F9 - Chemical pulping

Question 1

Vilka komponenter finns det i ved?

Answer 1

Cellulosa, Hemicellulosa, Lignin, Extraktiva ämnen och Oorganiska ämnen.

Question 2

Vad är det som skiljer lövträd och barrträd?

Answer 2

Ligninmassan.

Högre halt i barrträd (27-28%)
Lövträd har mindre (20-22%)

Question 3

Är de olika komponenterna i ved amorfa eller kristallina?

Answer 3

Cellulosa som endast är kristallint (tät packad, svår att penetrera), det andra är amorft (fluffig, grenad, lättare att komma åt).

Question 4

Hur reagerar en komponent som är amorft respektive kristallint?

Answer 4

Den kristallina (cellulosa) är mer svårpåverkad än amorfa p.g.a. strukturen.

Question 5

Tre huvudtyper av kemiska pappersmassor vad heter de?

Answer 5

Sulfatmassa, sulfitmassa och soda massa

Question 6

När man kokar ved till pappersmassa kan det vara viktigt att göra det satsvis och ibland är kontinuerligt koking bäst, ge 2-3 argument för respektive.

Answer 6

Satsviskokning - Man tar in en viss mängd råvara som flis och kemikalier, och låter det reagera. När det har reagerat färdigt går det vidare i processen.

Kontinuerligt - Man blandar ihop det man vill ha (vatten, kemikalier och flis) och sen pumpar man det igenom reaktorn. När flödet har nått slutet av koken då är koket klart. Man har ett långt rör där man skickar allt i där det får reagera. Blir en enkel fabrik.

Question 7

Är satsviskokning eller kontiuerligkokning dyrast?

Answer 7

Den satsvisa. Man man behöver många reaktorer där reaktioner ska ske i plus att systemen ska gå i otakt.

Question 8

Är satsviskokning eller kontiuerligkokning vanligast?

Answer 8

Kontinuerligt är vanligast i bruken.

Question 9

Hur fungerar ett kontinuerligt kokeri (från 70/80 - talet)?

Answer 9

Först i flisfickan behandlas flisen med ånga, sen driver man ut luft. Efter det kondenserar ångan i flisbiten och suger in kokkemikalier i steg två.

I det andra steget är det en impregreringskärl. Här impregnerar man flisen med kokvätska.

I det sista steget sker själva kokningen, man har bearbetat träfliset.

Question 10

I massateknikerna använder man ofta analysmetoderna kappatal samt viskositet. Vad är det man egentligen mäter och hur tolkar man resultatet?

Answer 10

Kappatalet (för barrmassa) mäter halten lignin och hexinuronsyra.

Viskositet: Cellulosans kjedjelängd. Hur mycker man har attackerat cellulosan.

Har man långa kjedor av cellulosa blir lösningen tjockare/svårare att röra

Question 11

Är det bra om kappatalet/viskositeten har högt eller lågt värde?

Answer 11

Högt kappatal: Nej, inte om man ska göra blekmassa.

Hög viskositet: Ja, man får starkt massa.

Question 12

Vad är effektivt alkali?

Answer 12

Mått på hydroxidjonhalten i systemet.

Question 13

Man brukar dela upp sulfatkoket i tre delar, vad heter de av vad sker där?

Answer 13

Initial fas: (>22% lignin)

Bulk fas: Mest selektiv (3-22% lignin)

Rest fas: Ooselektiv, vill undvika pga man äter på cellulosan (< ca 3% lignin)

Question 14

H-fakor- vad är det och hur använder man den?

Answer 14

En funktion av tid och temp för att bestämma kokningshastigheten. H=1 är då massan har kokats i 1h i 100 grader och H=2 är 2h i 100 grader.

Question 15

Vilket framställningssätt av pappersmassa är det mest vanliga idag globalt sett?

Vilka kokkemikalier används till detta och vad är det man vill uppnå vid detta ”kokningsförfarande”?

Answer 15

Sulfatprocessen aka Kraftprocessen.

NaOH och NaHS (Na2S), aka vitlut! Man vill göra fibrerna mer flexibla, frigöra fibrerna från varandra, och minska lignin halten.

Question 16

Om man utgår från gran eller tallved hur stort massautbyte kan man räkna med om man tillverkar oblekt massa med denna process?

Answer 16

Ca 50% (högre för lövved, lägre för barrved).

Question 17

Vilka är de aktiva kemikalierna i ett sulfatkok?

Answer 17

NaOH och NaHS (Na2S), aka vitlut!

Question 18

Om man har två vitlutar med olika sulfiditet, vilken skall då användas i bulkfasen av ett sulfatkok om man vill ha hög viskositet?

Answer 18

Vitluten med högst sulfiditet.

Question 19

Vilkem dimension på en flisbit är mest kritsisk om man vill undvika att det bildas mycket rejekt?

Answer 19

För en sulfatmassa är flisens tjockleken den kritiska variabeln.

Question 20

Beskriv sulfat processen lite kort.

Answer 20

Det som sker är att lignin stegvis bryts ner och nedbrytningsprodukterna löses upp. Kolhydrater, speciellt hemicellulosa är delvis nedbrutet och löst, extraktet är borttaget.

En viktig parameter är koncentrationen av sulfid joner i den vita luten/liquor. Eftersom sulfid jonerna som används i kraftprocessen förbättrar selektiviteten av massan genom att accelerera delignifierings reaktionerna utan att samtidigt öka upplösningen av kolhydrater.

Question 21

Fördelar med modifierad kraft kokning

Answer 21

• Högre selektivitet (Viskositet/styrka).
• Högre yield.
• Högre grad av blekning.
• Färre reject (eftersom vi har jämnare kokning).
• Lägre utsläpp från blekning.

Question 22

Massa tillverkning av grässtrån och bambu

Answer 22

Gräs har hög halt av lignin (15-20%) och delignifierandet är mycket lättare för strån än för trä. Detta beror kanske på att stråna har lägre densitet (mer öppen struktur). Detta har lett till att man massa-tillverkar strån/gräs genom ​soda mass process​ (svavelfritt).

Question 23

Massatillverkning av örter

Answer 23

De värdefulla fibrerna bastfibrer örterna, såsom hampa, flax och ramine finns i ​phloem​, men där den centrala delen ​xylem​ innehåller korta fibrer med lågt värde. Därför kan den mest kvalitén erhållas genom att man använder sig utav ​phloem​ vävnad som är fri från ​xylem​, detta kan åstadkommas efter rötning och scouring men också genom biprodukterna från textiltillverkningen.

Question 24

Recovery av kemisk massa

Answer 24

För de mesta av kemiska massorna, så är 50% av ved-delarna (lignin, hemicellulosa fragment)olösta i liquor. Därför “räddar”/recover man den använda liquoren på olika sätt. Vanligtvis så räddar man heat value av veden genom att bränna den eller omvandla till biobränsle. Kåda komponenter är (om möjligt) separerade, lignin är fälld (uttagen), torkad och används sedan som kemikalie för processen. Vissa använda liquors är rika på kolhydrater och därför jäser man dem till bioetanol och efter dehydration blir bioeten. Men den använda liquor kan även gasifieras till syntetisk gas.