专利名称：用于采用化学药品增强的洗涤方法水解和煮解木屑的单容器反应器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于纤维素纤维材料水解处理的方法和设备。
背景技术：
在传统的系统中，木屑(或其他纤维素或纤维材料)可在蒸煮器 (digester)中处理或蒸煮(cooking)之前在单容器中进行水解，如在美 国专利3， 380， 883和3， 413， 189中所描述的。在这样的系统中，水 解在经过容器顶部的例如纤维素材料等木屑浆中的酸性条件下进行，然 后在容器的下部进行蒸煮处理，随后在容器底部进行洗涤。在容器的上 部区域中，水解产物，例如戊糖和己醣等糖，从木屑提取出，并且将所 述水解产物回收。
通过在上部区域中以并流流动引入蒸汽、酸和/或水，在容器的整个 上部区域发生水解。在容器的下部区域中，纤维素材料进行蒸煮和洗涤， 并且随后以纸浆从容器排出。
发明内容
已经开发出一种新颖的用于制浆系统的水解系统。例如木屑等纤维 素材料的水解和煮解在单个加压的反应器容器中进行。纤维素材料在容
器的上部区域中进行水解。在容器处于pH值为1到6，优选3到4的情 况下，在150° C到约170° C的温度范围中，并且优选在160° C到 170° C的温度范围中，在容器中发生水解。水解产物和液体通过容器中 的上部提取筛(extraction screen)从反应器去除。容器的洗涤区在容器的 上部提取筛下面和蒸煮区上方。洗涤液向上流动经过洗涤区，并且到达 提取筛。洗涤液还通过在洗涤区底部处的洗涤液提取筛从容器提取。
凉洗涤液降低流经洗涤区的纤维素材料的温度，以抑制纤维素材料 的水解反应。基本上所有水解反应在洗涤区中受到抑制，并且很多水解 产物通过流经洗涤区顶部处的上部提取筛的洗涤液和溶液去除，并且从 洗涤区底部处的提取筛去除。在上部提取筛下面和蒸煮区上方的多个洗 涤区可用于冲洗来自纤维素材料的水解产物，并且确保在蒸煮区之前已 经停止水解。
化学药品可包括在添加到洗涤区的洗涤液中，所述化学药品的量例 如在容器中的浆料中木材的0.01%到5%，优选0.1%到1%。洗涤水或洗 漆液(如果已经添加化学药品)抑制在提取筛下面的纤维素材料中的水 解反应。该洗涤液具有比水解温度低10° C到70。 C范围的温度，优选 低20° C到50。 C，最优选低25。 C到35。 C。而且，洗涤液优选具有 在3到7范围中的pH值，最优选在4到5范围的pH值。例如氢氧化钠 (NaOH)等化学药品、基本上无硫的白液或这些化学药品的混合物可添 加到洗涤液。化学药品添加到洗涤水来抑制水解，去除水解产物，并且 可选地用于调节洗涤液的pH值。如果洗涤液为纯水，则会出现这样的现 象化学药品到洗涤中的添加导致大量的水解产物从流经洗涤区的纤维 材料提取出。
纤维素材料的化学药品煮解在水解和洗涤区下面进行。蒸煮化学药 品引入容器中到达容器中的在洗涤区下面的蒸煮区。通过蒸煮纤维素材 料产生的纸浆从容器的底部排出。
本文公开的工艺通过将碱性物质的弓I入延缓到水解完成，降低了木 质素和其他溶解的木材成分沉淀的风险。所述工艺还可在纤维素材料化 学煮解过程中降低碱的消耗。
已经开发出一种反应容器，包括接收纤维素材料的材料输入端， 和用于纤维素材料的材料排出端，其中，所述纤维素材料从所述材料输 入端流经反应容器到达所述材料排出端；水解产物和液体提取筛；水解 区，在所述材料输入端和所述水解产物和液体提取筛之间，其中，所述 水解区保持在水解温度或高于水解温度，在所述水解温度下水解反应在 纤维素材料中进行；洗涤区，在所述水解产物和液体提取筛和洗涤液提 取筛之间，并且在所述洗涤区中水解基本被抑制；洗涤液入口端口，用 于将洗涤液引入所述洗涤区中，其中，进入洗涤液入口端口的至少一部 分洗涤液流经洗涤区，到达水解产物和液体提取筛，并且其中，洗涤液 在低于水解温度的温度下引导到洗涤区，并且洗漆液在第二容器区中抑 制水解；蒸煮区，在洗涤区下面，其中，所述蒸煮区包括蒸煮溶液注入 端口；蒸煮溶液提取筛，在蒸煮区下面，和纸浆排出端，在蒸煮溶液提
