Efficient Washing of Papergrade Pulp in the Kraft Process
Tid: Fr 2026-03-20 kl 10.00
Plats: F3, Lindstedtvägen 26
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/66280301517
Språk: Engelska
Ämnesområde: Fiber- och polymervetenskap
Respondent: Eashwara Raju Senthilkumar , Träkemi och massateknologi, Olena Sevastyanova
Opponent: Professor Hasan Jameel, North Carolina State University, USA
Handledare: Docent Olena Sevastyanova, Träkemi och massateknologi, Wallenberg Wood Science Center; Professor Gunnar Henriksson, Träkemi och massateknologi, Wallenberg Wood Science Center; Professor Tomas Vikström, Fiberprocesser
QC 20260225
Abstract
Tvättning av blåsledningsmassa är en kritisk enhetsoperation i sulfatmassaframställning och avlägsnar lösligt lignin och andra organiska ämnen från massan före vidare delignifiering och blekning. En effektiv tvättning förbättrar massakvalitet och minskar kemikalieförbrukning, vilket bidrar till bättre miljömässiga och ekonomiska resultat. En utmaning i moderna kraftmassafabriker är ligninåteravsättning under tvättning, särskilt under förhållanden med lutåtervinning, processlutning och hög jonstyrka. Detta arbete ger en mekanistisk förståelse för ligninborttagning, transport och återavsättning vid tvättning av barrblåsledningsmassa. Studien undersöker hur fysikalisk-kemiska parametrar – inklusive lutsammansättning, jonstyrka, pH, alkalitillsats, tvåvärda katjoner samt lagringsförhållanden (lagringstid och temperatur) – påverkar lignindiffusion, särskilt för ligninfraktioner med högre molekylvikt, samt stabiliteten hos löst lignin i tvättvätskan och lignin– fiberyteinteraktioner. En kombination av tvättexperiment i laboratorieskala, filtratanalys, massakarakterisering och ligninlakningsstudier användes för att isolera och undersöka dessa samverkande mekanismer. Resultaten visar att ligninborttagning ofta är begränsad av diffusion från fiberväggen och att stabiliteten hos löst lignin påverkas starkt av jonstyrka och jonspecifika effekter. Sulfatrika lösningar med hög jonstyrka främjar ligninaggregering och återavsättning, medan förhöjt pH och kontrollerad alkalitillsats ökar ligninets löslighet och minskar återavsättning inom definierade gränser. Lagringstid och temperatur visade sig ha en signifikant effekt på lignindiffusionen, särskilt för ligninfraktioner med högre molekylvikt. Sammanfattningsvis visar detta arbete att tvättning av blåsledningsmassa styrs av samspelet mellan diffusionskontrollerad transport, termodynamisk stabilitet hos löst lignin samt ytdrivna återdeponeringsfenomen. De mekanistiska insikterna som erhållits utgör en grund för att optimera tvättstrategier, minska ligninåteravsättning samt förbättra hållbarhet och effektivitet i sulfatmassaframställning.