一种补偿制浆厂中钠损失的方法、生产漂白的纤维素纸浆的方法及系统与流程

1.本发明涉及控制制浆厂的钠/硫平衡。特别地，本发明涉及在生产硫酸盐浆的制浆厂处理钠损失。


背景技术：

2.制浆厂和制浆步骤
3.制浆厂由木片生产纸浆。所得纸浆可后续用于纸张或纸板制造。
4.典型的制浆厂是许多不同单元和操作的组合，用于实际生产纸浆以及用于生产有价值的侧流。
5.制浆工艺的第一步骤是在碱环境中于高温下在蒸煮器中蒸煮木片(主脱木质素步骤)。蒸煮液主要由naoh和na2s组成。在该脱木质素步骤期间，释放纤维并提取木质素。白液变成为黑液，呈深棕色。
6.下一步是洗涤；洗涤掉所述用过的蒸煮液，并且将洗涤水返回到所述蒸煮器并且最终返回到蒸发装置。在该阶段纸浆未漂白。
7.为了获得更高的亮度，纸浆被引导至漂白阶段。为了在实际漂白开始之前降低木质素含量，可以在漂白阶段之前进行氧脱木质素。使用不同的漂白顺序和化学制剂。无元素氯(ecf)漂白工艺依赖于使用二氧化氯作为漂白剂。也可以使用过氧化氢和其他不含氯的化学制剂如氧或氢氧化钠来漂白纸浆。
8.漂白工艺的各个阶段用首字母缩写词来代表，例如a、z、d、e、eo、eop、p和po阶段。这里e是指使用氢氧化钠萃取，o是指使用氧气，p是指使用过氧化物。a是酸水解阶段，z是臭氧阶段，d阶段使用clo2。
9.制浆厂包括黑液蒸发装置和回收锅炉，其分别用于浓缩来自所述蒸煮器和可能来自洗涤装置的所述用过的蒸煮液，以及用于烧制所述浓缩物。锅炉的固体产物，即主要由na2co3和na2s组成的熔融物，被引导至重苛化，通过cao苛化，以回收naoh和na2s。重苛化处理后的固体(主要是caco3)在石灰窑中烧制以回收cao，循环回重苛化处理。以这种方式，可以回收有价值的蒸煮化学制剂并将其返回至蒸煮器。回收锅炉还输出飞灰，飞灰主要由硫酸钠和碳酸钠以及较少量的钾盐和氯盐组成。利用静电集尘器(esp)从烟气中收集飞灰，以减少排放。
10.na/s平衡与k和cl的积累
11.在由硫酸盐浆工艺制造纸浆的早期，硫酸钠是重要的补充化学制剂，因为硫的排放和从工厂往空气和水的泄漏高。该工艺的名称“硫酸盐工艺”来自硫酸钠补充化学制剂。自此，制浆厂已成为更封闭的系统以符合严格的排放环境管理。
12.目前，制浆厂已经成功地封闭/闭合了化学循环，并显著减少了硫泄漏，甚至消除了硫泄漏。因此，硫、以及钾和氯化物——其主要以木材和化学制剂的方式进入工厂——往往会在工厂的化学循环中积累。从化学循环中除去包含s、k和cl的化学制剂通常导致同时
的na损失，并且已经证明这种损失更难以降低和控制。这导致了下述前情形：其中最重要的补充化学制剂用于补偿钠损失。
13.例如，当通过倾倒飞灰来从化学循环中除去硫时，一定量的na、k和cl也被除去，这导致不希望的na流出。
14.na源
15.钠通常通过使用naclo3作为原料的二氧化氯装置和通过补充naoh进入化学循环。木材中还含有一些钠。
16.s源
17.硫主要以化学制剂形式进入化学循环，如硫酸钠、硫酸镁和硫酸。在氧脱木质素和过氧化氢阶段中，可以使用硫酸镁。在妥尔油装置中，供给硫酸。硫酸也用在各个阶段中以用于控制ph。从二氧化氯装置输出的废酸含有硫。
18.损失
19.钠和硫的主要损失之一是从回收锅炉吹扫/排放的esp(静电集尘器)灰(飞灰)。进行这种吹扫的目的是控制白液的硫浓度或控制回收锅炉中的氯和钾含量。灰含有大量的硫酸钠、碳酸钠和较少量的含氯和钾的盐。制浆厂的其他损失是筛渣、白泥损失、石灰窑粉尘、当纸浆进入漂白步骤时的洗涤损失、以及来自重苛化装置的残余物和砂粒。
20.控制na/s平衡和k、cl的积累
21.典型地，例如通过倾倒回收锅炉飞灰和/或通过添加补充naoh来控制na/s/k/cl平衡。
22.除了定期吹扫回收锅炉飞灰之外，目前有几种飞灰处理工艺可用于通过不同的原理例如浸取(ale)、蒸发结晶(arc)、冷冻
‑
结晶和离子交换从回收循环中选择性地除去cl和k。虽然前三道飞灰处理工艺采用不同的处理原理，但它们均遵循基本的方案。将飞灰和水送入灰处理单元，在此将它们混合并处理。所得浆液由两部分组成，即液体和固体。液体部分基本上是飞灰的饱和溶液，比固体部分含有更多的cl和k以及更少的so
