Co to jest Organosolv?

Organosolv to opracowywany proces przemysłowy do przetwarzania drewna na miazgę stosowaną w produkcji papieru dla różnych potrzeb konsumentów. Proces został wynaleziony i opatentowany przez Theodore Kleinerta w 1971 roku, ale był badany już na początku XX wieku. Zastępuje proces roztwarzania Krafta, w którym wykorzystuje się duże ilości wody zanieczyszczonej w procesie organicznymi związkami chloru, a następnie dodawanej do strumienia ścieków z celulozowni. Metoda Kleinerta zastępuje wodę rozpuszczalnikiem organicznym, który można następnie odzyskać poprzez destylację i poddać recyklingowi, dzięki czemu proces jest znacznie bardziej przyjazny dla środowiska. Odpadowa celuloza wytwarzana w reakcji organosolv ma również wartość jako składnik do produkcji paliwa etanolowego, co dodaje jej kolejny poziom wartości jako technika roztwarzania.

Rodzaje rozpuszczalników organicznych najczęściej stosowanych w procesie organosolv obejmują kwas mrówkowy i kwas octowy zmieszane z wodą, ale zbadano również kilka innych preparatów kwasowych. Na początku lat 1990. w produkcji lub w fazie testowej znajdowały się cztery chemiczne metody roztwarzania organosolv. Obejmowały one użycie metanolu, kwasu octowego i związków kwasu nadtlenomrówkowego do rozbicia ligniny drzewnej na miazgę. Chociaż każda metoda zapewniała korzyści środowiskowe w porównaniu z procesem Krafta, produkowano miazgę o mniejszej wytrzymałości niż ta wytwarzana metodą Krafta. Metoda Milox roztwarzania organosolv poprawiła jakość pulpy wytwarzanej bez użycia szkodliwych dla środowiska związków chloru i siarki, ale okazała się trudna do odzyskania rozpuszczalnika w tej metodzie.

Roztwarzanie Kraft pozostaje wybraną techniką roztwarzania w przemyśle od 2011 roku, ze względu na jego zdolność do wytwarzania doskonałego produktu komercyjnego. Dzieje się tak pomimo faktu, że jest to rodzaj roztwarzania siarczynowego, który również powoduje zanieczyszczenie powietrza w postaci organicznych związków siarki uwalnianych do atmosfery. Podczas gdy badania organosolv są w toku, wady tego procesu dotyczą wydajnego odzyskiwania chemicznego użytych rozpuszczalników i znalezienia idealnej formuły rozpuszczalnika, która pozwoli wytworzyć końcowy produkt celulozowy, który jest konkurencyjny w stosunku do procesu Krafta.

Przemysł celulozowo-papierniczy stoi przed kilkoma wyzwaniami w przyszłości. Coraz bardziej rygorystyczne przepisy dotyczące ochrony środowiska oraz wzrost kosztów surowców sprawiają, że jest to mniej opłacalne ekonomicznie. Poszukuje się alternatyw dla drewna, aby temu zaradzić, takich jak odpady biomasy zawierające ligninę drzewną i związki celulozy. Obecna metoda celulozy Krafta zużywa również znacznie więcej energii i wody niż eksperymentalne metody organosolv, co może dać im przewagę przemysłową w niedalekiej przyszłości, ponieważ koszty energii rosną, a zasoby świeżej wody stają się coraz bardziej ograniczone. Kilka metod organosolv jest obecnie stosowanych w produkcji celulozy izolowanej w Kanadzie i innych krajach, ale nie osiągnęły one jeszcze dominacji w branży, jaką ma proces Krafta.