کد خبر:
۱۱۰۶۱
- تاریخ درج:
۱۴۰۴/۰۸/۰۴
- مشاهده:
۱۹۹
آزمایشات آزمایشگاهی نشاندهنده بهبود در حذف لیگنین بودند، اما سولفید، سولفات و رسوب در محلول کرافت اثرات آن را خنثی کردند.
از دیدگاه مهندسی، این افزودنی در محلول سودا موفق بود، اما تحت شرایط کرافت که یونهای رقیب و شرایط فرآیند سخت حاکم بودند، عملکرد نداشت. از نظر اقتصادی، چیزی که در آزمایشگاه کار میکند، در مقیاس صنعتی به سرعت به هزینهای بیفایده تبدیل میشود.
محلول کرافت یک حمام واکنشی با دمای بالا و pH بالا است که در آن تعادلهای رقیب وجود دارد. سدیم متابورات به صورت NaBO₂·xH₂O وارد میشود، اما در قلیایی قوی، به BO₂⁻، BO₃³⁻ و پلیبوراتها هیدرولیز میشود.
از نظر ترمودینامیکی، هیدرولیز باعث تثبیت بوراتها به جای گونههای واکنشپذیر میشود و تنها مقدار کمی از متابورات فعال باقی میماند.
سولفید، که یک نوکلئوفیل قوی و عامل کاهنده است، به سرعت بوراتها را به اشکال بیاثر تبدیل میکند، سریعتر از آنکه بتوانند به الیاف نفوذ کنند.
سولفات سدیم بیشتر رقابت میکند و یونهای سدیم را تثبیت میکند و بورات را به کمپلکسهای جانبی هدایت میکند، که پتانسیل حذف لیگنین را کاهش میدهد.
محدودیتهای انتقال جرم اثرات را تشدید میکند. دیجسترهای صنعتی شیبهای تند و اعداد پکلِت بالایی ایجاد میکنند، بنابراین حتی متابوراتهایی که زنده میمانند، نمیتوانند قبل از اینکه واکنشهای جانبی آنها را مصرف کنند، به الیاف نفوذ کنند. در پاییندست، باقیماندههای بورات با لیگنین و همیسلولز استرهای پایداری تشکیل میدهند که تقاضای شیمیایی را در مراحل اکسیژن و پراکسید افزایش میدهد و باعث رسوب در بویلرهای بازیابی میشود.
در پالایش سودا، نبود سولفید و سولفات اجازه میدهد که متابوراتهای واکنشپذیرتر زنده بمانند. از نظر ترمودینامیکی و سینتیکی، این امکان تعامل معنیدار با لیگنین را فراهم میکند و به بهبودهای قابل اندازهگیری در حذف لیگنین و روشنایی منجر میشود.
به طور خلاصه، شکستهای کرافت ناشی از زنجیرهای از موانع ترمودینامیکی و سینتیکی است: تعادلهای نامطلوب، تداخل سولفید و سولفات، محدودیتهای انتقال جرم و جریمههای پاییندست.
اگر شیمی رقیب را حذف کنید، همانطور که در کارخانههای سودا اتفاق میافتد، یا سولفید محلول کرافت را به شدت کاهش دهید، افزودنی به طور مطلوب عمل میکند—اگرچه همچنان باید با استرهای مزاحم در پاییندست مقابله کنید.