BỘ CÔNG THƯƠNG
TỔNG CÔNG TY GIẤY VIỆT NAM
VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ
************************
TCF Totally chlorine – free,
Công nghệ tẩy trắng bột giấy không sử dụng clo
O Oxygen-alkali deligninfication stage,
Giai đoạn tách loại lignin bằng oxy trong môi trường kiềm
A Acid stage. Giai đoạn axit hóa nhằm tách loại các kim loại chuyển tiếp,
axit HexA hoặc cả hai. Axit thường dùng là H
2
SO
4
C Chlorination stage
Giai đoạn tẩy trắng bằng khí Clo (clo hóa)
H Hypoclorite stage,
Giai đoạn tẩy trắng bằng dung dịch muối natri hypoclorit
D Chlorine dioxide stage,
Giai đoạn tẩy trắng bằng dung dịch chứa nước đioxyt clo (ClO
2
)
D
h
High temperature Chlorine dioxide stage,
Giai đoạn tẩy trắng bằng dung dịch đioxyt clo ở nhiệt độ cao
D
N
Chlorine dioxide stage followed by neutralization,
Giai đoạn tẩy trắng bằng dung dịch đioxyt clo ở môi trường trung tính
E Alkaline extraction stage,
Giai đoạn trích ly sử dụng NaOH
(EO) Alkaline extraction reinforced with oxygen,
Giai đoạn trích ly sử dụng NaOH cùng với sự có mặt của oxy (O
(mức dùng H
2
O
2
thấp)
P Hydrogen peroxide stage,
Giai đoạn tẩy trắng bằng H
2
O
2
(ở áp suất thường)
Paa Peracetic acid (CH
3
COOOH) stage,
Giai đoạn tẩy trắng bằng peracetic axit (CH
3
COOOH)
Pxa Stage with mixture of peracids,
Giai đoạn tẩy trắng bằng hỗn hợp peraxit
Q Chelation stage,
Giai đoạn chelat hóa nhằm tách loại các ion kim loại chuyển tiếp
X Xylanase treatment stage,
Giai đoạn xử lý bột bằng enzym
Z Ozone stage,
Giai đoạn tẩy trắng sử dụng khí ozon (O
3
)
AOX Absorbable organic halides,
Hợp chất halogen hữu cơ (chủ yếu là hợp chất clo hữu cơ sinh ra trong
Hình 3.4. Hiệu suất quá trình tẩy trắng của các quy trình khác nhau
Q)(PO)D
Bảng 2.6 Các điều kiện công nghệ cho quy trình D
h
E
P
Q(PO)
Bảng 2.7 Các điều kiện công nghệ cho quy trình ECF thông thường
(D
0
E
0
D
1
ED
2
)
Bảng 2.8 Chọn nồng độ dung dịch đo độ nhớt
Bảng 2.9 Ma trận thực nghiệm thep phương pháp Box – Wilson
Bảng 3.1 Tính chất vật lý của gỗ keo tai tượng và bạch đàn Urophylla
Bảng 3.2. Thành phần hoá học của gỗ keo tai tượng và bạch đàn
Bảng 3.3 Tỷ lệ chất tan của gỗ keo tai tượng và bạch đàn trong một số dung môi
Bảng 3.4 Kết quả phân tích bột sau nấu
Bảng 3.5 Kế
t quả phân tích bột sau oxy – kiềm
Bảng 3.6
Chỉ số độ bền cơ lý bột sau tẩy trắng đối với các quy trình
tẩy khác nhau.
Bảng 3.7 Các điều kiện công nghệ cho quy trình (D
h
Q)(PO)D
Bảng 3.17 Các điều kiện công nghệ cho quy trình ECF rút gọn (D
h
Q)(PO)D
Bảng 3.18 So sánh một số chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của các quy trình ECF rút gọn
với quy trình ECF thông thường
Bảng 3.19 Chỉ số độ bền cơ lý của bột khi ứng dụng quy trình ECF mới.
