NEDERLANDS PROEFSTATION TOOK STROVERWERKING TE GRONINGEN

ï £3 IL

NEDERLANDS PROEFSTATION TOOK STROVERWERKING

*

TE GRONINGEN

J

VERGELIJKING TUSSEN Sil WAARDERING VAN 4 VERSCIULLENBE IŒTH0DEN TER BEREIDING VAK CELST6F UIT G-RAANSTROi;

Lezing t e houden op 17 December 1947 t e D e l f t .

dooï

I r . E.L.Ritiacn.

4*

. jr

. ' :• m

/geheten

. -'• / < ,~v

<Jt ;

3i £

mm- VBR63LIJKIBG TU532II EK ,1 AARDJtlKS VAN 4 VERSCHILLENDE MEÎHOBEB

1ER BBRSIDIRS YAH CELSTOF UIT QRAAHSTRO«

Lésina te houden op 17 December 1947 te Delft.

Mynheer de Voorzitter, Daaes es Heren,

•>vf3 _A,Vj

? »

m

i <• *" ^v Inleiding.

De fabricage van. een grondstof voor witte papieren, hierum te witte eelstof, uitgaande van graanstro, is een actueel ond«r»#i$i*

Waar in ons land slechts &4n fabriek werkt, welke ran oudaher een gelijke eelstof produceert, doch waarvan de produotiee&paeiteit 14$

na niet toe re ilea ûd: is om de wit papierfabrieken in ons' land van grondstof te voorzien, is het begrijpelijk dat alleen reeds Hit die#

de van een voor ons actueel onderwerp ban worden gesproken» V"

Een ieder, dio zioh hiermede bezig houdt, vraagt zich in eerste af: hoe maakt men witte oelstof uit graanstro 'en vervolgens wat meest geschikte methode. Witte eelstof kan men op tal lose wijten uit

stro maken, doch praotisch is het aantal methoden beperkt tot de V9T|fHljh>î - Monosulfiet-, natron-, sulfaat- en Pomilio proerfdrf en nog een gre*ï>

drf's, welke tot heden in het groot niet zijn uitgevoerd, wm&rwmt Ut'-Jmsß' vertegenwoordiger kies het procédé van Hilpert en talthert waaraan .'

lil;

aan het slot van mijn betoog nog enige aandacht sal schenken. De hoofdscho­

tel vormen de 4 eerstgenoemde proc^d^'s welke gekemaerkt wordendoord*

volgende bijzonderheden.

Bij het monosulfiet-, natron- en sulfaatprocrfd^ wordt het stro -onder druk gekookt met resp. KagSO^, NaOH en een aongsel van KaOH + Kag3, waarbij in alle drie gevallen doorgaans steeds een weinig Ka^CO^ aanwezig is en men

de HagSOj-oplossing veelal instelt op een hogere alkaliteit dan "^3 zelf vermag te produceren.

Bedoelde chemicaliën moet men- wil het procédtf economisch «»gelijk

zijn-

uit de verbruikte kookvloeistof (zv/artloogterug winnen door dese ia te dampen, te drogen, te behandelen bij minstens roodgloeihitte, waarbij is alle gevallen in hoofdzaak NanfiO* ontstaat.

Bij het monosulfietprocrfdé sit men deze om met SOg-gas tot »> Sil-,

natronproc^drf rast CaO tot NaOH en bij het sulfaat pro erfdtf v oegt men bij het tydena de thermische behandeling Na„SC. toe, welke gereduceerd wordt tot B»-3 ter vervanging van de altijd loge zwavelverliexen, doch ook bij het suffaat«*

procédé moet met kalk gecanstiseerd worden.

Bedoelde thermische behandeling is meestal een gewone verbranding, welke men bij. het sulfaatproerfdrf liefst op grond van het baanbrekende werk van Moore^aitvoert met de nog stroopvormige ingedikte zwartloog.

Voor het mono sul fie tprocrfdrf geeft dit op de duur moeilijkheden, welke MIS echter kan ondervangen door de dikke stroop te calcineren bij afwezigheid van zuurstof, de verkregen kool vervolgens te extraheren, hetgeen nee*,- vlot gaat en waarbij terstond een vrijwel kleurloze en uiterst gecoseentseer- de soda-oplossing wordt verkregen, waarna de kool bij lage tefc^**t«IUr' ; - met rookgassen gedroogd kan worden om alsdan gewoon onder de vuren tl

worden verstookt. g *1 -

De zwavel verdwijnt grotendeels als organisohe zw ave lve rbindingen, welk» . in de vuren verbrand moeten worden. Dit de rookgassen kan de SÔ® vervel» ^ gens uitgewassen worden.

Ons is gebleken, dat een zuivere natronontsluiting met graanstro wel stas welijks te realiseren valt, daar er se voél sulfaat van nature in het

zit, dat œen op de duur «en niet te verwaar loten zwavelgehalte in de ,

ontsluitingsirloei»t«t%«. tiet ontstaan* _-

• ? ^„

té

Het Pomilio-proeéd^ onderscheidt zich van de drie genoemde procifd^'s, doordat principieel geen zwart-loogregeneratie wordt toegepast en bij atmosferische druk net zwakke natronloogoplossing zeor mild wordt ont- sloten. Het toegepaste volumen van de ontsluitingsvloeistof is doorgaan»

éen veelvoud van dat vrat bij de eerstgenoemde drie methodes wordt toege­

past.

