温度和碱料对纸浆白度的影响 本发明涉及一种提高纸浆最终白度的方法。更具体地，本发明涉及快速置换加热蒸煮系统中对蒸煮温度和白液进料的改进。
快速置换加热(“RDH”)是制造牛皮纸浆的低能量间歇蒸煮方法。把连续蒸煮锅的能量效率和间歇蒸煮的固有优点结合起来，RDH再次使用蒸煮过的蒸煮锅中置换下的废黑液来预处理后继蒸煮中的木片。因此，这些废液中的化学品和热量循环至后继蒸煮。后继蒸煮中对新鲜木片的预处理从低温液(大约80℃-130℃)开始，接着是高温液(大约130℃-165℃)，该高温液是用蒸汽升温至最终蒸煮温度(170℃)之前加热蒸煮锅到可能的最高温度。
RDH和其他的碱蒸煮法生成颜色相对黑的纸浆。在纸浆和纸的许多用途中通常需要较大的对比度，所以通常把纸浆漂白成高白度来制造用于书写和印刷纸及纸板的白色纸浆。纸浆的颜色是由于制浆过程中原材料中木素组份的变化而造成的。令人遗憾的是，在RDH方法中使用高地蒸煮温度和低的黑液强度，使得应用常规的、无氯元素(ECF)和全无氯(TCF)漂白法出现了低的可漂白性问题。高温和低黑液似乎加速了缩合反应，导致了木素与木素及其他木材萃取物的缩合。结果，降低了纸浆的可漂白性。
因此，在RDH蒸煮法中需要另外一种方法来消除这些不利的副反应并提高纸浆的可漂白性。
本发明提供了一种提高纸浆白度的方法。基于对使用快速置换加热间歇蒸煮法的改进，本发明的方法是把向温加料和起始热加料阶段中加入白液溶液(％活性碱度(AA)或有效碱度(EA))或NaOH的步骤与在比以前使用的间歇性操作低的温度下蒸煮木片来制备漂白性已提高了的纸浆的步骤相结合。在这方面，15％AA-35％AA的总白液料以预先确定的量分配到温热、热和蒸煮阶段中。如果在实施本发明中使用冷却缓冲器(cool pad)的话，冷白液也加入到从冷液储存罐中排放出的黑液中。基本上，白液在实际蒸煮之前加入到间歇蒸煮过程的每一阶段中。
在木片的蒸煮过程中，蒸煮锅中存在白液和黑液。蒸煮温度低，为150℃-167℃。把高的AA或EA白液料和低的蒸煮温度结合起来，提高了纸浆的最终白度。结果，在浆厂操作中减少了污染物和漂白化学品的使用。
图1表示该RDH蒸煮系统中蒸煮锅和它相连设备的示意图。
图2A、2B和2C表示在RDH蒸煮过程的各个步骤中白液的分布或加入。在图2A中，曲线A表示在温加料方式的初期加入少量的白液。曲线B表示蒸煮步骤并表示木片的实际蒸煮过程中蒸煮锅中存在的白液。
图2B表示在RDH蒸煮过程的每一步中向黑液连续加入白液，从温加料开始并持续到热加料结束。如图所示，在实际蒸煮过程中蒸煮锅中也存在白液。
图2C表示在RDH的每一步骤中连续加入白液，包括向来自置换罐的洗浆机滤液中加入白液。
图3表示在温加料和热加料方式过程中没有白液加入的步骤3 RDH系统。
图4在温加料和热加料型方法中有白液加入的步骤3RDH系统。
图5表示RDH纸浆的最佳例和基线例的D1-白度与总(D100＋D1)有效氯加料的关系曲线。曲线A表示RDH纸浆R3(0.225卡伯因子)。曲线B表示RDH纸浆R4(0.27卡伯因子)。曲线C表示RDH纸浆R7(0.225卡件因子)。曲线D表示RDH纸浆R8(0.27卡伯因子)。
图5A表示D1-白度与D1-二氧化氯加料的关系曲线。曲线A表示RDH纸浆R3(0.225卡伯因子)。曲线B表示RDH纸浆R4(0.27卡伯因子)。曲线C表示RDH纸浆R7(0.225卡伯因子)。曲线D表示RDH纸浆R8(0.27卡伯因子)。
图6表示对所有0.225卡伯因子漂白的D100-和D1-步骤中D1-白度与总有效氯加料的关系。曲线A表示RDH纸浆R3。曲线B表示RDH纸浆R12。曲线C表示RDH纸浆R7。
图6A表示D1-白度与D1-步骤二氧化氯加料的关系。曲线A表示RDH纸浆R3(0.225卡伯因子)。曲线C表示RDH纸浆R7(0.225卡伯因子)。
图7表示对所有的0.27卡伯因子漂白的D100-和D1-步骤中D1-白度与总有效氯加料的关系。曲线A表示RDH纸浆R4。曲线B表示RDH纸浆R12。曲线C表示RDH纸浆R8。
图7A表示D1-白度与D1-步骤二氧化氯加料的关系。曲线A表示RDH纸浆R4(0.27卡伯因子)。曲线B表示RDH纸浆R12(0.27卡伯因子)。曲线C表示RDH纸浆R8(0.27卡伯因子)。
本发明提供一种提高纸浆可漂白性的方法，该方法是基于蒸煮木片的现有RDH蒸煮系统的改进。更具体地，本方法涉及在RDH蒸煮循环的起始阶段开始加入白液料，并持续到该过程的升温阶段，在这时开始实际的蒸煮。本发明的方法也是基于使用与通常使用的RDH蒸煮法的蒸煮温度相比稍低的蒸煮温度来进行实际蒸煮。
根据本发明，约15％AA-35％AA的总白液料分配在温黑液、起始热黑液和蒸煮阶段。当冷却缓冲器或冷液储蓄器使用时，也接收白液料。除了用分配的白液料外，本发明还使用约150-167℃的较低蒸煮温度。结果，用任意组合的漂白化学品漂白，制备了最终白度改进了的纸浆。
具体的RDH蒸煮体系的操作阶段如下：(1)加入木片；(2)加入冷黑液；(3)加入温热黑液；(4)加入热黑液；(5)升温阶段(time to temperature)；(6)保温阶段(time at temperature)；(7)置换；和(8)用泵抽出。美国专利No.4,578,149(1986年3月25颁布)介绍了RDH操作的基本原理，该专利的整个内容引入本说明书作为参考。相应地，RDH操作细节的讨论仅在该领域普通技术人员能够理解RDH蒸煮系统改进的基础上进行，该操作制备了这里所述的可漂白级的纸浆。