Bảng 3.20 Hàm lượng AOX trong nước thải của các quy trình tẩy khác nhau
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Trang
MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TẨY TRẮNG ECF
VÀ ECF CÓ SỬ DỤNG GIAI ĐOẠN (PO)
3
I.1. Công nghệ tẩy trắng ECF 4
III.3 Nghiên cứu thăm dò một số quy trình ECF sử dụng giai đoạn (PO) 40
III.4 Xác định điều kiện tối ưu cho quy trình tẩy (D
h
Q)(PO)D 45
III.4.1 Nguyên liệu là bạch đàn 47
III.4.2 Nguyên liệu là keo tai tượng 51
III.5 Đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật và môi trường 56
III.5.1. So sánh một số chỉ số tiêu hao hóa chất chính trong
các quy trình tẩy ECF
56
III.5.2 So sánh một số chỉ tiêu chất lượng bột giữa các quy trình ECF sử dụng
giai đoạn (PO) và quy trình ECF thông thường
58
III.5.3. So sánh các yếu tố ảnh hưởng tới môi trường 58
KẾT LUẬN 60
TÀI LIỆU THAM KHẢO 1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây các yêu cầu về bảo vệ môi trường ngày càng trở
nên khắt khe đối với các ngành công nghiệp bột giấy và giấy đặc biệt là các nhà
máy sản xuất bột hóa học tẩy trắng.
Phần lớn các nhà máy sản xuất bột hóa học tẩy trắng trên thế giới đều sử
dụng công nghệ tẩy trắng ECF với các cải tiến vượ
t bậc về công nghệ cũng như về
thiết bị nhằm giảm tới mức tối đa lượng dùng tác nhân tẩy đioxyt clo và giảm thải
lượng AOX trong nước thải của các công đoạn tẩy.
thiết phải ưu tiên lựa chọn công nghệ tiên tiến, hiện đại và thân thiện với môi
trường. Để có nhiều sự lựa chọn cho các chủ đầu tư, ứng dụng các thành t
ựu khoa
học trong nước, năm 2009 Bộ Công thương đã giao cho Viện Công nghiệp Giấy
2
và Xenluylô thực hiện đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng giai đoạn PO (peroxyt - oxy)
trong quy trình ECF cho nguyên liệu gỗ cứng ”.
Mục tiêu của đề tài: Xác lập quy trình tẩy trắng ECF sử dụng giai đoạn PO
nhằm giảm 40% lượng dùng đioxyt clo, 25% lượng AOX trong nước thải so với
quy trình ECF truyền thống và chất lượng bột sau tẩy trắng tương đương nhau.
Nội dung nghiên cứu bao gồm:
* Tổng hợp tài liệu, nghiên cứ
u so sánh một số quy trình tẩy trắng ECF cải
tiến có sử dụng giai đoạn PO như: D
h
E
P
Q(PO); D
h
(PO)D; (AQ)
h
(PO)D;(D
h
Q)
(PO)D; D
h
(EOP)D tới tính chất của bột nấu sunphát từ nguyên liệu là gỗ keo tai
tượng và bạch đàn gồm:
+ Độ trắng của bột sau tẩy, %ISO
Có thể nói clo và các hợp chất của nó là những tác nhân tẩy trắng bột giấy
hiệu quả nhất trong ngành công nghiệp và được sử dụng rộng rãi, liên tục trong
suốt khoảng thời gian từ 1900 đến 1990 ở hầu hết các nhà máy sản xuất bột giấy
trên thế giới với các quy trình tẩy trắng truyền thống khá hiệu quả như: CEH
1
H
2
;
CEDED; (C+D)EHDED…Nhìn chung các loại bột sau tẩy thường có độ trắng và
độ bền cơ lý cao do tác động khử lignin có tính chọn lọc tốt của clo và các hợp
chất của nó [29, 30].