取筛下面，用于排出煮解的纤维素材料。
已经开发出一种反应容器，包括接收纤维素材料的材料输入端， 和用于纤维素材料的材料排出端，其中纤维素材料从所述材料输入端流 经反应容器到达所述材料排出端；蒸汽入口，接收蒸汽来将容器中的纤
维素材料加热和加压；水解产物和液体提取筛；水解区，在所述材料输
入下面，并且在所述水解产物和液体提取筛上方，其中，所述水解区保 持在水解温度或高于水解温度，在所述水解温度，水解反应在纤维素材
料中进行；冷却区，在水解产物和液体提取筛下面和冷却液提取筛上方， 其中，所述冷却区保持在低于水解温度的温度；水入口端口，用于将水 引入冷却区，其中，进入冷却入口端口的至少一部分水流经冷却区，向 上到达水解产物和液体提取筛，并且由水解产物和液体提取筛提取，并 且其中，水在低于水解温度的温度下引导到冷却区；第一液体提取筛， 在冷却区下面，并且在蒸煮区上方；蒸煮区包括蒸煮溶液注入端；和蒸 煮溶液提取筛，在蒸煮区或在蒸煮区下面，并且在材料排出端上方。
已经开发出一种从纤维素材料制备纸浆的方法，包括将纤维素材 料引导到加压反应容器的上部入口；向所述容器增加压力和热能；在反 应容器的水解区中水解纤维素材料；通过在容器水解区下面和在冷却区 上方的水解产物和液体提取筛，从纤维素材料提取水解产物和液体；将 冷却液引导到冷却区，其中所述冷却液在冷却区中抑制纤维素材料的水 解，并且其中，至少一部分冷却液向上流经纤维素材料到达提取筛，并 且由提取筛提取；通过在冷却区中注入冷却溶液，在冷却区下面煮解冷 却区中的纤维素材料，并且从容器的排出端排出煮解的纤维素物质，其
中所述排出端在冷却区下面。
图1是进行纤维素材料水解和煮解的连续制浆容器的示意图。
具体实施例方式
图1显示了用于蒸汽相水解和煮解系统的单个容器10。所述容器可 以是垂直布置的圆柱状反应器容器，并且可以超过100英尺高。所述容 器可加压到大气压之上的压力。所述容器可以是纸浆处理设备的一部分。
容器10包括内顶部分离器12。纤维素材料浆通过管道14从传统的 木屑供给系统16传送到顶部分离器。在分离器12中的螺旋运送器将纤 维素浆排出到容器的上部区域中。顶部分离器还从浆料榨取液体。榨取 的液体通过管道13从所述容器排出，并且可再循环到木屑供给系统。
保留在浆料中的纤维素材料和液体从顶部分离器12排出，并且下落 经过容器上部高度中的气相20。如果容器为汽相容器，则排出的纤维素 材料下落经过所述气相，并且到达容器中木屑水平面22的顶部。如果容 器为液压容器，则从顶部分离器排出的材料直接进入填充容器的浆料中。
当新的纤维素材料从分离器下落时，已经在木屑水平面22处或低于 木屑水平面22的材料被迫进一步下降到容器中。容器中溶液水平面24 可以在木屑水平面处或靠近木屑水平面。优选地，液体水平面设置为使 纤维素材料中的木屑固体的顶部，通常由木屑水平面22的顶部表示，全 部浸没在液体水平面24的下面。
高于大气压的蒸汽或其他加压流体17通过管道18引导到容器顶部 的气相区20，以向容器提供热和压力。蒸汽是供给容器热能的优选的主 要外部源。容器也可根据引导到容器顶部的蒸汽(或惰性气体)提供的 压力来控制。水汽或蒸汽相容器10的使用将减少与由水解形成的气体相 关的问题，所述水解可发生在容器的顶部。但是，液压容器仍可受益于 如本文公开的在上部洗涤区中弓I入洗涤液。
水解发生在液面高度24下面，并且在容器的上部区(A)中。上部 区(A)通常从液面高度24延伸到第一 (上部)提取筛26。上部区(A) 保持在促进水解的条件下，例如保持在至少150摄氏度或优选在至少170 摄氏度的温度。但是，如果将化学药品，例如通过将酸性溶液添加到上 部区(A)的溶液中，则促进水解的温度可以低于150至U170摄氏度。水 解产物在上部区A中产生，并且由第一提取筛(或筛装置)26去除。