图1示出了用于蒸煮纸浆的RDH装置的设备类型。应该懂得，该图表示了蒸煮设备最一般的性质，实际上对该体系作了改善和变动，这将在下面详细讨论。为了简化的原因，在所公开的图中省掉了许多装置，例如测量仪表、压力通风孔、泵和阀。图1是用来表示现有的RDH蒸煮法并用来帮助理解基于本发明原理对该方法的改进。
参考图1，通常用于木片化学蒸煮的这种蒸煮锅用10表示。蒸煮锅10有一个斜截的底面12。进口阀14控制各种反应液进入蒸煮锅10。虽然没有示出，但通过由阀控制管线连接到蒸煮锅10上的热交换器或蒸汽喷雾器泵入蒸煮液，可把蒸煮锅10中的内含物加热到最终的蒸煮温度。
木片加入蒸煮锅10后，由泵18，经由阀22控制的管线20从冷液储存罐(A罐)16把冷黑液(温度约70-95℃)通过进口阀14泵入蒸煮锅10的底部。接着，由泵18经阀22从温热液储存罐24把温热液(温度约90-150℃)泵出并经阀14送入蒸煮锅10的底部。在温热液加料过程中，一些黑液从蒸煮锅10中置换出，然后通过管线26返回到冷液储存罐16中。然后经由阀32控制的泵30从热液储存罐(C罐)把热黑液(温度为150-168℃)经阀14泵入蒸煮锅10的底部。在热液的加料过程中，黑液从蒸煮锅10中置换出并分别通过管线34和36返回到温热液储存罐24和热液储存罐28。在热液加料的中期，储存在热白液储存罐38的热白液经泵30泵出，并在泵30处与从热液储存罐28的流出的热黑液混合，然后该混合液通过阀32进入蒸煮锅10底部。
热加料完成后，当升温阶段开始时，蒸煮锅10的进口和出口阀关闭。蒸汽喷入蒸煮锅10并且温度升到蒸煮温度，平均约170℃。根据白液料和H-因子，蒸煮锅的温度维持在大约这个温度直到蒸煮木片完成。
完成蒸煮阶段后，用泵42和阀44把存放在置换罐(D罐)40的洗浆机滤液(温度约70-85℃)泵入蒸煮锅10。洗涤蒸煮锅10的内含物并冷却蒸煮锅10。当向蒸煮锅10加入洗浆机滤液时，废液被置换并分别通过管线46和48返回到温热液储存罐24和热液储存罐28中。当使用了所有的洗浆机滤液(由洗浆机的洗涤因子而定)，结束了置换过程。完成置换后，接着用泵50把蒸煮过的纸浆从蒸煮锅10泵出，送入卸料罐中。
对于现有的RDH蒸煮系统，为了快速蒸煮使用高于170℃的蒸煮温度，导致缩合反应的加速。结果，当纸浆经常规的、ECF和TCF漂白法时，出现了可漂白性的问题。本发明通过改进木片蒸煮法克服了这些问题并提高了纸浆的可漂白性。该改进的RDH蒸煮法把较高的碱度(或白液进料)和较低的蒸煮温度结合起来。更具体地，在温热液和起始热液加料阶段加入白液。这与现有的RDH蒸煮法相反，在现有的RDH蒸煮法中白液仅在热液加料方式的中期加入。另外，当在本发明中使用冷却缓冲器时，白液加入到从冷液储存罐(或A罐)中流出的冷黑液中。因此，从RDH蒸煮法的开始直到升温阶段，白液在每一阶段都加入黑液。每一阶段白液的加入，也叫白液的分配，在下面的图2A、2B和2C更详细地示出。
图2A中，曲线A表示当温热黑液离开B罐或温热液储存罐并流向蒸煮锅时，温热加料方式开始时少量白液加入。也可向A罐或冷却缓冲器(使用时)中加入白液。在使用两个热液储荐器C1和C2的热加料方式的末期，白液和黑液的混合物仍留在蒸煮锅。曲线B代表蒸煮阶段，并表示在木片的实际蒸煮过程中在蒸煮锅中存在白液。在蒸煮过程中也存在黑液。
图2B表示从温热加料直到热加料方式结束的蒸煮过程的每一阶段，向黑液中连续加入白液。
图2C表示各个阶段连续加入白液，包括向从置换罐流出的洗浆机滤液中加入白液。
比较了在温热和热加料操作过程中有和没有白液加入时起始热加料操作(C1和C2罐含有黑液)中溶解的有机物的浓度。图3表示在温热和热加料方式过程中没有白液加入的步骤3 RDH体系。在温热加料方式中只有温热黑液离开温热液储存罐(B罐)24通过管线56流动并流入管线20，然后流入蒸煮锅10。虽然该RDH系统分别包含两个热液储存罐28(C1罐)和58(C2罐)，但有仅用一个热液储存罐的RDH制浆法。在本发明的实施中，考虑到了该白液分配法可用于含有任何数目黑液储存罐的系统。
如图3所示，在起始热加料方式过程中，热黑液分别通过管线60、62从热液储存罐28、58流出，并通过管线64和20流入蒸煮锅10。在热加料中期，从热白液储存罐38出来的热白液与从热黑液储存罐58通过管线66流出的热黑液混合。然后，该混合物通过管线64和20流动，并流入蒸煮锅10中。
图4表示在温热和热加料方式过程中有白液加入的步骤3 RDH系统。首先，在温热加料过程中，向从温热液储存罐24通过管线70流出的温热黑液中加入白液。该温热加料通过管线56和20流入蒸煮锅10。在温热加料方式过程中，可使用冷的或热的白液。在起始热加料方式过程中，从热白液储存罐38出来的热白液与从热液储存罐28通过管线72流出的黑液混合，并且进一步与从第二个热液储存罐58中通过管线62、66流出的黑液混合。该热的白液和黑液混合物从两个热液储存罐28和58通过管线64和20流入蒸煮锅10中。
结果比较如下：
在温热和热加料操作中没有白液加入(图3)
起始热加料操作 总流量 加仑/蒸煮锅次 溶解的有机物％
C1黑液 20799 13.1
C2黑液 8709 14.9
在温热和热加料操作中有白液加入(图4)
白液料： C1黑液的1.5％AA
C2黑液的1.5％AA
起始热加料操作 总流量 加仑/蒸煮锅次 溶解的有机物％
C1黑液 19877 10.1