42
和co
32
。这两个部分随后在分离单元中分离。将液体料流吹扫/排放以除去cl和k，同时将固体料流返回至纸浆厂液料以回收na和s。
23.需要减少补充化学制剂——特别是要供应到制浆厂的含钠补充化学制剂——的量。
24.需要更好地利用硫酸装置的能力以制备有价值的侧流，例如妥尔油生产和木质素提取。
25.需要减少飞灰的倾倒并将其再循环到工艺中。


技术实现要素：

26.本发明由独立权利要求的特征限定。在从属权利要求中限定了一些具体实施方案。
27.根据本发明的第一方面，提供了一种用钠补充化学制剂替代钠损失的方法，所述钠损失由制浆厂的流出引起，所述制浆厂采用硫酸盐浆工艺生产纤维素纸浆，其中所述制浆厂包括用于转化含硫化合物的单元，所述含硫化合物用硫酸盐浆工艺的含硫物质进料以将所述含硫物质转化为氧化的含硫化合物，所述方法包含使用可能与其他钠盐一起的硫酸
钠作为主要补充化学制剂，以实现钠补充化学制剂的基本上无氢氧化钠的进料，并且硫酸钠补充化学制剂中所含的至少一部分硫用于在用于转化硫化合物单元中产生氧化的含硫化合物。
28.根据本发明的第二方面，提供了一种在采用硫酸盐浆工艺的制浆厂生产漂白的纤维素纸浆的方法，其中：在蒸煮阶段中使用包含白液的蒸煮液由木质纤维素原料生产纸浆，所述白液在制浆厂的化学再循环中再生；以及使从蒸煮阶段获得的纸浆经受漂白阶段，所述漂白阶段包含至少一个碱性氧化步骤以产生漂白的纤维素纸浆。所述制浆厂进一步包括硫酸装置，所述硫酸装置被供给有从用于生产硫酸或碱金属倍半硫酸盐或其组合的硫酸盐浆工艺中收集的含硫物质，所述再生白液的至少一部分被氧化。将由此获得的氧化白液在漂白的碱性氧化步骤中用作介质，并且硫酸钠用作替代钠损失的主要补充化学制剂，所述硫酸钠至少部分地进料至用于再生白液的制浆厂的化学再循环中，并且补充化学制剂进料中所含的硫的至少一部分用于在硫酸装置中生产硫酸或碱金属亚硫酸氢盐或其组合。
29.根据本发明的第三方面，提供了一种系统，所述系统包含第一制浆厂和第二制浆厂，其被配置为执行根据所述第二方面的方法，其中所述补充化学制剂源自所述第一制浆厂并且被进料到所述第二制浆厂以替代其中的钠损失。
30.本发明的优点
31.本发明的一个优点是需要较少的补充氢氧化钠来补偿钠损失。
32.本发明的优点是可以减少飞灰倾倒到环境中。
33.本发明的一个优点是可以在内部利用来自clo2装置的大量废酸，而不必将废酸引导至废水处理装置。
34.本发明的优点在于，制浆厂的硫酸装置可以以更高的生产能力运行，从而产生更多的用于内部用途以及用于外部用途的硫酸。
35.本发明的优点是在妥尔油生产中需要较少的co2。
36.本发明的优点是在制浆厂中需要使用较少的补充naoh，例如在eop漂白阶段。
37.本发明的优点在于，在没有石灰(cao)的情况下，通过加入氧化白液而不是naoh，可以以成本有效的方式进行废水ph调节。
附图说明
38.图1是示意性示出根据本发明的至少一些实施方案的制浆厂的操作和组织的工艺图。
具体实施方式
39.定义
40.在本文中，术语“白液”是指主要包含naoh和na2s作为主要脱木质素化学制剂的碱性蒸煮介质。
41.在本文中，术语“黑液”包括用过的白液，其含有溶解的有机干固体、水和溶解的无机干固体。
42.在本文中，术语“非工艺元素”npe包括对硫酸盐制浆工艺不是必需的元素(例如fe、mn、al、p、k、cl)。尽管钾(k)和氯(cl)可参与该工艺，但它们通常也被认为是npe。
43.在本上下文中，术语“d0阶段”是指第一clo2漂白步骤，“d1阶段”是指第二clo2漂白步骤。
44.在本文中，术语“eo阶段”是指这样的漂白步骤(碱提取)，其中使用氧和naoh但不使用过氧化物。
45.在本文中，术语“eop阶段”是指这样的漂白步骤(碱提取)，其中除了naoh之外还使用氧和过氧化物。
46.在本文中，术语“补充化学制剂”是指这样的化学制剂：其用于替代由于在工艺正常操作期间的流出而从脱木质素、氧脱木质素和漂白工艺和/或从化学制剂回收工艺中损失的化学制剂。
