FI108476B - Menetelmõ kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mõõrittõmiseksi ja sõõtõmiseksi - Google Patents

Menetelmõ kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mõõrittõmiseksi ja sõõtõmiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI108476B
FI108476B FI950078A FI950078A FI108476B FI 108476 B FI108476 B FI 108476B FI 950078 A FI950078 A FI 950078A FI 950078 A FI950078 A FI 950078A FI 108476 B FI108476 B FI 108476B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
samples
controlling
liquor
pulp
effective alkali
Prior art date
Application number
FI950078A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI950078A0 (fi
FI950078A (fi
Inventor
Denys F Leclerc
Robert M Hogikyan
Original Assignee
Pulp Paper Res Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pulp Paper Res Inst filed Critical Pulp Paper Res Inst
Publication of FI950078A0 publication Critical patent/FI950078A0/fi
Publication of FI950078A publication Critical patent/FI950078A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI108476B publication Critical patent/FI108476B/fi

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C3/00Pulping cellulose-containing materials
    • D21C3/02Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C7/00Digesters
    • D21C7/12Devices for regulating or controlling
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3577Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/34Paper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

1 108476
Menetelmä kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi 5 Tämä keksintö liittyy kraftmassan valmistusprosesseihin ja koskee erityisesti nopeaa menetelmää tehollisen alkalin ja epäorgaanisten suolojen väkevyyden määrittämiseksi ja valvomiseksi massatehtaassa keiton, uudelleenkaus-tisoinnin ja talteenottoprosessien aikana.
10
Kraftmassaa valmistetaan keittämällä puuhaketta erittäin emäksisessä liemessä, joka selektiivisesti liuottaa ligniiniä ja irrottaa selluloosakuituja puurakenteesta. Keittoliemen pääkemikaaleja ovat natriumhydroksidi ja 15 natriumsulfidi. Natriumsulfidi, myös väkevä emäs, hydro lysoituu helposti vedessä tuottaen natriumhydroksidia. Sulfidisuus on natriumsulfidin määrä liuoksessa jaettuna natriumsulfidin ja natriumhydroksidin kokonaismäärällä. Sulfidisuus ilmaistaan yleensä prosentteina ja se on 20-20 30 % keittoliuoksille. Natriumhydroksidin kokonaismäärää liuoksessa kutsutaan teholliseksi alkaliksi (EA) ennen keittoa tai teholliseksi jäännösalkaliksi (REA) keiton jälkeen. Ajankohtaisen REA-arvon tuntemus takaa massa-prosessin hyvän hallinnan.
25 ···. Kraftprosessin alussa valkolipeä syötetään keittimeen.
,···. Tämä liemi sisältää suuren määrän tehollista alkalia.
• ·
Keiton jälkeen jäteliemi tai mustalipeä uutetaan keitti- • « ♦ **·,1 mestä. Tämä mustalipeä sisältää pienen määrän tehollista * « < *·1 1 30 alkalia. Mustalipeä sisältää myös runsaasti orgaanisia yhdisteitä, jotka poltetaan talteenottouunissa. Epäor-*·**· gaaniset jäännökset, joita kutsutaan sulaksi, laimenne- taan vihreäksi liemeksi, joka sisältää vain vähän tehol-lista alkalia ja runsaasti natriumkarbonaattia. Valkoli- • 1 35 peä regeneroidaan viherlipeästä kaustisoimalla karbo- • « . naatti lisäämällä kalkkia. Uudelleenkaustisointivaiheen * jälkeen pieni jäännösmäärä natriumkarbonaattia kulkeutuu '<”· keittimeen. Natriumhydroksidin, natriumsulfidin ja nat- 2 108476 riumkarbonaatin kokonaismäärää kutsutaan titrattavissa olevaksi kokonaisalkaliksi. Kaustisointitehokkuus (CE) määritetään yleensä valko- ja viherlipeän sisältämien natriumhydroksidimäärien erotuksena jaettuna viherlipeän 5 natriumkarbonaattimäärällä. Natriumsulfaatti ja natrium- tiosulfaatti yhdessä natriumkarbonaatin kanssa edustavat kuollutta kuormaa liemen kierrätysjärjestelmässä. Nat-riumtiosulfaatti on erityisen ei-toivottu käsitellyissä liemissä, koska se korrodoi metallipintoja, jotka tulevat 10 kosketukseen näiden lienten kanssa. Pelkistystehokkuus · (RE) määritetään viherlipeän natriumsulfidina jaettuna natriumsulfidin ja natriumsulfaatin yhteismäärinä joko viherlipeässä tai sulassa. Kuolleen kuorman kemikaalien pelkistyminen vaikuttaa edullisesti massatehtaan toimin-15 töihin, joten on siis tarvetta massatehtaan toimintojen kaikin puolin parempaan valvontaan ja prosessiin liittyvien kemikaalien käytön tehostamiseen. Valkolipeän tehollisen alkalimäärän ja mustalipeän tehollisen jäännösalka-limäärän oikea-aikainen tunteminen sulkisi keittimen val-20 vontasilmukan ja vähentäisi alkalin ja kalkin kulutusta.
Erilaisia menetelmiä tehollisen alkalin mittaamiseksi on ehdotettu, mutta useimmat näistä mittauksista on korjattava lämpötilavaikutusten sekä muiden kationien ja anio-, 25 nien sekä orgaanisten aineiden härinnän suhteen.
• " Johtokykymittareita on käytetty joissakin tehtaissa ja ne • · · 1 ..; antavat epäsuoran lukeman tehollisesta alkalista. Ne voi- • · · vat olla sopivia valko- tai viherlipeiden tehollisen ai- • · 30 kalin on-line -mittauksiin, mutta ne eivät sovi mustali- peälle, koska se sisältää runsaasti kiintoaineita ja las-nä on myös heikkojen orgaanisten happojen suoloja. Musta-: .·. lipeän tehollista alkalia on yritetty mitata monella ta- valla, kalorimetrisistä on-line menetelmistä automaatti-'· 35 siin konduktometrisiin on-line titrausmenetelmiin. Mikään '’ näistä järjestelmistä ei ole suora. Titrausmenetelmät aiheuttavat hoito-ongelmia vaikka useimmat tehtaalla teh-: tävät mittaukset edelleen perustuvat vakio laborato- 3 108476 riomenetelmiin käsittäen karbonaatin ja fenoksidi-ionien saostamisen bariumkloridillä ennen titrauksen aloittamista.