Peopxichself onvoldoende ontsluiting wordt nu gecompleteerd door het aia'of meer het uiterlijk van kerftabak hebbende product der vótfrontalui- ting na uitwassen en ontv?ateren net chloorgas te behandelen, uit te w&s- ..sen ea vervolgens alkalisch te extraheren. Dit is buitengewoon gunstig f

vóór de kleue, want met weinig hypochloriet kan de aldus verkregen

oelstof tot een zeer fraai product gebleekt worden. Dit bereikt men ech­

ter bij de andere methodes oven goed door- zij het met veel minder chloor en onder andere condities-te chloreren en vervolgens alkalisch te extra­

heren en Het hypochloriet te bleken. Bij de monosulfietontsluiting be­

reikt men reeds een voortreffelijke bleking met enkel hypochloriet, 3atoter, het lomilio procédé wordt nu gekenmerkt door de oms tandigheid, dat men si- veel chloor gebruikt, dat het voordelig wordt om het chloor in eigen be­

drijf te gaan opwekken onder gelijktijdige winning van* de natronloog, nodig voor de vWront sluiting. Dit kost echter enorm veel olectrische energie en wel tot nu toe zowat evenveel als de energiebehoefte var- de celstoffa- briek als zodanig.

Het Froc«fdrf volgens Hilpert en a.lther werkt met IJagCOj, zodat de gerege­

nereerde loog nis zodanig direct weer voor de ontsluiting wordt gebezigd.

Men krijgt ook hier, dat de asbestanddelen van het stro iaee gaan doen, zodat een zuiver ontsluiten met ITagCO^ op de duur niet meer gerealiseerd kan worden.

Tot zover de principes, van nu af aan mijn eigenlijke betoog.

*

Omstreeks 1914 word gemiddeld gerekend, dat voor een colstoffabriek de kolenkos'tön circa 6 à Q'ta van de totale fabricagekosten van het product uitmaakten, als geen waterkracht aanwezig was. In de huidige periode be­

schouwt men dergelijke percentages anders dan in het begin van onze eeuw, want kolen zijn en .blijven schaars.

l'en is dan ook geneigd on niet mi- r te zien naar do kosten van een hulp- grondstaf, maar naar de verkrijgbaarheid daarvan. Uit dien hoofde meen ik, dat het kolenverbruik per ton ver.verkt stro, waarbij de celstofopbrengst voôr de verschil lende proc^d^'o ongeveer gelijk gedacht wordt, een voor­

naam criterium is bij de wa. rdering van een methode voor oelstofberei- ding.

Andere hoogstbelangrijke criteria rijn: chemicaliën, de kapitaaldienst, ar­

beidsuren en de kwaliteit van 'net verkregen product.

Aangezien de celstoffabriekon, gebaseerd gedacht op de 4 hier te bespreken methoden slechts verschillen in de raanier van ontsluiten van het graanstro en de generatie, resp. regeneratie der chemicaliën, zijn de verschillen wat betreft de benodigde arbeidsuren van weinig betekenis, uitgezonderd waar de continue ontsluiting naar voren komt. 3venzo gaat het met de ka«' pitaaldienst. Wanneer men deze uitdrukt in cp van de totale fabricagekos­

ten) dan zijn de verschillen tussen de vier methodes niet groot te noeaen, al kan de investatie als zodanig nogal uiteenlopen.

Aldus kom ik tot drie criteria, welke ik hedenochtend met U wil behandelen om de rier gekosen methodes te vergelden en te waarderen, n.l.

1. Behoefte aan steenkolen (waterkracht afwezig gedacht),

2. Be keef te aan chemicaliën re su. de mogelijkheid tot regeneratie daarvan.

3« Kwaliteit van St

-Alvorens-

Alvorens echter tot een vorgel'j ving over te gaan wil ik er de nadruk

°P lernen, dat de,gegevens "betreffende het kolenvarbruik grotendeels uitkomsten zijn van berekeningen, gebaseerd op literatuurgegevens?' Mon mag ze dus slechts zien als v<;rhoudingscijfers, als hoe danig se hier ook gebruikt worden.

Uit de aard der zaak zal ieder fabrieksproject moeten worden doerge- * rakend door een specialiteit op het gebied v&n warmteteehniek aan de hand van garanties, gegeven in bindende offertes.

Be hier te noemen getallen mag men- ik herhaal het- slechte als ym*~

houdingscijfers zien en niet als absolute gegevens.

..Vat betreft de re #e ne rat ie de r cheml caliên « de hiertoe dienende

vens werden grotendeels in het laboratorium verzameld. 1SJ hebW» iwSmr~

daad reeksen ontsluitingen uitgevoerd waarbij steeds een volg^iuï» «sfe*

sluiting werd uitgevoerd met chemicaliën, teruggewonnen uit de sw&ïk*

loog van een vorige ontsluiting. Uiteraard kan wen in het lat^raior^pi die terugwinning met ieder gewenst- rendement uitvoeren, terwijl ae* im,

do praktijk aan zekere grenzen is gebonden. ^

•7at betreft de kwaliteit van het product wil ikr er Uw aandacht op vestin­

gen, dat w:j hiervoor hebben gekozen: sterkte van uit ie celstofhereïd papier en het gedrag van de droge tot een dikke luchtige koek gevorsK da celstof bij reflectie van standaard licht. Als zodanig werd gek©»|Ä de internationaal aanvaarde IllUninant B, ov > re enk ouende raet. gemiddel#*

Juropees daglicht, althans r«t een kleurtemperatuur van 4800 K.

Hiermede z.'jn de elementen van mijn 'stoog opgesomd en ga ik over tot de vergelijking der £ genoemde procódtf's en -.vel onder 3 hoofdstukken:

Behoefte aan steenkolen; Regeneratie der chemicaliën: K.valiteit van het eindproduct•

Hoofdstuk I: Behoefte aan steenkolen.

Op tableau no. 1 ziet U grafisch voorgesteld per 100 ton stro:

van links naar rechts.

iïarrritevor.braik (in tonnen lage druk stoom)

énergie te .vinnen in tegendruk bedrijf + energie te suppleren door toe»

passing van condentatiebexlrijf.