C2黑液 7971 9.8
这个情况的研究清楚地显示了通过向热加料管线加入白液可调节起始热加料操作中溶解的有机化合物的浓度。在C1黑液和C2黑液中溶解的有机物的浓度分别从13.1％降到10.1％、从14.9％降到9.8％。
为了使RDH法最大化可漂白性和扩大脱木素作用，温热黑液(温度约70-150℃，强度为3-20g/lAA)和热黑液(温度约100-168℃、强度为8-30g/lAA)应通过与白液或NaOH溶液的任意结合而得到加强。
如上面示出图所示，温热和热黑液可通过白液的分配而得到改善。这些黑液也可通过分配NaOH得到改性。通过使用黑液、白液和NaOH的任意组合，白液或NaOH的加入控制了总溶解的固含物(TDS)的浓度和黑液的强度。洗浆机滤液置换阶段，可通过与白液或NaOH溶液的任意组合而得到加强，在这滤液置换阶段中黑液的温度保持在约50-105℃、黑液的强度在1-18g/lAA之间。
通过实施例，但不局限于此，下面的实施例作为优选的实施方案进一步说明本发明。
如下所示，表1、1A、2、2A、3和3A给出了用于制备为后续漂白研究的RDH纸浆的若干蒸煮锅次的制浆结果和条件。表3B概述了制浆结果。
注：AA：活性碱度
TAPPI：(美国)制浆造纸技术协会
EA：有效碱度
ISO：标准化国际组织
CED：铜乙二胺
TTA：总的滴定碱
表1RDH制浆条件和结果-“最佳例”蒸煮锅次 R1 后 R1 R2 后 R2 R3 后 R3 R4 后 R4H因子 937 532 475 452热加料的AA(TAPPI)％ 16.0 16.0 16.0 16基于AA的硫化度(TAPPI)，％ 30.4 30 30.3 30. 2最高温度，C 160 160 160 160到最高温度的时间，分 16 20 17 19在最高温度的时间，分 130 37 60 57卡伯，未筛选 7.2 8.9 9.2 9.8卡伯，筛过 7.1 8.2 8.8° 9.3总产率，％ 46.3 47.3 48.2 1.7总废料，％ 0.9 1.2 1.4 1.7筛选后的产率，％ 45.4 46.1 46.8 46. 9粘度，0.5％CED，厘泊 26 39 40.7 44. 9结束时的蒸煮残余物：AA(Na2O)，g/L 28.2 31.6 32.9 31. 6EA(Na2O)，g/L 21.1 24.2 24.2 24. 2Na2S(Na2O)，g/L 14.3 14.9 17.4 14. 9TTA(Na2O)，g/L固含物，％ 14.8 15.9 16.7 16. 8固含物，g/L 161 173 183 185基于AA的硫化度，％ 51 47.1 52.9 47. 1热加料：热液进料，L 18 18 18 18进料时间，分 13 14 13 13温度，C顶部 130 127 127 128底部 145 141 141 141储存罐中的化学条件：AA(Na2O)，g/L 22.9 20.6 25.7 21.7 29.2 24.6 27. 3 23.6EA(Na2O)，g/L 16.1 15.1 18.1 16.1 20.2 18.3 19. 8 17.9Na2S(Na2O)，g/L 13.7 11 15.2 11.2 18 12.7 14. 9 11.4TTA(Na2O)，g/L - - - - - - - -基于AA的硫化度，％ 59.4 53.4 59.1 51.6 61.6 51.2 54. 9 48.3固含物，％ 9.5 10.5 11.1 11.9 11.9 13.6 12. 7 13.6固含物，g/L 99.8 111 118 127 127 146 137 146总消耗时间，分* 45 43 41 42*包括加热到145℃的时间和起始热黑液喷射与最终热黑液和白液混合后在145℃时的时间。
表1ARDH制浆条件和结果-“最佳例”蒸煮锅次 R1 后 R1 R2 后 R2 R3 后 R3 R4 后 R4白液：白液料，L 6.04 5.65 5.53 5.52热白液，L 5 4.13 5.5 5.8进料时间，分 11 11 9 9温度C顶部 140 139 140 139底部 141 141 144 143储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 98 99.2 10. 2 ° 101. 5EA(Na2O)g/L 83.1 84.3 85.8 86.2Na2S(Na2O)，g/L - - - -TTA(Na2O)，g/L基于AA的硫化度，％ 30.4 30 30.3 30.2木片进料&液体填充木片料，g 3,700 3,500 3,50 0 3,50 0木片湿度，％ 37.3 37.3 37.3 37.3绝干固含物 ％ 62.7 62.7 62.7 62.7温热加料：温热液体进料，L 24.7 24 24 24出口pH，起始 12.8 13.5 13.3 13.3进料时间，分 15 15 15 15温度，C顶部 100 104 102 100底部 113 112 111 112储存罐里的化学条件：AA(Na2O)，g/L 23.6 16.4 26.4 17.7 25.7 19.2 28.5 21.1EA(Na2O)，g/L 16.4 10.5 17.4 11.5 18 12.4 18.6 13.6Na2S(Na2O)，g/L 14.3 11.8 18 12.4 15.5 13.6 19.8 