NO831946L - Massekokingsprosess og preparat for gjennomfoering av denne - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår alkalisk massekoking og

spesielt bruken av additiver ved alkalisk koking for å øke masseutbyttet.

Alkalisk koking inkluderer prosesser for massefremstilling

der plantemateriale inneholdende cellulosefibre behandles med vandige alkaliske oppløsninger. Fordi den vanligste alkaliske massekokingsprosess er sulfat- eller kraftpros-

essen der veden behandles ved temperaturer over 160°C med en oppløsning inneholdende natriumsulfid og natriumhydrok-

syd, vil den foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen angis i forbindelse med kraftprosessen selv om den har anvendelse på en hvilken som helst form for alkalisk koking.

I den konvensjonelle kraftkokeprosess blir lignocellulose-materialer slik som vedflis behandlet i en koker med en frist kokevæske (hvitlut) som består av en vandig oppløsn-

ing av natriumhydroksyd og natriumsulfid under et spesielt sett av betingelser for temperatur, trykk og tid. Etter ferdig koking blir den resulterende masse vasket for å

fjerne brukte kjemikalier og oppløst vedmateriale. Den vaskede masse siles og eller raffineres for å fjerne eller dispergere underkokt materiale. Massen lagres til den benyttes til direkte fremstilling av papirprodukter eller kan underkastes konvensjonell bleking for fremstilling av blekede papirkvaliteter.

Den brukte væske fra kokeprosessen kaldes svak sortlut og inneholder nedbrutte og oppløste vedbestanddeler og uor-ganiske salter. Denne væske behandles videre for å gjen-

vinne kjemikalier og energi. En del av sortluten kan benyttes for å justere volumet og konsentrasjonen av koke-væsken. Hensikten med kokeprosessen er kjemisk å nedbryte og oppløse ligningmatriksen under bibeholdelse av karbo-hydratfraksjonen. Lignin er en polymer med høy molekyl-

vekt og gir veden den strukturelle stivhet ved å holde cellulosefibrene sammen. Under delignifiseringen ved

kraftkoking oppløses andre komponenter i det fibrøse rå-materialet i en grad som bestemmes av prosessbetingelsene. Ideelt bør kokingen gjennomføres på en måte som oppløser lignin selektivt uten oppløsning eller nedbrytning av cellulose eller andre karbohydratmaterialer. Det er ingen prosess som når dette totalt.

Et antall kjemiske additiver og modifikasjoner av koke-væskesammensetningen har vært benyttet i denne teknikk og oppnådd en viss grad av masseutbytteforbedring. I enhver diskusjon om masseutbytteforbedring skal man huske på at gjenstanden er å øke utbyttet av komponenter forskjellige fra lignin. Det er helt og holdent mulig å vanlig praksis å øke utbyttet ved å avslutte kokingsreaksjonene på et tidligere trinn for derved å bibeholde mere av utgangsmateri-alet inkludert lignin. Utbytteforbedring på denne måte in-volverer en avvegning mellom utbyttet og produktkvalitet.

I praksis er det for ett hvert sluttprodukt en grenseverdi for restlignininnholdet over hvilken produktkvaliteten blir uakseptabel.

Blanf de additiver og modifikasjoner i denne teknikk som har gitt høyere utbytte ved samme lignininnhold er polysulfid, hydrogensulfidforbehandling og et antall andre midler som stopper den reaksjon ved hvilken karbohydratene nedbrytes og oppløses. Megen interesse oppsto ved denne oppdagelse at antrakinon, tilsatt til en kraftkokeoppløsning, akselererte oppløsningen av lignin og undertrykte oppløsning-en av karbohydrater. Denne oppdagelse er funnet i US-PS 4 012 280. Det antas at antrakinon virker som en katalysator som pendler mellom en form som akselererer deligni-fiseringsprosessen og en form som stabiliserer karbohydratene fra alkalisk nedbrytning. Mens bruken av antrakinon i alkalisk massekoking representerer en forbedring av effektiviteten ved kokingen ved å tilveiebringe en utbytteforbedring pr. gitt lignininnhold tilveiebringer antrakinon ikke total karbohydratbeskyttelse.

US-PS 4 115 186 og 4 080 248 beskriver at molekylært oksygen og en mengde av et toverdig eller enverdig metallsalt, spesielt kalsiumhydroksyd i det førstnevnte tilfelle og natriumkarbonat i det sistnevnte, vil bleke massen og forbedre den totale massekoking.

