Un proceso continuo para la producción de pulpa de celulosa.

Un proceso continuo para la producción de pulpa de celulosa de muy alta blancura a partir de materia prima vegetal tipo hierba,

en donde dicho proceso comprende las etapas de:

(i) preparación de la materia prima vegetal tipo hierba mediante trituración para producir una materia prima con tamaño longitudinal distribuido de 5 a 30 mm y diámetro de 0,1 a 2 mm, y con partículas de polvo fino eliminadas mediante desempolvamiento de dicha materia prima con ventilador;

(ii) digestión continua de una materia prima vegetal sin polvo tipo hierba preparada en la etapa (i) en un digestor continuo (1) formado como una columna longitudinal internamente equipada con transportador de tornillo sin fin y una unidad de calentamiento; en donde la materia prima vegetal tipo hierba se alimenta de manera continua directamente en la parte superior de dicho digestor por el transportador (4);

caracterizada por que

paralelamente a dicha alimentación de materia prima, los productos químicos para la digestión: NaOH, NaCl, y agua fresca y/o el licor blanco regenerado; se introducen de manera continua en la parte superior de dicho digestor (1); manteniendo la temperatura de digestión de 70 a 120 ºC y la composición media de la suspensión así formada durante dicha digestión continua se mantiene dentro de los siguientes intervalos:

(a) 0,50 a 2,00 % p/p de NaOH;

(b) 0,50 a 1,50 % p/p de NaCl;

(c) 10 a 15 % p/p de materia prima vegetal tipo hierba; y

(d) agua del proceso; hasta el 100 % de la suspensión;

en donde los porcentajes de peso de los ingredientes se calculan sobre el peso de la suspensión total; y en donde una disolución de sustancias no celulósicas de la materia prima vegetal tipo hierba se da durante la transferencia de masa de uno a otro lado de dicho digestor longitudinal que dura 1,5 a 3 horas;

(iii) en donde la pulpa cocida se descarga de manera continua, a la misma tasa que a la que se alimenta la materia prima en el digestor (1), de dicho digestor (1), por el transportador, directamente dentro del dispersor (5),

en donde la pulpa de celulosa suspendida se somete además a dispersión principal, produciendo fibras de celulosa finamente dispersada;

(iv) en donde la suspensión fina de la pulpa de celulosa dispersada de la etapa (iii) se somete además a blanqueo:

(a) sin ninguna eliminación de los productos químicos de la fase de digestión (ii); y

(b) sin el uso de NaOH adicional con el propósito de blanqueo;

en donde la pulpa de celulosa dispersada se alimenta de manera continua dentro del reactor de blanqueo continuo (6) que está formado como una columna longitudinal equipada con transportador de tornillo sin fin y una unidad de calentamiento; y

en donde los productos químicos blanqueadores son:

(a) solución de peróxido de hidrógeno /H2O2/ acuosa con 20 a 40 % p/p de H2O2; y

(b) solución de silicato de sodio /xNa2O•ySiO2/ acuosa con 30 a 45 % p/p de Na2O+SiO2 combinados, con la relación molar Na2O:SiO2=1:1 a 3,3:1;

y en donde dichos productos químicos se introducen a través del colector (7) en el reactor de blanqueo (6), manteniendo la temperatura de blanqueo de 70 a 100 ºC, durante 45 minutos a 1,5 h, y la composición media de la suspensión así formada durante el proceso de blanqueo completo se mantiene dentro de los siguientes intervalos:

(a) 0,50 a 2,00 % p/p de dicha solución de H2O2;

(b) 0,50 a 2,00 % p/p de dicha solución de xNa2O•ySiO2;

(c) 10 a 15 % p/p de celulosa; y

(d) agua del proceso; hasta el 100 % p/p de la suspensión;

en donde los porcentajes de peso de los ingredientes se calculan sobre el peso de la suspensión total;

(v) la suspensión de la pulpa de celulosa blanqueada así obtenida, descargada de la etapa de blanqueo (iv),

opcionalmente se procesa más a través del dispersor (8); y a continuación se transfiere a la desaguadora (9);

(vi) en donde la pulpa de celulosa blanqueada y finalmente además dispersada de la etapa (v) se desagua, se separa del licor negro produciendo:

(a) pulpa de celulosa blanqueada de 10 a 15 % p/p de materia seca; y

(b) el licor negro que contiene lignina y otros subproductos de cocción y blanqueo; y

(vii) la pulpa de celulosa blanqueada se lava además en el recipiente de lavado (12) con agua fresca adicional, que se introduce a través del colector (13) dando:

(a) pulpa de celulosa blanqueada y lavada final de muy alta blancura, mayor que 90 %, de 10 % p/p de materia seca, y contenido de lignina <5 % p/p, que se transporta fuera del proceso completo a través del colector (14); y

(b) cantidad adicional de agua del proceso de lavado que se transfiere por el colector (15), junto con el licor negro de la etapa de desagüe (vi), que se transporta por el colector (10) al reactor electrolítico (19);

(viii) en donde el licor negro y el agua del proceso de lavado se someten además a electrolisis con corriente eléctrica directa entre dos electrodos, a potencial eléctrico de 3 a 30 V, y densidad de corriente eléctrica de 1 a 10 A/dm2, a 10 a 95 ºC, en donde la lignina y los subproductos se separan en la parte superior de la solución de electrolito en el compartimento del ánodo, y se extraen de manera continua del reactor electrolítico; y

en donde la solución de electrolito resultante con solución de NaOH y NaCl regenerada, que representa el licor blanco, se regenera del compartimento del cátodo de vuelta al proceso de cocción, por el colector (21), al digestor continuo (1), cerrando así el proceso de fabricación de celulosa completo.