РЕАКТОРНАЯ СИСТЕМА С ОДНОЙ ЕМКОСТЬЮ ДЛЯ ГИДРОЛИЗА И ВАРКИ ДРЕВЕСНОЙ КРОШКИ С ХИМИЧЕСКИ УСИЛЕННЫМ СПОСОБОМ ПРОМЫВКИ

1. Реакторная емкость, содержащая
впуск для материала, куда поступает целлюлозный материал, и выпуск для выгрузки целлюлозного материала, при этом целлюлозный материал протекает через реакторную емкость от впуска для материала до выпуска для выгрузки материала;
экстрагирующее сито для гидролизата и жидкости;
зону гидролиза между впуском для материала и экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости, причем зона гидролиза поддерживается при температуре гидролиза или выше температуры гидролиза, при которой протекает реакция гидролиза в целлюлозном материале;
промывочную зону между экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости и экстрагирующим ситом для промывочной жидкости, в которой по существу подавляется гидролиз;
впускной патрубок для промывочной жидкости для ввода промывочной жидкости в промывочную зону, при этом по меньшей мере часть промывочной жидкости, поступающей через впускной патрубок для промывочной жидкости, протекает через промывочную зону и экстрагируется экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости, и промывочная жидкость вводится в промывочную зону при температуре, которая ниже температуры гидролиза;
варочную зону между промывочной зоной и выпуском для выгрузки материала, причем указанная варочная зона включает в себя патрубок для инжекции варочного раствора;
экстрагирующее сито для варочного раствора у варочной зоны или под варочной зоной и над выпуском для выгрузки материала, и
при этом промывочная жидкость является смесью воды и по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы.
2. Реакторная емкость по п.1, в которой количество по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы, в промывочной жидкости находится в интервале от 0,01 до 5% от целлюлозного материала в емкости.
3. Реакторная емкость по п.2, в которой количество по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы, находится в интервале от 0,1 до 1% от целлюлозного материала в емкости.
4. Реакторная емкость по п.1, в которой гидролиз проводится в емкости при температуре в диапазоне от 150 до 170°С.
5. Реакторная емкость по п.4, в которой диапазон температур составляет от 160 до 170°С.
6. Реакторная емкость по п.1, в которой в зоне гидролиза материал в емкости находится при рН в диапазоне значений от 1 до 6.
7. Реакторная емкость по п.6, в которой диапазон значений рН составляет от 3 до 4.
8. Реакторная емкость по п.1, дополнительно содержащая впускной патрубок для тепловой энергии для ввода нагретой текучей среды в емкость в зону гидролиза или выше зоны гидролиза.
9. Реакторная емкость по п.1, в которой промывочная зона является первой промывочной зоной, и экстрагирующее сито для промывочной жидкости является первым экстрагирующим ситом для промывочной жидкости, при этом емкость дополнительно включает в себя вторую промывочную зону под первой промывочной зоной и второе экстрагирующее сито для промывочной жидкости под второй промывочной зоной и над варочной зоной, при этом впускной патрубок для промывочной жидкости находится над первым экстрагирующим ситом для промывочной жидкости и по меньшей мере часть промывочной жидкости, поступающей во впускной патрубок для промывочной жидкости, экстрагируется первым и вторым экстрагирующими ситами для жидкости.
10. Реакторная емкость по п.1, в которой промывочная жидкость при ее вводе в промывочную зону находится при температуре, которая на 10-70°С холоднее температуры гидролиза.
11. Реакторная емкость по п.10, в которой промывочная жидкость холоднее на 20-50°С.
12. Реакторная емкость по п.10, в которой промывочная жидкость холоднее на 25-35°С.
13. Реакторная емкость по п.1, в которой промывочная жидкость при вводе в промывочную зону имеет рН в диапазоне значений от 3 до 7.
14. Реакторная емкость по п.1, дополнительно содержащая трубопровод для экстрагированной промывочной жидкости, соединенный выпускным отверстием экстрагирующего сита для промывочной жидкости, причем жидкость, экстрагированная посредством экстрагирующего сита для промывочной жидкости и протекающая через трубопровод для экстрагированной жидкости, смешивается с промывочной жидкостью от источника промывочной жидкости, находящегося вне емкости, и объединенные экстрагированная жидкость и промывочная жидкость вводятся в промывочную зону через впуск для промывочной жидкости.