Benodigde orandstof zowel in de vorm van zv?artloog als in de vorm van te suppleren brandstof, alles uitgedrukt in tonnen steenkool van 7000 Gal, verbr. .vaarde.

Van links naar rechts ziet U achtereenvolgens de toestand voor monosul-»

flet-. natron-, sulfaat en Pomilio-proc^drf.

Hierbij raerk ik op, dat"onderscheid wordt gemaakt tussen Poailio mdt en Pomilio zènder zéutterugwinning, n.1. bij gebruikmaking van membraan electrolyseurs. U ziet in deze grafische voorstelling dtis weinig af geen verschil tussen taonosulfiet, natron- en sulfantproc4c&, doch een veel hoger kolengebruik bij het Poiailioproe^drf. Dat verschil vindt zijn oorzaak hierin, dat raen le_ bij eerstgenoemde proc^drf's de tijdaas da ontsluiting uit het stro opgeloste organische stof verbrandt, d«eh Uj het Pomilioprocédrf verloren laat gaas en 2e dat de energiahekovll# «BA . het Poailioproc^drf ongeveer het dubbele is van die van de drie soutere proc^drf's.

Over de bijzonderheden van cheaisohe aard, welke deze prooéd^'s eigen ! zijn kom ik straks te spreken; hier laat ik U- naar ik hoop- duidelijk:

zien wat alvast 4én opmerkelijk verschil is tussen het Poailioproorfdrf en de andere drie: het kost bijna t^ee keer zoveel kolen, althans i» ons laad, waar se slechts langs tha mi gehe weg energie kannen opwekken.

Dm U te doen inzien, dat dit vt»»#chil onvermijdelijk is, het volgendel kort-

Kórt gezegd is het ontsluiten van graanstro in wezen niet anders, dan het uit het stro verwijderen van 50$ der organische bestanddelen daarWOt.

Deze hebben een calorische waarde van cirea 4500 kCal/kg, daar *•

een mengsel zijn van koolhydraten en de koolstof rijke re lignine.

Bij een goed geleid bedrijf moet men per kg van deze bestanddelen 8 kg wa*er verdampen ia multiple =e ff eet eia/blijft dan nog 1 kg over, «elk»

"böj verbranding van de organische stof verdampt en de verbraMiagftvasft», v

de drukt van 4500 tot zoiets van 3800. D.w.z. srij winnen per kg stro t%w&

8* 3000 x -g- d.w.z. ruim kg kolen. En aangezien wij voor het drogeav&a

* *-7000 •*

het product va» 1 kg stro ongeveer 2/3 kg water moeten verdsa$«a, waar­

voor rond 1 kg stoom nodig is en bij de «wartloog indamping per kg «tn 3 kg ^ater in multiple effect mosten verdampen, waarvoor ook 1 kg stéfK nodig is, moeten in totaal per kg stro 2 kg stoom opneitkea ongeatfct de kookstoom. Bij 7-voudige verdamping is hiervoor 2/7 kg kelea.nodig, hetgeen iets meer is dan b.g. -f"

De se zeer elementaire beschouwing laat zien, dat b?jaa alle té *erd^pg«a . vloeistof in het proces verdampt kan worden net .rannte opgewekt dóór verbranding van de snartloog.

De ervaring heeft nu geleerd, dat de voor de celstoffabricage benodigd»

mechanische energie met gemak kan worden gewonnen, wanneer men dé wó&e het verdampen nodige stoom + ev. de kookstoom opwekt bij 25 à 40 atm. ea 400 & 450°C en deze in tegendruk stoomwerktuigen laat expanderen tot de voor het drogen, resp. koken gewenste druk.

Voor het Posilioproeédé met zijn twee keer zo hoge behoefte aan mechani­

sche energie is dat absoluut onmogeljk. Daar bovendien geen svrprtloeg- inning plaats vindt^ komt men tot de zeor ongunstige verhouding ia het kolenverbruik, hi:;rvd<5r genoemd.

Dit zou misschien kunnen worden verbeterd wannoea» men methaanwinning zou toepassen. ïïaar schatting wint men daarmede 10 ton kolen per 100 ton st3%o, waarbij -indien men een deel van het methaan in verbrandings­

motoren zou verbranden- de condensatiestoomwrerktuigen zouden komen te vervallen.

Zeer essentieel voor het sucoes van de Pomiliowerkwijze is de methodiek der electrolyse en v/el om twee i-edenen.

Ie. is het theoretisch denkbaar, dat net gering^ spanningsverschil tussen anode an kathode gekerkt kan morden,

ai- kan men een methode toepassen, -rraarbij de gewonnen natronloogoplossing zout vrij is.

Ad Le. Bij electrolyses heeft men uitsluitend te maken met stroomrendemea- ten. Men heeft n.l. slechts na te gaan hoeveel coulombs men door de cel heeft gestuurd en hoeveel van het vereiste produet eruit is gekoeaen.

En aangezien een coulostb = 1 ampère * seconde is, gaat het er du® oza of het quotient geproduceerde SaOH. resp. chloor de theoretisch«

waards dicht banadarï?'*'" * l«d 'in

Doorgaans is dat bij miïn ïreten inderdaad hot geval en ligt het *strooH- renderaent boven de 90^>.

Echter om die stroomsterkte te realiseren zal taen een spanningsverse&i). ' nodig hebben dat bepaald wordt door de inwendige waerstaad van.de

«5

ï* 4 ^A'

' ,• . .... v " '.. *

^ï -r- : W-*~ ^ *

^.ji' -

*•»„

'-&-

e '"*V

-5-

"*e\* : ,

Behalve dezo lia&et is daar de onvanajjdelijke sterke verontreiniging

•am de 'natronloogoplossing met zout, waardoor hetzij enorme zout ver­

liezen optreden, hetzij verdamping noodzakelijk wordt, hetgeen kolen kost, *aar men niets voor terug krijgt in de vorm van brandstof.