' 5 Jatkuvakäyttöisiä keittimiä valvotaan pitämällä hake- ja valkolipeäsyötöt ennalta määrätyllä tasolla, joka perustuu kokonaistuotantoasteeseen. Valvonta toteutetaan säätämällä keiton lämpötilaprofiili H-kertoimen kautta ja määrittämällä puhalluslinjassa saatu kappaluku. Kappaluku 10 kertoo massan ligniinisisällöstä. Tämän menetelmän eräs haittapuoli on, että se olettaa hakkeen kosteuden ja keittolämpötilan tasaiseksi. Koska massan ligniinisisältö on analysoitava laboratoriossa, prosessin valvonnassa on aina viive.
15
Muita menetelmiä massan orgaanisen sisällön analysoimiseksi on kehitetty, jotta orgaanisten aineiden määrä voitaisiin korreloida massasaantoon ja kappalukuun. On-line menetelmät eivät kuitenkaan ole olleet täysin tyydyttä-20 viä. US-patentissa 4,743,339 Daix et ai kuvaavat menetel mää mustalipeän tehollisen alkalin määrittämiseksi, joka perustuu on-line infrapuna ympyränmuotoisesti valmennettuihin heijastusmittauksiin. Faix et ai raportoivat myös (TAPPI proceedings, 1989 Wood and Pulping Chemistry Sym-, ?5 posium, Raleigh, N.C.), että natriumsulfiitin kulutus ja lignosulfonaatin esiintyminen emäksisen sulfiittiantra- • “ kinonimetanolikeiton aikana voidaan mitata, mutta tulok- • · · • set eivät olleet kovin tarkkoja, koska liuenneiden yhdis- • · · ·.,,·* teiden saostuminen aiheutti spektrisiä epälineaarisuuk- • · *,· 30 siä. Tällä menetelmällä todettiin siis olevan tiettyjä rajoituksia.
: Michell julkaisussa TAPPI Journal 73(4) 235, 1990, ehdot- • · · · ti samankaltaista menetelmää kappaluvun määrittämiseksi, '· 35 jossa integroitu kaistanvoimakkuus aaltoluvulla 1118 cm-1 ' ‘ korreloisi laskevan kappaluvun kanssa. Tämä alue on vali- tettavasti myös altis hiilihydraattien primääristen ja : .·. sekundääristen hydroksyyliryhmien häirinnälle. Michell ja 108476 4
Faix eivät kumpikaan kokeilleet spektrialuetta aaltoluku-jen 1800 ja 2900 cm'1 välillä käyttökelpoisen tiedon saamiseksi.
5 Jotta prosessilienten tehollisen alkalin suora mittaus olisi käyttökelpoinen, epäorgaaniset ja orgaaniset yhdisteet eivät saa aiheuttaa häiriötä. Tähän mennessä ei vielä ole kehitetty tai käytetty ainuttakaan massan- ja paperinvalmistuksessa ruutiinikäyttöön tarkoitettua infra-10 punaspektrofotometristä menetelmää massankeittolienten tehollisen alkalin suoraa mittaamista varten.
Tämä keksintö esilletuo suoran mittaus- ja valvontamenetelmän tehollisen alkali-, tehollisen jäännös-15 alkali-, karbonaatti-, sulfaatti- ja tiosulfaattipitoi- suuden mittaamiseksi kraftmassan tuotantoprosessiliemis-tä. Valvonta tapahtuu on-line ja eliminoi pitkälti usein toistuvan laitehuollon, näytteen esikäsittelyn ja kemiallisten reagenssien käytön. Näytteiden nopea käsittely 20 mahdollistaa useamman prosessivirran valvonnan liittämi sen yhteen analysointilaitteeseen.
Prosessilieminäytteet analysoidaan infrapunaspektrofoto- metrian avulla ja liemen perusviivaan nähden korjattu . 25 absorbanssi mitataan ennalta määrätyllä aallonpituudella, jonka jälkeen liemen kemiallinen koostumus lasketaan, ; “ absorbanssi korreloidaan absorboivan yhdisteen väkevyy- * · · 5 108476 hydroksiditasojen määrittämiseen. Pelkistystehokkuus tal-teenottokattilassa ja kaustisointitehokkuus voidaan myös laskea. Tämän keksinnön anturi korvaa siis automaattiset titrauslaitteet ja johtokykymittarit ja antaa runsaasti 5 tietoa prosessilienten karbonaatti-, tiosulfaatti- ja sul- faattitasoista parantaen hilseilyn valvontaa monitehoisissa haihduttimissa. Lisäksi anturi mittaa valko- ja mustalipeän hapetuksen laajuuden miittaamalla tiosulfaattitasoja, ja suorittaa myös semikvantitatiivisen määrityksen selluloosan 10 hajoamisasteesta.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mikä on esitetty itsenäisten patenttivaatimusten tunnusmerkki-osissa.
Tämän keksinnön eräässä suoritusmuodossa käytetään menetel-15 mää kratmassavalmistuksen prosessiliemien tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi, joka menetelmä koostuu vaiheista, joissa: otetaan näytteitä prosessiliemestä, tutkitaan näytteet infrapunaspektrofotometrialla ennalta määrätyillä aaltoluvuilla, jotta saataisiin piikkiabsorbanssimit-20 tauksia suhteessa taustana olevan vesispektriin, tutkitaan erilaisten, väkevyydeltään tunnettujen tehollisten alkali-liuosten näytteitä infrapunaspektrofotometrialla samoilla . . ennalta määrätyillä aaltoluvuissa, jotta saataisiin teholli- sen alkalin kalibrointikäyrä, joka korreloi näytteiden piik- < < ; " 25 kiabsorbenssiarvot eri alkaliliuosten piikkiabsorbansseihin, • · · ·...* jotta näytteiden optimaalinen tehollinen alkali voitaisiin φ*« ·.,.· määrittää, ja säädetään ainakin yhtä prosessiparametriä • « ·#· » liemen optimaalisen tehollisen alkalin saavuttamiseksi.