Tuy nhiên, nước thải của quá trình tẩy trắng chứa rất nhiều các hợp chất
độc hại với môi trường và sức khỏe con người. Năm 1985, các nhà môi trường đã
khẳng định nước thải của hầu hết các nhà máy sản xuất bộ
t giấy tẩy trắng sử dụng
tác nhân tẩy là clo nguyên tố đều chứa các hợp chất: 2,3,7,8-tetra-chloro-dibenzo-
p-dioxin (2,3,7,8-TCDD), 2,3,7,8 – tetra -chloro-dibenzo-furan (2,3,7,8-TCDF)…,
với tải lượng AOX từ 1 ÷ 8kg/ADt. Các hợp chất này rất độc, khó phân hủy sinh
học và có thể gây ra bệnh ung thư ở người. [30].
Trước các yêu cầu ngày càng khắt khe về môi trường sinh thái dẫn tới việc
cần thiết phải hạn chế, loại bỏ các giai đoạn tẩy trắng bột gi
ấy sử dụng clo nguyên
tố.
Đầu thập kỷ 70 của thế kỷ trước, đánh dấu một bước thay đổi lớn trong
công nghệ tẩy trắng bằng việc lần đầu tiên giai đoạn clo hóa được thay thế hoàn
toàn bằng giai đoạn tách loại lignin bằng oxy-kiềm. Với sự thay thế này đã làm
giảm đáng kể tính độc hại cũng như lượng thải của các h
ợp chất AOX có trong
nước thải.
tiếp tục được tách loại bằng các tác nhân tẩy trắng có tính chọn
lọc cao trong quá trình tẩy trắng.
Quy trình tẩy trắng ECF có sử dụng giai đoạn (PO) cũng giống như các quy
trình ECF thông thường đều sử dụng các tác nhân tẩy trắng chính: đioxyt clo
(ClO
2
), ôxy (O
2
), hyđro peroxyt (H
2
O
2
) và đôi khi cả ôzôn (O
3
)…Quá trình tẩy
thường được tiến hành qua nhiều giai đoạn với các tác nhân và điều kiện tiến hành
5
khác nhau, độ trắng của bột sau tẩy có thể đạt tới 90%ISO với chất lượng khá cao,
chi phí hợp lý và giảm thiểu lượng AOX có trong nước thải, thải ra môi trường.
I.1.1. Tách loại lignin bằng ôxy trong môi trường kiềm (O).
Trước sức ép về bảo vệ môi trường sinh thái đối với ngành công nghiệp bột
và giấy trên thế giới thì giai đoạn tách loại lignin bằng ôxy – kiềm là một giải pháp
hữu hiệu nhằm thay thế m
ột phần Clo và các hợp chất có chứa Clo trong quá trình
tẩy trắng.
Khả năng tách loại lignin bằng oxy được khám phá khá sớm. Lần đầu tiên
vào năm 1867 do Joy và Campbell khi hai ông tiến hành gia nhiệt khối bột sau nấu
với sự có mặt của không khí chuyển qua. Patent đầu tiên được công bố đầu tiên
vào năm 1915 là của Mueller với sự khẳng định khả năng tách loại lignin của ôxy
tạp, tuy nhiên do có cặp điện tử không cặp đôi nên chúng chủ yếu tham gia phản
6
ứng dây chuyền theo cơ chế gốc. Với R là gốc hữu cơ, phản ứng của oxy được đưa
ra bởi các phương trình sau: [30]
Phản ứng khơi mào:
RO
-
+ O
2
→ RO
*
+
-
O-O
*
(I.1)
RH + O
2
→ R
*
+ HO
2
*
(I.2)
Phản ứng phát triển mạch:
R
*
+ O
2
anion peroxyl (HO
*
) – tác nhân nucleophil sẽ tấn công vào vị trí giầu điện tích
dương. Ngoài ra các gốc hình thành khi oxy tách hydro của lignin cũng có thể
phản ứng với các phân tử oxy khác. Nhìn chung sản phẩm của quá trình tách loại
lignin – kiềm sẽ là các hợp chất hữu cơ có phân tử lượng thấp chứa nhiều nhóm
mang màu có khả năng hòa tan do phá hủy đại phân tử lignin
Bên cạnh phản ứng với lignin, trong điều kiện môi trường kiềm nếu không
có chất bảo v
ệ các polysacarit cũng bị tấn công bởi các gốc tự do. Các gốc tự do
7
này được tạo thành do ôxy hóa trực tiếp các chất hữu cơ hoặc do phân hủy peroxit
dưới tác dụng của các kim loại chuyển tiếp.