Set valt dan ook niet in te zien waarom men hij de Pomilioinstallatia#

zo

ia

] overgegaan tot de cellen met kwikkathode, welke sonder membraan i en'absolwttt zoutvrije natronloogoplossing geven.

: Veneed« lijk i9«1«b hier de hogere investatiekosten «en rol.

X

iQeofdstuk II: De regenaratie der chemicaliën*

I Ik *al U niet vermoeien set een detaillering der dodr on# gevolgde

|. thodas.

In het algemeen geldt, dat wij kookten net ongeveer 4 liter ontsluitings- t vloeistof per kg stro, dat de kookduur 4 uur bedroeg en dat de temj>#»a-

tuur hij natron- en sulfaatkoking 140° 6 en hij de aono sul fie tkokisg t?0 bedroeg.

De kokerinhoud werd na koeling met een weinig, water verdund-en daan»

in een tricotzak in een extractpers uit eperst, waarbij tegen de 90*

• van de oorspronkelijke gebruikte kookvloeistof kon worden gev.'onnen.

Sr werd gesorteerd over een membraanknopenvanger, gechlore«rd doax s de vochtige vlokken in een afzuigkolf te evacueren en.daar dan chloor­

gas bij too te laten, er vrerd alkalisch geëxtraheerd iii zoor verdunde loog en er werd met natrium hypochloriet nagobleekt, -/a.rna met SOg s werd afgezuurd. Steeds eerden tussentijds na krachtig uitpersen, vlok­

ken, v/egen en dro^e stofbepaling de rendementen b*J de behandelingen bepaald. De zv/artloog werd inged raunt door ver.variaing en overblazen van lucht en vervolgens werd le droge of nagenoeg droge massa', hetzij bij circa 800°C in een roestvrij stalen bakje in de aoffeloven behandeld, hetzij bij circa 600°G in een gewoon stalen bakje J.n een verhit stalen

retort.

Bij 80b°C werd n.l. de natronztfartloog verbrand, terwijl eveneens bij 800°C de sulfaatzwartloog na toevoegen van Na^oO^. werd verkoold, ge­

deeltelijk verbrand en daarna in stikstofatmosfeer een half uur op die temperatuur gehouden. Bij 600°C werd de monosulfietzwartloog in een stroom van stikstof + koolzuur droog gedestilleerd.

De massa verkregen bij natron- en sulfaatlooigregeneratie werd in kokend water geroerd en gefiltreerd, terwijl de massa, verkregen bij de mono- sulfietloogregeneratie in een perkolator werd gedaan en met warm wa- ter werd geëxtraheerd. De verkregen vloeistoffen werden- voor natron­

en sulfaatprocéd^- geeaustiseerd.raet kalk, vö*or het monosulfietpro- erfdrf met SOg-gas omgezet tot KajSOg.

Tot «over zeer globaal de gang van zaken.

Ik vestig nu Uw aandacht op het tweede tableau eerste deel, waar U allereerst de overallrendementen vindt aangegeven in rood. U ziet, dat de monosulfietontsluiting het hoogste rendement van meer dan 50$ geeft. Dit is dus de opbrengst aan knopenvrije absoluut droge ge­

blaakte oelstofj betrokken op absoluut droog atro.

Zou men de uitjesorteerde knopen- na mechanische vurvezeling daar»

van- met eenzalfde bleekrendement tot witte eelstof kunnen verwerten als de ongebleekte oelstof zelve, dan zouden de rende;aenten nog ver'* "

hoogd worden de percentages, aangegeven in blauw. Het totaalbeeld

•espüiaari daardoor nagenoeg niet; de monosulfietontsluiting blijft aan da spits.

Hierfejymerk ik op, dat het hiar- evenals bij de hierna te bespreken gTafiekeaffcat «n «eistoffen welke met tenminste 4 keer geregenereerde

sSJftgekoekt, betelve *it**»*rd de poailio-eelstof.

/ —Wel—

fui moet h»» bedenk«» dat hier versahille» i» de strokwalitait ea»

« > l k u n n e n s p a l e n . Wij k o a d e » a l l a o n t s l u i t i n g e n n i ö t m e t é i m e l f à » hak«»lvoerraad uitvoeren sa bereidden dan ook van één grote partij itr© •«» boaaan vtf rsahillçnda ahaïgea haksel, waarbij de monGsulfiet-?

ontsluitingen »iet net deeelfde eharge werden gekookt als de agdçya, Willi# wèi al Ifta va» #en*eltd* ehayge/lelfa veer reggestro van de lieft-

Ce grentd t^seat«* gunsti« bleek te 'aljn, kan een verschil in s trais* ali­

te H Miuiiflijks al$ Verklaring dienen.

KHJ »ien de*e allereerst hierin, dat de itionosulfitftoelsto# geehl»»- reerd behçefde te werden om tot een aeer hoge helderheid 4a kuanat} worw den gebleekt» En jaiat 4e oh lore ring iaat daaropvolgende alkali s eb« ex^

traatie drukt het overall rendewejit aanzienlijk.

Dit kernt apeoiaal tot uiting in het tweede deel wan dit twa##* ifttlea»,

«raar wij met reed hebben aangegeven het uitar&ard oonstante- ^»^ellu- loiagehalte (as- en pentosaanvrij gedieh'-) van het stro.