« · · • « & • · · Tämän keksinnön suoritusmuotoja esittävistä kuvioista . . 30 kuvio 1 on kaavio massakeittimestä varustettuna tämän kek sinnön erään suoritusmuodon mukaisella mittaus- ja valvon- ψ ψ * talaitteistolla, ·;··· kuvio 2 on kaavio talteenotto- ja uudelleenkaustisointijär- jestelmästä varustettuna tämän keksinnön erään toisen suori-·. 35 tusmuodon mukaisella mittaus- ja valvontalaitteistolla, kuvio 3 on käyrä, joka kuvaa absorbanssin ja aaltolukujen ' ’ välistä suhdetta osoittaen muutoksen kaista-absorbanssis- 108476 6 sa aaltoluvulla 1882 cm"1 kolmelle tehollisen alkalin väkevyydelle, kuvio 4 on kalibrointikäyrä absorbanssin ja tehollisen alkalin väkevyyden välisestä suhteesta viidelletoista 5 tehollisen alkalin väkevyydelle ja 25%:n sulfidisuudelle, kuvio 5 on käyrä, joka kuvaa mustalipeän absorbanssin ja aaltolukujen välistä suhdetta, kuvio 6 on käyrä kraftmäntyligniinin absorbanssista suhteessa aaltolukuihin, 10 kuvio 7 on käyrä glukoisosakkariinihapon absorbanssista suhteessa aaltolukuihin, kuvio 8 on käyrä mustalipeän tehollisen alkalin väkevyyden suhteesta lehti- ja mäntypuuhakkeen keiton aikana saavutetun H-kertoimen logaritmiseen arvoon, 15 kuvio 9 on käyrä ligniinin, sakkariinihapon, hemisellu- loosan ja tehollisen alkalin absorbanssiarvoista suhteessa havupuuhakkeen keiton aikana saavutettuun H-kertoi-meen, ja kuvio 10 on käyrä tehollisen jäännösalkalin väkevyydestä 20 mustalipeänäytteissä, jotka on otettu tunnin välein tyy pillisen tehtaan jatkuvakäyttöisestä keittimestä.
Kuviossa 1 on kaavio jatkuvakäyttöisestä Kamyr-keittimes-tä ja tämän keksinnön suoritusmuodon mukaisesta valvonta-.?5 järjestelmästä. Tätä valvontajärjestelmää voidaan käyttää valvomaan tehollisen alkalin kulutusta modifioidun jatkuin “ van keittoprosessin impregnointivaiheessa. Kuten kuviossa * 1 näkyy, keittimeen 10 syötetään uutta valkolipeää linjan • · · *...·* 12 kautta. Keittimessä 10 liemi kuumennetaan epäsuoraan • » J.130 siirtolinjan kautta korkeapaineisella höyryllä, jota syö- :T: tetään höyrynsyöttölinjan 14 ja venttiilin 16 kautta.
Keittoliemen lämpötilaa mitataan lämpötila-antureilla 18, : .·. jotka sijaitsevat höyrylinjassa 20 ja ovat yhteydessä ·*# · /:·, tietokoneeseen 22. Mustalipeä poistetaan keittimestä 10 35 ylemmän uuttoseulan 23 kautta ja kulkee sen jälkeen ylem- « * ' män lämmittimen 24 läpi kierrätyssilmukan 26 kautta. Toi- nen höyrylinja 28 syöttää höyryä toiseen kierrätyssilmuk-j kaan, johon liemi tulee keittimen 10 alemman uuttoseulan 7 108476 27 kohdalta ja johdetaan alempaan lämmittimeen 32.
Hake syötetään keittimeen 10 linjan 34 kautta. Hakkeen tasonvalvontalaite 36 valvoo hakkeen määrää keittimessä 5 venttiilin 38 avulla. Keittimestä otetaan jatkuvasti näytteitä uuttoliemilinjan 40 kohdasta 42. Muita testejä varten näytteitä otetaan kohdasta 44 ylemmässä lämmitin-silmukassa 26 tai kohdasta 46 alemmassa lämmitinsilmukas-sa 30.
10 Näytteet syötetään virtauskennon 48 läpi liemen infrapuna ympyränmuotoisesti vaimennetun heijastuksen (CATR) mittaamiseksi. CATR-kenno 48 päästää sisään infrapunavaloa, jonka Fourier-muunnos infrapuna (FT-IR) spektrometri 50 15 mittaa. Spektrometri 50 korreloi liemen infrapuna-absor- banssin noin 1882 cm"1:n aaltoluvulla virtaavan liemen teholliseen jäännösalkaliin. Spektrometristä 50 saatu viesti syötetään tietokoneeseen 22, joka ohjaa joko keiton kestoa H-kertoimen kautta säätämällä höyryvirtaa 20 venttiilin 16 kautta linjassa 14 tai valkolipeän virtaus ta linjassa 12. Uuttoliemi virtaa linjaa 40 pitkin rikki-dioksidinpoistosäiliöihin (ei kuviossa) ja eteenpäin talteenottojärjestelmään.
25 Eräkeitintä valvotaan samankaltaisesti kuin kuviossa 1 esitettyä jatkuvaa keitintä. Näytteitä otetaan keiton eri ; " aikoina. Muutoksia voidaan tehdä säätämällä mustalipeän «·· kierrätysvirtaa tai säätämällä lämpötilaa ja keittoaikaa. Spektrometrin infapunavalo voidaan vaihtoehtoisesti lä-i iäO hettää infrapuna kuituoptiikalla. Nämä kuidut ovat yh- ?*·'." teydessä instrumentointikennoon ja läheiseen virtausken- noon, johon lientä virtaa etäisistä paikoista. Pesuvirta : .·. kulkee keittimen 10 pohjassa olevan pesuvirtapumpun 52 , ; kautta ja puhalluskyyppnn johtavassa poistolinjassa on .35 puhallusyksikkö 54.
« « • « · 5,..' Kuvio 2 on kaavio talteenotto- ja uudelleenkaustisointi- * : .·. järjestelmästä varustettuna tämän keksinnön suoritusmuo- 8 108476 don mukaisella mittaus- ja valvontalaitteistolla. Musta-lipeä kulkee monitehohaihduttimien läpi (ei kuviossa) ja linjan 56 kautta talteenottouuniin 60, jolloin syntyy savukaasuja 62 ja sulaa 64. Sula 64 virtaa sulanlaimen-5 nussäiliöön 66, jolloin saadaan viherlipeää. Heikkoa pe suvettä lisätään linjan 58 kautta ja kaasua lasketaan linjaan 59. Viherlipeänäytteitä otetaan näytteenottopai-kasta 68 linjassa 70, joka johtaa viherlipeän selkeytti-meen 72. Näytteet syötetään pientä booriputkea 74 pitkin 10 näytevirran kanavointilaitteeseen 76 ja virtaavat CATR- kennon 78 läpi, joka päästää sisään infrapunavaloa, jonka Fourier-muunnos spektrometri 80 mittaa. Spektrometri korreloi liemen infrapuna-absorbanssit noin 1104 cm-1:n ja 1001 cm'1:n aaltoluvuilla liemen sulfaatti- ja tiosul-15 faattiväkevyyksiin. Spektrometristä 80 saadut, kumpaakin väkevyyttä koskevat lukemat siirretään tietokoneeseen 22, joka epäsuoraan laskee mielivaltaisen arvon palkistyste-hokkuudelle asettamalla vähimmäiskohdearvon sulfaattivä-kevyydelle. Heikon pesuliemen mukana säiliöön tuleva tio-20 sulfaatti- ja sulfaattimäärä on suhteellisen pieni eikä näin ollen häiritse mittausta.