Mens de ovenfor nevnte patenter ikke spesifikt lærer masseutbytteforbedring ved tilsetning av kalsiumsalter og et oksydasjonsmiddel behandler US-PS 3 695 994 og 3 384 522

at tilførsel av molekylært oksygen og medstrømstilsetning av kalsiumklorid vil understøtte økning av masseutbytter i et kalsiumbasert tremassefremstillingssystem der behovet for et stabiliseringsmiddel er tilstede.

I den senere tid er det ved en vitenskapelig konferanse i Europa presentert en artikkel av forskere fra papir og masse-industrien som understreker det uventede og den heller fordelaktige art av foreliggende oppfinnelse. (Johnson, Eckert og Mark, "Factors Influencing Performance of Quinone Promot-ers in Alkaline Delignification of Douglas Fir", Stockholm, Sverige, International Symposium on Wood and Pulping Chemi-stry, Ekmandagene, juni 1981). I teksten i denne publika-sjon (fig. 5 og kommentarene til denne) beskriver forfatter-ene komplekser av 1-hydroksyantrakinon med kobber, kobolt, nikkel og magnesium. Disse komplekser ble fremstilt av Johnson et al. i et forsøk på å øke den katalytiske aktivi-tet av 1-hydroksyantrakinon i alkalisk massekoking. Konklu-sjonen som uttrykkes i deres rapport var at slike komplekser ikke viste noen forbedring i forhold til bruken av 1-hydroksyantrakinon alene som i seg selv er relativt ineffektiv som katalysator.

Således ble det på et tidspunkt omtrent samtidig med foreliggende oppdagelse av en ny sammensetning for økning av utbyttet av masse, utarmert på. lignocellulosemateriale, fast-lagt i denne teknikk at analoger av sammensetningen ifølge oppfinnelsen ikke viser noen virkning med henblikk påøkning

av masseutbyttene slik de oppnås ifølge oppfinnelsen.

Denne kjente teknikk leder virkelig fagmannen bort fra foreliggende oppdagelse av de uventede og fordelaktige virkninger som oppnås ved bruken av visse metallsalter med antrakinon.

Med det ovenfor anførte for øye skal det nedenfor generelt og i detalj beskrives gjenstander og formål for den utførte forskning såvel som hvordan den ble gjennomført og den uventede og fordelaktige forbedring ved massefremstilling som ble oppnådd.

Hovedformålet ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny og unik massekokingskatalysator hvis hovedbidrag er den uventede økning av utbyttet av masse fra råstoffet.

En meget spesiell gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og unik katalysator av antrakinon og et to-verdig metallkation valgt blant kalsium, barium, magnesium, strontium og sink.

En ytterligere gjenstand for oppfinnelsen er å tilveiebringe en ny og forbedret fremgangsmåte for fremstilling av papir-masse fra et antall tilgjengelige råstoffer og mere spesielt fra flis av furuved, på en måte som tillater bruken av i dag tilgjengelige anlegg uten større modifisering.

Mere spesielt omfatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen behandling av lignocellulosemateriale i en koker med en alkalisk, kokevæske inneholdende antrakinon, et metallsalt valgt blant kalsium, barium, strontium, magnesium og sink, og brukt kokevæske avledet fra utløpet fra kokeren.

Disse og andre beslektede gjenstander vil bli åpenbare på basis av den følgende beskrivelse av oppfinnelsen og av de forskjellige spesifikke utførelsesformer av .oppfinnelsen og de deri angitte resultater og konklusjoner.

Diverse figurer vil benyttes for videre å illustrere fremgangsmåten som har ført til de forbedrede resultater. Det skal henvises til disse figurer under den generelle presen-tasjon av oppfinnelsens basiske konsept som vil ligge i arbeidseksemplene.

Figurene 1 og 2 er diagrammer som viser virkningen av kalsiumhydroksydtilsetning på kappa-utbytteforholdet for kraft-kokeprosesser med antrakinon;

figurene 3 og 4 er diagrammer som viser virkningen av kraft-sortluttilbakeføring på størrelsesordenen av utbytteøkningen som oppnås ved kraft/antrakinon- og kraft/antrakinon-kalsium-hydroksydkoking;

figur 5 er et diagram som viser virkningen av kalsiumhydroksydtilsetning på kappa-utbytteforholdet for sodakokepro- ; sessen med antrakinon;

figurene 6 og 7 er diagrammer som viser virkningen av å benytte metallkationer forskjellige fra kalsium med antrakinon i alkalisk koking; og

figur 8 er et diagram som viser virkningen av å benytte metallkationer i alkalisk koking uten antrakinon.