14.9TTA(Na2O)，g/L - - - - - - - -基于AA的硫化度，％ 60.8 71.7 68.3 70.2 60.3 71 69.5 70.6固含物，％ 9 9.25 13.6 12.4 14.3 13.1 14.1 13.1固含物g/L 94.3 96.4 147 131 155 141 ° 152 141总消耗时间，分* 40 31 34 33置换置换体积，L 32 32 32 32进料时间，分 26 25 26 26储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 9.5 10.1 9 10.1EA(Na2O)，g/L 9.5 10.1 9 10.1Na2S(Na2O)g/L - - - -TTA(Na2O)，g/L - - - -基于AA的硫化度，％ 0 0 0 0*包括加料时间到120℃的加热时间和温热加料后在120℃的时间
表2 RDH制浆条件和结果-“基线例”蒸煮锅次 R5 后 R5 R6 后 R6 R7 后 R7 R8 后 R8H因子 116 1 765 831 832热加料的AA(TAPPI)，％ 10. 0 10.0 10.0 10.0基于AA的硫化度(TAPPI)，％ 30. 2 30.3 30.3 30.2最高温度，C 170 170 170 170到最高温度的时间，分 23 27 21 ° 21在最高温度保持的时间，分 62 35 41 42卡伯，未筛过 7.6 9.7 9.5 8.9卡伯，筛过 7.2 9.1 8.9 8.8总产率，％ 47. 3 48.3 48.6 49.1总废料％ 1.1 1.6 1.7 1.4筛选后的产率％ 46. 2 46.7 46.9 47.7粘度，0.5％CED，厘泊 19. 5 33.2 33.3 32.2最后的蒸煮残余物：AA(Na2O)g/L 27. 9 25.4 26 25.4EA(Na2O)，g/L 19. 2 18 17.4 17.4Na2S(Na2O)，g/L 17. 4 14.9 17.4 16TTA(Na2O)g/L固含物，％ 19 19.1 19.2 19.1固含物，g/L 210 211 213 210基于AA的硫化度，％ 62. 4 58.3 66.2 63热加料：热液进料，L 18 18 18 ° 18进料时间，分 12 13 12 13温度，C顶部 135 137 137 135底部 153 153 154 155储存罐中的化学条件：AA(Na2O)，g/L 30. 4 23.6 26 21.1 26.7 20.5 26.4 20.5EA(Na2O)，g/L 22. 3 16.2 18.6 14.3 18 13.6 18.3 13.6Na2S(Na2O)，g/L 16. 1 14.9 14.9 13.6 17.4 13.6 16.1 13.6TTA(Na2O)，g/L - - - - - - - -基于AA的硫化度，％ 53. 3 63.6 56.9 64.5 65.2 67.3 61.4 67.3固含物，％ 16. 7 17 17.2 17.1 17 17.3 17 16.9固含物，g/L 183 185 189 187 187 189 186 184总消耗时间，分* 46 44 45 44*包括加热到155℃的时间和起始热黑液喷射以及最终热黑液和白液混合后在155℃的时间。
表2ARDH制浆条件和结果-“基线列”蒸煮锅次 R5 后 R5 R6 后 R6 R7 后 R7 R8 后 R8白液：白液料，L 3.47 3.45 3.46 3.47热白液， .L 5.4 7 5.6 5进料时间，分 9 9 9 9温度，C顶部 151 152 151 151底部 149 147 145 144储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 100.8 101.4 101.2 100. 8EA(Na2O)g/L 85.6 86 85.9 85.6 Na2S(Na2O)g/L - - - -TTA(Na2O)，g/L 121.6 122.8 123.1 120. 6基于AA的硫化度，％ 30.2 30.3 30.3 30.2木片进料&液体填充木片料，g 3,500 3,500 3,500 3,50 0木片湿度，％ 37.3 37.3 37.3 37.3绝干固含物 ％ 62.7 62.7 62.7 62.7温热加料温热液体料，L 24.4 25 25.2 ° 24出口pH，起始 13.1 13.3 13.5 13.3进料时间，分 15 15 15 15温度，C顶部 109 109 106 106底部 121 120 118 116储存罐中的化学条件(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 28.1 19.2 27.9 18.6 26.7 19.2 26.7 19.7EA(Na2O)，g/L 18.3 12.4 18 11.2 18 11.8 18.6 12.1Na2S(Na2O)，g/L 19.6 13.6 19.8 14.9 17.4 14.9 16.1 15.1基于AA的硫化度，％ 69.8 70.8 71 79.6 65.2 77.1 60.7 77.2固含物，％ 14.5 15.4 15 16 14.7 15.5 14.6 15.9固含物，g/L 157 167 164 173 159 168 158 172总消耗时间，分* 35 33 31 30置换置换体积，L 32 32 32 32进料时间，分 26 26 26 26储存罐中的化学条件：AA(Na2O)，g/L 4.3 4.31 4.3 4.3EA(Na2O)，g/L 3.7 3.7 3.7 3.5Na2S(Na2O)，g/L 1.24 1.24 1.24 ° 1.74基于AA的硫化度，％ 27.9 27.9 27.9 27.9固含物，％ 9.7 10.6 10.4 10.3固含物，g/L 102 112 109 108*包括进料时间，加热到120℃的时间和温热加料后维持在120℃的时间。