Daardoorheen hebbes «rij met blauw aangegeven de in de witte aelptaf vey»

kregen as- en pentesaanvrij gedachte oC -ctallulose eveneens beyekeaaijl ia van aba. dr, stro. Die blauwe kleur wordt -.la&jrbïj paare. B ii|i bief duidelijk, dat het monosul fietproerfd^ wear vooraan .ioiat. Kennelijk' is die ohlorering wet navolgende alkalische extraoiia aoLa/ia l:jk voor de t?C»oel- luleae-oonaarvering, V/ij vonden, dat het v/a^rschijnlek ie wassing »at wa­

ter na de ohlorering is, welke dat doet, r/ant i<- .. na de ohlerering direst te alkaliseren tot pil ^12 en dan uit tö wassdii, steeg het <&- cellulose rendement bij het natronproo^drf met t>.' van &bs. droog stro, waar­

bij Het aardig in de buurt kwa*« van dat vtui ;.et Konosulfietproc^drf. De

OTbrighinesaM loed dttar vr;we 1 niet ander. U ^ult sich afvragen «rat dit alles «iet de regeneratie Aar oheffiealien hee ft te jaaken. ffel eenvoudig dit, dat bij vörgóiijking van de U hier getoonde grootheden met de overeen­

komstige van verse kokingen ons is gebleken, dat daar aiaohtig «»einig ver­

schil in ait. Ik bespaar" U derhalve een gedetai lleerde vergelijking.

Van, veel weer belang is het gedrag van liet SIC« b:g de regeneratie.

lüBaers moeten indagen en ie grote ellende oagint, wanneer saen

tatia van Siö«, op het verwarmend oppervlak ïou krijgen. Ve ronde rata lé, dat het SiOg uit net stro siolï in de ontslui tingsvl^eistof ïou ophopen, dan zou regeneratie praetiseh oniao gelijk worden. Hier is een gunstige omstan­

digheid, dat reglestre va» de lichte gronden oen laag SiGg-gehalte heeft.

De stroeh arge voor de laonosuifietkokinge» bleek 1. 4ö/i te Be va? te» en dit voor de andere protMÉdrf's 1,09,-i, alles uitgedrukt' in

i

En wanneer we nu u&ht het dwrcie deel vah het Wecde tableau kijkea, dan we daar hoe een kekervuliing in de kookloog één. à twee-tiend® pro­

cent SiO« in wit aangegeven onder de aullijà, »eek rijgt en in het stro 1,45 rasp» l,©$5w, alles van abs. droog stro. Na de koking kojat dan in de rävre oelstof terug het ir.et rood aangegeven deel. I& de kool by kat monosul- 'ïi«ifroe4é49 resp, in het caus ti se q meers lag bij de beida andere proerfd4*s koist liet net bLauwaangegevene en de rest iumt freer i a de * i t l e # g , i n wit aangegeve s ©»der da aal lijn.

Sy het natfoa^yo«rfd¥ traden onbekende verliezen op, walk® wij »et oranja

•& mlto* lij ae« niet komdea ogspore», doeh ve^»^ de kelt 8#ie»

dLe reed« 1» 4» #»ajrtl©eg, ""

Ia de «waartlaag *it du« de sen va» het oet wit en ket aet blaw asuageger.

•WMa kie*elsu«r, hetgeeis bij riet mcriosulfiöti>rcc4ié maxkuml op aeg gses het aatr^nproe^ii op mg geen 0,4^, doeh bij ket sulfa&tgroe/drf

«f % ' Q j f y ,

•EhMUf' 4# ia^edikt# «wartleog afkomti^ van 10G kg atro een totaal gewiofet vm ÏH* WM9 da» 100 kg, »ij» 4exe a^fers teveae h*% pjLafe^d v^

i»t Si^U-gakalt* l» de z»arti««« aa volledige inda»pi»g dàa^vaa.

5 PfiMPi*'m%t 4«i 4it e«a »eer ©# seat ie el pant is en hét Mjk-t ay da» ©fk m rt*9 Wfe ^ «tra*# gro^adea #-ja mee y lm Mi fei^^asde* ta*w«f*3m

alPtt«.

/

i \

I ih

ß f

* -1' I j M '

net eem procédé t e verwerken, waarbij ingedampt moet worden tenzij de enorme in zodanig stro aanwezige hoeveelheden SiOg in de ruws oei-

• stof zouden worden opgehoopt. Dit is de eerstvolgende opgave waar­

aan door ons i n Sroningen zal worden gewerkt.

Hierbij teken ik aan, dat de kool, verkregen bij het raonosulfietproô#4#|

à."8 brandstof onder de ketels verstookt kan worden, zodat het daarin ,i§.nwezige SiOg in de slakkon uit de fabriek w^rd verwijderd.

Hoofdstuk^III: De celstofeigunschappen.

, ' • . kr-*

Om de merites der procédas tegen elkaar to kunnen afwegen, moe ten d*

verkregen"'celctoffen onderzocht worden. U hoorde vanochtend reedsl»

het exposé van de heer He derveen, welke methodiek daartoe gevolgd kân worden om de sterkteeigensclïappen te leren kennen* In

beschikken vrij over de Zweedse standaardapparatuur raat dien verstand*, dat wij a l s maalapparaat een klein model Jakromolen vàg eigen const Wto»

t i e bezigen en eon droogdrura gevuld n é t water van 100 C. V' Voor het onderzoek op kleur en helderheid maken wy gebruik vazt bet ;!

visuele apparaat vlgs. Lovibond.-3chofield var dç Tintometer *Cy itt Salisbury, England. Bij dit apparaat worden nomograrjr*en en een tabel bijgeleverd, waanaedo de waarnemingen in een _.»,:-r minuten in de eenhe«»

den van de 3.I.1H. zowel in het trachomatische als het monochresiatiMfc# - stelsel kunnen worden omgerekend.'Da r de structuur »an deoelstofT*n invloed is op de metingen met dit apparaat standaardiseerden tHj de ont- watering van de celstofksèk door de na het wassen krachtig uitgeperste celstof te vlokken en in aceton op te nemen. Zen gedeelte van deze sus—

pensio v/erd over een 3Üchnertreehter van vloeistof ontdaan en de verkre­

gen roek bij 20 à 30°C aan de lucht gedroogd. T.Ten krijgt dan een droge ïcfllk van z.' er luchtige structuur, waar an Iers, bij drogen van een-waterhouden­

de koek, meest plankharde bonken .orden verkregen. Ik vermoed dat het hoge iucntgchalte . de "Brightness" wol zal verhogen, zodat ook hier vooral do nadruk op de r e l a t i v e va- rde der getdllen wordt gevestigd en niet op dc absolute. V'ij gebruikten de internationale lichtbron B, welke het gemiddelde daglicht i n "est-iuropa het beste benadert,