Foreliggende oppfinnelse angår den oppdagelse at den utbytte-økende evne for antrakinon ved alkalisk koking kanøkes ved samtidig tilsetning av et toverdig metallsalt somøker effektiviteten for antrakinon med henblikk på å bevare karbohydrater under alkalisk koking og således gir enøkning av massefiberytbytte på flere prosentpoeng. Sammenlignet med konvensjonelle kraftkokesysterner resulterer den kombinerte virkning av antrakinon og et toverdig metallsalt i en vesentlig rnasseutbytteøkning. Fordi tilsetningen av et to-verdig metallsalt alene til en kraftkokevæske har liten eller ingen virkning på masseutbyttene angår oppfinnelsen den kombinerte anvendelse av antrakinonkatalysator og to-verdig metallsalt.

Mengden av de forskjellige komponenter som benyttes i sammensetningene ifølge oppfinnelsen er ikke spesielt snevert kritiske og kan f.eks. være mellom 0,01 og 1,5 vekt-% antrakinon, beregnet på det behandlede lignocellulosematerialet, mellom 0,01 og 10,0 vekt-% metallsalt valgt blant kalsium, barium, strontium, magnesium og sink, beregnet på det behandlede lignocellulosematerialet, og opptil 50 volum-% av den brukte kokelut som trekkes av fra kokerutløpet. Det er ingen øvre grense for mengden av antrakinon eller metallsalt, men i praksis er punktet for redusert utbytte nådd når de antydede grenser er nådde.

Når det gjelder de nedre grenser bør det være tilstrekkelig antrakinon og metallsalt til å gi enøkning av utbyttet tilstrekkelig til å rettferdiggjøre bruken av disse additiver .

Fortrinnsvis er kalsiumhydroksyd det toverdige metallsalt og mengden av antrakinonkatalysator og toverdig metallsalt som benyttes er vanligvis innen området 0,0 5 til 0,15% av veden (ovnstørket basis) for antrakinon og innen 0,1 til til 0,5%, beregnet på ovnstørket ved, for kalsiumsalt.

De relative mengder av disse additiver kan varieres i en viss grad uten å avvike fra den ytterligere fordel av utbytteøkning som oppnås ved den kombinerte anvendelse av disse additiver, selv om størrelsesmengden av utbytteøkning kan variere. For optimale resultater benyttes sortluttil-bakeføring, dvs. tilbakeføring av brukt kokelut trukket av fra utløpet fra kokeren, sammen med additivene. En ytterligere, men liten utbytteøkning oppnås når sortluttilbake-føringen gjennomføres og dette resultat skyldes denøkede oppløselighet for kalsiumsaltet under de tidlige trinn av kokeoppsettet. Sortluttilbakeføring er vanlig praksis for møller som benytter satskokere og benyttes i en mengde av 10 til 50 volum-% av.den totale kokelut for å oppnå det ønskede forhold mellom lut og ved uten å tilsette ytterligere vann. Når man således benytter additivene som angitt ifølge oppfinnelsen tilveiebringer sortluttilbakeføringen den ytterligere fordel av oppløseliggjøring av metallsaltet.

Arten av det toverdige metallkation som anvendes med antrakinon er åpenbart vesentlig slik det påvises ved det funn at andre metallkationer enten ikke var så effektive eller helt var ineffektive i forhold til kalsium med henblikk på

å øke de oppnådde utbytter når antrakinon ble benyttet. F.eks. viste det enverdige litiumkation og de treverdige aluminium- og borkationer ingen forbedring i masseutbyttet i forhold til bruk av antrakinon alene mens andre toverdige metaller viste utbytteøkende egenskaper. Barium, sink og i meget mindre grad magnesium og strontium var effektive med henblikk påøkede masseutbytter anvendt sammen med antrakinon i kraftkokelut. Av de bedømte metallkationer var kalsium det mest effektive når sammenligningen baseres på en ekvimolar tilsetning av metallkation.

