Délignification prolongée en milieu alcalin à l'aide d'un réacteur à lit fixe et à faible temps de passage : application à la fabrication de la pâte à papier

Extended delignification in alkaline media in a fixed-bed reactor at low retention time. Application to the manufacture of chemical wood pulp

• Auteur / Autrice : Jonathan Robert George
• Direction : Dominique Lachenal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sulfonation

Pâte à papier -- Procédé au sulfate

Conifères

Pâte à papier -- Blanchiment

Peroxyde d'hydrogène

Résonance magnétique nucléaire

Lignine

Arbres à feuilles caduques

Anthraquinones

Mots clés libres

Sciences appliquees

Industrie des polymeres

Peintures

Bois

Pate papier

Fabrication

Mise en pate chimique

Pate sulfate

Delignification

Reacteur lit fixe

Etude experimentale

Paper pulp

Manufacturing

Chemical pulping

Sulfate pulp

Delignification

Fixed bed reactor

Experimental study

Résumé

Un reacteur a lit fixe et a faible temps de passage a ete utilise pour etudier les principes de la delignification prolongee du procede kraft dans les conditions optimales. En appliquant ces principes (cuisson modifiee), il est possible de fabriquer des pates chimiques de resineux et feuillus d'indices kappa 9-10 et 4-6, respectivement, tout en gardant des proprietes equivalents a celles de pates issues de cuisson conventionnelle. Cependant, la prolongation de la cuisson entraine une perte en hydrates de carbone, ce qui se traduit par une baisse du rendement. Une pate issue de cuisson modifiee presente une aptitude au blanchiment meilleure que celle d'une pate issue de cuisson conventionnelle. Ceci est du a des differences dans la structure de la lignine residuelle qui ont ete etudiees par rmn #1#3c. L'alcalinite plus elevee dans la cuisson conventionnelle conduit a la formation plus importante de structures stables en milieu alcalin qui s'opposent a la degradation ulterieure de la lignine. De plus, la presence de matiere organique dissoute en plus grande quantite dans le cas de la cuisson conventionnelle conduit a la formation de liaisons carbone-carbone qui sont egalement stables. La lignine residuelle d'une pate modifiee, moins affectee par ces reactions, est plus reactive et donc plus facile a eliminer. Enfin, l'application des principes de la delignification prolongee augmente egalement la selectivite d'une delignification soude-anthraquinone. Plusieurs traitements ont ete etudies afin d'ameliorer davantage la cuisson. Un pretraitement avec de la liqueur noire (liqueur en fin de cuisson) augmente la selectivite du procede kraft. Un post-traitement avec le peroxyde d'hydrogene effectue dans le reacteur de cuisson augmente le rendement et baisse l'indice kappa d'une pate par rapport a une cuisson conventionnelle. Un post-traitement avec le sulfite de sodium en milieu alcalin effectue dans le reacteur de cuisson permet de fixer des groupements acides sulfoniques sur la lignine residuelle et d'augmenter ainsi l'aptitude au blanchiment des pates.