Tietokonetta käytetään hyväksi säätämään talteenottouunin toiminnallisia muuttujia siten, että sulfaatin ja tiosul-25 faatin pelkistyminen sulfidiksi alemmassa uunissa parani si. Tämä tieto voidaan vaihtoehtoisesti antaa prosessioh- i jaajalle, joka tekee tarvittavat säädöt käsin. Liemi vir- « · · taa edelleen viherlipeän selkeyttimeen 72. Sakkakerään- I 4 <· • ttt" tymät suodatetaan pois sakkasuodattimessa 82 ennen niiden j :50 johtamista poistolinjaan 84. Sakkasuodattimesta 82 tal- ·'}*; teenotettu viherlipeä virtaa selkeyttimestä 72 linjan 86 « kautta ja siitä otetaan näytteitä kohdassa 88. Kun näyte : .·. on otettu, liemi kulkee linjaa 90 pitkin näytevirran ka- • · # *’;·* navointilaitteeseen 76. Näyte analysoidaan antamalla sen * * · ‘.35 virrata kennon 78 ja spektrometrin 80 läpi. Spektrometri korreloi karbonaatti- ja hydroksidiväkevyydet niiden vas-taaviin infrapuna-absorbansseihin aaltoluvuilla noin 1386 : cm'1 ja vastaavasti 1882 cm'1.
φ « 9 108476
Selkeyttimestä 72 lähtenyt liemi kulkee linjaa 86 pitkin kalkinsammuttimeen 92, johon linjan 94 kautta lisätään vaihteleva määrä kalsiumoksidia kaisiumhydroksidin muodostamiseksi. Kolmessa tai useammassa kaustisointiyksi-5 kössä 96 suurin osa natriumkarbonaatista reagoi kalsium- hydroksidin kanssa ja saadaan natriumhydroksidia ja kal-siumkarbonaattia. Näin saatu suspensio etenee valkolipeän selkeyttimeen 98, joka johtaa keittimeen. Selkeytetystä liemestä otetaan näyte kohdassa 100 liemen poistuessa 10 valkolipeän selkeyttimestä 98. Valkolipeästä otetaan näy te linjasta 102 kanavointilaitteeseen 76 ja näytteen annetaan virrata kennon 78 läpi, jossa karbonaatti ja hydroksidi analysoidaan spektrometrillä 80. Näytteet eri näytteenottopaikoista 68, 88 ja 100 kulkevat vuorotellen 15 kanavointilaitteen 76 läpi. Meesa poistetaan selkeytti mestä 98 ja kalsinoidaan kalkkiuunissa (ei kuviossa), jolloin saadaan sammuttamatonta kalkkia (CaO). Tämä kierrätetään kalkinsammuttimeen 92.
20 Näytteenottopaikoista 88 ja 100 kootuista näytteistä saa tuja tietoja käytetään valvomaan karbonaatti- ja hydrok-siditasoja ja arvioimaan kaustisointitehokkuutta (CE), jolle on annettu sopiva, kaustisointireaktion kestoa vastaava aikaviive, tietokoneen 22 avulla. Tietokone 22 val- , 25 voo myös venttiiliä 94 säätääkseen kalkin syöttönopeutta kalkinsammuttimeen 92.
♦ ** ,.· Yhdisteltyä järjestelmää putkista, kevyistä johteista ja t * **,, ϊ infrapuna optisista kaapeleista käytetään kaukovalvomaan 1 r.^0 talteenotto- ja uudelleenkaustisointijärjestelmiä siten, että liemestä otetaan näytteitä monesta eri kohtaa, ja ♦ täten minimoidaan järjestelmäkustannuksia, koska useita ; .·. virtoja voidaan analysoida yhdellä FT-IR -laitteella.
* t · ·»· *
\ 35 Kokeet tehtiin Perkin-Elmerin (Norwalk CT) 1610 FT-IR
spektrometrillä kaikkien spektrien rekisterömiseksi. Re- i » 4 kisteröidyt spektrit olivat tuloksia keskimäärin 64 pyyh- ; ,·. käisystä spektrialueella 4400 cm*1 (2,25 mikrometriä) - t * t 10 1 08476 650 cm"1 (15,50 mikrometriä). Spektrit ajettiin huonelämpötilassa käyttäen mikrovene germaniumkidettä mallia CIRCLE CELL (T.M) CATR -varusteesta, jota valmistaa Spectra-Tech (Norwalk CT). Hapettunutta väkevää mustalipeää (BL) , 5 joka oli laimennettu 23%:n kiintoainepitoisuuteen, käy tettiin jäteliemilähteenä. Kolme paria viher- (GL) ja valkolipeänäytettä (WL), yhdessä mustalipeänäytteen kanssa, analysoitiin sekä FT-IR:llä ja valikoiduilla TAPPI, CPPA ja SCAN menetelmillä tehollisen alkalin, sulfaatin 10 ja karbonaatin määrittämiseksi. Tunnettuja natriumhydrok sidi-, natriumkarbonaatti-, natriumsulfaatti- ja natrium-tiosulfaattiliuoksia valmistettiin (paino-%) suoraan punnitsemalla. Natriumhydroksidiliuokset (9,5, 8,5, 7,5, 6,5, 5,5, 4,5, 3,5, 2,5, 1,5, 0,5 paino-%) valmistettiin 15 erikseen punnitsemalla Mettlerin PJ 3000 analyyttisellä vaa'alla, jonka tarkkuus on 0,01 g. Vakio natriumkar-bonaatti-natriumsulfaatti- ja natriumtiosulfaattiliuoksia (5, 4, 3, 2, 1, 0,5 ja 0,2 paino-%) valmistettiin samalla tavoin. Natriumkarbonaatista valmistettiin myös väkeväm-20 piä liuoksia (10, 9, 8, 7, 6 ja 5 paino-%), jotta voitai siin simuloida sulfaattitehtaan viherliemessä havaittuja tasoja. Väkevyydet laskettiin g/l:ksi (Na20:ta) jatkokäsittelyä ajatellen. Vakio valkolipeäliuoksia (5, 15, 25, 35, 45, 55 ja 65 g/1 Na20:na laskettuna; sulfidisuus 25%) ,25 valmistettiin myös. Näiden liuosten läpäisykykyspektrit suhteutettiin puhtaan veden spektriin ja tulokset muutet-• " tiin absorbanssiarvoiksi. Piikkiabsorbanssit luettiin • · t aaltoluvuilla noin 1001 cm'1 tiosulfaatille, noin 1104 cm' ♦ t \ 1 sulfaatille, noin 1386 cm'1 karbonaatille ja noin 1882 j#.3j0 cm'1 hydroksidille. Hydrosulfidi- ja polysulfidi-ionien t · .· aiheuttamia infrapunapiikkejä tai häiriöitä ei havaittu.
«
Piikkiabsorbanssimittauksista saatiin lineaarisia regres- ; .·, sioparametrejä käyttämällä Beerin lain mukaista kalib- ♦ #* · rointikäyrää. Tehollisen alkalin, karbonaatin, sulfaatin
* < I