47.在本文中，用于评估化学平衡(例如na/s平衡)的系统边界被设置成使得至少蒸煮器、氧脱木质素和漂白阶段、以及化学回收和再循环段被限定在系统内。
48.在本发明中，已经令人惊奇地观察到，在制浆的几个步骤中可以显著降低对供应补充氢氧化钠的需要。这些步骤之一是在碱性条件下进行的氧化漂白步骤，例如eop漂白步骤。另一个合适的步骤是eo或e漂白步骤。
49.本发明提供控制制浆厂的na/s平衡的新方法，使得需要较少的含naoh的补充化学制剂。
50.该方法可应用于例如用于生产漂白的纤维素纸浆的硫酸盐浆工艺，该制浆厂包括硫酸装置，向该硫酸装置供应从硫酸盐浆工艺的废气中收集的不可冷凝气体以生产硫酸。根据一个实施方案，使用可能与其他钠盐一起的硫酸钠作为主要补充化学制剂，以实现钠补充化学制剂的无氢氧化钠进料。所述硫酸钠补充化学制剂中所含的硫的至少一部分用于在所述硫酸装置中生产硫酸。所产生的硫酸可以在硫酸盐制浆厂内部或可替代地在其外部使用。
51.在一个实施方案中，在硫酸盐浆工艺的蒸煮(脱木质素)阶段中在蒸煮液中形成纸浆，所述蒸煮液包含具有约20％至50％，特别是约35％至42％的硫化度的白液。
52.在一个实施方案中，通过至少包含以下步骤的硫酸盐浆工艺制备纸浆：蒸煮(脱木质素)、氧脱木质素和漂白。通常，在硫酸装置中处理含硫输出液流以制备硫酸，其可再循环回到所述工艺或引导到外部使用。部分白液被氧化，并在氧脱木质素步骤和/或漂白步骤中用作碱性介质(作为苛性钠源)。由此，可以相应地减少该步骤中补充氢氧化钠的输入。补充钠的减少的输入使得能够将含有钠和/或硫的替代化学制剂例如补充硫酸钠或补充碳酸钠输入该工艺中。
53.在一个实施方案中，用作补充化学制剂的硫酸钠和任何其他钠盐(例如碳酸钠)提供了在本发明的制浆厂中覆盖损失所需的大部分或甚至全部钠。通过这种方式，实际上可以完全避免或至少大大减少氢氧化钠的新鲜进料。
54.在一个实施方案中，补充化学制剂进料基本上不含氢氧化钠。实际上，制浆厂的钠损失被补充化学制剂替代，所述补充化学制剂含有小于5摩尔％，特别是小于2摩尔％，例如小于0.5摩尔％的氢氧化钠。
55.有利地，所述制浆厂包括用于转化含硫化合物的单元(或装置)，所述单元被供给以硫酸盐浆工艺的含硫物质，以将所述含硫物质转化为氧化的含硫化合物。所述用于转化含硫化合物的单元可以是硫酸装置。
56.在一些实施方案中，氧化的含硫化合物选自包括碱金属亚硫酸氢盐、硫酸、以及so2及其组合的组。
57.由于特别是硫酸钠的使用，工艺流中的含硫化合物的比例增加。这些化合物中的一些在制浆和蒸发期间蒸发、以及在使用过的蒸煮液的再循环和再生期间蒸发。所述含硫气体的至少一部分是不可冷凝的有气味的气体。从硫酸盐浆工艺的废气收集的此类气体被收集和浓缩，并且用于在硫酸装置中生产硫酸。因此，通过不可冷凝的含硫气体，补充化学制剂进料中所含的硫的至少一部分可用于在硫酸装置中生产硫酸。
58.在一些实施方案中，含硫气体经由热处理(lht)从黑液中释放，或经由硫化氢的汽提(glss)从绿液中释放。处理这些气体以产生可在内部或外部使用的硫化合物。这些有价值的硫化合物的示例包括硫酸、二氧化硫(so2水)和亚硫酸氢盐化合物。亚硫酸氢钠和二氧化硫(所谓的“脱氯”化学制剂)是有价值的化学制剂，因为它们可用于从最终纸浆产品中除去残余的clo2。一些工厂在二氧化氯塔的末端添加“脱氯”化学制剂，以使残余二氧化氯的不利影响或高浓度最小化。
59.有利地，这种硫化合物由工厂的含硫废气产生，所述硫化合物可在制浆工艺的内部使用、或在外部用于另一工厂的制浆工艺、或出售用于其他用途。可以将亚硫酸氢钠和二氧化硫输送到另一个制浆厂并在那里使用。
60.在一个优选的实施方案中，至少10％，优选至少50％，更优选至少90％的补充naoh被另一种含钠补充化学制剂——例如硫酸钠或来自clo2装置的废酸——替代。在一个实施方案中，硫酸钠和任何其他钠盐——例如碳酸钠——补充/补偿了制浆厂钠损失的至少80摩尔％(80％的摩尔百分比)，优选至少85摩尔％，特别是90至100摩尔％。
