Kluczowa różnica między roztwarzaniem siarczanowym a siarczynowym polega na tym, że roztwarzanie siarczanowe obejmuje obróbkę wiórów drzewnych gorącą mieszaniną wody, wodorotlenku sodu i siarczynu sodu, podczas gdy roztwarzanie siarczynowe obejmuje obróbkę zrębków drzewnych solami siarczynowymi lub wodorosiarczynowymi sód, wapń, potas, magnez lub amon.
Produkcja pulpy drzewnej jest bardzo ważna w produkcji papieru i innych potrzebach przemysłowych. W procesie roztwarzania drewna oddzielamy włókna celulozy od drewna chemicznie lub mechanicznie. Pulpa ta jest przydatna jako surowiec do produkcji papieru.
Co to jest miazga siarczanowa?
Roztwarzanie celulozowe to technika przetwarzania drewna w miazgę drzewną przy użyciu mieszaniny wody, wodorotlenku sodu i siarczku sodu. Drewno zawiera prawie czyste włókna celulozy, która jest głównym składnikiem papieru. Dlatego też pulpa drzewna jest ważna w produkcji papieru. Proces siarczanowy wymaga gorącej mieszaniny wody, NaOH i Na2S (zwanej również ługiem białym), która może rozbić wiązania między ligniną, hemicelulozą i celulozą. Jest to główna metoda wykorzystywana do produkcji pulpy drzewnej. Ma zarówno chemiczne, jak i mechaniczne kroki. Jednak istnieją pewne względy dotyczące tego procesu, ponieważ może on uwalniać produkty zapachowe, a czasem nawet odpady płynne.
Rysunek 01: Zrębki
W procesie roztwarzania siarczanowego jest kilka etapów: impregnacja, gotowanie, odzyskiwanie, rozdmuchiwanie, przesiewanie, mycie i bielenie. Etap impregnacji obejmuje wstępne parowanie zrębków drewnianych, podczas których zrębki są zwilżane i wstępnie podgrzewane parą. Kolejnym etapem jest gotowanie, w którym zrębki są gotowane w naczyniach ciśnieniowych zwanych komorami fermentacyjnymi. Kolejnym etapem jest proces odzyskiwania, w którym nadmiar składników ciekłych i stałych jest usuwany za pomocą wyparki wielostopniowej, w której mieszanina jest zagęszczana.
Czwarty etap procesu to etap dmuchania. Na tym etapie gotowe i ugotowane zrębki drzewne są wdmuchiwane do zbiornika zbiorczego (zbiornika nadmuchowego), który umożliwia uwolnienie dużej ilości pary i substancji lotnych. Tutaj substancje lotne są kondensowane i gromadzone. Kolejnym etapem jest przesiewanie, w którym miazgę oddziela się od dużych paździerzy, sęków, brudu i reszty resztek. Następnie następuje etap mycia, w którym płyny do gotowania są oddzielane od włókien celulozowych w serii 3-5 etapów mycia. Ostatnim etapem tego procesu jest wybielanie.
Co to jest miazga siarczynowa?
Roztwarzanie siarczynowe to technika stosowana do produkcji pulpy drzewnej przy użyciu siarczynów lub soli wodorosiarczynowych sodu, wapnia, potasu, magnezu i amonu. Roztwory tych siarczynów lub wodorosiarczynów stosuje się do obróbki zrębków drzewnych, co prowadzi do rozerwania wiązań chemicznych między celulozą a ligniną. W trakcie tego procesu lignina jest przekształcana w rozpuszczalne lignosulfoniany i możemy łatwo oddzielić ten związek od włókien celulozowych. W przeciwieństwie do procesu siarczanowego, proces siarczynowy wytwarza mocniejsze włókna, a ta technika jest mniej szkodliwa dla środowiska.
Rysunek 02: Główna reakcja w procesie siarczynowym
Pierwszym etapem procesu siarczynowego jest przygotowanie miazgi. W większości młynów siarczynowych ług roztwarzający jest zasadą (wodorotlenki metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych) z dwutlenkiem siarki. Jednak zamiast wodorotlenku możemy użyć gazowanego. Na tym etapie powstają siarczyny i wodorosiarczyny. Kolejnym etapem jest fermentacja, która odbywa się w dużych zbiornikach ciśnieniowych zwanych fermentatorami. Tutaj zrębki drzewne są traktowane płynem do roztwarzania. Ta reakcja tworzy lignosulfoniany jako produkt uboczny, który jest użyteczny w innych zastosowaniach. Ostatnim etapem jest odzyskiwanie chemiczne przy użyciu płuczek miazgi, w celu usunięcia zużytych chemikaliów po gotowaniu oraz zdegradowanej ligniny i hemicelulozy.
Jaka jest różnica między przetwarzaniem siarczanowym a siarczanowym?
Proces siarczanowy i siarczynowy to dwie metody wytwarzania ścieru drzewnego z wiórów drzewnych. Kluczowa różnica między procesem roztwarzania siarczanowego i siarczynowego polega na tym, że roztwarzanie siarczanowe obejmuje obróbkę zrębków drzewnych gorącą mieszaniną wody, wodorotlenku sodu i siarczku sodu, podczas gdy roztwarzanie siarczynowe obejmuje obróbkę zrębków drzewnych solami siarczynowymi lub wodorosiarczynowymi sodu, wapnia, potas, magnez lub amon. Co ważne, roztwarzanie siarczynowe jest bardziej przyjazne dla środowiska niż roztwarzanie siarczanowe.
Poniższa infografika przedstawia porównanie różnic między roztwarzaniem siarczanowym a siarczanowym.
Podsumowanie – Kraft kontra miazga siarczynowa
Ścier drzewny jest ważnym surowcem w branżach takich jak przemysł papierniczy. Proces roztwarzania siarczanowego i proces siarczynowy są wykorzystywane do produkcji ścieru drzewnego z wiórów drzewnych. Kluczowa różnica między procesem roztwarzania siarczanowego i siarczynowego polega na tym, że proces roztwarzania siarczanowego obejmuje obróbkę zrębków drzewnych gorącą mieszaniną wody, wodorotlenku sodu i siarczku sodu, podczas gdy proces roztwarzania siarczynowego obejmuje obróbkę zrębków drzewnych solami siarczynowymi lub wodorosiarczynowymi sodu, wapń, potas, magnez lub amon.