在上部区(A)中溶解的木质素是不期望的，因为溶解的木质素可与 洗涤水一起流经贯通的筛26。已经在碱性条件下，例如，pH值大于11 的条件下溶解的木质素将在低于pH值ll的pH值水平下沉淀。优选地， 上部区(A)的pH值低于ll，并且上部区保持在不会使大量木质素溶解 到该区中的条件下。
从筛26提取的液体流经管道28，并且到达闪急槽(flashtank) 30。 在闪急槽30中产生的蒸汽31可用作纸浆设备中的热能，例如加热容器 的上部区。来自闪急槽的液体可通过管道130再循环到木屑供给系统， 用于将纤维素材料浆传送到容器10和/或回收，从而从水解产物中提取 糖。
容器中的洗涤区(B)在第一提取筛26和洗涤液提取筛33之间。 洗涤液36供到洗涤区B来部分抑制区B中的水解。在洗涤区B中，对 向下移动经过容器的木屑材料进行逆流洗涤。经过容器的材料流动通常 向下，并且液体逆流流动通常向上。通常区B中的例如单独的洗涤水或 含有化学药品的洗涤液的逆流方向向上(参见区B中向上的箭头)，并 且通常纤维素材料的流动方向向下(参见区B中向下的箭头)经过容器。
洗涤液，例如只是水或水和化学药品的混合物，优选具有比水解温 度低10°C到70°C的温度，更优选低20°C到50°C，并且最优选低25°C 到35°C。洗涤液的pH值优选为3到7，并且更优选为4到5。洗涤液 从洗涤液源36并且通过从洗涤提取筛33提取的再循环溶液供到容器的 上部高度，例如区B。洗涤液和再循环溶液足够形成经过区B到达上部 提取筛26的向上的液流。优选地，纤维素材料的大部分洗涤在区B中 进行。
源36中的洗涤液可以只是洗涤水或洗涤水和化学药品的组合，所 述化学药品例如为氢氧化钠(NaOH)和基本上无硫的白液中的一种或 多种。优选地，基本上无硫的白液具有不超过百万分之O.IO (ppm)的 硫化合物。例如，添加到洗涤水中的化学药品量可以是流经容器的浆中 例如木材等的纤维素材料量的0.01%到5%，优选为0.1%至1」1%。化学 药品从化学源53供给，并且流经管道57来与洗涤液源36中的洗涤水 34混合。洗涤液和化学药品(如果有)的混合物36流经洗涤液管道59， 并且与流经洗涤液提取管道37并且通过洗漆液入口端口 61返回到洗涤 区B中的提取溶液再循环流混合。
当洗涤液向上流经区B到达上部提取筛26时，洗涤液与向下流动
经过区B到达上部提取筛26的纤维素材料混合。洗涤液用于冷却所述
材料，并且从所述材料冲刷掉酸和其他化合物。酸和其他化合物从提取
筛26流出。纤维素材料的冷却和冲刷用于抑制并且优选阻止纤维素材 料中出现水解反应。
当纤维素材料向下(参见区C中的箭头)流到第三提取筛38时， 并流洗涤可在第二筛33下面进行。在区C中，液体通常向下与纤维素 材料并流流动，例如以相同流动方向流动。区C为洗涤和缓冲区，其从 纤维素材料去除任何残余水解产物。残余水解产物在流经提取筛38的 液体中提取出，并且流经管道40到达闪急槽42。与闪急槽30相同，来 自闪急槽42的蒸汽可作为热能再利用，例如引入到容器10的顶部，并 且来自槽42的液体可再循环到木屑供给系统，并且出于其他目的再利 用，例如从水解产物回收糖。如果需要，来自筛38和26的水解产物可 通过管道19A和19B循环到处理容器的顶部。
水解冷却和洗涤区(B和C)将水解产物从向下移动经过容器的纤 维素材料去除。区B和C使在区A中经受水解的纤维素材料延缓在区 D和E中进行所述纤维素材料的例如蒸煮等煮解。洗涤区在容器中紧接 着水解区(A)的下面。洗涤液可通过调节供到B区的洗涤液的量，并 且通过调节供给洗涤液36的冷水34的量，有目的地保持在低于纤维素 材料水解温度的温度，所述洗涤液比区B中的材料温度低。在区B中， 洗涤液冷却纤维素和溶液浆，以抑制水解，并且通过从纤维素材料洗去 水解产物辅助从纤维素材料去除水解产物，并且当洗涤液通过筛26提