ï n het e e r s t e deel van liet der.'c tableau vindt U nu de waarden voor de

"Brightness" weergegeven. U n i e t , dat d-3 s u l fan t celstof het beste i s , _ op de voet gevolgd door de mono sul f i e t c e l s t o f , waarbij i k fcr ïïw aandacht / e n dus n i e t aoals0p v e s t i g , dat deze l a a t s t e louter m-'-t hypoohloriet .. De

de anderen e e r s t natroncelstof i s bepaald slecht en Ie ! emiliocelstof l i g t halverwege, met chloorgas Actief chloor zo,vel als chloorgas als in ie vorm van h„poehloriet in en daarna met t o t a a l verbruikt bedroog, uitgedrukt i n "> van ongebleekte c e l s t o f ï hypochloriet voor monosuliietcelstoi' 3.l;i>, voor natroncelstof *>*3,5;«, voor s u l f a a t - is gebleekt'. celstof «*-» li-.0.- en voor de iomilioceIstof *^>14,0^. Dit laatste cijfer is

in verhouding eigenlijk te laag, daor het Vetrokken i s op het product ' van de alkalische vóórextractie, wolk produet met een veel hoger» op­

brengst wordt verkregen dan de ruwe celstoffen, verkregen bij de drie

«andere proefde?'s. Anderzijds kan raen hier nauwelijks meer van bleken I spreken, doch moet zeker 10 van de 14/» als ontsluitingsohloo* worden

I beschouwd. » . ;-j

De dominerende golflengten varieerden niet veel en lagen tassen 694 577 m Jtl dus in het zuiver gele gebied. \ . De sterktecijfers werden bepaald na 0, 3, 6 en 12 minuten malen M il celstoffen in ónze . plane et molen en allen omgerekend op 66,0 g ia

Breeklengte, vouwgetal, be-stvastheid en doo rscheure te rkte »arden be*

paald, benevens rek bjj break, opbolling bij berst, dikte en a jßnriofct«

Deze laatste vier laßt ik geheel buiten beschouwing. Daar men- al«, B®n niet gewend is <n& eîjfer» te beoordelen- daar •exÉHradigveg ia

drinkt, drukken tmf karakterisering van een eelstof de eeratgè&talaÉÉ^'Ll.

vier sterkteen fers voor ieder Eaalpunt samen tot één cijfer: het per­

cent ge tal in navolging van Jaynev Na 5 ininuten malen verandert dit getal nog maar v?einig als functie van ie isaalduur en *0 kwamen wij er in easu toe oli het gemiddelde der poreentgetallen bij ö' en 12' malen te gebruiken als criterium voor de sterkte van de eelstofveae Is uit een papiermakers oogpunt.

In het tweede deel van dit derde tableau vindt U deze percentget&llaa

»aast elkaar en U ziet hoe hier de Pomiliocelstof verreweg het beste is en de ïaonosulfietcelstof het minste.

Nu heeft U-uit de omschrijving van het pc. centgetal wel begrepen, dat dit niet meer dan een oriënterend cijfer kan z'n en dat een eelstof * met goed gebalanceerde st?rkteëigenschappen een lager percentgetal kan hebben dan een celstof welke een abnormaal hoog vouragetal kan ontwikkelen, doch r/aaraan een zeer'lage doorscheursterkte eigen is.

Nu zal men voor witte papieren, dus voor boekdruk, schrijf, en dergelijke' by voorkeur geen slechte doorscheur wensen. Hon boek «aar men de blaAftty»

den maar zó uitscheurt of s chrj j feach ine pap i a r, dr;t bij het uit de raa*

ehine trekken raaar voor de helf t meekomt ,voldoen in oen slechts door weinigen gevoelde behoefte. Anderzijds zal em vou /etal van een paar honderd al roeds aan de noeste normaliter te "stollen eisen voldoen»

Ik pers op ni ;k ben althans van hsening dat sien juist voor wat de door­

scheursterkte "betreft uit stro no et halen "at "'r van nature in zit, svant dat i s op de rand van onvoldoende.

.Derhalve heb i k i n het vierde tableau de combinatie der sterkte cijfers bij 12' malon go ge ven, on U tenminste. e--r. indruk van de verhoudingen

te kunnen (-even.

I n het e ere te de-vl i s rood de doorscheursterkte, we lke dus doorloopt

^in het paars en blauw, ' .0 . dus waars, de berstvastheid. U .ziot dan dat --de rorniliocelstof voor de doorscheur*;torkte hot s l e c h t s t e i $ , z e l f s

slachter dan .,.e nonosulfiet en dat so .a on suii'awt verreweg het beste

zijn. .

In het tweeds deel van d i t vierde tableau is de 'brcoklongte rood en het vouw-fb tal blau :. U ziet, hoe het hot vou • getal is, waarin de Pomilio­

celstof u i t m n t an daame Ie typisch het karakter toont van.' een c e l s t o f met slecht gebalanceerde sterkt ooi genscwajpc-n* bij andere oaalduur ligt • f De natroncelstof kont nog bevân de 1C- C uit, raaar de monosulfiet komt maar even boven de 600. De verhouding der breoklengten l i g t a l s ge­

bruikelijk ongeveer net a l s die van de bor? tvasthoden.

dn t e n s l o t t e toon ik U nog h t vijfde tableau, waarin U' het verloop der pereentgetallen als functie van hel aantal rogenoraties ziet: rood ia natron, blauw is sulfawt, geel is ron-sulfiot. Dit is speciaal van be­

t e k e n i s t e r b e v e s t i g i n g V a n h e t d o o r o n s r e e d s e e r d - o r w a ? r g e n o m e n f e i t , dat- wanneer >-.cn een serie kokingen :net regeneraties inzet net een zv.-a- velvrije ontsluitingsvloe i s t o f , e r op de .luur aanzienlijke hoeveelheden zwavel in worden opgehoopt, welke i:onr.o 1' 'k uit het stro komen.

