Integrated forest biorefinery from acid sulfite pulping process : simulation and valorization opportunities

Abstract

RESUMEN: En el proceso de producción de pasta de celulosa al sulfito ácido se genera un licor gastado del que no se aprovecha todo su contenido. Llevando a cabo una exhaustiva caracterización físico-química del mismo, se concluyó que los componentes mayoritarios son azúcares y lignosulfonatos. A continuación se realizó una búsqueda bibliográfica para determinar las mejores opciones de valorización. De ellas, se seleccionaron furfural, xilitol y etanol para hacer un análisis tecno-económico de la implementación de estos procesos como unidades de biorrefinería en la fábrica existente, formando así una biorrefinería forestal integrada. Los resultados arrojaron que la opción más viable es el xilitol. Por otro lado, con vistas a mejorar las opciones de biorrefinería, se ha realizado un estudio cinético de la degradación de azúcares durante el pasteado, y también la modificación de los parámetros de entrada al proceso (especie de madera o base del licor de cocción), concluyendo con las posibles mejoras del proceso.

ABSTRACT: A spent liquor is generated after acid sulfite pulping process and not all of its content is exploited. Carrying out an exhaustive physico-chemical characterization of it, it has been concluded that the mayor components are sugars and lignosulfonates. Then, a literature search to establish the best valorization options was carried out. Among the valorization options, furfural, xylitol and ethanol were selected to be techno-economic assessed as a biorefinery units implemented into the existing mill, forming an integrated forest biorefinery. Results showed that the most feasible option is xylitol. On the other hand, with a view to improve the biorefinery options of the current process, a kinetic study of carbohydrates degradation during the pulping as well as the modification of the inlet parameters (wood specie and cooking liquor base) were assessed, concluding with the improvements of the process.