取出时去除水解产物。
优选地，当纤维素材料从缓冲区(区C)向下移动时，纤维素材料 的温度低于正常的水解温度。纤维素材料的温度通过流入区B并且可选 地流入区C的凉洗涤液冷却，其中，洗涤液低于正常的水解温度。
洗涤液也可在蒸煮区(D和E)之前将材料的pH水平调节到接近 或高于中性。去除水解产物和将纤维素材料的pH水平调节为高于蒸煮
区通常将有助于最小化或防止蒸煮区中的蒸煮化学药品中存在的溶解 木质素的沉积。
洗漆液和溶液提取及再循环管道37可包括pH值监控器44。通过 筛33提取并且将通过过管道37返回到容器的再循环洗涤液和溶液的pH 值由监控器33监控。可部分确定添加到管道37中的再循环洗涤液和溶 液的洗涤液36的量，来将从管道37流到容器的洗涤液和溶液保持在例 如pH值4到pH值10之间的预定范围内，或pH值6到pH值10或pH 值6到pH值8之间的更窄的范围内。如果管道37中提取的洗涤液和溶 液处于比预定pH值范围更高的pH值，则添加到管道37的洗涤液36 可增加。洗涤液的pH值通常为pH值7，并且添加到管道37的洗涤液 量的增加将朝向pH值7降低管道中液体的pH值。而且，酸性化学药 品，参见化学药品源53，可添加到再循环管道37来辅助流经管道到达 容器的洗涤液和溶液的pH值控制。如果管道37中提取的洗涤液和溶液 的pH值在预定pH值范围的下端或低于预定pH值范围，则来自源53 的具有高pH值的化学药品可添加到将引导到管道37中的液流的洗涤液 36。
水解和洗涤部分(区A到C)中的容器IO的直径可相对一致。类
似地，蒸煮区(区D到F)中的容器直径可相对一致，并且可关于区A 到C一致。可选地， 一个或多个区，例如D到F可比在较高高度的区 具有更大的直径。
纤维素材料的蒸煮在区D和E中进行，区D和E在容器的洗涤和 缓冲区(A到C)下面。蒸煮为纤维素材料的化学处理，以从纤维素材 料溶解木质素。蒸煮化学药品优选不引导到容器10的顶部，并且优选 不引导到第三提取筛38的上方。
蒸煮区(D到E，并且可选地到F)在洗涤和缓冲区(B和C)下 面。在蒸煮区中，注入蒸煮化学药品来使蒸煮化学药品快速和全面渗入 纤维素材料中。蒸煮区可布置成使上部蒸煮区(D)在与下部蒸煮区(E 和F)相比降低的温度下操作。蒸煮区可包括并流和逆流溶液流动。蒸 煮区D和F显示出具有逆流溶液流动，并且区E显示出具有并流溶液 流动。
蒸煮化学药品(溶液)50优选在区D中引导到容器。蒸煮溶液再 循环管道52从紧接着区D下面的提取筛54回收黑液。其他的蒸煮溶液 50，例如白液与从管道52再循环并且引导到区D中的蒸煮溶液混合。 蒸煮溶液可加热来使纤维素材料开始煮解。当蒸煮溶液引导到蒸煮区， 例如区D时，煮解过程可开始。其他的蒸煮溶液可在区E到F的各高 度处的一个或多个提取筛58处去除。当材料移动经过区E和F到达容 器底部32处的纸浆排出端56时，纤维素材料的温度可保持相对恒定。
容器中的蒸煮可具有多个阶段，其中，经过第一阶段(上部高度区
D)的纤维素材料比在其他阶段(下部高度区E和F)的纤维素材料处 于更低的温度。可选的蒸煮操作包括当材料引导到蒸煮溶液时蒸煮纤维 素材料。但是另一个蒸煮操作可包括蒸煮过程进行时，当纤维素材料引
导到不同温度下的蒸煮溶液时，例如区D的温度高于区E和F的，蒸 煮纤维素材料。
区F可以是最终蒸煮区或洗涤区。来自洗漆水源34的洗涤水引导 到容器的底部32，并且从洗涤水源34向上流经最下部区F。在最终洗 涤区，例如区F中，在纤维素材料从处理或蒸煮器(digester)容器排出 之前，洗涤水从纤维素材料去除蒸煮化学药品。
热回收方法可持续使用来回收由闪急槽和提取筛26， 33释放的热 能。例如，如果热可从例如来自洗涤液和溶液提取及再循环管道37的 循环蒸汽回收，则这样的回收可涉及热交换器等的使用。也可能需要预 加热注入容器顶部的液体18。该预加热可通过使用从与循环管道热交换 接触的容器提取的热蒸汽来实现。