;35 ja tiosulfaatin regressioparametrit on annettu taulukossa i ’ 1. Integroidun absorbanssin kalibrointikäyriä laskettiin
• I
‘ ; myös viherlipeille tyypillisillä karbonaattitasoilla.
f Käyrät piirrettiin paperille ja pinta-ala aaltoluvun noin t t f r u 108476 1200 cm-1 kohdalla arvioitiin leikkaamalla kyseinen pinta-ala irti paperista. Tämä pinta-ala punnittiin analyyttisellä vaa'alla. Tämä määritys voidaan myös rutiininomaisesti suorittaa jollakin kaupallisella ohjel-5 maila. CATR-menetelmän tarkkuuden ja oikeellisuuden vah vistamiseksi otettiin valittuja tuloksia tehollisen alkalin, tehollisen jäännösalkalin ja kuolleen painon tasoista. Näiden näytteiden absorbansseille tehtiin taustakor-jaukset, jotta voitaisiin laskea natriumhydroksidin 10 ja/tai orgaanisten happojen korkeiden pitoisuuksien aihe uttamat perusviivan muutokset. Tehdastulokset (ilmaistu g/1 Na20:ta) on koottu taulukkoon 2 ja yksityiskohtia kuvataan seuraavissa esimerkeissä.
15
Taulukko 1 Regressioparametrit 20 Regressio- Teholl. Natrium- Natrium- Natrium- parametri alkali karbon. sulf. tiosulf.
_(Na,Q) (Na,Q)_(Na,0) (Na?Q)
Vakio 0,0052 0,0171 0,0007 0,0005 Y:n arvioitu 25 jatkuva virhe 0,0025 0,0040 0,0003 0,0005 • R neliöity 0,9973 0,9910 0,9993 0,9799 ‘ Havaintomäärä 10 10 5 5 • · · ·...· Vapausasteet 8 8 3 3 X kerroin 0,0013 0,0044 0,0066 0,0026 i l 30 Kertoimen jatkuva virhe 0,0001 0,0002 0,0001 0,0002 * ♦ • ♦ · , « · · — ' - " ««· · ♦ · · ♦ · · ♦ ♦ · ♦ ♦ « · « · · • · % t · 12 1 08476
Taulukko 2
Tehdasnäytteiden tulokset Näyte NaOH (g/1 Na20) Na2C03 (g/1 Na20) Na2S04 (g/1 Na20) 5 _FT-IT Tod.1 FT-IR Tod.2 FT-IR Tod.3 WL-Γ 82,2 83,3 22,4 21,3 3,3 3,5 GL-1 26,0 26,3 76,35 80,0 4,2 4,2 WL-2 80,7 81,8 18,3 17,9 7,0 6,7 GL-2 26,6 28,3 77,45 73,3 6,4 6,2 10 WL-3 81,6 84,6 23,5 22,5 2,9 3,0 GL-3 24,4 25,5 74,0s 74,3 2,4 2,8 BL 6,3 6,8 n/a n/a 3,94 4,34'6 1 CPPA J.12 vakiomenetelmällä; 2 SCAN N-2 vakiomenetel-15 mällä; 3 SCAN N-3 vakiomenetelmällä; 4 TAPPI T-624 va kiomenetelmällä; 5 integroiduilla absorbansseilla; 6 pai-no-% mustalipeän kuivapainosta (23,1%).
Esimerkki 1 20 Kuviossa 4 on esitetty infrapunaspektri kolmelle eri te hollisen alkalin väkevyydelle (g/1 Na20) . Esimerkki tyypillisestä tehollisen alkalin kalibrointikäyrästä valko-lipeälle on esitetty kuviossa 4, joka kuvaa FT-IR absor-, , banssin ja tehollisen alkalin (g/1 Na20) väkevyyden vä- 25 listä suhdetta. Saatujen arvojen huolellinen pienimmän neliösumman regressioanalyysi (taulukko 1, sarake 1) ‘♦· osoittaa, että tehollisen alkalin tasot kraftliemissä • « · saadaan mitattua tarkoin infrapunaspektrometrialla. Ku- • « :.· ; viossa 4 esitetyn kalibrointikäyrän sekä absorbanssin • · · .^:30 että korkeuserotuksen standardipoikkeama on noin 0,00015.
Koska kaltevuus on noin 0,00072, tämä vastaa väkevyysvir- j hettä 0,4 g/1 (Na20) luotettavuustason ollessa 2σ. Tark- * · · » kuus on siis kohtalainen, mutta parannettavissa tekemällä II* • useampia ajoja tai käyttämällä herkempää detektoria. Ha- ' 35 vaittu piikki aaltoluvulla noin 1882 cm"1 (kuvio 3) joh- • « · tuu natriumhydroksidimonohydraatista. Tämä hydraatti syn- j tyy, kun veteen liukenee riittävä määrä natriumhydroksi- • · · * .*··. dia. Liuoksessa esiintyvän monohydraatin määrä on siis 13 1 08476 suoraan verrannollinen tehollisen alkalin määrään. Tämä piikki antaa siis oikeaa tietoa liemien tehollisen alkalin tasosta. Suuret natriumhydroksidimäärät aiheuttavat myös pieniä, ylöspäin nousevia perusviivamuutoksia lähel-5 lä alltolukuja 1001 cm-1 ja 1386 cm"1. Perusviivan muutok set edustavat noin 10% kokonaisabsorbanssista. Nämä pe-rusviiva-aborbanssit voidaan arvioida lähellä piikin kantaa sijaitsevalla aaltopituudella ja vähentää piikin ab-sorbanssilukemista karbonaati-, tiosulfaatti- ja sul-10 faatti-piikeistä, jotta saataisiin yhdistettä vastaava absorbanssiarvo. Lähellä aaltolukua noin 1882 cm-1 sijaitseva piikki on helppo tunnistaa, eikä se häiritse muita piikkejä. Tästä piikistä saatua tietoa voidaan sen vuoksi käyttää korjaamaan vastaavanlainen pieni perusvii-15 van muutos jollakin muulla aaltopituudella käyttäen moni- lineaarisia regressiomenetelmiä. Natriumhydroksidi antaa toisen piikin aaltoluvulla noin 2736 cm"1. Tehollisen alkalin määrityksestä saadut tulokset kolmelle viher- ja valkolipeälle (taulukko 2, sarake 1) vastaavat vakiomene-20 telmillä saatuja tuloksia.
Esimerkki 2
Kuviossa 5 on esitetty keittimen mustalipeän spektri. Natriumhydroksidipiikki aaltoluvulla noin 1882 cm-1 on 25 heikko. Tämä spektrinen ominaisuus on kuitenkin selvästi nähtävissä. Havaittiin myös, että absorbanssia aaltoluvulla noin 1030 cm'1 voitiin käyttää luotettavana perus- ··« viivana sulfaattipiikille korjaamaan tällä alueella ab-: : : sorboivien ligniinin ja hiilihydraattiyhdisteiden aiheut- :‘;30 tama yhteinen signaali. Oikea tulos sulfaatin osalta saa daan vähentämällä perusviivan absorbanssiarvo aaltoluvul- : .·. la noin 1030 cm'1 piikkiabsorbanssista aaltoluvulla noin • ♦ · 1104 cm'1. Vaikka ligniinin terävä piikki on havaittavis- * · sa aaltoluvulla 1491 cm'1, ligniinin muut piikit (1299, ‘ 35 1118 ja 1030 cm'1) ovat heikkoja ja ilmenevät lähinnä * » · :,,t: ulokkeina. Esimerkiksi ligniinipiikki aaltopituudella : 1118 cm'1 on pieni eikä häiritse sulfaatin määritystä.
