking process and pulp making plant | |
| US11725339B2 (en) | Reduced furfural content in polyacrylic acid crosslinked cellulose fibers | |
| US2675311A (en) | Paper pulp process and apparatus | |
| NO137831B (en) | PROCEDURES FOR THE MANUFACTURE OF MECHANICAL FIBER PULP | |
| US2269985A (en) | Manufacture of wood pulp | |
| FI83238C (en) | Process for producing cellulose | |
| US1781712A (en) | Wood-pulp material | |
| WO1999014424A1 (en) | Pulp production method and apparatus | |
| KR20010089437A (en) | Steam-assisted paper impregnation and drying | |
| WO1999020827A1 (en) | Process system and method for preliminary treatment of disintegrated cellulose-containing material prior to pulp digestion | |
| FI66449C (en) | SAETT ATT PAOLAEGGA ETT ELLER FLERA YTMASSASKIKT PAO GRUNDMASSABANAN VID FRAMSTAELLNING AV FIBERSKIVOR PAO VAOTA VAEGEN | |
| SE523850E (en) | Procedure for the pre-treatment of chips with base steam and impregnation liquid | |
| US20050115691A1 (en) | Cooking of cellulose pulp in a cooking liquor containing preevaporated black liquor | |
| SE463316B (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR EVAPORATION OF WASTE IN CONNECTION WITH COOKING CELLULOUS FIBER MATERIAL IN A CONTINUOUS COOKER | |
| US2874044A (en) | Multistage process relating to the alkaline digestion of raw cellulosic materials for the production of pulp with a high content of alpha cellulose | |
| US3326743A (en) | Method for continuously removing exuded black liquor from cellulosic materials during vapor phase digestion | |
| Laanterä et al. | Degradation of the polymer structure of wood by wetting and drying. Viscoelasticity and morphology of the composite cell structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 117560 Country of ref document: FI |
|
| MD | Opposition filed |
Opponent name: METSO FIBER KARLSTAD AB |
|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 117560 Country of ref document: FI Effective date: 20061130 |
|
| RF | Appeal filed | ||
| RFK | Appeal accepted |
Free format text: PATENT REVOCATED |
|
| MFDR | Revocation of patent |