虽然本发明已经关于目前被认为是最实用和优选的实施例进行了 描述，但是应理解，本发明没有限制到所公开的实施例，而是相反，旨 在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种改进和等同布置。
权利要求
1. 一种反应容器，包括接收纤维素材料的材料输入端，和用于纤维素材料的材料排出端，其中，所述纤维素材料从所述材料输入端流经所述反应容器达到所述材料排出端；水解产物和液体提取筛；水解区，在所述材料输入端和所述水解产物和液体提取筛之间，其中，所述水解区保持在或高于水解温度，在所述水解温度下水解反应在纤维素材料中进行；洗涤区，在所述水解产物和液体提取筛和洗涤液提取筛之间，并且其中，所述水解基本上被抑制；洗涤液入口端口，用于将洗涤液引入洗涤区，其中，进入所述洗涤液入口端口的至少一部分洗涤液流经所述洗涤区，并且通过所述水解产物和液体提取筛提取，并且其中，所述洗涤液在低于水解温度的温度下引导到洗涤区；蒸煮区，在所述洗涤区和所述材料排出端之间，其中，所述蒸煮区包括蒸煮溶液注入端口；蒸煮溶液提取筛，在所述蒸煮区或下面，并且在所述材料排出端上方，并且其中，所述洗涤液为氢氧化钠和基本上无硫的白液中的至少一种和水的混合物。
2. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，在所述洗涤液中，所述 氢氧化钠和基本上无硫白液中的至少一种的量在容器中纤维素材料的 0.01%到5%的范围中。
3. 根据权利要求2所述的反应容器，其中，氢氧化钠和基本上无硫 白液的至少一种的量在容器中纤维材料的0.1%到1%的范围中。
4. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，水解在150。 C到170。 C 范围的温度下在容器中进行。
5. 根据权利要求4所述的反应容器，其中，所述范围为160° C到 170° C。
6. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，在所述水解区中，所述 容器中所述材料的pH值范围为1到6。
7. 根据权利要求6所述的反应容器，其中，所述pH值范围为3到4。
8. 根据权利要求1所述的反应容器，还包括热能入口端口，用于将 加热的流体在所述水解区或所述水解区上方引导到所述容器。
9. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，所述洗涤区为第一洗涤 区，所述洗涤液提取筛为第一洗涤液提取筛，并且所述容器还包括在所 述第一洗涤区下面的第二洗涤区，和在所述第二洗涤区下面并且在所述 蒸煮区上方的第二洗涤液提取筛，其中，所述洗涤液入口端口在所述第 一洗涤液提取筛上方，并且进入洗涤液入口端口的至少一部分洗涤液由 所述第一和第二液体提取筛提取。
10. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，当引导到所述洗涤区 时，所述洗涤液在比水解温度低10° C到70。 C的范围中。
11. 根据权利要求10所述的反应容器，其中，所述洗涤液在比水解温度低20° C到50。 C的范围中。
12. 根据权利要求10所述的反应容器，其中，所述洗涤液在比水解 温度低25° C到35。 C的范围中。
13. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，当引导到所述洗涤区 时，所述洗涤液具有在3到7范围中的pH值。
14. 根据权利要求1所述的反应容器，还包括结合到所述洗涤液提 取筛排出端的洗涤液提取管道，其中，通过所述洗涤液提取筛提取的液 体流经所述提取管道，与来自容器外部的洗涤液源结合，并且结合的提 取液和洗涤液通过所述洗涤液入口引导到所述洗涤区。