*·-·' Vaikka hemiselluloosa- (1344 cm'1, uloke), ligniini- 14 1 08476 (1299 cm"1, uloke) ja epäorgaaninen karbonaattipiikki (1386 cm"1) ovat selvästi päällekkäin, suurin osa kar-bonaattipiikistä on kuitenkin havaittavissa aaltopituudella noin 1386 cm"1. Mustalipeän sisältämän karbonaatin 5 määritys on kuitenkin vaikeaa mainittujen piikkien voi makkaan päällekkäisyyden vuoksi. Huiput aaltoluvun 1550 cm"1 paikkeilla edustavat vastaavalla tavalla päällekkäisiä alueita hemiselluloosan hajoamisesta peräisin olevien syringyyliligniinin (1575 cm"1) ja orgaanisten happojen 10 karboksylaattiryhmien (1545 cm'1) ja guajasyyliligniinin (1505 cm"1) absorbansseista. Hydroksyylialueiden puuttuminen lähellä 3500 cm-1 kuviossa 5 vahvistaa myös, että nämä ryhmät ovat natriumsuolojen muodossa emäksisissä liuoksissa. Mustalipeän (BL) tehollista alkalia ja sul-15 faattia koskevat tulokset, jotka on esitetty taulukossa 2, vastaavat vakiomenetelmillä saatuja. Na2C03 + NaOH havaitaan piikissä aaltoluvulla 2957 cm'1.
Esimerkki 3 20 Esimerkissä 2 annetut ligniinin piikkisijainnit vahvis tettiin liuottamalla 60 grammaa INDULIN AT:ta (Wetvaco, Chemical Division, Charleston Hights, SC), kraftmäntylig-niinipolymeeriä yhteen litraan valkolipeää (tehollinen alkali 35 g/1; sulfidisuus 25%). Näytteen spektri pyyh-25 käistiin valkolipeätaustaa vasten. Puhtaan ligniinin CATR-spektri on esitetty kuviossa 6, jossa nähdään neljä * ..* piikkiä aaltoluvuilla noin 1491, 1295, 1115 ja 1035 cm"1.
• · · Näiden yhteensopivuus kuvion 5 piikkien kanssa on selvä.
• · : Samalla tavoin glukoosia liuotettiin kaustiseen liuokseen 30 (tehollinen alkali 75 g/1; sulfidisuus 0%) ja liuosta kuumennettiin glukoisosakkariinihapon aikaansaamiseksi.
: Näytteen spektri pyyhkäistiin kaustista taustaa vasten.
• · · .·!·. Glukoisosakkariinihapon CATR-spektri on havaittavissa • · · kuviossa 7, jossa nähdään voimakkaita piikkejä aaltolu-35 vuilla noin 1550 ja 1400 cm"1 karboksylaatti-ionien vuok- si ja leveä absorptiopiikki välillä noin 1025 ja : 1075 cm"1 primaaristen ja sekundaaristen hydroksyyliryh- .* ·* mien yksinkertaisista hiili-happi sidoksista johtuen.
15 1 08 4 76
Yhteensopivuus hiilihydraattien hajoamistuotteiden kar-boksylaattisuolojen antamiin piikkeihin kuviossa 5 on myös selkeä.
5 Esimerkki 4
Tehollisen alkalin muuttuminen laboratoriossa suoritetussa sulfaattikeitossa on esitetty kuviossa 8. Ylin viiva vastaa havupuun FT-IR:ää, toinen viiva havupuun titraus-ta, kolmas viiva lehtipuun titrausta ja alin viiva lehti-10 puun FT-IR:ää, ja tehollisen alkalin väkevyys (g/1 Na20) on ilmaistu logaritmisen H-kertoimen funktiona. Koeolosuhteet olivat seuraavat: alkalipanos 16% (uunikuivapai-nosta) havupuun kohdalla ja 13% lehtipuun kohdalla; sul-fidisuus 25%; neste-puu -suhde 4,5/1,0; aika keittolämpö-15 tilaan 80 minuuttia; keittolämpötila 170°C; lopullinen H- kerroin 1800 (havupuu: mänty) ja 1100 (lehtipuu: haapa). Lehtipuukeitoissa käytetään yleensä vähemmän alkalia kuin havupuukeitoissa, koska lehtipuussa on vähemmän ligniiniä. Yhtäpitävyys titrauksen ja infrapunamittausten 20 välillä on ilmeinen. Tehollisen alkalin signaalia voidaan siis valvoa koko keiton aikana. Tehollisen alkalin voimakas pieneneminen havupuukeiton aikana havaitaan korkeilla H-luvuilla ja se merkitsee luultavasti huomattavaa menetystä massasaannossa. Tämä osoitetaan kuviossa 9, jossa 25 ligniinin, sakkariinihapon ja tehollisen alkalin absor- banssien suhteellinen muutos esitetään tuhansissa ilmais- * ..· tun H-kertoimen funktiona havupuuhakkeen (mänty) keiton • « · aikana. Ylin viiva vastaa sakkariinihappoa (1403), toinen « ψ ·,* · viiva sakkariinia (1555), kolmas viiva ligniiniä ja alin ;J30 viiva tehollista jäännösalkalia. Ligniinipiikin nousu aaltoluvulla 1491 cm-1 vaimenee keiton loppupuolella \ osoittaen, ettei delignifiointia enää tapahdu. Toisaalta,
• * · I
kummankin sakkariinihappopiikin alustavan nousun jälkeen * · * ne alkavat laskea keiton puolivälissä, mikä osoittaa, ' 35 että hemiselluloosan hajoamistuotteita dekarboksyloituu.
Tätä seuraa äkillinen nousu keiton lopussa, mikä luulta-: .·. vasti johtuu siitä, että selluloosasta peräisin olevaa • c v « sakkariinihappoa alkaa kerääntyä liemeen.
ιέ 1 0 8 476
Esimerkki 5
Kuvion 10 viiva A edustaa tehtaan mustalipeän tehollisen jäännösalkalin muutosta tehollisen alkalin väkevyyden osalta (g/1 Na20) tunnein välein erään päivän aikana tyy-5 pillisessä täysmittakaavaisessa keittimessä. Tämäntyyppi sen mittauksen vaihtelukerroin on 4,5%. Vertailu titri-metrisiin menetelmiin, joita viiva B edustaa, on erittäin edullinen.
10 Yllä kuvatuista esimerkeistä nähdään, että sulfaattimas- sakeiton eri liemiä voidaan analysoida ja liemien tehollista alkalia valvoa korreloimalla näytteiden piikkiab-sorbanssimittauksia eri aikaiiväkevyyksien piikkiabsor-bansseihin ja täten määrittää näytteen optimaalinen te-15 hollinen alkali. Prosessia voidaan siis valvoa, jotta liemen tehollinen alkali saataisiin optimaaliseksi, muuttamalla ainakin yhtä prosessimuuttujaa.
Tässä esitettyihin suoritusmuotoihin voidaan tehdä eri-20 laisia muutoksia poikkeamatta tämän keksinnön luonteesta, jota vain seuraavat vaatimukset rajoittavat.
• · • · 1 • « ♦ · · • 4 · « % • · · • tr • · l li· i · · • · · • « ·