61.在一个实施方案中，用作补充化学制剂的钠化合物主要包含硫酸钠或碳酸钠或其混合。也可以使用具有足够溶解度的其他钠盐，尽管考虑到腐蚀问题，通常优选避免卤化物。
62.所述补充化学制剂可以以纯的形式或提纯的形式使用，例如购买的具有大于80重量％，特别是90重量％或更高纯度的化学制剂。
63.替代的补充化学制剂可以源自另一个制浆厂，例如来自另一个制浆厂的回收锅炉的飞灰，来自另一个制浆厂的clo2装置的废酸，或者它们可以是商业来源的，例如购得的硫酸钠和/或碳酸钠。这些化学制剂的优点是它们比氢氧化钠便宜。以这种方式，可以控制和优化与制浆厂操作期间所需要的化学制剂相关的成本。
64.在一个实施方案中，替代naoh补充化学制剂的可选补充化学制剂部分地或全部地来源于这样的来源：其位于将补充化学制剂供应到其中的制浆厂的外部，例如为另一个制浆厂。在一个实施方案中，本发明提供一种包含所述两个制浆厂的系统。在一个实施方案中，所述可选补充化学制剂包含商业来源的硫酸钠或由商业来源的硫酸钠组成，并且它们补充制浆厂的钠损失的至少50摩尔％。在另一个实施方案中，所述可选补充化学制剂包含来自另一个制浆厂的废酸和/或飞灰、或由来自另一个制浆厂的废酸和/或飞灰组成。
65.如果替代补充化学制剂不仅含有钠而且还含有硫，那么通过将含硫的出流引导至用于再生的装置来增加内部硫酸装置的利用程度变得可能。
66.使用其他含钠化学制剂——其不一定是不含硫的——的优点是存在更多的可供选择的替代：例如硫酸钠、碳酸钠、废酸和飞灰。这些替代物可能比naoh便宜得多。它们还可
有助于进一步闭合化学循环、并因此减少引至环境或垃圾填埋的流出物的量。
67.在一个特别的实施方案中，至少一部分用作补充化学制剂的钠盐以制浆厂副产物和残余物的形式提供。例如，含硫副产物和含硫残余物选自含硫灰分(例如回收锅炉飞灰)和滤饼(例如二氧化氯装置的盐饼)及其组合。这些产品和残余物中的一些可以源自另一个制浆厂。
68.在一些实施方案中，本发明提供包含第一制浆厂和第二制浆厂的系统。补充化学制剂源于该第一制浆厂，并且被供应到该第二制浆厂以替代/补偿其中的钠损失。用于替代/补偿所述第二制浆厂中的钠损失的补充化学制剂包含硫酸钠或硫酸钠和碳酸钠的混合物，其作为所述第一制浆厂和/或所述第二制浆厂的副产物和残余物获得。
69.优选地，在第二制浆厂中，所述再生白液的至少一部分被氧化，并且将由此获得的氧化或部分氧化的白液用作漂白过程的e、eo和/或eop步骤中的介质，优选用作漂白过程的eo步骤中的介质。
70.优选地，第二制浆厂包含硫酸装置。甚至更优选地，第二制浆厂还包含用于从回收循环中选择性地除去cl和k的飞灰处理单元。
71.通过使用从工业过程例如制浆厂回收的化学组合物，可以大大降低补充化学制剂的成本。此外，令人惊奇地发现，尽管由于使用副产物和再循环料流而大致上存在一些其他非工艺元素的积累风险，但是通过可获得的技术，可以从工艺料流中适当地除去npe化合物并且可以避免进一步的积累，如下面将讨论的。
72.通常，连接到制浆厂的硫酸装置不能在高产率下操作。所产生的硫酸的量通常在0至15kg/adt(吨风干浆)的范围内。硫酸装置的输入流可由在化学循环中产生——主要在蒸发装置中产生——的有气味的气体(不可冷凝气体，ncg)组成。ncg不含钠，使得它们成为在过量硫的情况下控制na/s平衡的直接方式。该输入料流可以包含在lht工艺或glss工艺等中产生的含硫气体。
73.在一些实施方案中，硫酸装置的输入料流包含以下列表中的一个或多个：cncg(浓缩的非可冷凝气体)、来自蒸煮的cncg、来自蒸发真空系统的cncg、来自加压bl储存的cncg、来自甲醇液化的cncg、来自lht的cncg、来自甲醇纯化的cncg、sog(汽提塔废气)、液化meoh(未纯化的)、来自绿液汽提的气体。
74.在本发明中，硫酸装置的存在是有利的，因为它能够在含硫补充化学制剂的使用增加的情况下有效地控制na/s平衡。通过使用本发明，由该装置产生的硫酸的量可以增加至30kg h2so4/adt或更高的水平。
75.本发明能够避免或减少回收锅炉飞灰和二氧化氯(clo2)装置废酸的排放。这种排放通常用于除去工艺中积累的硫；然而，同时发生钠损失，因为灰分还含有钠化合物。
