Delignifiering under sulfat koket innefattar både kemisk nedbrytning och fysisk upplösning av lignin, för vilket närvaron av oorganiska salter, oorganiska anjoner samt oorganiska katjoner (sammantaget benämnda som "Non-process elements", NPEs på engelska) kan ha inverkan på delignifieringens hastighet. Tidigare studier har funnit att ved med högt kalciuminnehåll är svårdelignifierad och att kalcium har potentiell inverkan på ligninlöslighet och kappatal. Att avlägsna kalcium från ved är svårt, men vissa studier har visat att detta kan motverka ovannämnda2(4)inverkan och öka delignifieringen. Denna studie har studerat effekten av kalcium under delignifieringen på fyra prover av Eucalyptus dunnii tagna från olika marktyper, åldrar, kalciumhalt samt geografisk plats (i Uruguay). Målet har varit att undersöka kalciumets inverkan under delignifieringen och dess effekt på massautbytet. Fyra satser av vardera vedmat erial kokades i stålautoklaver med följande parametrar: 18 % effektiv alkali, 35 % sulfiditet, 1 h impregnering vid 110 °C, 2,75 h, 3 h, 3,25 h respektive 3,5 h koktider (för vardera sats) vid 145 °C. Provet med den högsta kalciumhalten om 4668 mg/kg kunde dock inte delignifieras, vare sig vid dessa kokparametrar eller vid en temperaturökning till 155 °C och en resulterande H-faktor på 735 enheter – motsvarande 7 h koktid vid 145 °C – och analyserades inte vidare i studien. Resultaten visar på en negativ effekt från kalcium avseende både delignifieringshastighet och utbyte: Eucalyptus med en lägre kalciumhalt på 705 mg/kg gav massa med kappatal 13 efter kokning, medan eucalyptus med 1500 mg/kg kalcium efter samma kokning gav massa med kappatal 17. Motsvarande utbyte för dessa massor var 48 % för provet med lägre kalciumhalt och 46 % för provet med högre kalciumhalt. Kvantifiering av modifierat kappa och uronsyror bekräftade att ovannämnda effekter inte berodde på inverkan från hexennuronsyra i massan. / Delignification during sulphate cooking involves both chemical degradation and physical solubilization of lignin where the presence of non-process elements (NPEs), inorganic salts, anions or cations in the process could affect the rate of delignification. Previous studies also indicate that wood with higher calcium content is challenging to delignify which would affect the lignin solubility and increase kappa number. Besides, the removal of calcium from Eucalyptus is difficult. However, some study suggests that removal of calcium before the process increases the rate of delignification. This work studies the effect of calcium in four Eucalyptus dunnii samples of different soil type, age, different calcium content and Uruguayan geographical areas during the delignification process. The aim is to study the influence of calcium during the delignification in kraft cooking and its effects on pulp yield in Eucalyptus dunnii. Four batches of each material were cooked in a steel autoclaves with the following parameters: 18% effective alkali, 35% sulphidity, 1 h impregnation at 110 ° C, 2.75 h, 3 h, 3.25 h and 3.5 h cooking times, respectively (for each batch) at 145 ° C. Besides, sample with Ca-4668 mg/kg were not able to defibrate at common cooking conditions and even after altering the cooking conditions to higher temperature 155℃, H-Factor to be 735 (cooking time of 7 hours) and were not analyzed further in the study. Results suggest that there is a detrimental influence of calcium on delignification during the kraft cooking process, and it also affects the pulp yield in Eucalyptus dunnii. Eucalyptus with a lower calcium content of 705 mg / kg gave pulp with kappa number 13 after cooking, while eucalyptus at 1500 mg / kg calcium after the same cooking time gave pulp with kappa number 17. Corresponding yield for these pulps were 48% for the lower calcium sample and 46% for the higher sample calcium content. A slower rate of delignification with higher kappa number and lower overall pulp yield are the results of higher calcium content in Eucalyptus dunnii. Quantification of modified kappa and uronic acids confirm that the effect of calcium on kappa is due to residual lignin and not by the presence of hexenuronic acids.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-288974 |
| Date | January 2019 |
| Creators | Senthilkumar, Eashwara Raju |
| Publisher | KTH, Skolan för kemi, bioteknologi och hälsa (CBH) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-CBH-GRU ; 2020:286 |
Page generated in 0.0034 seconds