15. 根据权利要求14所述的反应容器，还包括pH值传感器，监控 通过所述洗涤液提取筛提取的液体的pH水平，并且其中，与从所述洗涤 液提取筛提取的液体结合的所述洗涤液的量根据监控的pH值水平确定。
16. 根据权利要求1所述的反应容器，还包括闪急槽，接收从所述 水解产物和液体提取筛提取的液体，在所述水解区或所述水解区上方将 蒸汽供到所述容器，并且将水解产物排出到水解回收系统。
17. 根据权利要求1所述的反应容器，其中，在所述水解区中的所 述材料保持在低于11的pH值下。
18. —种反应容器，包括接收纤维素材料的材料输入端，和用于纤维素材料的材料排出端， 其中，所述纤维素材料从所述材料输入端流动经过反应容器到达所述材料排出端；蒸汽入口，接收蒸汽来将所述容器中的纤维素材料加热和加压；水解产物和液体提取筛；水解区，在所述材料输入端下面和所述水解产物和液体提取筛上方， 其中，所述水解区保持在或高于水解温度，水解反应在所述纤维素材料中在所述水解温度下进行；冷却区，在所述水解产物和液体提取筛下面，并且在冷却液提取筛 上方，其中，所述冷却区保持在低于所述水解温度的温度；洗涤液入口端口，用于将洗涤液引入所述冷却区，其中，进入所述 冷却入口端口的至少一部分洗涤液流动经过所述冷却区，向上到达所述水解产物和液体提取筛，并且由所述水解产物和液体提取筛提取，并且 其中，所述洗涤液在低于所述水解温度的温度下引导到所述冷却区；第一液体提取筛，在所述冷却区下面，并且在蒸煮区上方；所述蒸煮区包括蒸煮溶液注入端口 ，蒸煮溶液提取筛在所述蒸煮区或在所述蒸煮区下面，并且在所述材 料排出端上方，并且其中，所述洗涤液为氢氧化钠和基本上无硫白液中的至少一种和水 的混合物。
19. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，在所述洗涤液中，所 述氢氧化钠和基本上无硫白液中的至少一种的量在容器中纤维素材料的 0.01%到5%的范围中。
20. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，所述水解温度在150°C到170。 C的范围中。
21. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，在所述水解区中的pH 值在pH值为1到pH值为6的范围中。
22. 根据权利要求18所述的反应容器，还包括热能入口端口，用于 将加热的液体在所述水解区或所述水解区上方引入。
23. 根据权利要求22所述的反应容器，其中，所述加热的流体为从 所述水解产物和液体提取筛提取的液体回收的蒸汽。
24. 根据权利要求18所述的反应容器，还包括在所述冷却区下面的 洗涤区，和在所述洗涤区下面并且在所述蒸煮区上方的第二液体提取筛， 其中，所述第一和第二液体提取筛提取进入所述水入口端口的至少一部 分水。
25. 根据权利要求18所述的反应容器，还包括结合到所述冷却液提 取筛排出端的液体提取管道，其中，通过所述冷却液提取筛提取的液体 流经所述提取管道，与所述洗涤液结合，并且通过所述冷却液入口引导 到所述冷却区。
26. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，在所述洗涤液输入端 口的所述洗涤液比所述水解温度低10° C到70。 C。
27. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，在所述洗涤液输入端 口的所述洗漆液具有范围在3到7的pH值。
28. 根据权利要求27所述的反应容器，还包括pH值传感器，监控 通过所述冷却液提取筛提取的液体的pH水平，并且其中，与从所述冷却 液提取筛提取的所述液体结合的所述洗涤液的量根据所监控的pH水平确定。