表3RDH制浆条件和结果-“切实可行的最佳例”蒸煮锅次 R9后R9 R10后R10 R11后R11 R12后R12H因子 484 558 483 494热加料的AA(TAPPI)，％ 18.9 16.0 16.0 16基于AA的硫化度，％ 30.6 30.2 29.8 30.4最高温度，C 160 160 160 160到最高温度的时间，分 20 20 18 16在最高温度的时间，分 60 72 62 63卡伯，未筛选 9.1 8.9 9.6 10卡伯，筛选过 8.1 8.5 9.2 9.3总产率，％ 48.1 48.1 49.1 49.1总废料，％ 1.1 1.2 1.5 1.3筛选后的产率％ 47 46.9 47.6 47.8粘度，0.5％CED，厘泊 33.5 33 39.3 32.1最后的蒸煮残余物AA(Na2O)，g/L 37.6 32.8 34.1 ° 33.5EA(Na2O)，g/L 28.6 25.3 25.9 25.3 Na2S(Na2O)，g/L 17.9 15.2 16.4 16.4固含物，％ 18.8 19.1 19.2 19.3固合物，g/L 210 212 215 214基于AA的硫化度，％ 47.9 45.7 48.1 49热加料：热液进料，L 18 18 18 18.7进料时间，分 13 13 13 13温度，C顶部 129 132 132 132底部 145 147 147 145储存罐中的化学条件：AA(Na2O)，g/L 27.8 25.9 27.3 25.3 27.1 24.6 26.5 23.4EA(Na2O)，9/L 19.9 18.9 19.9 18.3 20.2 18.3 19.5 7 17Na2S(Na2O)，g/L 15.8 13.4 14.9 13.9 13.9 12.6 13.9 12.6TTA(Na2O)，g/L - - - - - - - -基于AA的，硫化度，％ 56.8 54.1 54.2 55.3 50.9 51.2 52.3 54.7固含物，％ 16.2 16.1 16.7 16.7 17 17.2 17.3 17固含物，g/L 177 176 182 183 187 189 190 186总消耗时间，分* 42 42 42 39*包括：加热到145℃的时间，起始热黑液喷射与最终热黑液和白液混合后维持在145℃的时间。
表3ARDH制浆条件和结果-“切实可行的最佳例”蒸煮锅次 R9后R9 R10后R10 R11后R11 R12后R12白液：白液料，L 6.17 5.81 5.79 5.6热白液，L 4.8 5.2 5.0 6.4进料时间，分 10 10 10 9温度，C顶部 139 140 139 141底部 139 145 140 144储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 107.3 96.4 96.7 100EA(Na2O)g/L 90.8 81.8 82.3 84.8TTA(Na2O)，g/L 125.8 115.6 117.8 120. 9基于AA的硫化度，％ 30.6 30.2 29.8 30.4木片进料&液体填充木片料，g 3,500 3,500 3,500 3,50 0木片湿度，％ 37.3 37.3 37.3 37.3绝干固含物 ％ 62.7 62.7 62.7 62.7温热加料：温热液进料，L 24.5 24.3 23.9 ° 24.2出口的pH，起始 13.3 13.2 13.2 13进料时间，分 15 15 15 15温度，C顶部 108 106 104 108底部 121 117 116 118储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 27.1 21.1 26.5 21.1 26.5 20.8 25.9 20.8EA(Na2O)，g/L 20.5 14.5 18.9 14.1 18.3 13.3 17.7 13.3Na2S(Na2O)，g/L 13.3 13.3 15.2 14.1 16.4 15.2 16.4 15.2基于AA的硫化度，％ 48.7 62.6 57.4 66.4 61.9 72.1 63.3 72.1固含物，％ 14.3 14.9 14.8 15.8 15.6 16.1 15 15.6固含物，g/L 155 161 162 171 170 176 163 170总消耗时间，分* 30 30 31 30置换置换体积，L 32 32 32 32进料时间，分 26 26 26 26储存罐中的化学条件：(TAPPI)AA(Na2O)，g/L 9.5 9.8 8.8 ° 11.4EA(Na2O)，g/L 8.2 9.2 8.2 10.7Na2S(Na2O)，g/L 2.5 1.3 1.3 1.3基于AA的硫化度，％ 31.7 13 14.6 13.1固含物，％ 10.3 10.6 11.2 -固含物，g/L 109 112 118 -*包括进料时间，加热到120℃的时间和温热加料后保持120℃的时间
