Amélioration de la délignification à l’oxygène grâce à l’utilisation d’additifs adaptés
Dans les usines de pâte kraft, la délignification à l’oxygène est une opération unitaire qui s’intercale entre la cuisson (mise en pâte) et les étapes de blanchiment. Son principal objectif est de réduire la teneur en lignine (ou indice kappa) de la pâte avant les étapes de blanchiment. Son importance réside dans sa capacité à éliminer sélectivement 25 à 50 % (en une seule étape) de la lignine résiduelle de la pâte « brune ». Un système à deux étapes peut atteindre un rendement de délignification de 50 à 70 % selon la conception et les conditions d’opération. La quantité de lignine entrant dans l’unité de blanchiment étant réduite, la quantité de produits chimiques nécessaires pour atteindre le niveau de blancheur cible est moindre. Cela se traduit par des économies significatives, l’oxygène étant beaucoup moins coûteux que le dioxyde de chlore, le peroxyde d’hydrogène ou l’hydroxyde de sodium.
Un autre avantage de la délignification à l’oxygène concerne son impact sur la charge en matières organiques du système de traitement des eaux usées. Comme les filtrats issus de l’étape ( ou des étapes) à l’oxygène sont recyclés vers le cycle de récupération, moins de matières organiques [généralement quantifiées par la demande biologique en oxygène (DBO), la demande chimique en oxygène (DCO), la couleur et les halogénures organiques adsorbables (AOX)] se retrouvent dans le système de traitement des eaux usées.
Comparée à la prolongation de la délignification par cuisson dans le lessiveur , la délignification à l’oxygène présente une meilleure sélectivité (viscosité plus élevée pour un indice kappa donné), ce qui se traduit par un rendement plus élevé. Cependant, sa sélectivité est limitée car la délignification à l’oxygène génère des radicaux libres indésirables susceptibles d’ attaquer la cellulose, entraînant une réduction significative de la résistance de la pâte, notamment pour des rendements de délignification à l’oxygène élevés. Afin de pallier ce problème, FPInnovations teste les performances d’additifs adaptés (par exemple, des catalyseurs ou des piégeurs de radicaux libres) pour améliorer la délignification à l’oxygène des pâtes de résineux. Un catalyseur économique a récemment été identifié et évalué à l’échelle pilote chez FPInnovations. L’ajout de ce catalyseur au procédé de délignification à l’oxygène, a permis de réduire l’indice kappa de 0,5 unité et d’augmenter de 0,4 % la blancheur ISO finale de la pâte après blanchiment. Ceci correspond à une réduction d’au moins 0,44 kg de dioxyde de chlore par tonne de pâte lors du blanchiment, sans incidence sur les propriétés de résistance de la pâte. Pour la prochaine étape, FPInnovations s’apprête à vérifier ces résultats dans une usine de pâte kraft d’un de ses membres.
Pour plus d’informations, veuillez contacter
Theodore Radiotis, Chercheur principal chez FPInnovations
Ce projet est financé [en partie] par Programme d’innovation forestière du gouvernement du Canada.