76.虽然硫酸装置解决了过量硫的问题，但是黑液可能含有高水平的非工艺元素，这干扰了化学回收工艺。这些非工艺元素源于木材(原料)、水、来自漂白过程的滤液或补充化学制剂。因此，在本发明中，工厂优选包括用于从化学循环中除去非工艺元素如氯和钾的系统，特别是如果替代的补充化学制剂是来自同一制浆厂或来自另一制浆厂的飞灰，或其中非工艺元素的水平较高的任何其他输出料流。飞灰可以含有大量的氯和钾。
77.从化学循环中除去npe的各种工艺是已知的。如果回收锅炉中的cl或k水平太高，则可以使用这样的工艺。当从漂白过程返回的原料(木材)、补充化学制剂、水和/或滤液含
有大量cl和/或k时，可能出现这种情况。在氧脱木质素后的氧洗涤后或在脱木质素后的粗浆洗涤中使用来自ecf漂白的滤液的一部分尤其增加了化学回收循环中的cl含量。典型地，作为一个示例，在回收锅炉飞灰中，cl的量不可超过2重量％并且k的量不可超过3重量％。这些值取决于回收锅炉的材料，以及所使用的压力和温度。
78.在一些实施方案中，通过以下方法中的任一种从回收循环中除去cl和k：浸出(ale)、蒸发结晶(arc)、冷冻结晶或离子交换。
79.本发明还可以通过利用用于npe的arc或ale去除系统来输入在另一个制浆厂产生的飞灰，特别是如果该灰分含有大量的cl和/或k。
80.用于除去npe的示例性系统是由andritz提供的灰分重结晶系统(arc)或灰分浸提系统(ale)。
81.在arc工艺中，灰分完全溶解在清洁的冷凝物(或另一种无钙水源)中。溶解后，将灰分溶液泵送至结晶器，在结晶器中蒸发水分，直至硫酸钠和碳酸钠从溶液中析出。将析出的晶体送到浓缩器并例如用推料离心机分离。大部分分离出的液体被再循环至结晶器以最小化钠损失。将剩余的液体吹扫以从化学循环中除去溶解的氯化物和钾。
82.在灰分浸提(ale)中，esp灰分部分溶解在来自蒸发器的热的二次冷凝物中。在部分溶解之后，使用离心机分离固体和液体。固体主要由硫酸钠和碳酸钠组成，而滤液富含氯化物和钾。分离后，将固体与重黑液混合。从系统中吹扫一部分液体成分以除去cl和k。剩余的滤液再循环至浸出槽以防止来自esp灰分的钠的过量溶解。
83.在一个实施方案中，工厂包括妥尔油装置。所述妥尔油装置从将妥尔油皂与黑液分离的蒸煮和/或蒸发装置接收其输入即妥尔油皂。肥皂需要被分离，因为它干扰蒸发装置的操作，此外它是有价值的侧流。加入补充硫酸(例如来自硫酸装置)以由妥尔油皂制备粗妥尔油。减少补充硫酸的量的一种方式是使用补充二氧化碳来酸化妥尔油皂。然而，基于co2的工艺不是非常有效的，并且一定量的硫酸仍必须与co2一起输入。使用本发明的优点是可以免除或至少减少co2的输入。
84.根据优选的实施方案，可以将来自漂白步骤，优选来自e、eo、eop、p或po漂白步骤的滤液的一部分返回到氧脱木质素阶段的洗涤步骤。
85.在一个实施方案中，将来自漂白步骤，优选来自eo漂白步骤的滤液的一部分返回至化学循环。这样，na可以返回到化学循环。优选地，在这种情况下的制浆厂包含用于从化学回收循环中选择性地除去非工艺元素例如cl和k的单元。
86.根据一些实施方案，由来自补充硫酸钠和/或补充飞灰的硫摄入所产生的至少一部分硫酸用于从黑液中分离妥尔油皂，特别是通过酸化分离。
87.本发明的产品优选是漂白的纸浆，例如漂白的硫酸盐浆。
88.本技术特别适合于生产漂白的硫酸盐浆。漂白可以通过常规的无元素氯漂白(ecf)或通过全无氯漂白(tcf)进行。漂白化学制剂通常选自二氧化氯、氧气、过氧化氢和过氧化物化合物、硫酸、臭氧及其组合。通常，在蒸煮(脱木质素)后首先进行氧脱木质素阶段以除去蒸煮后剩余的大部分木质素。氧脱木质素后进行洗涤。
89.在碱处理步骤中，漂白步骤中的ph通常为9
‑
11，例如9.5
‑
10.0。在酸处理步骤中，漂白步骤中的ph(最终ph)通常为约2至5.5，例如3至4.5。在一个实施方案中，使用例如臭氧、过氧化物、氧气或其组合对从制浆阶段获得的纸浆进行全无氯漂白，并且优选包括至少
一个碱性氧化步骤。
90.在一个实施方案中，漂白在标准大气压下进行。在另一个实施方案中，漂白在通常为标准大气压的约1.05至10倍的过压下进行。