U z i o t dan ook, hoe ie natronkokin•; ar;i: i s n l k horcr dan de sulfaatkoking i n z e t , doch hoe ze e l k a v na de ? 3 r ie rc ~on: ra t i e a l beet he ben. Zui­

vere natronkokingen zuilen in de praktijk dan ook zeer lastig 'te vervresen- lijken-zijn bij toepassing van regeneratie.

Bij de mono sul f ie tko ki n ;en onderzochten w'j slechts een vers« koking en een mengsel van een .toking na 6 keer riet een koking na 7 keer regenere­

ren. U ziet de gele lijn gestippeld wtekend; de vorn is fantasie, begin- en eindpunt zijn proefresul V. ten. * 5

ïot zover in stek verkorte vore ern overzicht over' de resultaten van door ons in Groningen verricht on ierzoek. Liijn conclusie daaruit, gecombineerd met de conclusie, welke ik oy grond van wijn beschouwingen over het brand—

stofgebruik noest trekken- ^äidt, dat. h; t i orailioprocefdó maar weinig voordelen biedt boven de met regeneratie en éézi- met n&Be

-voor-

-8-

4 ' i . ^-

* I

•* 1 I

voor on« land, zwaarwegend- nadeel en dat is het hoge brandstof gebruik.

Daar staat echter een zeer zwaarwegend voordeel tegonovir en dat is de , continuïteit van dit procóeté. Kat is.tot heden de enige»ontsluitings­

methode'set bleekbare resp. gebleekte celstof als eindproduct dat werkt en goed werkt. Dit is een prestatie, welke I'rofessor Pomllio tot de gTote figuren in de celstofindustrie en de grami-naeën verwerkende iB&$S~

trieI* h*t bijzonder stempelt.

Su 'is echter na jaren van intense studie de grote combinatie van 3

din&afse machinefabrieken: Kam^r uit ge konen met een contiasak®lt»r. I

ä

een proefinstallatie met succes proefgedraaid en door de W»

middeling van de firma Fabor te Amsterdam had ik het voorrecht de beer Richter, die een zeer groot aandeel-aan de totstandkoming tas de*e s installatie heeft gehad, te ontmoeten. De heer Kichter gaf nfij toesteaming om een tekening van Kamyr te copiëren, war.rvan ik een dankbaar gebrttiï maakte om U met deze laatste ontwikkeling op de hoogte te kussen brengen.

Het principe waar deze uitvinding op berust is dit, dat dé

laag» ^

buisvormige koker geheel gevuld is met vloeistof onder een hydrostati*

sehe druk van circa 10 atmosfeer, zodat geen sftoomruimte aanwezig i#*

I n deze ruimte i s bovenin een zeefcylinder aangebracht, waarin «én ^ verticale archimedische schroef- een helix dus-als schraper w beweegt.

Bovenin deze zeefcylinder wordt onder druk een zeer verdund mengsel van stro en ontsluitingsvloeistof ingepompt, waardoor de hydrostatische druk zou willen stijgen. Dit gobeurt echter n i e t , omdat de vloeistof door de zeefcylinder uit de koker kan ontwijken, naar de zuigzijde van een pomp, welke deze vloeistof weer perst naar een ruimte, r^aar e r nieuw s t r o t e f l o t e r i n g aan wordt toegevoerd.

I n de koker bezinkt het s t r o totdat zich onderin een dusdanig.strobeziak- s e l heeft gevormd, dat men daar i n horizontale zin op deze hoogte .de vloeistof dwars door het s t r o kan hóénponpen* Dat doet men dan ook en r<en verhit deze circulerende vloeistof i n een c a l o r i f e r . Daar de coa-

• jctier onder de genoemde omstandigheden uitermate gering i s , bereikt men, dût onderin de temperatuur 170°C kan zijn en bovenin 100 b. 110 0 of daaromtrent.

Eenmaal op temperatuur gekomen, behoudt de :.iassa die temperatuur en kan de ontsluiting rustig voortgang vinden, terwijl het bezinksel met de bodeta vloeistof omlaag zakt, doordat aan de onderzijde de vezelmassa, desgewenst enigszins afgekoeld door bijgepompte koudere zwartloog, wordt uitgesluAsd naar een cycloon, v/anr zich de zich dan vorrjende stoom a f s c h e i d t .

Deze stoom wordt naar een mengketel gevoerd, waar het droge koude hak- sel aldus kan worden vdórgestoomd, voordat het middels een doserings cylinder wordt gepresenteerd aan de in de aanvang genoemde transport vloeistof onder druk.

Ziehier het principe, wa:.rop de ingenieuze inrichting is gebouwd waaraade men in 24 uur 30 ton celstof hoopt te kunnen maken.

Toegepast in het proj«dt van een oomplete ceIstoffabriek, tulles d«

eigenschappen v&n go'n eenheid uiteraard vooral uit eea vfca»te-èoe*öSBi#ch oogpunt terdege bekeken moeten worden, maar de kans Ujkt mij gr«6t, dat aldus het voordeel der continuïteit aan de andere voordelen ,van de g#-«

noemde ontsluitingsmethodes, werkende'met regeneratie kan werden voogd.

