Formation of AOX during softwood initial bleaching

Abstract

Tuotantolaitosten päästöt ovat viime vuosina olleet yhä enemmän huomion kohteena, kun sekä ihmisten ympäristötietoisuus että yritysten tavoite kustannusten minimoimiseen mm. kemikaalinkäyttöä vähentämällä on kasvanut. Tämä on johtanut klooridioksidivalkaisun tehokkuuden ja päästöjen tutkimuksen lisääntymiseen. Klooridioksidivalkaisussa syntyy alikloorihapoketta (HOCl) ja klooria, jotka ovat keskenään tasapainossa. Tähän tasapainoon vaikuttaa sekä pH että kloridi-ionikonsentraatio siten, että kloorin osuus kasvaa pH:n alentuessa tai kloridi-ionikonsentraation kasvaessa. Sekä HOCl että kloori muodostavat orgaanisia klooriyhdisteitä, mutta vähemmän selektiivisempi kloori huomattavasti enemmän. Tämän vuoksi tasapainon säilyttäminen alikloorihapoketta suosivana on ensiarvoisen tärkeätä. On havaittu, että osa AOX:stä hajoaa valkaisun jälkeen, minkä vuoksi AOX voidaan jakaa stabiiliin ja epästabiiliin AOX:ään. Koska stabiilin AOX:n määrittämiseksi ei ole ollut olemassa mitään menetelmää, jouduttiin sellainen kehittämään ennen varsinaisten kokeiden aloittamista.

Tässä työssä tutkittiin alkuvalkaisun suodoksen orgaanisia klooriyhdisteitä (AOX) ja klooridioksidivalkaisussa käytetyn pH:n vaikutusta niiden syntymiseen. Kokonais-AOX:n lisäksi selvitettiin myös stabiilin AOX:n sekä valittujen kloorifenolien, -katekolien ja -guajakolien muodostumista. Klooridioksidivalkaisut suoritettiin vakiolämpötilassa ja -paineessa vaihtelemalla loppu-pH:ta. ClO2-annoksena käytettiin 24 kg akt.Cl / Adt ja vertailun vuoksi suoritettiin myös muutama valkaisu korkeammalla klooridioksidiannoksella. Muutamille valituille näytteille suoritettiin lisäksi alkaliuutto. Tulosten perusteella voidaan todeta, että loppu-pH:n aleneminen kasvattaa syntyvän kokonais-AOX:n määrää eksponentiaalisesti, kuten etukäteen oli oletettavissa. Stabiilin AOX:n suhteen tällaista ei yllättäen ollut huomattavissa, vaan sen määrä vaikutti olevan vakio. Suuremmalla ClO2-annoksella stabiilia AOX:ää näytti muodostuvan enemmän, mutta näiden tulosten perusteella johtopäätöksiä ei voi vetää. Oletettavasti ClO2-valkaisussa syntyvän HOCl:n ja kloorin määrän keskinäinen suhde vaikuttaa siihen kuinka paljon epästabiilia ja stabiilia AOX:ää muodostuu. Selektiivisempi HOCl muodostanee pääasiassa stabiilia AOX:ää, kun taas Cl2 muodostanee molempia, joskin todennäköisesti pääasiassa epästabiilia AOX:ää. Lisäksi työssä mitattiin massan ominaisuuksia, jotta vaikutukset sellun laatuun olisivat myös selvillä.