91.在一个实施方案中，使从氧脱木质素阶段获得的纸浆经受二氧化氯漂白阶段，所述二氧化氯漂白阶段至少包含在酸性ph下进行的第一二氧化氯步骤、在酸性ph下进行的第二二氧化氯步骤，以及在第一二氧化氯步骤和第二二氧化氯步骤之间进行的中间碱性氧化步骤。
92.第一二氧化氯阶段(d0阶段)可能需要酸进行ph调节，并且需要输入硫酸。
93.可以在氧脱木质素阶段之后和d阶段之前进行所谓的“a”阶段。在a阶段中也需要输入硫酸。
94.在一个实施方案中，二氧化氯漂白的氧化步骤在碱性介质中进行，其最终ph为9至11、存在选自氧气和过氧化物及其组合的氧化剂。
95.对于碱性阶段，可使用任何碱性剂将最终ph调节至约9至11的范围。在一个优选的实施方案中，在制浆厂的化学回收循环中再生的白液的至少一部分被氧化并用作二氧化氯工艺的碱性氧化步骤中的碱性试剂。
96.在一个实施方案中，二氧化氯漂白的氧化步骤中碱性介质的至少50摩尔％，特别是至少75摩尔％的碱性试剂由氧化白液租组成。
97.在一个实施方案中，将至少一部分再生白液氧化，并将由此获得的氧化或部分氧化白液用作漂白阶段碱氧化步骤中的介质，该步骤优选为eo步骤。更优选地，同时至少10％，优选至少50％，更优选至少90％的补充naoh被另一种含钠补充化学制剂替代，所述另一种含钠补充化学制剂包含或由来源于外部来源，即来自制浆厂外部的硫酸钠组成。在制浆厂中使用上述工艺(使用氧化白液和使用外部硫酸钠作为补充化学制剂)的优点在于，制浆厂的na/s平衡可以有效且经济地控制。
98.在一个实施方案中，将至少一部分再生白液部分或全部氧化，并将由此获得的氧化或部分氧化白液用作漂白阶段碱性氧化步骤中的介质，该步骤优选为eo步骤。在优选的实施方案中，所述氧化或部分氧化的白液还用于调节制浆厂中流出物流的ph。甚至更优选地，同时至少10％，优选至少50％，更优选至少90％的补充naoh被另一种含钠补充化学制剂替代，所述另一种含钠补充化学制剂包含或由来源于内部或外部来源的硫酸钠组成。在制浆厂中使用所有上述工艺(使用氧化白液和使用外部或内部硫酸钠作为补充化学制剂)的优点在于，制浆厂的na/s平衡可以有效且经济地控制。
99.在一个实施方案中，将至少一部分再生白液部分或全部氧化，并将由此获得的氧化或部分氧化的白液用作漂白阶段碱性氧化步骤中的介质，该步骤优选为eo步骤。因为氧化白液的naoh含量相当低，所以所述使用氧化白液的工艺有利地与使用硫酸钠(其以副产物和制浆厂残余物的形式获得)作为补充化学制剂结合，用于替代/补偿钠损失。
100.碱氧化漂白步骤的流出物可以被丢弃。然而，优选至少一部分流出物被回收和再循环。在一个实施方案中，至少50重量％的碱氧化步骤的流出物再循环至制浆厂的化学再循环以再生白液。
101.此外，本技术的一个实施方案包含在采用硫酸盐浆工艺的制浆厂中生产漂白的纤维素纸浆的方法，其中：
102.‑
在脱木质素(蒸煮)阶段中，使用包含在制浆厂的化学再循环中再生的白液的蒸煮液由木质纤维素原料生产纸浆；以及
103.‑
将从所述脱木质素(蒸煮)阶段获得的纸浆进行漂白。
104.在上述工艺的一些实施方案中，漂白顺序是ecf漂白或tcf漂白。
105.在一个实施方案中，硫酸钠和可能的其他钠盐用作替代/补偿钠损失的主要补充化学制剂，被供应至用于再生白液的制浆厂的化学再循环中。
106.因此，在一个实施方案中，本技术提供通过制浆厂的常规化学回收再循环产生氢氧化钠的方法，其不仅用于脱木质素液体即白液中，而且用于其中观察到碱性条件的其他工艺中。
107.优选地，将至少一部分再生白液氧化，并将由此获得的氧化的白液用作二氧化氯漂白(ecf)或tcf漂白的碱性氧化步骤中的介质。此外，使用硫酸钠作为主要补充化学制剂以替代/补偿钠损失，将硫酸钠至少部分地供应至用于再生白液的制浆厂的化学再循环中。
108.在一些实施方案中，将至少一部分再生白液氧化，并将由此获得的氧化的白液用作漂白工艺的碱性氧化步骤中的介质(所述漂白工艺可以是例如ecf漂白工艺或tcf漂白工艺)，以替代/补偿用作漂白剂的至少一部分氢氧化钠，或用于ph调节。
