Role of wood extractives in formation of pitch deposits in the fiberline and analytics

Thumbnail Image

Files

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Kemiantekniikan korkeakoulu | Bachelor's thesis
Electronic archive copy is available locally at the Harald Herlin Learning Centre. The staff of Aalto University has access to the electronic bachelor's theses by logging into Aaltodoc with their personal Aalto user ID. Read more about the availability of the bachelor's theses.
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2024-05-18

Department

Major/Subject

Biotuotteet

Mcode

CHEM3048

Degree programme

Kemiantekniikan kandidaattiohjelma

Language

en

Pages

25

Series

Abstract

Pitch problems are common problems at pulp mills. The problems caused by pitch manifest themselves as impurities in the pulp and in the final product, as pollutants in the process water and as solid deposits on the surfaces of the process equipment. Pitch problems bring more costs to pulp mills and thus weaken their financial profitability. At worst, pitch problems can lead to an unplanned interruption of the mill’s processes. The pitch deposits that cause pitch problems consist of many materials. They include, among other things, inorganic substances of wood, wood fibers, talcum and wood extractives. Wood extractives have a very central role in the formation of pitch deposits. Wood extractives include a diverse group of compounds that dissolve in neutral organic solvents. Because pulp mills face significant costs due to pitch problems, it is very important to study the chemical composition of the wood extractives found in pitch deposits. In particular, the chemical composition of the wood extractives of pitch deposits should be studied in order to develop better methods to prevent their formation. In this bachelor's thesis, the role of wood extractives in the formation of pitch deposits was investigated. This bachelor's thesis focused on the operations of the fiberline of kraft pulp process. Based on the material examined in the literature review, it seems that lipophilic wood extractives are the most important extractives in terms of the formation of pitch deposits. This literature review dis-cusses the role of wood extractives in a living tree, the formation of pitch deposits and their prevention in the production of kraft pulp, as well as analytical methods for the qualitative and quantitative analysis of wood extractives. More solutions are constantly being developed to prevent the formation of pitch deposits. In particular, the asbestos in talcum and the health problems related to it have increased the need to develop new solutions to pitch problems.

Pihkaongelmat ovat yleisiä ongelmia sellutehtailla. Pihkasta johtuvat ongelmat näyttäytyvät muun muassa epäpuhtauksina sellussa sekä lopputuotteessa, saasteina prosessivesissä ja kiinteinä kertyminä prosessilaitteiston pinnoilla. Pihkaongelmat tuovat lisää kuluja sellutehtaille ja heikentävät näin niiden taloudellista kannattavuutta. Pahimmillaan pihkaongelmat voivat johtaa tehtaan prosessien suunnittelemattomaan keskeyttämiseen. Pihkaongelmia aiheuttavat pihkakertymät koostuvat monista ainesosasista. Näitä ainesosasia ovat pihkan lisäksi muun muassa puun epäorgaaniset aineet, puukuidut, talkki ja puun uuteaineet. Puun uuteaineilla on hyvin keskeinen rooli pihkakertymien muodostumisessa. Puun uuteaineisiin lukeutuu monipuolinen joukko erilaisia kemiallisia yhdisteitä, jotka liukenevat neutraaleihin orgaanisiin liuottimiin. Koska sellutehtaille aiheutuu merkittäviä kuluja pihkakertymistä johtuvista ongelmista, on hyvin tärkeää tutkia pihkakertymistä löytyvien puun uuteaineiden kemiallista koostumusta. Erityisesti prosessilaitteiston pinnoilta löytyvien pihkakertymien puun uuteaineiden kemiallista koostumusta on syytä tutkia, jotta voidaan kehittää parempia menetelmiä niiden muodostumisen ehkäisemiseksi. Tässä kandidaatintyössä tutkittiin puun uuteaineiden merkitystä pihkajämien muodostumisessa. Kandidaatintyössä keskityttiin sulfaattisellun valmistusprosessin kuitulinjan operaatioihin. Kirjallisuuskatsauksessa tutkitun materiaalin perusteella vaikuttaa siltä, että lipofiiliset puun uuteaineet ovat tärkeimpiä uuteaineita pihkakertymien muodostumisen kannalta. Tässä kirjallisuuskatsauksessa käsitellään puun uuteaineiden roolia elävässä puussa, pihkakertymien muodostumista ja niiden ehkäisyä sulfaattisellun valmistuksessa, sekä analyyttisiä menetelmiä puun uuteaineiden kvalitatiiviseen ja kvantitatiiviseen analysointiin. Pihkakertymien muodostumista ehkäiseviä ratkaisuja kehitetään jatkuvasti lisää. Erityisesti talkin sisältämä asbesti ja sen aiheuttamat terveysongelmat ovat lisänneet tarvetta kehittää uusia pihkaongelmien ratkaisukeinoja.

Description

Supervisor

Kontturi, Eero

Thesis advisor

Dou, Jinze

Keywords

wood extractives, pitch, kraft pulp, fiberline

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202406184577

Collections

[kand] Kemian tekniikan korkeakoulu / CHEM