Quá trình phản ứng của polysacarit chủ yếu là bị bào mòn, sản phẩm của
quá trình này là các axit hữu cơ (oxyaxit) dạng dị vòng, hoặc mạch thẳng. Ban đầu
đơn vị cuối mạch polysacrit có dạng andehit bị đồng phân hóa thành dạng xeton
trong đó liên kết glycozit ở vị trí β so với nhóm cacboxyl. Dưới tác dụng c
ủa kiềm
một hydro (H) được tách ra từ cacbon thứ 3 và hình thành dạng ion diol, tách mắt
xích đó ra và cuối cùng là tạo ra axit glucoisosacarinic…Quá trình này chỉ dừng
lại khi nhóm andehit ở mắt xích cuối cùng bị chuyển thành nhóm cacboxyl.
Để giảm mức độ ảnh hưởng đến chất lượng bột, quá trình tách loại lignin
chỉ dừng lại ở mức độ dưới 50%, trong điều kiện tiến hành tương đối ôn hòa. Chất
bảo vệ polysacrit thường sử d
ụng trong giai đoạn ôxy – kiềm cũng như hạn chế sự
phân hủy của O
2
và peroxit bởi các kim loại chuyển tiếp có trong bột thường dùng
là MgSO
rút gọn, kết hợp các giai đoạn tẩy trắng nhằm giảm chi phí đầu tư, chi phí vận
hành và tiết kiệm năng lượng…
I.1.2. Tẩy trắng bột giấy bằng đioxytclo (D)
Đioxyt clo được phát hiện rất sớm, tuy nhiên mãi tới năm 1946 nó mới
được dùng lần đầu tiên trong các giai đoạn tẩy trắng ở Canada và Thủy điển thay
thế cho một phần clo. Mặc dù vậy do chi phí sản xuất đioxyt clo tương đối đắt nên
trong suốt từ 1946 đến 1980 tác nhân này vẫn không được chú tr
ọng mà chỉ dùng
thay thế một phần Clo trong giai đoạn tẩy trắng đầu tiên.
Trước sức ép về bảo vệ môi trường, hầu hết phần lớn các nhà máy đều
chuyển sang công nghệ ECF với tác nhân tẩy chủ lực là đioxytclo và nó ngày càng
thể hiện là một tác nhân tẩy trắng có độ chọn lọc và hiệu quả cao. Hơn thế nữa một
số thuận lợi khi sử dụng đioxytclo là:
+ Quá trình tẩy trắng ở nhiệt độ cao hơn (60 -70
0
C), nồng độ tẩy trắng được
nâng cao (10%), tương ứng với các giai đoạn tẩy tiếp sau do đó cho phép giảm
năng lượng và mức dùng nước, hạn chế lượng nước thải.
+ Đioxyt clo phản ứng với lignin tạo thành các hợp chất hoà tan trong nước
nên giảm được lượng kiềm sử dụng trong giai đoạn trích ly kiềm tiếp sau.
9
+ Nước thải của quá trình tẩy trắng bằng đioxyt clo có hàm lượng AOX
thấp hơn nhiều khi tẩy bằng clo
+ Tẩy trắng bằng đioxyt clo cho chất lượng bột tốt hơn: độ trắng cao, độ
nhớt cao, độ hồi màu thấp, tính chất cơ lý của bột được cải thiện và hiệu suất bột
tẩy trắng khá cao.