Det antas at kinoner andre enn antrakinon, slik som tetra-hydroantrakinon, som virker på samme måte som antrakinon i å fremme delignifisering av lignocellulose, også ville få en ytterligere øket evne til å katalysere stabiliseringen av karbohydrater under alkalisk massekoking ved samtidig tilsetning av kalsiummetallkation. Forbindelser som virker på ekvivalent måte som antrakinon inkluderer de som oksyderer karbohydratene og reduserer lignin mellomproduktene som dannes under massekoking og derved forhindrer at lignin mellomproduktene kondenserer under koking. Slike forbindelser inkluderer cykliske ketoforbindelser som beskrevet i US-PS 4 012 280. Kilden for antrakinonforbedringen på grunn av det toverdige metall og dettes anvendelighet for bruk med tilsvarende kinoner antas å ligge i evnen for kalsium til å katalysere rearrangementet av dikarbonylsukkere til alkali stabile aldonsyrer. Det er vist i litteraturen at a-dikarbonylsukker, glukoson, ved behandling med CalOH^r primært omdannes til mannonsyre mens behandling med NaOH fortrinnsvis gir arabinon- og erytronsyre som ikke er så stabile som mannonsyre i alkalisk medium. (B. Lindberg og 0. Theander,"Acta Chem Scand 22", (1968) p. 1782).

Når det gjelder antrakinonkatalysert utbytteøkning antas

det at, som en del av en cyklisk mekanisme, antrakinon katalyserer oksydasjonen av de reduserende endegrupper i karbohydratene til å danne dikarbonylsukker mellomprodukter som deretter i nærvær av alkali rearrangeres og danner en serie aldonsyrer. Dannelsen av disse syreendegrupper stabiliserer karbohydratene fra nedbrytning som ellers ville inntre. Disse syrer som varierer i stabilitet under kokeprosessen kan bryte ned og reeksponere karbohydratene mot alkalisk nedbrytning. Evnen til kalsium og åpenbart enkelte andre toverdige metallkationer til å reagere med disse dikarbonylsukker mellomprodukter for preferensielt å gi mere alkali stabile syrer antas således å være grunnen til utbytteøkningen. Derfor skulle økede utbytter, kata-lysert av kinoner andre enn antrakinoner, men som skjer ved tilsvarende kjemiske reaksjoner, økes på samme måte ved nærvær av kalsium.

Det skal derfor bemerkes at mens vekten ved oppfinnelsen hviler på den kombinerte bruk av antrakinon og kalsiumhydroksyd inkluderer rammen for oppfinnelsen: 1. Bruken av antrakinon med kalsiumhydroksyd, men inkludert kalsiumsalter som CaC^. 2. Bruken av antrakinon med andre toverdige metallkationer inkludert sink, barium, strontium og magnesium. 3. Bruken av metalikation fra den ovenfor angitte liste med et kinon forskjellig fra antrakinon som i seg selv vil vise utbytteøkende egenskaper.

De i den følgende tabell I oppførte data viser forbindelsen mellom masseutbytte og kappatallet under kraft- og sodakoke-prosessene. Disse data har forbindelse med de forskjellige nedenfor angitte eksempler såvel som dertil hørende kurver på masseutbytteforbedringen som er vist i tegningene. Disse data viser reaksjonsbetingelser for forskjellige pilotanlegg-forsøk i forbindelse med varierte reaksjonsbetingelser ved både kraft- og sodaprosessen for massekoking, både umodifi-sert og modifisert ifølge oppfinnelsen. Prosessbetingelsene for hvert forsøk angår et masseutbytte mot kappatallet og kan sammenlignes med en kontroll der den additivkinonpro-motorkombinasjon som søkes beskyttet ifølge oppfinnelsen ble benyttet.

De forsøk som er angitt med "kraft" i figur 1 og eksempel

1 er f.eks. kontrollforsøk. På samme måte er forsøkene merket "Kraft/Ca" og "Kraft/AQ" kontrollforsøk der hver av komponentene i den nye sammensetning ble benyttet alene.

Verdien i tabellen angitt som "Kraft/AQ/Ca" angir prosess-forsøk ifølge oppfinnelsen og de forbedrede masseutbytte-betingelser.

Eksempel 1.

Virkningen av en katalysator av antrakinon og kalsiumoksyd-promotor på en kraf tkokeprosess .