Claims (18)

1. Menetelmä kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä on seuraavat vaiheet; 5 otetaan näytteitä prosessiliemestä; tutkitaan näytteet infrapunaspektrofotometrialla aalto-luvun ollessa noin 1882 cm1, jotta saataisiin piikki-absorbanssimittauksia suhteessa veden taustaspektriin; tutkitaan näytteitä tehollisista alkaliliuoksista, 10 joiden eri väkevyys tunnetaan, infrapunaspektrofotomet rialla aaltoluvun ollessa noin 1882 cm1, jotta saataisiin tehollisen alkalin kalibrointikäyrä; korreloidaan näytteiden piikkiabsorbanssimittaukset eri alkaliliuosten piikkiabsorbanssiin saadussa kalibrointi-15 käyrässä, jotta voitaisiin määrittää näytteiden optimaa linen tehollinen alkali; ja säädetään ainakin yhtä prosessiparametria liemen optimaalisen tehollisen alkalin saamiseksi. ';v
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kraftmas- • ” 20 san valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mää- < « I ·...* rittämiseksi ja säätämiseksi, tunnettu siitä, että mene- • φ · telmää käytetään massakeittimen toiminnan säätämiseksi j : : ja että vaihe, jossa otetaan näytteitä massakeittimen ·*·’: liemestä, on näytteiden ottaminen massakeittimestä ja 25 että vaihe, jossa säädetään ainakin yhtä prosessipara- metriä, on sovitettu sellaiseksi, että optimoidaan mas-#···. sankeittoprosessia. m • · ·
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä massakeit-timen toiminnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että aina- « · 30 kin yksi prosessiparametri valitaan ryhmästä, johon kuu- • ·' luvat keittolämpötilan säätö, valkolipeän syöttövirran *. säätö ja keittimen mustalipeän kierrätysasteen säätö. 18 1 08476
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä massakeit-timen toiminnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että mas-sakeitin toimii eräprosessina.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä massakeit- 5 timen toiminnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että lie- minäytteet otetaan linjasta ja massakeitin on jatkuvatoiminen.
6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä massakeit-timen toiminnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että mas- 10 sakeitto suoritetaan alkalisena sulfiittiprosessina, jonka pH-arvo on alueella noin 10-14.
7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä massakeit-timen toiminnan säätämiseksi, tunnettu siitä, että mas-sakeitto suoritetaan vesiliuoksessa, jonka pH-arvo on 15 alueella noin 10-14.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä kraftmas-san valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään uudelleenkaustisointijärjestelmän sää- , , 20 tämiseksi kraftmassan valmistuksessa, jossa viherlipeä ' muodostetaan sulanlaimennussäiliössä ja johdetaan viher- " lipeän selkeyttimen kautta kalkinsammuttimeen, jossa vi- herlipeään lisätään kalsiumoksidia, jolloin saadaan sus- ♦ · · ·...· pensio, joka kaustisoijan kautta kulkee edelleen valko- • * ·.· · 25 lipeän selkeyttimeen ja edelleen keittimeen, ja että : vaihe, jossa otetaan näytteitä, on näytteiden ottaminen viherlipeän selkeyttimestä lähtevästä viherlipeästä ja näytteiden ottaminen valkolipeän selkeyttimestä lähte-.···. västä valkolipeästä ja että vaihe, jossa näyte tutkitaan ’·* 30 infrapunaspektrofotometrialla, on viherlipeä- ja valko- ' lipeänäytteiden tutkiminen infrapunaspektrofotometrialla aaltoluvun ollessa noin 1882 cm’1, jotta saataisiin te-hollisen alkalin piikkiabsorbanssimittauksia suhteessa veden taustaspektriin, ja että menetelmässä edelleen 35 määritetään piikkiabsorbansseja eri natriumhydroksidi- 19 1 08 47 6 ja natriumkarbonaattiväkevyyksille, ja vaihe, jossa korreloidaan piikkiabsorbanssimittauksia, sovitetaan eri natriumhydroksidi- ja natriumkarbonaattiväkevyyksillä saatuihin piikkiabsorbansseihin näytteiden optimaalisen 5 natriumhydroksidi- ja natriumkarbonaattiväkevyyksien määrittämiseksi ja vaihe, jossa säädetään ainakin yhtä prosessiparametria, on sovitettu sellaiseksi, että säädetään kalkinsammuttimessa viherlipeään lisättävän kal-siumoksidin määrää, jotta viher- ja valkolipeälle saa-10 täisiin optimaalinen tehollinen alkali.
9. Menetelmä talteenottokattilan toiminnan säätämiseksi kraftmassan valmistuksessa, jossa sula tuotetaan tal-teenottouunissa ja syötetään sulanlaimennussäiliöön viherlipeän muodostamiseksi, tunnettu siitä, että mene- 15 telmässä otetaan näytteitä viherlipeästä sulanlaimennus- säiliön jälkeen; tutkitaan näytteet infrapunaspektrofotometrialla aalto-luvulla noin 1100 cm 1 sulfaatin osalta ja aaltoluvulla noin 1000 cm'1 tiosulfaatin osalta, jotta saataisiin 20 piikkiabsorbanssimittauksia suhteessa veden taustaspekt- riin; • I · määritetään piikkiabsorbansseja eri sulfaatti- ja tio-sulfaattiväkevyyksille; ι·ι • 1 · korreloidaan näytteiden piikkiabsorbanssimittaukset sul- • · • #1 · 25 faatti- ja tiosulfaattiväkevyyksillä saatuihin piikkiab- :T: sorbansseihin näytteiden optimaalisten sulfaatti- ja tiosulfaattiväkevyyksien määrittämiseksi; ja « säädetään ainakin yhtä talteenottokattilan prosessipara- • · ···1 metriä optimaalisten sulfaatti- ja tiosulfaattiväkevyyk- 30 sien saavuttamiseksi. • « #
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä talteenot- \ tokattilan säätämiseksi, tunnettu siitä, että viherli- peänäytteet tutkitaan infrapunaspektrofotometrialla aalto luvun ollessa noin 1030 cm 1 perusviiva-absorbanssi- 20 1 0 8 4 7 6 mittausten aikaansaamiseksi ja määritetään perusviiva-absorbanssimittaukset eri sulfaatti- ja tiosulfaattivä-kevyyksille.
11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä talteenot- 5 tokattilan säätämiseksi» tunnettu siitä, että sulfaatti liuotetaan vesipitoiseen nesteeseen, jonka pH-arvo on alueella noin 0-14.
12. Menetelmä massakeittimeen tarkoitetun mustalipeän valvomiseksi kraftmassan valmistuksessa, tunnettu siitä, 10 että menetelmässä on seuraavat vaiheet: otetaan näytteitä keittimestä lähtevästä mustalipeästä; tutkitaan näytteet infrapunaspektrofotometrialla aalto-lukualueella noin 1000 - 1030 cm1, jotta saataisiin piikkiabsorbanssimittauksia suhteessa veden taustaspekt-15 riin; määritetään piikkiabsorbansseja eri natriumtiosulfaatti-väkevyyksille; korreloidaan näytteiden piikkiabsorbanssimittaukset eri natriumtiosulfaattiväkevyyksillä saatuihin piikkiabsor-20 bansseihin korrelaatiotulosten aikaansaamiseksi; ja ...· hyödynnetään korrelaatiotuloksia mustalipeän hapetusas- teen mittaamiseen. i · I t · 9 * ·
13. Menetelmä valkolipeän valvomiseksi kaustisoinnin • ♦ · * jälkeen kraftmassan valmistuksessa, tunnettu siitä, että 25 se käsittää seuraavat vaiheet: • · ·'**: otetaan näytteitä valkolipeästä kaustisoinnin jälkeen; • « · ; '.· tutkitaan näytteet infrapunaspektrofotometrialla aalto- lukualueella noin 1000 - 1030 cm1, jotta saataisiin ·.·.·. piikkiabsorbanssimittauksia suhteessa veden taustaspekt- • * 30 riin; 2i 1 08476 määritetään piikkiabsorbansseja eri natriumtiosulfaatti-väkevyyksille; korreloidaan näytteiden piikkiabsorbanssimittaukset eri natriumtiosulfaattiväkevyyksillä saatuihin piikkiabsor-5 bansseihin korrelaatiotulosten aikaansaamiseksi; ja hyödynnetään korrelaatiotuloksia valkolipeän hapetusas-teen mittaamiseen.
14. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi 10 kraftmassan valmistusprosessissa, tunnettu siitä, että spektrofotometria suoritetaan vaimennetussa kokonaisheijastuksessa.
15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi 15 kraftmassan valmistusprosessissa, tunnettu siitä, että käytetään pyöreällä osalla vaimennettua kokonaisheijas-tavaa kennoa.
16. Patenttivaatimuksen 14 mukainen menetelmä lienten tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi •,v 20 kraftmassan valmistusprosessissa, tunnettu siitä, että käytetään neliömäisellä osalla vaimennettua kokonaishei-jastavaa kennoa. • · · • · · 0
· ’···* 17. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä lienten • · • · · ··'· · tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi • · · * 25 kraftmassan valmistusprosessissa, tunnettu siitä, että spektrofotometria suoritetaan virtauksena kennon läpi ·*:·*: jatkuvien mittausten toteuttamiseksi. • · « * · 'T
18. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä lienten : tehollisen alkalin määrittämiseksi ja säätämiseksi 30 kraftmassan valmistusprosessissa, tunnettu siitä, että näytteiden piikkiabsorbanssimittausten ja eri alkalivä- • · kevyyksillä saadun piikkiabsorbanssin välinen suhde saadaan käyttämällä pienimmän neliösumman käyrän sovitusta. 22 108476
FI950078A 1992-07-08 1995-01-05 Menetelmõ kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mõõrittõmiseksi ja sõõtõmiseksi FI108476B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91037992 1992-07-08
US07/910,379 US5282931A (en) 1992-07-08 1992-07-08 Determination and control of effective alkali in kraft liquors by IR spectroscopy
PCT/CA1993/000281 WO1994001769A1 (en) 1992-07-08 1993-07-06 Determination and control of effective alkali in kraft liquors by ir spectroscopy
CA9300281 1993-07-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI950078A0 FI950078A0 (fi) 1995-01-05
FI950078A FI950078A (fi) 1995-01-05
FI108476B true FI108476B (fi) 2002-01-31

