The effect of incoming kappa number on optimal ECF bleaching of softwood kraft pulp

摘要

Single and double O_2 stages, with and without H_2O_2 reinforcement, were carried out on a softwood kraft pulp kappa 26.8 to optimize bulk delignification before ECF bleaching. Based on percentage delignification, retained fibre strength and operating cost, a double O_2 stage without H_2O_2 was found to be most effective delignification process. ECF bleaching experiments were undertaken in the laboratory to determine the effect of incoming kappa on chemical consumption. In comparing D_0EopDEpD to D_0EoDED, 1 kg H_2O_2 replaced 1.17 kg ClO_2 when 3.5 + 0.5 kg H_2O_2 were added in the Eop and E_2p stages, while reducing the kappa factor in D_0 from 0.20 to 0.16 for a 26.8-kappa pulp. When the same experiments were carried out on a 10.9-kappa pulp, the optimum replacement ratio was reduced to 0.95 kg ClO_2 / kg H_2O_2. For fully bleached pulps at 90% ISO and 400 CSF made from 26.8 and 10.9-kappa pulps, OOD_0EopDEpD retains 1-2% less tensile index and 3 to 5.5% less tear strength than OOD_0EoDED. Cumulative AOX and BOD_5 were reduced by 36 to 51% and 24 to 57%, respectively, and O_2 delignification before ECF bleaching deceased TOX by 17 to 33% in the final bleached pulps.%Des étapes O_2 simples et doubles, avec ou sans renforcement avec du H_2O_2, ont été exécutées avec une pâte kraft de résineux à un indice Kappa de 26,8 afin d'optimiser la délignification en vrac avant le blanchiment sans chlore élémentaire. Sur la base du pourcentage de délignification, de la résistance rémanente des fibres et du coût d'exploitation, des étapes O_2 doubles sans H_2O_2 se sont avérées être le processus le plus efficace pour la délignification. Les essais de blanchiment sans chlore élémentaire ont été effectués en laboratoire, afin de déterminer l'effet de l'indice Kappa entrant sur la consommation de produits chimiques. Lors de la comparaison de D_0EopDEpD à D_0EoDED, 1 kg de H202 a remplacé 1,17 kg de ClO_2 lorsque 3,5 + 0,5 kg de H_2O_2 ont été ajoutés aux étapes Eop et E_2p, tout en réduisant l'indice Kappa dans D_0 de 0,10 à 0,16 pour une pâte avec un indice Kappa de 26,8. Lorsque les mêmes essais ont été effectués avec une pâte présentant un indice Kappa de 10,9, le ratio optimum de remplacement a été réduit à 0,95 kg de ClO_2/kg H_2O_2. Pour les pâtes hautement blanchies à 90 % ISO et 400 CSF fabriquées à partir de pâtes à des indices Kappa de 26,8 et 10,9, OOD_0EopDEpD retenait 1 à 2 % moins de force de traction et 3 à 5,5 % moins de résistance au déchirement que OOD_0EoDED. Les COHA et la DBO_5 cumulatifs ont été réduits respectivement de 36 à 51 % et de 24 à 57 %, et la délignification par O_2 avant le blanchiment sans chlore élémentaire a diminué la quantité d'halogènes organiques totaux de 17 à 33 % dans la pâte blanchie finale.