[发明专利]用于在对蒸煮至高卡伯值的化学纸浆进行氧脱木素之后处理滤液的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及在已经将纸浆蒸煮至高卡伯时对化学纸浆进行处理的方法和装置。

背景技术

卡伯值指示残余的木质素含量，并且在所有工厂都将其用作蒸煮的目标值。待漂白纸浆的典型卡伯值目前对于硬木为14-20，而对于软木为25-35。如果未对纸浆漂白，则蒸煮之后的卡伯值明显更高，通常为40-100。通常在氧气阶段中对待漂白软木纸浆进行处理以将卡伯值降至10-20。

关于本发明，高卡伯纸浆是指超过50的卡伯值。在需要高强度性质和硬度但不需要亮度或印刷性质的产品中，通常使用高卡伯纸浆（高收率纸浆）。基于该原因，软木由于其长纤维而成为用于高收率纸浆的典型原料。软木具有高木质素含量，为此其需要相对长的化学处理。强度性质和硬度的组合对于软木纸浆是典型的。关于高收率纸浆，木质素含量仍然高，以至于在现有技术中在不进行机械处理的条件下不能对纸浆进行脱纤维，但在此情况中，最终产品不要求印刷性质或亮度。

通常以硫酸盐法生产高收率纸浆。高收率纸浆的收率范围为50-70%。公知地，使用为具有正常卡伯值而设计的纤维线设备不能制造这种纸浆，而需要另外的技术。纤维线之间的最重要的差别是，蒸煮之后的高卡伯纸浆处于如下的粗屑形式，该粗屑形式使得其脱纤维需要特殊的脱纤维设备，例如吹洗管线精磨机（串联精磨机），或可选地热精炼。所述装置是类似类型的。在首先提及的脱纤维装置中，将处于屑形式的蒸煮纸浆从蒸煮器排放入位于洗涤阶段上游的吹洗管线中的精磨机内。蒸煮纸浆脱纤维的目的是将纤维相互分离，因为蒸煮之后纤维仍在屑基体中。这种脱纤维使得制造的纸浆具有高卡伯并具有高收率值。即使对纸浆进行轻微脱纤维的机械处理，其效果是在碱性条件下降低了纸浆的品质。

将高卡伯纸浆制造成所谓的粗浆。因此，目的不是对这种纸浆进行漂白。用于这种纸浆的生产线包括对纸浆洗涤和筛分。如果对于纸浆品质设置任何特殊性质的要求，则所述生产线可以包括氧气阶段以将纸浆的性质调节至期望水平。

在蒸煮期间将碳水化合物（纤维素和半纤维素）溶解，造成原料成本明显提高，因为在蒸煮开始和结束时碳水化合物的损失都大。降低碳水化合物分解的一种方式是在较高卡伯值下结束蒸煮。通常，如果在高卡伯值时结束蒸煮并利用二氧化氯对纸浆进行漂白而不需要氧气阶段，则收率提高。另外，漂白和提高流出物排放的成本超过了允许界限。在BAT（最佳可获得技术）工厂水平下保持流出物排放，要求使用氧气阶段，从而碳水化合物的收率尽可能高。氧脱木素的急剧发展已经提供了一种在基本不损失收率的条件下降低待漂白纸浆的卡伯的有效方法。目前的趋势已经是终止达到明显低水平的蒸煮卡伯值。

在硫酸盐蒸煮中重要的是选择性，即，当溶解木质素时，尽可能少量的碳水化合物（纤维素和半纤维素）分裂并溶解。因为化学反应而造成问题，其导致在蒸煮的结束阶段溶解明显量的半纤维素。因此，在溶解碳水化合物的最终阶段也造成化学纸浆强度的下降。在软木纸浆的情况中，化学纸浆的强度是最基本的品质指标之一。除了纸浆性质之外，工艺收率也是重要的成本因素。过去几年的目的是发现这样的制浆方法，通过所述制浆方法会实现从木材到纸浆尽可能高的收率。其是指，提高蒸煮的选择性或仅蒸煮以达到这样的卡伯值，从而使用更具选择性的脱木素方法以提供明显的收率效益和由此的经济重要性。在最终卡伯范围内（对于软木为25-40）硫酸盐蒸煮法之间的差别足够小，使得用其基本得不到在选择性方面的差别。实际上，提高收率的可行方法是在明显更高卡伯值水平下停止蒸煮，其中碳水化合物收率比在对纸浆漂白并继续用氧气进行脱木素的蒸煮中的相对更高，与蒸煮相比，已知该方法是更具选择性的对纸浆进行脱木素的方式。

由于碱性条件，所以氧脱木素是在蒸煮期间直接紧随木质素去除而发生的。在工业蒸煮过程中，不将化学纸浆蒸煮至明显低于卡伯值25，因为收率损失显著。另一方面，期望对蒸煮进行优化以达到尽可能高的卡伯值，从而保持丢弃物含量受控并保持纸浆可漂白。在蒸煮与最终漂白之间，氧脱木素是更具选择性的且更温和的工艺。其将木质素分解并氧化成可溶于碱的形式，破坏木质素中存在的着色化合物并从纸浆中除去杂质（树脂）。

关于品质，在吹洗管线纤维分离机中对从蒸煮器排放之后的纸浆进行脱纤维从来不是所谓的最佳方案，但在不使用明显机械加载的条件下对纸浆进行化学脱纤维以保持纤维性质最佳。