109.氧化白液可用于需要调节ph的任何制浆或回收步骤。氧化白液也可以输出并输送到另一个制浆厂，在那里使用，特别是在如果接收厂不包括npe去除系统而发送厂包括的情形下。
110.在优选的实施方案中，在该方法中用作原料的木材包含软木，例如松树或云杉，或硬木，例如桦木、白杨木、杨木、桤木、枫木、白杨、桉树或其他，包括混合的热带硬木。然而，其他原料也可以考虑，例如环形和多年生植物材料，例如粮食作物的秸秆、草芦和甘蔗渣。
111.在一个有利的实施方案中，用于替代/补偿钠损失的补充化学制剂包含硫酸钠或硫酸钠和碳酸钠的混合物、或由硫酸钠或硫酸钠和碳酸钠的混合物组成，其作为制浆厂的内部或外部副产物和残余物获得。此外，将至少一部分再生白液氧化，并将由此获得的氧化或部分氧化的白液用作漂白的eo步骤中的介质。另外，将来自eo漂白步骤的滤液的一部分返回到化学循环。在该实施方案中，制浆厂优选包含硫酸装置和用于选择性地从回收循环中除去非工艺元素如cl和k的单元。在该实施方案中，纤维线的功能和回收线的功能提供协同作用，以有效的方式控制制浆厂的na/s平衡。
112.现在转向附图，可以注意到，图1示意性地示出了根据本发明的至少一些实施方案的制浆厂的操作和组织。
113.工厂总体上分为纤维线和回收线。在纤维线上，木材原料转化成纸浆。在回收线中，处理并循环化学循环的蒸煮介质和化学制剂。并且回收木材中含有的能量。
114.木材原料通常是软木，例如松树或云杉，或硬木，例如桦木，尽管如上所述也可以使用其他原料。纤维线的工艺开始于木材的剥皮和削片2，将木片收集成堆3，筛选4木片，然后将筛选的木片引导至蒸煮器5。将得到的树皮干燥1，然后在石灰窑中气化。
115.在蒸煮器5中，木片在碱性白液中脱木质素以除去木质素，同时保持纤维尽可能完整。洗涤脱木质素后的木片并筛选6。之后进行氧脱木质素7和漂白步骤8。可用于脱木质素和漂白步骤的化学制剂包括mgso4、硫酸、过氧化氢、氧气、naoh和clo2。在这些步骤的全部或一些中可以使用氧化白液。在硫酸装置11中产生的硫酸可以被引导至漂白步骤8。
116.将漂白后的纸浆干燥9，打包10，然后交付给客户。
117.在回收线中，来自蒸煮器的用过的白液(黑液)被引导至蒸发装置12，浓缩黑液(重黑液)从蒸发装置12进入回收锅炉16。回收锅炉产生固体(熔融物)，其被引导至由重苛化单元15和石灰窑14组成的再生循环。将熔融物与稀白液混合以制备所谓的绿液，并在重苛化单元中处理以产生白液，其含有碱性蒸煮化学制剂并从其中分离白泥。然后石灰窑将白泥烧结成生石灰再利用。木质素可以在单元22中通过酸化从黑液中分离，例如通过使用硫酸(例如来自单元11)并且洗涤，然后将木质素洗涤液返回至蒸发装置12。
118.来自蒸发装置12的冷凝物可以被引导至漂白步骤8和/或氧脱木质素7的洗涤步骤。
119.有利地，部分再生白液不被引导至蒸煮器5，而是被引导至氧脱木质素7和/或漂白步骤8以用作补充naoh的替代物。该侧流被氧化。
120.回收锅炉16还输出飞灰和蒸汽。飞灰可以倾倒，直接返回化学循环，或首先被处理以除去cl和/或k，然后返回化学循环。在回收锅炉16中产生的热蒸汽大部分被引导至涡轮机17以供应背压蒸汽并产生电力，该电力可由工厂自身或外部使用。回收锅炉16和石灰窑14中产生的烟气通过电集尘器19和18过滤。来自集尘器19的灰分被引导至蒸发器12和npe去除系统(25，在此也称为“arc”)。
121.将来自蒸发装置12或蒸煮器5或重苛化装置15的含浓缩硫的有气味的气体引导至回收锅炉16、石灰窑14或硫酸装置11。弱气味气体20被引导至锅炉。
122.可以将来自重苛化单元15的glss(绿液简化汽提)产物引导至硫酸装置11。
123.该工厂包括生物废水处理装置21。
124.clo2装置24使用naclo3和硫酸(来自硫酸装置)等作为原料。该装置产生被引至漂白步骤8的clo2和含有硫酸钠或倍半硫酸钠的废酸。废酸被引导至蒸发装置12。
125.该工厂包括妥尔油装置13。该妥尔油装置接收来自蒸煮和/或蒸发装置12的妥尔油皂以及来自硫酸装置11的硫酸。来自妥尔油生产工艺的母液(盐水)含有硫化合物。它被引导回蒸发装置，这意味着更多的硫被结合到重黑液中并由此结合到化学循环中。