15. Реакторная емкость по п.14, дополнительно содержащая рН сенсор, контролирующий уровень рН жидкости, экстрагированной посредством экстрагирующего сита для промывочной жидкости, и при этом количество промывочной жидкости, смешиваемой с жидкостью, экстрагированной экстрагирующим ситом для промывочной жидкости, определяется на основе измеренного уровня рН.
16. Реакторная емкость по п.1, дополнительно содержащая испарительный резервуар, в который поступает жидкость, экстрагированная из экстрагирующего сита для гидролизата и жидкости, и который обеспечивает паром емкость у зоны гидролиза или выше зоны гидролиза и выгружает гидролизат в систему для регенерации гидролизата.
17. Реакторная емкость по п.1, в которой материал в зоне гидролиза поддерживается при рН меньше 11.
18. Реакторная емкость, содержащая
впуск для материала, куда поступает целлюлозный материала, и выпуск для выгрузки целлюлозного материала, при этом целлюлозный материала протекает через реакторную емкость от впуска для материала до выпуска для выгрузки материала;
впуск для поступающего пара для нагревания целлюлозного материала и приложения давления к нему в емкости;
экстрагирующее сито для гидролизата и жидкости;
зону гидролиза под впуском для материала и над экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости, причем зона гидролиза поддерживается при температуре гидролиза или выше температуры гидролиза, при которой происходит реакция гидролиза в целлюлозном материале;
зону охлаждения под экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости и над экстрагирующим ситом для охлаждающей жидкости, причем зона охлаждения поддерживается при температуре, которая ниже температуры гидролиза;
впускной патрубок для промывочной жидкости для ввода промывочной жидкости в зону охлаждения, при этом по меньшей мере часть промывочной жидкости, поступающей через охлаждающий впускной патрубок, течет через зону охлаждения вверх и экстрагируется экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости, и промывочная жидкость вводится в зону охлаждения при температуре, которая ниже температуры гидролиза;
первое экстрагирующее сито для жидкости под зоной охлаждения и над варочной зоной;
варочную зону, которая включает в себя патрубок для инжекции варочного раствора,
экстрагирующее сито для варочного раствора у варочной зоны или под варочной зоной и над выпуском для выгрузки материала, и
при этом промывочная жидкость является смесью воды и по меньшей одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы.
19. Реакторная емкость по п.18, в которой количество по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы, в промывочной жидкости находится в интервале от 0,01 до 5% от целлюлозного материала в емкости.
20. Реакторная емкость по п.18, в которой температура гидролиза находится в диапазоне от 150 до 170°С.
21. Реакторная емкость по п.18, в которой рН в зоне гидролиза находится в интервале значений от 1 до 6.
22. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая впускной патрубок для тепловой энергии для ввода нагретой среды у зоны гидролиза или выше зоны гидролиза.
23. Реакторная емкость по п.22, в которой нагретая текучая среда является паром, регенерируемым из текучей среды, экстрагированной экстрагирующим ситом для гидролизата и жидкости.
24. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая промывочную зону под зоной охлаждения и второе экстрагирующее сито для жидкости под промывочной зоной и над варочной зоной, при этом первое и второе экстрагирующие сита для жидкости экстрагируют по меньшей мере часть воды, поступающей через патрубок для впуска воды.
25. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая трубопровод для экстрагированной жидкости, соединенный с выпускным отверстием экстрагирующего сита для охлаждающей жидкости, при этом жидкость, экстрагированная посредством экстрагирующего сита для охлаждающей жидкости, протекает через трубопровод для экстрагированной жидкости, соединяется с промывочной жидкостью и вводится в зону охлаждения через впуск для охлаждающей жидкости.
26. Реакторная емкость по п.18, в которой промывочная жидкость во впускном патрубке для промывочной жидкости на 10-70°С холоднее температуры гидролиза.
27. Реакторная емкость по п.18, в которой промывочная жидкость во впускном патрубке для промывочной жидкости имеет рН в интервале значений от 3 до 7.
28. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая рН сенсор, контролирующий уровень рН жидкости, экстрагированной посредством экстрагирующего сита для охлаждающей жидкости, и при этом количество промывочной жидкости, соединяемой с жидкостью, экстрагированной экстрагирующим ситом для охлаждающей жидкости, определяется на основе измеренного уровня рН.
29. Реакторная емкость по п.18, где реакторная емкость по существу является вертикальной, имеет высоту по меньшей мере 100 футов, при этом впуск находится в верхней секции емкости, и выпускное отверстие расположено вблизи нижней части емкости.
30. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая испарительный резервуар, куда поступает жидкость, экстрагированная из экстрагирующего сита для гидролизата и жидкости, обеспечивающий паром емкость у зоны гидролиза или выше зоны гидролиза, и выгружающий гидролизат в систему для регенерации гидролизата.
31. Реакторная емкость по п.18, дополнительно содержащая второе экстрагирующее сито для охлаждающей жидкости под зоной гидролиза и над варочной зоной, при этом по меньшей мере часть варочной жидкости экстрагируется посредством обоих экстрагирующих сит для охлаждающей жидкости.
32. Способ получения пульпы из целлюлозного материала, включающий в себя
ввод целлюлозного материала в верхний впуск реакторной емкости, находящейся под давлением;
добавление давления и тепловой энергии в емкость;
проведение гидролиза целлюлозного материала в зоне гидролиза реакторной емкости;
экстрагирование гидролизата и жидкости из целлюлозного материала посредством экстрагирующего сита для гидролизата и жидкости под зоной гидролиза над зоной охлаждения емкости;
ввод охлаждающей жидкости в зону охлаждения, при этом охлаждающая жидкость подавляет гидролиз целлюлозного материала в зоне охлаждения, и при этом по меньшей мере часть охлаждающей жидкости течет вверх через целлюлозный материал к экстрагирующему ситу и экстрагируется экстрагирующим ситом;
варку целлюлозного материала в варочной зоне под зоной охлаждения посредством инжекции охлаждающего раствора в зону варки;
выгрузку сваренного целлюлозного материала из выгрузочного патрубка емкости, причем патрубок находится под варочной зоной, и
при этом промывочной жидкостью является смесь воды и по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы.
33. Способ по п.32, в котором количество по меньшей мере одного из таких веществ, как гидроксид натрия и белый щелок, по существу не содержащий серы, в промывочной жидкости находится в интервале от 0,01 до 5% от целлюлозного материала в емкости.
34. Способ по п.32, в котором рН в зоне гидролиза находится в интервале значений от 1 до 6.
35. Способ по п.32, в котором целлюлозный материал в зоне гидролиза поддерживается при температуре, которая выше температуры гидролиза, и целлюлозный материал поддерживается в зоне охлаждения при температуре, которая по меньшей мере на 10°С ниже температуры гидролиза.
36. Способ по п.35, в котором температура гидролиза находится в диапазоне от 150 до 170°С.
37. Способ по п.35, в котором охлаждающая жидкость при вводе в зону охлаждения находится при температуре, которая на 10-70°С холоднее температуры гидролиза.
38. Способ по п.32, дополнительно включающий в себя экстрагирование жидкости из экстрагирующего сита для жидкости в зоне охлаждения или под зоной охлаждения, добавление промывочной жидкости в экстрагированную жидкость и инжектирование экстрагированной жидкости и добавленной промывочной жидкости в зону охлаждения, при этом добавленная промывочная жидкость находится при температуре, которая ниже температуры гидролиза.
39. Способ по п.38, дополнительно включающий в себя контроль за рН экстрагированной жидкости и увеличение потока промывочной жидкости, добавляемой к экстрагированной жидкости, если измеренное рН превышает заданный уровень рН.
40. Способ по п.32, дополнительно включающий в себя испарение гидролизата и жидкости, экстрагированных посредством экстрагирующего сита для гидролизата и жидкости, и инжекцию в емкость регенерируемого пара испаренных гидролизата и жидкости и отделение гидролизата от испаренных гидролизата и жидкости.