29. 根据权利要求18所述的反应容器，其中，所述反应容器基本上 垂直，具有至少100英尺的高度，所述入口在所述容器的上部中，并且 所述排出端靠近所述容器的底部。
30. 根据权利要求18所述的反应容器，还包括闪急槽，接收从所述水解产物和液体提取筛提取的液体，在所述水解区或所述水解区上方将 蒸汽供到所述容器，并且将水解产物排出到水解产物回收系统。
31. 根据权利要求18所述的反应容器，还包括在所述水解区下面并 且在所述蒸煮区上方的第二冷却液提取筛，其中，至少一部分所述蒸煮 溶液通过所述两个冷却液提取筛提取。
32. —种用于从纤维素材料制备纸浆的方法，包括 将纤维素材料引导到加压反应容器的上部入口； 向所述容器增加热能和压力；在所述反应容器的水解区中水解所述纤维素材料；通过在所述容器的所述水解区下面和冷却区上方的水解产物和液体 提取筛，从所述纤维素材料提取水解产物和液体；将冷却液引导到所述冷却区，其中，在所述冷却区中，所述冷却液 抑制所述纤维素材料的水解，并且其中，至少一部分所述冷却液向上流 动经过所述纤维素材料，到达所述提取筛，并且由所述提取筛提取；通过在所述蒸煮区中注入冷却溶液，在冷却区下方煮解冷却区中的 所述纤维素材料，将所述煮解的纤维素物质从所述容器的排出端排出，其中所述端口在所述蒸煮区下面，并且其中，所述冷却液为氢氧化钠和基本上无硫白液中的至少一种和水 的混合物。
33. 根据权利要求32所述的方法，其中，在所述洗涤液中，氢氧化 钠和基本上无硫白液的至少一种的量在所述容器纤维素材料的0.01%到5 %的范围中。
34. 根据权利要求32所述的方法，其中，所述水解区中的pH值在 1到6的范围中。
35. 根据权利要求32所述的方法，其中，在所述水解区中的所述纤 维素材料保持在高于水解温度的温度，并且在所述冷却区中的纤维素材 料保持在低于水解温度至少10摄氏度的温度。
36. 根据权利要求35所述的方法，其中，所述水解温度在150° C 到170。 C的范围中。
37. 根据权利要求35所述的方法，其中，当引导到所述冷却区时， 所述冷却液低于所述水解温度10° C到70° C。
38. 根据权利要求32所述的方法，还包括从在所述冷却区或所述冷 却区下面的液体提取筛提取液体，将洗涤液添加到所述提取的液体，并 且将所述提取的液体和添加的洗涤液注入所述冷却区，其中，所述添加 的洗涤液在低于所述水解温度的温度。
39. 根据权利要求38所述的方法，还包括监控所述提取液体的pH 值，并且如果所述监控的pH值超过预定pH值水平，增加添加到所述提 取液的洗涤液流。
40.根据权利要求32所述的方法，还包括闪蒸(flashing)通过所述 水解产物和液体提取筛提取的水解产物和液体，和将来自所述闪蒸(flashed)的水解产物和液体的回收蒸汽注入所述 容器，并且将水解产物从所述闪蒸(flashed)的水解产物和液体分离。
全文摘要
本发明涉及一种用于采用化学药品增强的洗涤方法水解和煮解木屑的单容器反应器系统，它包括接收纤维素材料的材料输入端和用于所述纤维素材料的材料排出端，纤维素材料从材料输入端流经反应容器到达所述材料排出端；水解产物和液体提取筛；在所述材料输入端和所述水解产物和液体提取筛之间的水解区；在所述水解产物和液体提取筛和洗涤液提取筛之间的洗涤区；洗涤液入口端口，用于将洗涤液引入所述洗涤区，其中，进入所述洗涤液入口端口的至少一部分所述洗涤液流经所述洗涤区，并且由所述水解产物和液体提取筛提取；在所述洗涤区和所述材料排出端之间的蒸煮区；和在所述蒸煮区或在所述蒸煮区下面，并且在所述材料排出端上方的蒸煮溶液提取筛。
文档编号D21C9/00GK101387085SQ200810097748
公开日2009年3月18日 申请日期2008年5月23日 优先权日2007年5月23日
发明者伯蒂尔·施特龙贝格, 威廉·J·卡恩, 文采斯乐·基洛夫, 纳希·希恩 申请人:安德里兹有限公司