Nhìn chung phản ứng oxy hoá của đioxyt clo trong quá trình tẩy trắng diễ
n
ra rất phức tạp. Nhiều cấu tử chứa clo xuất hiện trong hệ phản ứng như:
). Trong môi trường axit, ion clorit (ClO
2
-
) bị phá huỷ tạo thành ClO
2
và ion
Cl
-
…
Nhìn chung các cấu tử ClO
2
, HOCl, Cl
2
sẽ là các tác nhân chính trong quá
trình tẩy trắng. Các cấu tử này, đặc biệt là đioxyt clo sẽ tấn công mạnh, phá hủy
nhanh các cấu trúc phenol tự do. Ngoài ra các cấu trúc phenol thế và các cấu trúc
chứa nối đôi cũng bị phân hủy. Sản phẩm của quá trình tạo ra là các axit oxalic,
maleic, fumaric và các sản phẩm hữu cơ có chứa clo. Do bị phân cắt, giải trùng
hợp thành các mảnh chứa nhóm thế cacboxyl nên các sản phẩm phân hủy lignin
này tan vào trong môi trường tẩy, còn lại một số s
ẽ được tách loại trong giai đoạn
kiềm hóa tiếp theo.
Do đioxyt clo có tính chọn lọc khá cao nên ảnh hưởng tới các polysacrit
không nhiều. Đối với các hợp chất trích ly, đioxyt clo phản ứng cũng rất hạn chế
và chậm, tuy nhiên nó vẫn có thể oxy hóa một số cấu tử nhựa, phản ứng cộng với
các hợp chất không no. Quá trình phản ứng làm xuất hiện các nhóm chức cacboxyl
10
mới, các nhóm này làm tăng khả năng hòa tan các dẫn xuất vào môi trường
tẩy.[30]
là 2/1 -
3/1.
Trong vài năm trở lại đây, các nhà khoa học đã chứng minh được sự có mặt
của axít hecxa urônôic (HexA) trong bột giấy có ảnh hưởng đáng kể tới quá trình
tẩy trắng bột: làm tăng mức dùng hóa chất tẩy, tăng độ hời màu của bột sau tẩy
[19,28]. Do bản chất là hợp chất chưa no nên HexA có thể phản ứng hầu hết với
các tác nhân tẩy trắng: Cl
2
, ClO
2
, O
3
, nên trong quá trình tẩy các tác nhân sẽ tham
gia phản ứng với HexA trước khi phản ứng với lignin. Do vậy để biết chính xác
lượng dư của lignin có trong bột trước khi tính toán hóa chất cho các giai đoạn tẩy
thì cần thiết phải tách loại tối đa lượng HexA.
11
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng [30], HexA không bền trong môi trường axit
nên để loại chúng trước khi đưa vào công đoạn tẩy có thể sử dụng:
+ Dùng axit H
2
SO
4
trong điều kiện nhiệt độ cao (A
h
)
+ Kết hợp A
h
và D trong điều kiện nhiệt độ cao (AD)
thơm, các hợp chấ
t béo có chứa clo có trong lignin. Có khoảng 60 – 70% các hợp
chất hữu cơ có chứa clo được tách ra từ bột trong giai đoạn trích ly.
Phản ứng ngưng tụ: Bên cạnh các phản ứng tách loại, hòa tan lignin, dưới
các điều kiện phản ứng của giai đoạn trích ly còn xẩy ra phản ứng ngưng tụ giữa
12
các mảnh của phân tử từ lignin có chứa nhóm o - và p- benzoquinon. Kết quả là
tạo thành đime polyphenolic
Xúc tác bazơ cho quá trình sắp xếp lại cấu trúc o-quinonid: Về nguyên tắc,
cấu trúc hình thái của o-benzoquinon mang ban đầu là của lignin trong đầu giai
đoạn tẩy trắng. Trong môi trường kiềm, axit benzylic sẽ được biến đổi, sắp xếp lại
thành axit cyclopentadien α -hydroxycacboxylic. Sự sắp xếp này sẽ làm tăng khả
năng hòa tan trong môi trường kiềm của các hợp ch
ất có phân tử lượng thấp bị phá
vỡ từ đại phân tử lignin ban đầu.
