Debido a que muchas sustancias químicas blanqueadoras son reactivas y peligrosas para el transporte, se producen en el sitio o en las cercanías. Dióxido de cloro (ClO2), el hipoclorito de sodio (NaOCl) y los perácidos se producen siempre in situ, mientras que el cloro (Cl2) y el hidróxido de sodio o cáustico (NaOH) generalmente se producen fuera del sitio. El aceite de resina, un producto derivado de la resina y los ácidos grasos que se extraen durante la cocción kraft, se puede refinar dentro o fuera del sitio. La trementina, un subproducto kraft de fracción más ligera, a menudo se recolecta y concentra en el sitio y se refina en otro lugar.
Dióxido de cloro
Dióxido de cloro (ClO2) es un gas de color amarillo verdoso altamente reactivo. Es tóxico y corrosivo, explota a altas concentraciones (10%) y se reduce rápidamente a Cl2 Y O2 en presencia de luz ultravioleta. Debe prepararse como gas diluido y almacenarse como líquido diluido, lo que imposibilita el transporte a granel.
ClO2 se genera al reducir el clorato de sodio (Na2ClO3) con SO2, metanol, sal o ácido clorhídrico. El gas que sale del reactor se condensa y almacena como una solución líquida al 10%. ClO moderno2 Los generadores funcionan con una eficiencia del 95 % o superior, y la pequeña cantidad de Cl2 que se produzca se recolectará o eliminará del gas de ventilación. Pueden ocurrir reacciones secundarias según la pureza de los productos químicos de alimentación, la temperatura y otras variables del proceso. Los subproductos se devuelven al proceso y los productos químicos gastados se neutralizan y se drenan.
Hipoclorito de sodio
El hipoclorito de sodio (NaOCl) se produce combinando Cl2 con una solución diluida de NaOH. Es un proceso simple y automatizado que casi no requiere intervención. El proceso se controla manteniendo la concentración cáustica tal que el Cl residual2 en el recipiente de proceso se minimiza.
Cloro y Cáustico
Cloro (Cl2), utilizado como agente blanqueador desde principios del siglo XIX, es un gas de color verde altamente reactivo y tóxico que se vuelve corrosivo en presencia de humedad. El cloro generalmente se fabrica mediante la electrólisis de salmuera (NaCl) en Cl2 y NaOH en instalaciones regionales, y transportado al cliente como líquido puro. Se utilizan tres métodos para producir Cl2 a escala industrial: la celda de mercurio, la celda de diafragma y el desarrollo más reciente, la celda de membrana. cl2 siempre se produce en el ánodo. Luego se enfría, purifica, seca, licua y transporta al molino. En plantas de celulosa grandes o remotas, se pueden construir instalaciones locales y el Cl2 puede ser transportado como un gas.
La calidad del NaOH depende de cuál de los tres procesos se utilice. En el antiguo método de celda de mercurio, el sodio y el mercurio se combinan para formar una amalgama que se descompone con agua. El NaOH resultante es casi puro. Una de las deficiencias de este proceso es que el mercurio contamina el lugar de trabajo y ha resultado en serios problemas ambientales. El NaOH producido en la celda de diafragma se elimina con la salmuera gastada y se concentra para permitir que la sal cristalice y se separe. El asbesto se utiliza como diafragma. El NaOH más puro se produce en las células de membrana. Una membrana semipermeable a base de resina permite que los iones de sodio pasen sin la salmuera o los iones de cloro y se combinen con el agua añadida a la cámara del cátodo para formar NaOH puro. El gas hidrógeno es un subproducto de cada proceso. Suele tratarse y utilizarse en otros procesos o como combustible.
Producción de aceite de resina
La pulpa kraft de especies altamente resinosas como el pino produce jabones de sodio de resina y ácidos grasos. El jabón se recolecta de los tanques de almacenamiento de licor negro y de los tanques de desnatado de jabón que se ubican en el tren evaporador del proceso de recuperación química. El jabón refinado o el aceite de resina se pueden usar como aditivo para combustible, agente de control de polvo, estabilizador de caminos, aglutinante de pavimento y fundente para techos.
En la planta de procesamiento, el jabón se almacena en tanques primarios para permitir que el licor negro se asiente en el fondo. El jabón sube y se desborda en un segundo tanque de almacenamiento. El ácido sulfúrico y el jabón decantado se introducen en un reactor, se calientan a 100°C, se agitan y luego se dejan sedimentar. Después de reposar durante la noche, el tall oil crudo se decanta en un recipiente de almacenamiento y se deja reposar un día más. La fracción superior se considera tall oil crudo seco y se bombea al almacenamiento, listo para su envío. La lignina cocida en la fracción inferior pasará a formar parte del lote subsiguiente. El ácido sulfúrico gastado se bombea a un tanque de almacenamiento y se deja que la lignina arrastrada se deposite en el fondo. La lignina que queda en el reactor se concentra durante varias cocciones, se disuelve en cáustica al 20 % y se devuelve al tanque de jabón primario. Periódicamente, el licor negro recolectado y la lignina residual de todas las fuentes se concentran y se queman como combustible.
Recuperación de trementina
Los gases de los digestores y el condensado de los evaporadores de licor negro pueden recolectarse para recuperar la trementina. Los gases se condensan, se combinan y luego se les quita la trementina, que se vuelve a condensar, recolectar y enviar a un decantador. La fracción superior del decantador se extrae y se envía a almacenamiento, mientras que la fracción inferior se recicla al separador. La trementina cruda se almacena por separado del resto del sistema de recolección porque es nociva e inflamable y, por lo general, se procesa fuera del sitio. Todos los gases no condensables son recolectados e incinerados ya sea en las calderas de potencia, el horno de cal o un horno dedicado. La trementina se puede procesar para su uso en alcanfor, resinas sintéticas, solventes, agentes de flotación e insecticidas.