Da viele Bleichchemikalien reaktiv und beim Transport gefährlich sind, werden sie vor Ort oder in der Nähe hergestellt. Chlordioxid (ClO2), Natriumhypochlorit (NaOCl) und Persäuren werden immer vor Ort hergestellt, während Chlor (Cl2) und Natriumhydroxid oder Ätzmittel (NaOH) werden normalerweise außerhalb des Standorts hergestellt. Tallöl, ein Produkt, das aus dem Harz und den Fettsäuren gewonnen wird, die beim Kraftkochen extrahiert werden, kann vor Ort oder außerhalb raffiniert werden. Terpentin, ein leichteres Kraft-Nebenprodukt, wird oft vor Ort gesammelt und konzentriert und an anderer Stelle raffiniert.
Chlordioxid
Chlordioxid (ClO2) ist ein hochreaktives grünlich-gelbes Gas. Es ist giftig und ätzend, explodiert bei hohen Konzentrationen (10 %) und wird schnell zu Cl reduziert2 und O2 in Gegenwart von ultraviolettem Licht. Es muss als verdünntes Gas hergestellt und als verdünnte Flüssigkeit gelagert werden, was einen Massentransport unmöglich macht.
ClO2 entsteht durch Reduktion von Natriumchlorat (Na2ClO3) mit SO2, Methanol, Salz oder Salzsäure. Das den Reaktor verlassende Gas wird kondensiert und als 10%ige flüssige Lösung gespeichert. Moderne ClO2 Generatoren arbeiten mit einem Wirkungsgrad von 95 % oder mehr, und die geringe Menge an Cl2 Das anfallende Abgas wird gesammelt oder aus dem Abgas ausgewaschen. Abhängig von der Reinheit der zugeführten Chemikalien, der Temperatur und anderen Prozessvariablen können Nebenreaktionen auftreten. Nebenprodukte werden in den Prozess zurückgeführt und verbrauchte Chemikalien werden neutralisiert und entsorgt.
Natriumhypochlorit
Natriumhypochlorit (NaOCl) wird durch die Kombination von Cl hergestellt2 mit einer verdünnten NaOH-Lösung. Es ist ein einfacher, automatisierter Prozess, der fast keinen Eingriff erfordert. Der Prozess wird gesteuert, indem die Laugekonzentration so aufrechterhalten wird, dass das restliche Cl2 im Prozessbehälter wird minimiert.
Chlor und Ätzmittel
Chlor (Cl2), das seit dem frühen 1800. Jahrhundert als Bleichmittel verwendet wird, ist ein hochreaktives, giftiges, grün gefärbtes Gas, das bei Feuchtigkeit korrosiv wird. Chlor wird normalerweise durch Elektrolyse von Sole (NaCl) zu Cl hergestellt2 und NaOH in regionalen Anlagen und als reine Flüssigkeit zum Kunden transportiert. Drei Methoden werden verwendet, um Cl herzustellen2 im industriellen Maßstab: die Quecksilberzelle, die Diaphragmazelle und als neueste Entwicklung die Membranzelle. Kl2 entsteht immer an der Anode. Anschließend wird es gekühlt, gereinigt, getrocknet, verflüssigt und zur Mühle transportiert. In großen oder abgelegenen Zellstofffabriken können lokale Einrichtungen errichtet werden, und die Cl2 kann als Gas transportiert werden.
Die Qualität von NaOH hängt davon ab, welches der drei Verfahren angewendet wird. Bei der älteren Quecksilberzellenmethode verbinden sich Natrium und Quecksilber zu einem Amalgam, das mit Wasser zersetzt wird. Das resultierende NaOH ist nahezu rein. Einer der Nachteile dieses Verfahrens besteht darin, dass Quecksilber den Arbeitsplatz verunreinigt und zu ernsthaften Umweltproblemen geführt hat. Das von der Diaphragmazelle erzeugte NaOH wird mit der verbrauchten Sole entfernt und konzentriert, damit das Salz kristallisieren und sich abtrennen kann. Asbest wird als Diaphragma verwendet. Das reinste NaOH wird in Membranzellen hergestellt. Eine halbdurchlässige Membran auf Harzbasis lässt Natriumionen ohne Sole oder Chlorionen passieren und verbindet sich mit Wasser, das der Kathodenkammer zugesetzt wird, um reines NaOH zu bilden. Wasserstoffgas ist ein Nebenprodukt jedes Prozesses. Es wird normalerweise behandelt und entweder in anderen Prozessen oder als Brennstoff verwendet.
Tallöl-Produktion
Kraft-Aufschluss von stark harzigen Arten wie Kiefer erzeugt Natriumseifen aus Harz und Fettsäuren. Die Seife wird aus Schwarzlauge-Lagertanks und aus Seifenentrahmungstanks gesammelt, die sich in der Verdampferkette des Chemikalienrückgewinnungsverfahrens befinden. Raffinierte Seife oder Tallöl können als Kraftstoffadditiv, Staubbindemittel, Straßenstabilisator, Pflasterbindemittel und Dachflussmittel verwendet werden.
In der Verarbeitungsanlage wird Seife in Primärtanks gelagert, damit sich die Schwarzlauge am Boden absetzen kann. Die Seife steigt auf und läuft in einen zweiten Vorratsbehälter über. Schwefelsäure und die dekantierte Seife werden in einen Reaktor eingespeist, auf 100°C erhitzt, gerührt und dann absetzen gelassen. Nach dem Absetzen über Nacht wird das rohe Tallöl in ein Lagergefäß dekantiert und für einen weiteren Tag stehen gelassen. Die obere Fraktion gilt als trockenes rohes Tallöl und wird versandfertig zur Lagerung gepumpt. Das gekochte Lignin in der unteren Fraktion wird Teil der nachfolgenden Charge. Die verbrauchte Schwefelsäure wird in einen Lagertank gepumpt, und jegliches mitgerissene Lignin kann sich am Boden absetzen. Das im Reaktor verbliebene Lignin wird für mehrere Kochvorgänge konzentriert, in 20 % Ätzmittel gelöst und in den primären Seifentank zurückgeführt. In regelmäßigen Abständen werden die gesammelte Schwarzlauge und das Restlignin aus allen Quellen konzentriert und als Brennstoff verbrannt.
Terpentin-Rückgewinnung
Gase aus den Zellstoffkochern und Kondensat aus Schwarzlaugenverdampfern können zur Rückgewinnung von Terpentin gesammelt werden. Die Gase werden kondensiert, kombiniert, dann von Terpentin befreit, das wieder kondensiert, gesammelt und zu einem Dekanter geleitet wird. Die obere Fraktion des Dekanters wird abgezogen und der Lagerung zugeführt, während die untere Fraktion zum Stripper zurückgeführt wird. Rohes Terpentin wird getrennt vom Rest des Sammelsystems gelagert, da es schädlich und brennbar ist, und wird normalerweise außerhalb des Standorts verarbeitet. Alle nicht kondensierbaren Gase werden gesammelt und entweder in den Kraftkesseln, dem Kalkofen oder einem speziellen Ofen verbrannt. Das Terpentin kann zur Verwendung in Kampfer, Kunstharzen, Lösungsmitteln, Flotationsmitteln und Insektiziden verarbeitet werden.