表3B制浆研究总结 蒸煮锅次最佳蒸煮：新的RDH蒸煮方法R3 R4基线蒸煮：旧的RDH蒸煮方法R7 R8切实可行的最佳蒸煮：改进的新式RDH蒸煮方法R12 蒸煮条件 R3 R4 R7 R8 R12温热加料用Na2O表示的EA(g/L) 18 18.6 18 18.6 17.7固含物，％ 14.3 14.1 14.7 14.6 15热加料EA(g/l)Na2O 20 19.8 18 18.3 19.6固含物，％ 11.9 12.7 17 17 17.3蒸煮步骤AA进料，％ 16 16 10 10 16H因子 475 452 831 832 494最高温度℃， 160 160 170 170 160置换用Na2O表示的EA，(g/L) 9 10.1 3.7 3.5 10.7固含物，％ 0 0 10.4 10.3 10实施例1为了研究漂白，制备下列定义的纸浆：例 蒸煮锅次 卡伯 白度，TAPPI“最佳” R3 R4 8.8 9.3 45.3 45.0“基线” R7 R8 8.9 8.8 40.6 41.3“切实可行的最佳” R10 R11 R12 8.5 9.2 9.3 41.5 40.8 41.5
使用(O)(D100)(EO)(D)顺序漂白五种RDH纸浆(R3、R4、R7、R8和R12)。然而，这五种RDH纸浆的每一种在搅拌的反应器中用表4所示的反应条件首先进行氧脱木素。
表4氧脱木素条件最佳例基线例“切实可行的”最佳例样品标记R3 R4 R7 R8 R12种类杨属 杨属 杨属 杨属 杨属蒸煮形式RDH RDH RDH RDH RDH卡伯 8.8 9.2 8.9 8.8 9.3粘度、兆帕·秒 40.7 44.9 33.3 32.2 32.1未漂白白度，％ 45.3 45 40.6 41.3 41.5O-步骤：95磅/英寸2、99℃、12％浓度NaOH，％ 2 2 2 2 2O2时间，分 60 60 60 60 60最终pH 12.8 12.9 12.5 12.5 12.3卡伯 4.7 5.2 4.7 4.5 5粘度、兆帕·秒 14.4 13.8 12.6 13.6 12.5卡伯的降低，％ 46.6 43.5 47.2 48.9 50基于原浆的产率，％ 95.2 95.8 94.3 98.8 94.4
为了研究漂白，用0.225卡伯因子计算纸浆R3、R7和R12中D100-步骤中的二氧化氯进料。把0.27卡伯因子用于纸浆R4、R8和R12。下面从表5到10表示从这些蒸煮出来的氧脱木素纸浆的(D100)(EO)(D)漂白条件和结果。通过0.92因子来调节二氧化氯溶液的浓度以补偿漂白期间二氧化氯在装填反应器和聚乙烯袋时的损失。
表5对最佳RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.225样品标记R3种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 4.7粘度，兆帕·秒 14.4D-100-步骤：30分钟，68℃，4.2％浓度氯化因子 0.23ClO2，％用有效氯表示 1.06实际ClO2，％用有效氯表示 1.15取代，％ 100H2SO4％ 1.5最终pH 2残余物，g/L有效氯 0.14EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8O2压力，磅/英寸2 25O2时间，分 15最终pH 12.4K数(25 Ml) 2.3粘度，兆帕·秒 13.7基于原浆的产率，％ 93.5D-步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号#1#2#3#4#5#6#7#8用ClO2表示的ClO2，％* 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 0.9 1.1实际的ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.09 0.16 0.25 0.3 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0 0 0最终pH 4.1 3.4 3.3 3 2.9 2.6 3.6 3.7 残余物，％用ClO2表示 0.02 0.01 0.01 0.02 0.02 0.02 0 0白度，％ ISO 89.7 90.4 91.2 91.5 91.6 0.92 91.1 91.3粘度，兆帕·秒 13.1 - - 11.2 - - - 9.2*实际的ClO2浓度×0.92