Nhìn chung qua giai đoạn trích ly kiềm được tiến hành trong điều kiện
tương đối ôn hòa nên ảnh hưởng của nó tới các polysacrit là không nhiều. Giai
đoạn trích ly kiềm này thường sử dụng xen kẽ sau các giai đoạn tẩy bằng đioxyt
clo.
Các điều kiện tiến hành được các nhà khoa học và các nhà sản xuất tổng kết
như sau: [31]
Giai đoạn trích ly đầu tiên (E
0
):
+ pH ban đầu: 10,0 – 11,5
+ Nhiệt độ,
0
C: 60 – 90
+ Nồng độ tẩy, %: 10 – 15
loại bột hóa học và cơ học. Ưu điểm chính của tác nhân là tính chọn lọc khá cao, ít
gây ô nhiễm môi trường. Do vậy peroxyt hydrô được sử dụng ngay từ những năm
1940 cho tẩy trắng bột cơ học.
Trước đây, peroxyt hyđrô thường được sử dụng ở giai đoạn cuối cùng của
quy trình tẩ
y nhằm tăng tính ổn định độ trắng của bột sau tẩy. Tuy nhiên với các
tiến bộ về công nghệ, trong các quy trình ECF hiện đại thì nó là tác nhân quan
trọng trong việc thay thế đioxyt clo.
Quá trình tẩy trắng bằng hydro peroxyt thường được tiến hành trong môi
trường kiềm. Dưới tác dụng kiềm, H
2
O
2
tạo thành ion perhyđrôxyl HOO
-
theo
phương trình (I.11). Ion HOO
-
là tác nhân oxy hoá các nhóm mang mầu của các
hợp chất hữu cơ có trong ligin và một số hợp chất hữu cơ phân tử lượng thấp khác,
đem lại độ trắng cho bột.
H
2
O
2
→ OOH
-
+ H
+
(I.6)
2
+ OH
-
→ OOH
-
+ H
2
O (I.10)
H
2
O
2
+ OOH
-
→ OH
-
+ H
2
O + O
2
(I.11)
H
2
O
2
+ H
+
→ OH
+
+ H
sau khi tạo thành, mặt khác trong môi trường kiềm mạnh còn thúc đẩy phản ứng
hoá học giữa kiềm và lignin làm độ trắng của bột giảm, đặc biệt khi tiến hành tẩy
trắng ở nhiệt độ cao. Như vậy việc khống chế pH là rất quan trọng trong quá trình
tẩy trắng bột hóa học cũng như cơ học bằng peroxyt. Thông thường pH thường
được giữ trong khoảng 10,5 – 12,5 trong suốt quá trình tẩy.
Natri hyđ
roxyt là nguồn cung cấp kiềm chính trong công nghệ tẩy H
2
O
2
.
Trong suốt quá trình tẩy, pH của môi trường giảm liên tục theo thời gian, để khắc
phục hiện tượng này natrisilicat được thêm vào dịch tẩy. Nó không chỉ là nguồn
kiềm bổ sung mà còn có vai trò làm ổn định pH môi trường tẩy.
Một lượng nhỏ khoảng 0,05% muối MgSO
4
được thêm vào cùng với
Na
2
SiO
3
, chúng có tác dụng khử hoạt tính xúc tác phân huỷ H
2
O
2
theo các phản
ứng (I.7, I.8, I.9) của các ion kim loại chuyển tiếp như: Cu, Mn, Fe [30,31]. Mặt
khác nó còn hoạt hoá H
2
O
HOO
_
+ HO
-
→ O
2
*
+ M + H
2
O (I.15)
M
+
+ O
2
*
→ O
2
+ M (I.16)
Các điều kiện công nghệ trong giai đoạn P thường sử dụng:
15
+ pH ban đầu: 10,5 - 11,0
+ Nhiệt độ,
0
C: 70 – 110
+ Nồng độ tẩy, %: 10 - 15
+ Thời gian, phút: 30 -180
+ Mức dùng H
.