Hiermede ben ik aan het einde van mijn betoog gekomen en rest mij een speci aal woord van dank te riahten tot mijn medewerkers, die alles op alles hebben gezet om de vereiste gegevens tijdig bijeeà te brengea e» de ta­

bleau* gereed te krijgen ea aan U voor üw welwillende aandacht.

Ik dank B.

-10-

Literatuurbijlage.

awcser:s:s:r:=:ÄÄS=f!s:sS=:ss

\) S.D. Wells; Progress in alkaline pulping in 1946;

Paper Trade Journal 125, Tappi Section, page 206 (1947).

2) a_j_ F. teller: Die Papierfabrikation und ihre Llaschinen Band I Aufl. Gu©tt** Staib Verlag/Biberach a/d Risz (1940) p.p. '34 , 89, 103, 105, 109, 129, 145, 401 en 408.

b. F. von Hossle et al: Die Geschichte des Papiers u.s.w. 0. Eisner Verlag/Berlin (1029) p.p. 191 an 213.

*0 Anon. î Colorimetry a handbook of the Lovibond Tintometer, The Tinto­

meter Ltd/Salisbury-England .(1247).

4) Papiertechnisch onderzoek van graanstro, Publicatie no. 3 ran het Ned. Proefstation voor Strovervterking te Groningen.

zie ook:

5. Jaytae tnd II. Pfretzchner: über die Kernzeichung von Zellstoffen, zx Papinrfabrikant 37 Techn. Teil 97 und 109 (1939).

Hier wordt voorgesteld: de "Sesamtfestigkeit" afgeleid uit:

breoklengtex 100 + doorscheur x 100 + vom/go ta^ x 100.

10.000 100 8000

In latere publicaties (zie b.v. Papierfabrikant 39 Techn. Teil 193 (1941) is deze gedachte yerder uitger/erkt tot een ("Festig­

keit s ) gute zahl", waarin breeklengte, rek en berst worden samen­

gevoegd met vouwgetal en doorscheur volgens can vrij gecompliceerde formule. Ohk wordt dit "G-ütezahl" vermenigvuldigd met 1 x wit

Too

gehalte om een combinatie te geven ter waardering van witte celstoffen

T?OOT1

TjiAiJW

"PA AT? 6

L

opaNJE

WA13MTC (1À6E Ogü*

<)TOONO TgSTffOwVcN e#po

Q*P 406 TOK Ût?AAH- 6T»oo

CKçgaiç (kv/K)

•frCTgOKVrN' Op

40O TOK £*AÀ.HÔTJ?ÛO

J&-

/<' / h- t--w^~

M W 6 "P* "P* M i

4o_

7°-

2o.

40-

•BgAHT36TOF a>T<5C*

• Q g a ^ T A L 6 T O N H E r i

« 6 T E E H ^ 6 0 l M E T 7 0 0 0 X c a L / J S Û

tgETgfeWVcH' Op

<ÛO TOhf d.T?AAkK6Tg00

M

TA.TîL< N£O.PffOEf6TATlON

VOOg «TgoVCffVZe^N«

* "gghOCMCKT (VOVAN ABftoiüüT otteoft t>tgoo^

4 ^H o P c H 1NOIIN T9T CCJL^TOF VEgWggj^T

f'/< VAH etgoo ) •^l.EEi/'gENOE MENT VOOg J^NOpEK (SiEL'Jk'giE-QAC^X UH 'glEEk'gEH-pEMENT yóQg VE^Elfr w-

Ao

.

? ° -

2o _

40 _

T

' • fi i.

/ifr

fl. g<e)LluU»C -REKtSEMgHT ( % V A H A . - Q . f t T g p o )

^EPAAlB IN V/iTTE

4û

(

A ^,-x)

?

-

ao _

40

-

-

-y-

-

- t •

T ^- 1

1

I 1

j

"Î t S. 4_

. • '

•

•

(

x _;"\p <

1V

07 J

0*-l o.V

o.*J O.⁴ J

-fl.^f -0/

6jQi T^AIaks

( Vo VA H A.p.6TgQO>

•ftEPAALT) lK*gUWC

<1 El6T&r

<

\A ^ft

A/

r

M K ô

T A ^ i c A ü I L

M K 6 T

M

HEO. pBOEFJTATloH VOOt? 9TJ?0VEI?WEj?/lN*

m ^-

"BPIS^T Nt*ô"<%) 7? •PEPCEKTaETAL (%)

.. v? .

>N GEBUC/TS: cTElôTor )K GETsLcri/TE

'fi 't -.

• ' ^

?» «..•

4

• ••*.•.•.•.. ••

• fie _

.. • il. _.

••'•• ••••••.

•

1

4

6o _

4

éO _

•

4o _

! »

7° -

1

•

0 10 n

*

1

4f -

M H S -P M

•P

TABI

C À Û

' » TABI

C À Û

*

MEO. T>l?Oïp5TATiOK

VOOR ÖT»OVECXEptf»Ä

5 »

>1

I0o0g6g'dcutt (^/cm)gK

T^Cg^TVAfeT-UciO ( Vcm* )

KÀ 42* MÄICK

60 .

50 _

V

4 2

3

6

?

l/"(

8,- 2000 _

6,- ^oo _

Ar 4m

zt- ?«o -

•gggci/IcriCaTC (km) çK

V

L H

A

- 4 1

, I ,

!

%• -f-i

1

M <

<T \^y)

it 7" •A/*

M W 6 "P

T À T ? L e ALI 1 2 1

M K <5 -p

Wro. pi?6rF«TAT«or^

VOOff 6TJ?0VEI?WE6V)N<

,t •?

ygploofi

tit8 %<SI:TALLCK

VOOOTFTC

'JOEHN

+/CPdiJ:T?>T2ü)kr "DEK loGEN"

i %

ill

5Âi£ifAAirt_

— —-^Olf ' sr T

T?00O - -BLàûw

^ - ÄttL

z

TAT5LEA.U "X

"T*""*?**