表6对最佳RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.27样品标记R4种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 5.2粘度，兆帕·秒 13.8D-100-步骤：30分钟，68℃，4.2％浓度氯化因子 0.27ClO2，％用有效氯表示 1.4实际ClO2，％用有效氯表示 1.53取代，％ 100H2SO4，％ 2最终pH 1.9残余物，g/L有效Cl2 0.09EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8O2压力，磅/英寸2 25O2时间，分 15最终pH 12.5K数(25 M1) 2粘度，兆帕·秒 13.3基于原浆的产率，％ 92.8D-步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号#1#2#3#4#5#6 °#7#8用ClO2表示的ClO2，％* 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 0.9 1.1实际的ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.09 0.16 0.25 0.3 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0 0 0最终pH 4.3 3.4 3.4 3.2 2.8 2.7 3.7 3.5残余物，％用ClO2表示 0.01 0.01 0.01 0.02 0.01 0.01 0 0白度，％ISO 89.8 90.5 91.2 91.5 91.8 91.8 91.4 91.5粘度，兆帕·秒 12.5 - - 11.6 - - - 9.8*实际ClO2浓度×0.92
表7对基线RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.225样品标记R7种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 4.5粘度，兆帕·秒 13.6D-100-步骤：30分钟，68℃， 4.2％浓度氯化因子 0.23ClO2，％用有效氯表示 1.01实际ClO2，％用有效氯表示 1.1取代，％ 100H2SO4，％ 2最终pH 2.7残余物，g/L有效Cl2 0.01EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8°O2压力，磅/英寸2 25 O2时间，分 15最终pH 12.3K数(25加) 2.3粘度，兆帕·秒 13.3基于原浆的产率，％ 97D步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号#1#2#3#4#5#6用ClO2表示的ClO2，％*0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1实际ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.08 0.2 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0最终pH 4 3.5 3.4 3.4 3.4 3.8 残余物，％用ClO2表示 0 0 0 0 0 0白度，％ISO 87.6 88.7 89.7 90.3 90.3 90.6粘度，兆帕·秒 12.6 - - 11.4 - 9.6*实际的ClO2浓度×0.92
表8对基线RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.27样品标记R8种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 4.7粘度，兆帕·秒 12.6D-100-步骤：30分钟，68℃，4.2％浓度氯化因子 0.27ClO2，％用有效氯表示 1.27实际ClO2，％用有效氯表示 1.38取代，％ 100H2SO4，％ 2最终pH 1.9°残余物，g/L有效Cl2 0.07EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8O2压力，磅/英寸2 25O2时间，分 15最终pH 12.2K数(25MI 2.1粘度，兆帕·秒 12.6基于原浆的产率，％ 94.2D-步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号 #1#2 #3#4#5#6用ClO2表示的ClO2，％* 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1实际ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.08 0.2 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0最终pH 3.6 3.1 3.1 3.1 3.2 3.6 残余物，％用ClO2表示 0 0 0 0 0 0白度，％ISO 87 88.7 89.3 90.1 90.5 90.5粘度，兆帕·秒 12.2 - - 11.2 - 9.5*实际的ClO2浓度×0.92