Family

ID=25428698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI950078A FI108476B (fi) 1992-07-08 1995-01-05 Menetelmõ kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mõõrittõmiseksi ja sõõtõmiseksi

Country Status (9)

Country Link
US (3) US5282931A (fi)
EP (1) EP0649531B1 (fi)
JP (1) JP3154492B2 (fi)
AU (1) AU4554693A (fi)
BR (1) BR9306697A (fi)
CA (1) CA2138048C (fi)
DE (1) DE69305172T2 (fi)
FI (1) FI108476B (fi)
WO (1) WO1994001769A1 (fi)

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE503605C2 (sv) * 1992-01-09 1996-07-15 Svenska Traeforskningsinst Analysförfarande med UV-absorptionsmätning
DE69407300T2 (de) * 1993-09-03 1998-05-20 Shell Int Research Methode und vorrichtung zur konzentrationsmessung einer in einer strömenden flüssigkeit in form einer dispersion anwesenden komponente
DE4420449C5 (de) * 1994-02-15 2004-02-05 Thermoselect Ag Verfahren zum Lagern von heterogenem Müll
US5705031A (en) * 1994-06-15 1998-01-06 Kvaerner Pulping Technologies Ab Process for removing and washing dregs from green liquor in a kraft pulp mill
SE503644C2 (sv) * 1994-10-14 1996-07-22 Eka Chemicals Ab Sätt att bestämma halten organiskt material i effluenter från massa- och pappersbruk
US5728265A (en) * 1995-06-12 1998-03-17 Henkel Corporation Process for enhancing white liquor penetration into wood chips by contacting the chips with a mixture of the white liquor and a polymethylalkyl siloxane
US5616214A (en) * 1995-09-12 1997-04-01 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Determination of sodium sulfide and sulfidity in green liquors and smelt solutions
US5823677A (en) * 1996-03-18 1998-10-20 The Board Of Trustees Of Western Michigan Method of identifying a substance by infrared imaging
US5822220A (en) * 1996-09-03 1998-10-13 Fisher-Rosemount Systems, Inc. Process for controlling the efficiency of the causticizing process
DE19653479C1 (de) * 1996-12-20 1998-09-03 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prozeßführung und zur Prozeßoptimierung beim Bleichen von Faserstoffen
DE19653530C1 (de) * 1996-12-20 1998-07-23 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prozeßführung und zur Prozeßoptimierung bei der Herstellung von Zellstoff
US5972165A (en) * 1997-01-17 1999-10-26 The Boc Group, Inc. Method of producing oxidized white liquor using dregs containing carbon particles
CA2220913C (en) * 1997-11-12 2003-01-21 Kvaerner Chemetics Inc. Determination of anionic species concentration by near infrared spectroscopy
US6153050A (en) * 1998-03-24 2000-11-28 Noranda Forest Inc. Method and system for controlling the addition of bleaching reagents to obtain a substantially constant percentage of pulp delignification across the first bleaching/delignifying stage
DE19814385C1 (de) * 1998-03-31 1999-10-07 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prozeßführung und zur Prozeßoptimierung der Chemikalienrückgewinnung bei der Herstellung von Zellstoff
US6339222B1 (en) * 1998-11-12 2002-01-15 Kvaerner Canada Inc. Determination of ionic species concentration by near infrared spectroscopy
CA2271221C (en) * 1999-05-05 2007-12-18 Kvaerner Canada Inc. Determination of ionic species concentration by near infrared spectroscopy
FI114813B (fi) 1999-05-31 2004-12-31 Metso Automation Oy Menetelmä ja laitteisto kaustisointiprosessin säätämiseksi
US7390669B2 (en) * 2000-02-24 2008-06-24 Georgia Tech Research Corporation Simultaneous and rapid determination of multiple component concentrations in a Kraft liquor process stream
SE0002047L (sv) * 2000-05-31 2001-11-19 Kvaerner Pulping Tech Förfarande för reglering av en process för tillverkning av pappersmassa genom optisk mätning av mängden hexenuronsyra
WO2002004941A2 (en) * 2000-07-12 2002-01-17 Hercules Incorporated On-line deposition monitor
EP1360482A4 (en) * 2001-02-13 2006-05-31 Canterprise Ltd METHOD FOR SELECTION OF WOOD FOR MECHANICAL CERIFICATION
US20050211555A1 (en) * 2002-02-14 2005-09-29 Solus Biosystems, Inc. Method for multiple sample screening using IR spectroscopy
DE10350075A1 (de) * 2003-10-27 2005-06-09 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Prozessführung bei der Zellstoffkochung
JP4478833B2 (ja) * 2004-11-26 2010-06-09 株式会社片山化学工業研究所 紙・パルプ製品に付着した付着物の分析方法および付着物の付着防止方法
AU2006225251B2 (en) * 2006-03-03 2007-12-13 Central Chemical Consulting Pty Ltd Method and system for the measurement of chemical species in caustic aluminate solutions
BRPI0621378A2 (pt) * 2006-03-03 2011-12-06 Central Chemical Consulting Pty Ltd método e sistema para medição de variedades quìmicas em soluções cáusticas de aluminato
WO2009055063A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Georgia Tech Research Corporation Sensor technique for black liquor oxidation control
FI122983B (fi) * 2009-02-09 2012-09-28 Andritz Inc Menetelmä höyryn kehittämiseksi sellutehtaan keittämöllä
WO2010128354A1 (en) 2009-05-06 2010-11-11 Abb Research Ltd A method and a system for on-line optimization of a batch pulp digester
FI125514B (fi) * 2012-05-25 2015-11-13 Valmet Automation Oy Laite ja menetelmä selluloosaa ja mahdollisesti ligniiniä sisältävän rainan mittaamiseksi
JP6483021B2 (ja) * 2013-09-11 2019-03-13 日本製紙株式会社 溶解クラフトパルプの製造方法
EP3619356A4 (en) 2017-05-03 2021-01-06 FPInnovations VENT COLUMN TEMPERATURE AS A VARIABLE BY DIRECT ACTION FOR A TTA SALT DISSOLVER CONTROL
FI20225979A1 (fi) * 2022-11-02 2024-05-03 Upm Kymmene Corp Järjestely ja menetelmä valkaisukemikaalijäämien käsittelemisessä
FI20225978A1 (fi) * 2022-11-02 2024-05-03 Upm Kymmene Corp Järjestely ja menetelmä magnesiumsulfaatin syötön ohjaamiseksi

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3553075A (en) * 1968-04-01 1971-01-05 Calgon Corp Method for controlling the hydroxide ion concentration in pulp digestion liquor
US3607083A (en) * 1969-11-18 1971-09-21 Westvaco Corp Analysis of kraft liquors
DE2123497C3 (de) * 1970-05-15 1978-08-03 Mo Och Domsjoe Ab, Oernskoeldsvik (Schweden) Verfahren zur Herstellung von Sulfatpulpen zur Erzielung von Pulpen mit einem vorherbestimmten Maß an Delignifizierung
US4540468A (en) * 1983-09-26 1985-09-10 Board Of Trustees Of The University Of Maine Method for determining the degree of completion and pulp yield
CA1230171A (en) * 1984-12-21 1987-12-08 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Device for monitoring black liquor oxidation
CA1277110C (en) * 1986-05-07 1990-12-04 Rudolf Patt Method for cooking control of lignocelluloses by ftir spectroscopy
FI80526C (fi) * 1986-09-08 1990-06-11 Savcor Consulting Oy Foerfarande foer styrning av cellulosakok.
US5082526A (en) * 1989-01-23 1992-01-21 Pulp And Paper Research Institute Of Canada Process of producing kraft pulping liquor by the oxidation of white liquor in the presence of lime mud
WO1991017305A1 (en) * 1990-05-01 1991-11-14 Auburn University, Auburn Research Foundation Liquid composition analyzer and method

Also Published As

Publication number Publication date
US5364502A (en) 1994-11-15
CA2138048A1 (en) 1994-01-20
FI950078A0 (fi) 1995-01-05
WO1994001769A1 (en) 1994-01-20
JPH07508834A (ja) 1995-09-28
EP0649531A1 (en) 1995-04-26
CA2138048C (en) 2000-04-18
DE69305172T2 (de) 1997-03-06
US5378320A (en) 1995-01-03
EP0649531B1 (en) 1996-10-02
JP3154492B2 (ja) 2001-04-09
FI950078A (fi) 1995-01-05
BR9306697A (pt) 1998-12-08
AU4554693A (en) 1994-01-31
US5282931A (en) 1994-02-01
DE69305172D1 (de) 1996-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI108476B (fi) Menetelmõ kraftmassan valmistusprosessin lienten tehollisen alkalin mõõrittõmiseksi ja sõõtõmiseksi
US5616214A (en) Determination of sodium sulfide and sulfidity in green liquors and smelt solutions
CA1121953A (en) Process and apparatus for controlling the degree of causticization in the preparation of white liquor from the chemicals recovered from black liquor
FI76137B (fi) Foerfarande foer styrning av egenskaperna hos vitlut.
US6339222B1 (en) Determination of ionic species concentration by near infrared spectroscopy
CA2220913C (en) Determination of anionic species concentration by near infrared spectroscopy
AU643658B2 (en) Method for controlling the sodium carbonate concentration of green liquor in the dissolving tank
US20020053640A1 (en) Determination of ionic species concentration by near infrared spectroscopy
EP1175611B1 (en) Determination of ionic species concentration by near infrared spectroscopy
US6052177A (en) Apparatus used in determining the degree of completion of a processed medium
Trung et al. Advanced online process analyzer for chemical recovery and pulp mill control
US4498955A (en) Control of active alkali in black liquor
CA2305201C (en) Determination of anionic species concentration by near infrared spectroscopy
Kester et al. On-Line Determination of Kraft Liquor Constituents by Fourier-Transform Near
LIQUORS LeClerc et a1.
CA1210813A (en) Process control method
Mustonen et al. NIR (near infrared) based liquor analyser in the pulping and recovery area
Yang Interfacing spectrophotometry to process liquors applications to kraft pulping
Coyle et al. Improved Causticizing Control using FT-NIR Analyzer and CAUST-X Controls at Celgar Pulp

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: FPINNOVATIONS

Free format text: FPINNOVATIONS

MA Patent expired