126.在图1的实施方案中，补充硫酸钠被输入到蒸发器12。如果使用来自另一制浆厂的飞灰作为含钠补充化学制剂，则优选将飞灰直接输入arc 25，因为该灰可能含有npe。可替代地，来自另一个制浆厂的飞灰可以被输入到蒸发器12中。来自arc 25的流出物被引导至生物废水处理装置21。可以将来自另一个制浆厂或来自其他外部来源例如金属工业或化学工业的含na和s的废料引导至arc 25或蒸发器12。
127.应理解，所公开的本发明的实施方案不限于本文所公开的特定结构、工艺步骤或材料，而是扩展到相关领域的普通技术人员将认识到的其等效物。还应当理解，本文中使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的，而不意图是限制性的。
128.在整个说明书中对“一个实施方案”或“实施方案”的引用意味着结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此，在本说明书各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定都指同一实施方案。
129.如本文所用，为方便起见，可在共同列表中呈现多个项目，结构要素、组成要素和/或材料。然而，这些列表应被解释为列表的每个成员被单独标识为单独且唯一的成员。因此，这种列表的单个成员不应被解释为仅仅基于它们在共同组中的呈现而没有相反指示的
相同列表的任何其他成员的实际上等同物。此外，本发明的各种实施方案和示例连同其各种组分的替代方案可以在本文中提及。应理解，此类实施方案、示例和替代方案不应被解释为实际上彼此等效，而应被视为本发明的单独且自主的表示。
130.此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施方案中。在以下描述中，提供了许多具体细节，例如长度、宽度、形状等的示例，以提供对本发明实施方案的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，可以在没有这些具体细节中的一个或多个的情况下，或用其他方法、组件、材料等来实施本发明。在其他情况下，未详细示出或描述公知的结构、材料或操作以避免模糊本发明的各方面。
131.尽管上述示例在一个或多个特定应用中说明了本发明的原理，但是对于本领域的普通技术人员显而易见的是，可以在形式、使用和实现细节上做出许多修改而不需要创造性技能，并且不脱离本发明的原理和概念。因此，除了由下面提出的权利要求所限定的之外，并不旨在限制本发明。
132.动词“包含”和“包括”在本文件中用作开放性限制，既不排除也不要求存在未列举的特征。从属权利要求中所述的特征可相互自由组合，除非另有明确说明。此外，应当理解，在本文件中使用“一个”或“一种”即单数形式并不排除多个。
133.工业实用性
134.本发明至少在纸浆，特别是漂白纸浆的制造中是工业上可应用的。
135.缩写词列表
136.npe 非工艺元素
137.ecf 无元素氯
138.tcf 全无氯
139.lht 溶液热处理
140.glss 绿液简化汽提
141.esp 静电集尘器
142.lchv 低浓度大体积
143.附图标记列表
144.1.树皮干燥
145.2.去皮和削片
146.3.木片堆
147.4.木片筛选
148.5.蒸煮(脱木质素)
149.6.洗涤、筛选
150.7.氧脱木质素
151.8.漂白
152.9.干燥
153.10.打包
154.11.硫酸装置
155.12.蒸发装置
156.13.妥尔油蒸煮
157.14.石灰窑
158.15.重苛化
159.16.回收锅炉
160.17.涡轮、发电机
161.18.石灰窑静电集尘器(esp)
162.19.回收锅炉静电集尘器(esp)
163.20.稀释的有气味的气体，lchv气体
164.21.生物废水处理装置
165.22.木质素分离
166.24.clo2装置
167.25.arc(npe去除系统)。