表9对“切实可行的”最佳RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.225样品标记R12种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 5粘度，兆帕·秒 12.5D-100-步骤：30分钟，68℃，4.2％浓度氯化因子 0.03ClO2，％用有效氯表示 1.13实际ClO2，％用有效氯表示 1.22取代，％ 100H2SO4，％ 1.5最终pH 2残余物，g/L有效Cl2 0.04EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8O2压力，磅/英寸2 25O2时间，分 15最终pH 12.7K数(25 MI) 2.3粘度，兆帕·秒 11.9基于原浆的产率，％D-步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号#1#2#3#4#5#6用ClO2表示的ClO2，％* 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1实际ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.08 0.2 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0最终pH 4.1 3.7 3.4 3.4 3.4 3.3 残余物，％ ClO2表示 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01白度，％ISO 88.9 90 90.8 91 91.6 91.8粘度，兆帕·秒 11.9 - - 10.5 - 9.4*实际的ClO2浓度×0.92
表10对“切实可行的”最佳RDH纸浆用(O)(D100)(EO)(D)漂白卡伯因子＝0.27样品标记R12种类杨属蒸煮形式RDHO2纸浆卡伯 5粘度，兆帕·秒 12.5D-100-步骤：30分钟，68℃，4.2％浓度氯化因子 0.03ClO2，％用有效氯表示 1.35实际ClO2，％用有效氯表示 1.47取代，％ 100H2SO4，％ 2最终pH 2.3残余物，有效氯g/L 0.08EO-步骤：60分钟，74℃，10％浓度NaOH，％ 0.8O2压力，磅/英寸2 25O2时间，分 15最终pH 12.6K数(25 MI) 2.2粘度，兆帕·秒 12.2基于原浆的产率，％ -D-步骤：74℃，210分钟，10％浓度样品号#1#2#3#4#5#6用ClO2表示的ClO2，％*0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1实际ClO2，ClO2％ 0.11 0.33 0.54 0.76 0.98 1.2NaOH，％ 0 0 0.08 0.2 0.33 0.42H2SO4，％ 0.1 0.05 0 0 0 0最终pH 3.9 3.4 3.3 3.3 3.3 3.2 残余物，％用ClO2表示 0.01 0.01 0.01 0.01 0 0.01白度，％ISO 88.9 90 90.8 91.1 91.5 91.8粘度，兆帕·秒 12.4 - - 10.7 - 9.5*实际的ClO2浓度×0.92
如图5和5A所示，使用较高卡伯因子似乎不能减少D1-步骤中二氧化氯的需求。在相等的二氧化氯进料时，最佳例RDH纸浆(R3和R4)比基线例RDH纸桨(R7和R8)的白度高1.5至2个点。
从图6和6A中看出，切实可行的最佳例RDH纸桨(R12)产生了介于最佳例RDH纸桨(R3)和基线例纸桨(R7)之间的中间白度。
图7和7A表示切实可行的最佳例RDH纸桨给出了介于最佳例RDH纸桨(R4)和基线例RDH纸桨(R8)之间的中间白度。
通过对纸桨漂白的研究，下表11列出了这些结果的总结。漂白最容易的纸桨是最佳例纸桨。漂白最难的纸桨是基线例纸桨，切实可行的最佳例纸桨的漂白性介于上两例之间。结果表明：把高碱度(在温、热加料模式及蒸煮阶段加入白液，活性碱度为15％AA-35％AA)和低的蒸煮温度(约150℃-167℃)结合起来提高了纸桨的可漂白性，因此提高了最终白度。应该注意，在RDH蒸煮过程应保持黑液强度。
表11漂白研究总结
蒸煮锅次最佳蒸煮锅次：新RDH蒸煮方法 R3 R4基线蒸煮锅次：旧RDH蒸煮方法 R7 R8切实可行的最佳蒸煮锅次：改进的新RDH蒸煮方法 R12
漂白结果卡伯因子：在D(100％ClO2取代)中为0.225
最终白度，％ISO 最后D步骤中ClO2料，％ 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1R3(最佳蒸煮锅次) 89.7 90.4 91.2 91.5 91.6 92R12(切实可行的最佳蒸煮锅次) 88.9 90 90.8 91 91.6 91.8R7(基线蒸煮锅次) 87.6 88.7 89.7 90.3 90.3 90.6卡伯因子：D(100％ClO2取代)中为0.27
最终白度，％ISO 最后D步骤中ClO2料，％ 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1R4(最佳蒸煮锅次) 89.8 90.5 91.2 91.5 91.8 91.8R12(切实可行的最佳蒸煮锅次) 88.9 90 90.8 91.1 91.5 91.8R8(基线蒸煮锅次) 87 88.7 89.3 90.1 90.5 90.5
应该懂得，对这里所述的本优选实施方案的各种变化和改进对于那些现有技术是显而易见的。可在不脱离本发明的精神和范围内并且在不减少其附加优点的情况下进行这些变化和改进。因此，意味着所附的权利要求覆盖了这些变化和改进。