Vorteile der Sauerstoffdelignifizierung:
Zusätzliche Delignifizierung nach dem Kochen mit höherer Selektivität als bei einfacher Fortsetzung des Kochprozesses
Weniger Emissionen aus der Bleichanlage
Reduzierter Verbrauch an Bleichchemikalien
Höhere maximal erreichbare Helligkeit innerhalb einer Bleichsequenz
Niedrigerer Splittergehalt, reduzierter Extraktstoffgehalt bei Erhaltung der Festigkeit des Zellstoffs
Erleichtert die Realisierung eines geschlossenen Systems
Geprüfte, bewährte Technologie, geeignet für zukünftige Prozessänderungen
Sauerstoffdelignifizierung kann zum einen als Fortsetzung des Kochprozesses und zum anderen als erste Stufe der Bleiche betrachtet werden. Derzeit ist sie eine Standardstufe bei der Herstellung des gebleichten Zellstoffes. Der Produktionskostenvorteil macht sich sowohl bei der ECF- als auch der TCF-Bleiche deutlich bemerkbar.
In der Stufe der Sauerstoffdelignifizierung wird der Zellstoff in einem Druckbehälter bei hohen Temperaturen in einer alkalischen Umgebung mit Sauerstoff behandelt. Die Delignifizierung kann je nach Holzrohstoff und je nachdem, ob ein oder zwei Reaktoren in Reihe zum Einsatz kommen, zwischen 40 und 70 % liegen. Ungebleichter Kraftzellstoff (Sulfatzellstoff) hat einen Ligningehalt von 3 – 5 %, der nach der Sauerstoffdelignifizierung auf etwa 1,5 % oder eine Kappa-Zahl von 8 – 10 verringert werden kann.
Die richtige Balance zwischen Kochprozess und Sauerstoffdelignifizierung:
Vom Standpunkt der Bleichbarkeit, Selektivität und Ausbeute ist es besser, die Sauerstoffdelignifizierung statt des Kochprozesses zu verlängern.
Die Kappa-Zahl des Kochprozesses sollte zusammen mit der Sauerstoffdelignifizierung optimiert werden.
Der Kochprozess sollte andererseits nicht zu lange ausgedehnt werden, damit die Sauerstoffdelignifizierung ihre Wirkung entfalten kann.
Eine gute Wäsche ist sehr wichtig:
Eine unzureichende Wäsche vor der Sauerstoffdelignifizierung erhöht die Alkali- und Sauerstoffwerte und verschlechtert die Selektivität.
Der in den Reaktor übernommene chemische Sauerstoffbedarf (CSB) sollte unter 100 kg/t liegen.
Der CSB aus der Sauerstoffdelignifizierung verbraucht die Bleichchemikalien. Eine Entfernung/gründliche Wäsche ist daher sehr wichtig.
Bedingungen in einer Sauerstoffdelignifizierungsstufe bei mittlerer Konsistenz: | ||
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Delignifizierungsgrad | % | 40-50 |
Zellstoffkonsistenz | % | 10-15 |
Druck | Mpa | 0.4-0.6 |
Temperatur | oC | 85-95 |
Zeit | min | 60 |
Chemische Veränderungen: | ||
NaOH | kg/t lutro | 20-25 |
MgSO4 |
kg/t lutro | 2-4 |
O2 |
kg/t lutro | 15-20 |