For å vise denøkede virkning av den nye katalysator på driften av en kraftkokeprosess ble det kjørt et prøvefor-søk i en pilotkoker under anvendelse av den nye metode. Eksemplet tjener til å illustrere den beste eller foretrukne utførelsesform av oppfinnelsen. 17000 våte gram Southern furuvedflis med et fuktighetsinnhold på omtrent

48% ble chargert til en tumlekoker med et volum på ca.

1/4 m 3. Vedflisen var siktet og blandet grundig. Flis på mer enn 28,5 mm og mindre enn 4,7 mm ble avvist. Til kokeren ble det tilsatt: a) 33,3 liter konvensjonell krafthvitlut med en konsentrasjon av aktivt alkali på

42,9 g pr. liter og med en sulfiditet på 29%; b) 3,5 liter kraftsortlut, oppnådd etter såpeskumming og med et fast-stoff innhold på 25% og en sammensetning på ca. 5,3 g pr. liter NaOH som Na20 og 10,7 g pr. liter Na2S som Na20; c) 8,73 g antrakinon; og d) 61 g kalk (CaO). Antraki-nonet tilsettes til kokeren som er chargert med vedflis,

fulgt av blandingen av kalk i sortlut og deretter hvitluten. Tatt i betraktning vedfuktigheten var det totale volum av væske 45 liter tilsvarende et forhold mellom væske og ved på 5,2.

Kokeren oppvarmes til en temperatur på 173,3°C i 60 minutter og holdes ved denne temperatur i på forhånd bestemte tidsrom (10 til 70 minutter) avhengig av det ønskede kappatall. Etter ferdig kokecyklus blir vedflisen blåst til en "blåse-tank" og deretter vasket.

Masseutbyttene fra denne prosedyre var 2 til 3% poeng over det som ble oppnådd fra kraftkok som ikke benyttet additivet og 1 til 1,5% poeng større enn kraftkok der antrakinon ble tilsatt som eneste additiv.

Heller uventet gjør tilsetningen av antrakinon-kalsiumoksyd- kombinasjonen det som hver av de individuelle komponenter ikke kan gjøre alene. Tilsetningen av kalsiumhydroksyd eller kalsiumoksyd til hvitkoklutenøker ikke masseutbyttet i noen vesentlig grad og heller ikke når økningen i masseutbyttet som oppnås ved bruk av en kjent antrakinonkatalysator alene det synergistiske punkt som oppnås ved kombina-sjonen. Tilsetningen av en blanding synes å inhibire dannelsen av arabinonsyre- og erytronsyreendegrupper og induserer dannelsen av mannonsyreendegrupper. Mannonsyre er betraktelig mere alkalistabil og er antatt å forsinke "avskalling" eller alkalinedbrytning av karbohydratene under kokingen hvorved således utbyttet økes.

Eksempel 2.

Virkning av kalsiumhydroksydtilsetning på kappa-utbytteforholdet for kraftkokeprosessen med antrakinon.

Virkningen av kalsiumhydroksyd som massekokingsadditiv

på kappa-utbytteforholdet på kraft- og kraft-antrakinon-kokeprosesser er vist i figurene 1 og 2. Anvendelsen av antrakinon var 0,1% på ovnstørr ved og mengden kalsiumhydroksyd som ble tilsatt var 0,5% på ovnstørr ved som Ca++. Kokingen ble gjennomført i en pilotkoker med et volum på ca. 1/4 m 3 ved bruk av ca. 16,5 til 18 kg vedflis med et fuktighetsinnhold på 50% vekt/vekt. De i figurene 1 og 2 angitte data viser massekokingsresultater oppnådd fra to separate Southern furuvedprøver. De benyttede betingelser og de oppnådde resultater er vist i tabell I.

I begge tilfeller blir den utbytteøkende evne for små nivåer kalsiumhydroksyd klart vist. Masseutbytteøkninger på 2 til 3% poeng over kappaområdet 50 til 100 oppnås i forhold til kraftkoking mens utbytteøkninger på 1 til 1,5% poeng oppnås når antrakinon alene benyttes.