Các điều kiện tiến hành tổng quát của giai đoạn ozon được đưa ra:
+ pH ban đầu: 2 – 3
+ Nhiệt độ,
0
C: 30 – 50
+ Nồng độ bột,%: 35 – 45
16
+ Thời gian, phút: 1 – 2
Tuy nhiên hiện tại, tác nhân này được sử dụng hạn chế do giá thành sản
xuất khá đắt, thiết bị tiến hành tương đối phức tạp.
I.2. ỨNG DỤNG GIAI ĐOẠN (PO) TRONG QUY TRÌNH TẨY TRẮNG
BỘT GIẤY ECF.
Có rất nhiều lý do khi lựa chọn H
2
O
2
và oxy là tác nhân tẩy chính thay thế
một phần ClO
2
trong quy trình tẩy trắng ECF hiện nay. Tuy nhiên lý do chính là:
+ Hydrogen peroxyt, oxy là hóa chất thân thiện với môi trường
+ Các tiến bộ về thiết bị và công nghệ cho phép quá trình tẩy bằng H
2
O
2
và
oxy đạt hiệu quả cao về kinh tế cũng như kỹ thuật.
+ Giảm thiểu đáng kể lượng AOX và COD từ các giai đoạn tẩy trắng, giảm
sự hình thành pha hơi hay nói cách khác là ngăn trở sự di chuyển của dung dịch
trong hỗn hợp bột nước ra khỏi bột. Hơn thế nữa dưới áp suất cao cho phép ngăn
cản sự tạo thành các dòng khí khi oxy được sinh ra trong quá trình phân hủy H
2
O
2
.
Với việc sử dụng giai đoạn (PO) cho phép có thể thay đổi linh hoạt từ công
nghệ ECF sang TCF khi có những đòi hỏi khắt khe hơn về môi trường
17
I.2.2. Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới hiệu quả tẩy trắng của
giai đoạn (PO)
Các phản ứng hóa học xẩy ra trong giai đoạn (PO) là sự tổng hòa của các
phản ứng giữa H
2
O
2
và oxy với các hợp chất trong đại phân tử lignin. Tuy nhiên
khả năng và hiệu quả phản ứng được nâng lên nhiều lần so với tác dụng riêng rẽ
của các tác nhân. Hơn thế nữa chúng lại hỗ trợ nhau nên tốc độ phản ứng, hoạt
tính của các ion tham gia phản ứng tăng lên khá nhiều.
Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới khả năng tách loại lignin của giai đoạn
(PO) nhìn chung khá nhiều, song các yế
u tố chính ảnh hưởng chủ yếu bao gồm:
mức dùng kiềm, thời gian và nhiệt độ tẩy, mức dùng H
2
O
2
, trị số kappa của bột
ngay sau khi tạo thành, mặt
khác trong môi trường kiềm mạnh còn thúc đẩy phản ứng hoá học giữa kiềm và
lignin làm độ trắng của bột giảm, đặc biệt khi tiến hành tẩy trắng ở nhiệt độ cao.
Các nghiên cứu đã cho thấy, mức dùng kiềm trong giai đoạn (PO) thường ở
mức 0,5 – 1,5% so với bột KTĐ tùy thuộc vào mức dùng H
2
O
2
. Trong quá trình
tẩy, pH của môi trường luôn giảm. Để ổn định môi trường cũng như bổ sung một
lượng kiềm nhất định Na
2
SiO
3
được thêm vào với lượng dùng từ 0,2 -0,5%. Ngoài
ra Na
2
SiO
3
còn kết hợp với MgSO
4
tạo thành hợp chất hoạt hóa và làm tăng khả
năng tẩy trắng của H
2
O
2
.
Copyright: Tài liệu đại học ©