Fra en sammenligning av resultatene som oppnås fra koking av de to separate vedprøver bemerkes det at -den totale > nettoutbytteøkning som oppnås pr. gitt lignininnhold diffe-rerer noe. Slike differanser i sluttutbyttet oppnådd blant separate vedprøver ved alkalisk koking er heller vanlige og enhver differanse i nettoutbytteøkningen som oppnås skyldes iboende differanser i vedkjemien. Det skal bemerkes at utbytteøkninger som oppnås fra antrakinontil-setning alene også skiller seg lett mellom de to forskjellige studier på samme måte som kraftkokeutbyttene når man sammen-ligner det som er oppnådd ved et gitt kappatall.

Eksempel 3.

Virkningen av kraftsortluttilbakeføring på størrelsesordenen av utbytteøkningen oppnådd fra kraft/AQ og kraft/AQ/Ca-koking.

Ved bruk av de samme kokebetingelser som i det foregående

eksempel ble kokeforsøk gjennomført ved bruk av additivene med og uten sortluttilbakeføring. For kok med sortluttil-bakeføring var den mengde sortlut som ble benyttet 70% volum/volum av den totale kokelut. Sortiuten hadde 25% faststoffer og ble oppnådd fra en kraftkokeprosess. Sortluten var såpeskummet før bruk i disse studier.

Resultatene av dette studium som vist i figurene 3 og 4 viser at mens sortluttilbakeføring ikke hadde noen virkning på kraft-antrakinonsystemet, noe som er konsistent med litteraturangivelser, hadde kraftsortlut en tydelig virkning på masseutbytter oppnådd ved kraft/AQ/Ca-system.

Mens denne ytterligere fordel kan skyldes denøkede oppløse-lighet for kalsiumkation under dannelsen av organokalsium-komplekser (fenoler, syrer, sukker osv.) kan det være at tilførsel av sortlut til pilotanleggskokeren dannes små mengder polysulfid som kan ha et utslag på masseutbyttene.

Formålet med denne illustrasjon er å vise at for å oppnå optimale fordeler fra den kombinerte bruk av antrakinon og kalsiumhydroksyd må man benytte sortluttilbakeføring.

Eksempel 4.

Virkning av kalsiumhydroksydtilsetning på kappa-utbytteforholdet for sodakoking med antrakinon.

Ved å gå frem på den måte som er beskrevet i de foregående eksempler ble det utført massekokingsstudier der den kombinerte bruk av antrakinon og kalsiumhydroksyd ble prøvet på en alkalisk kokeprosess enn kraftprosessen og sammenlignet med resultater oppnådd når antrakinon alene anvendes og når det ikke anvendes additiv. Resultatene av dette studium er vist i figur 5. For optimale resultater ble det benyttet en sodasortlut som tilbakeføring.

Disse resultater viser at de fordeler som oppstår ved den kombinerte bruk av begge additiver også gjelder en alkalisk kokeprosess forskjellig fra kraftprosessen.

Eksempel 5.

Virkningen av å benytte metallkationer andre enn kalsium

med antrakinon i alkalisk koking.

For å bestemme hvorvidt metallkationer forskjellige fra kalsium ville virke på en tilsvarende måte med antrakinon eller hvorvidt kalsium er unikt i sin evne til synergistisk å øke AQ-katalyserte utbytteøkninger, ble massekokingsstudi-ene utlagt til bedømmelse av andre divalente metallkationer såvel som til monovalente og trivalente metaller.

Prosedyren som ble fulgt var tilsvarende den for de foregående eksempler der mengden metallkation ble holdt konstant. En sammenligning av de forskjellige metaller skjedde på ekvimolar basis.

Blant de metaller som ble bedømt var: magnesium i form av magnesiumoksyd, barium som bariumhydroksyd, sink som sink-karbonat, strontium som strontiumhydroksyd, bor som borsyre, litium som litiumklorid og aluminium som aluminiumhydroksyd. Kalsium som kalsiumoksyd ble inkludert for kontrollsammen-ligning på samme måte som antrakinon uten metallsalttilsetnin<q>.

En kraftsortlut ble benyttet som tilbakeføring.

Virkningen av de forskjellige toverdige metallforbindélser

på en kraft/AQ/kappa-utbytteforholdet er vist i figur 6

og virkningen av de en- og treverdige metaller er vist i figur 7. For disse figurer ble masseutbyttene korri<g>erte for askeinnhold for derved å fjerne muligheten for å inklu-dere askeavsetning på massen ved bedømmelse av det endelig oppnådde utbvttet.

Disse resultater viser at selv om kalsium ikke er enestå-ende i sin evne til synergistisk å forbedre de AQ-kåtaly-serte utbvtteøkninqer var kalsium den mest effektive sammenlignet med andre metaller på ekvimolar basis. Barium oa sink ble funnet å være effektive på samme måte som magnesium og strontium, men i en meget mindre grad. Det enverdige litiumkation og de treverdige bor- og aluminium-kationer var ikke effektive og illustrerer således at arten av benyttede kation er vesentlig.

Eksempel 6.

Virkningen av å benytte metallkationer i alkalisk koking uten antrakinon..

For å vise at oppfinnelsen gjelder den kombinerte bruk av toverdig metall med antrakinon og ikke inkluderer bruken av metallet alene viser følgende eksempler at tilsetning av metall alene til en alkalisk kokeprosess har liten eller ingen virkning på masseutbyttene pr. gitt lignininnhold.

Igjen og som en utvidelse av forsøksprosedyren som ble gjennomført i de foregående eksempler ble det gjennoført massekoking der forskjellige metallkationer ble benyttet i kraftprosessen, men uten samtidig tilsetning av antrakinon. Som i det foregående eksempel ble masseutbyttene korri-gert for askeinnhold.

Resultatet av dette studium som vist i figur 8 viser at tilsetning av kun metall som ikke har noen vesentlig virkning på masseutbyttene som ble oppnådd pr. gitt lignininnhold. "Disse resultater viser når de kobles med utbytteøkningen som oppnås når antrakinon er tilstede, metallkationets evne og spesielt kalsium ionets, til synergistisk å forbedre AQ-katalyserte utbytteøkninger.

Mens den foregående beskrivelse tjener til å illustrere oppfinnelsen begrenses oppfinnelsens ramme kun av de ledsagende krav.

Claims (9)

1. Sammensetning for tilsetning til en koker for forbedring av utbyttet av masse oppnådd fra ligno cellulosemateriale/karakterisert ved at den omfatter: a. mellom ca. 0,01 og 1,5 vekt-% antrakinon, beregnet på lignocellulosematerialet, og b. mellom ca. 0,01 og 10,0 vekt-% av et toverdig metallsalt valgt blant kalsium, barium, stronsium, mangan og sink, beregnet på lignocellulosematerialet.

2. Sammensetning for forbedring av utbyttet av masse oppnådd ved behandling av lignocellulosemateriale i en koker med en alkalisk kokelut, karakterisert ved at luten inneholder: a. mellom ca. 0,01 og 1,5 vekt-% antrakinon, beregnet på lignocellulosematerialet, b. mellom ca. 0,01 og 10,0 vekt-% av et to-verdig metallsalt valgt blant kalsium, barium, stornsium, magnesium og sink, beregnet på cellulosematerialet, og c. brukt lut fra avløpet fra kokeren i en mengde av opptil 50 volum-% av den totale kokelut.

3. Sammensetning ifølge krav 1, karakterisert ved at det toverdige metall er kalsium hydroksyd.

4. Sammensetning ifølge krav 3, karakterisert ved at mengden antrakinon er mellom 0,05 og 0,15 vekt-%, beregnet på lignocellulosematerialet, og at mengden kalsiumhydroksyd er mellom 0,01 og 0,5 vekt-%, beregnet på lignocellulosematerialet.

5. Fremgangsmåte for delignifisering av lignocellulosemateriale, omfattende behandling av lignocellulosematerialet i en koker med en alkalisk kokelut, karakteri sert ved at kokeluten inneholder mellom ca. 0,01 og 1,5 vekt-% antrakinon og mellom ca. 0,01 og 10,0 vekt-% av et toverdig metallsalt valgt blant kalsium, barium, stornsium, magnesium og sink, begge vektmengder beregnet på vekten av lignocellulosematerialet, samt opp til 50 volum-% brukt lut avledet fra avløpet fra kokeren.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den alkaliske kokelut er en kraftlut.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den alkaliske kokelut er en sodalut.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det toverdige metallsalt er kalsiumhydroksyd.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at mengden antrakinon er mellom 0,05 og 0,15 vekt-%, mengden av kalsiumhydroksyd er mellom 0,2 og 0,5 vekt-%, begge deler beregnet på lignocellulosematerialet, og at mengden av brukt lut er mellom 10 og 50 volum-% av den totale kokelut.