Kâğıt ve Selüloz Sanayii

Geri kazanım kazanından alınan eriyik, zayıf yıkama likörü içinde çözündürülerek yeşil likör elde edilir. Bu noktada ölçülen üç büyüklük bütün hattı belirler: toplam titre edilebilir alkali (TTA, Na₂O olarak 110–130 g/L), sülfidite (%25–35) ve yoğunluk. TTA çok yüksekse kostikleştirici aşırı yüklenir ve verim düşer; çok düşükse pişiriciye giden beyaz likör zayıf kalır ve pişirme derecesi tutmaz.

Dregs ayrımı bu adımın asıl işidir. Durultucu ya da yeşil likör filtresi çıkışında askıda katı 20–50 mg/L düzeyine indirilmelidir. Bu sınırın üstünde çalışılan her gün, döngüye kalıcı olarak inert yüklemek demektir. Ayrılan dregs karşı akımlı yıkanır ve döngü dışına alınır; yıkama suyu zayıf likör hattına döner, böylece alkali kaybı sınırlanır.

Sahada sık yapılan hata, dregs filtresini yalnızca “berrak görünüyor mu” diye izlemektir. Yeşil likörün rengi zaten koyudur; gözle bakıldığında 30 mg/L ile 300 mg/L arasında fark görünmez. Berraklık düzenli askıda katı ölçümüyle takip edilmeli, filtre ön kaplama (precoat) rejimi ve yıkama sıklığı bu ölçüme göre ayarlanmalıdır.

Söndürücüde CaO suyla tepkimeye girer ve reaksiyon ısısı sıcaklığı 95–103 °C aralığına taşır. Bu aralık tesadüf değildir: daha düşük sıcaklıkta söndürme yavaşlar ve tamamlanmaz, kaynamaya çok yaklaşıldığında ise buhar patlaması ve taşma riski doğar. Sıcaklık artış eğrisi, gelen partinin reaktivitesinin en pratik göstergesidir — laboratuvarın t60 sonucunu beklemeden partinin nasıl davranacağını söyler.

Söndürücüde 20–30 dakikalık bekleme tipiktir. Bu süre içinde söndürülemeyen iri taneler, kum ve inert parçalar grit sınıflandırıcısıyla dışarı alınır. Grit oranı işletmenin sağlık göstergelerinden biridir: normal bir hatta kireç şarjının %1–3'ü kadardır. %5'in üzerine çıkıyorsa ya gelen kireç yavaş yanmıştır ya da tane boyutu söndürücünün bekleme süresine göre çok iridir; üçüncü ihtimal söndürme suyu sıcaklığının düşük olmasıdır.

Grit yalnız bir kayıp kalemi değildir. İçindeki serbest CaO, atıldığı yerde suyla tepkimeye girip ısınır ve toz kaldırır. Grit hattının tasarımı bu yüzden hem kütle dengesi hem de iş güvenliği konusudur; kapalı taşıma, ıslak söndürme ve kontrollü bertaraf standarttır.

Kostikleştirme genellikle seri bağlı 3–4 reaktörde, toplam 90–150 dakikalık bekleme ile yürütülür. Reaksiyon dengeye yaklaştıkça hızı düşer; son kademelerde kazanılan verim küçüktür ama kireç çamurunun kristal olgunlaşması açısından önemlidir. Bu süre kısaltıldığında kostikleştirme verimi yalnızca bir-iki puan düşer, buna karşılık filtrelenebilirlik gözle görülür şekilde bozulur — yani asıl bedel verimde değil, kek kuruluğunda ödenir.

Kireç şarjı, aktif CaO üzerinden Na₂CO₃'e göre 1,05–1,15 mol/mol aralığında ayarlanır. Doğru noktayı bulmanın tek güvenilir yolu, sabit yeşil likör kompozisyonunda şarjı kademe kademe değiştirip verimle birlikte çamur çökme hızını ve filtre keki kuruluğunu ölçmektir. Böylece eğrinin tepe noktası ve o an hangi tarafında çalışıldığı belirlenir; tek bir verim rakamı bu bilgiyi asla vermez.

Kostikleştirme verimi yalnız şarja değil, yeşil likör sıcaklığına, TTA'sına ve sülfiditesine de bağlıdır. Yüksek TTA aynı şarjda daha düşük verim verir; bu, kirecin kötü olduğu anlamına gelmez. Bu yüzden verim her zaman TTA, sıcaklık ve sülfidite ile birlikte raporlanmalı, vardiya karşılaştırmaları da bu üçlü sabitken yapılmalıdır.

Kostikleştirici çıkışındaki süspansiyon, beyaz likör ile kireç çamuruna ayrılır. Beyaz likördeki askıda katı, pişiriciye giden kimyasalın kalitesini doğrudan etkiler; basınçlı disk filtre kullanılan modern hatlarda 10 mg/L'nin altına inilebilir, klasik durultucularda bu değer birkaç kat yüksektir.

Kireç çamuru, içindeki sodyum bileşiklerini geri kazanmak için karşı akımlı yıkanır. Yıkama yetersiz kalırsa iki bedel birden ödenir: alkali kaybı ve fırına giren sodyumun tetiklediği halka ve topaklanma. Yıkama suyu zayıf likör olarak döngüye döner; fabrikanın genel su dengesi, yoğuşma suları ve fazla akımların yönetimi ise su ve atıksu arıtma tarafındaki aynı mantıkla kurulur.

Filtre keki kuruluğu bu adımın çıktı göstergesidir ve %70–80 aralığında tutulmalıdır. Kuruluğun düşmesi neredeyse her zaman çamurun kendisiyle ilgilidir: aşırı kireçleme, artan fosfor yükü ya da kısalmış kostikleştirme süresi. Filtre bezi değişimi bu üç nedeni düzeltmez, yalnızca belirtiyi birkaç hafta erteler.

Döner kireç fırınında çamur kurutulur, ısıtılır ve 1150–1250 °C yanma bölgesinde yeniden kalsine edilir. Hedef, kalıntı CO₂'yi %1,5'in altına indirirken kirecin gözenek yapısını korumaktır. Fazla yakılan kireç yoğunlaşır, özgül yüzey alanı düşer ve söndürücüde yavaş davranır; eksik yakılan kireç ise kostikleştirmeye hiç katılmadan çamura geri döner ve döngüde ölü yük olarak dolaşır.

Halka ve top oluşumu fırının en pahalı arızasıdır. Tetikleyicileri bellidir: yıkanmamış çamurdaki sodyum, çamurda kalan serbest kireç, yüksek SiO₂ ve Al₂O₃ yükü, dalgalanan besleme nemi. Dördü de fırının kendisinde değil, yukarı akış adımlarında belirlenir; bu yüzden halka sorunu çözülürken önce yıkama verimi ve kireç şarjı verileri okunmalı, brülör ayarına en son gidilmelidir.

Fırın baca gazı proses için yalnız bir atık değil, aynı zamanda bir kaynaktır: içindeki CO₂ uydu PCC tesisinin karbonasyon reaktörüne beslenir ve kâğıda giren dolgunun hammaddesi olur. Aynı akımın toz ve indirgenmiş kükürt tarafı ise klasik gaz temizleme problemidir ve elektrofiltre ile yıkayıcı kombinasyonuyla çözülür.

Grit, dregs, çamur purge'ü ve kaçınılmaz kayıplar nedeniyle döngüye sürekli takviye kireç girer; tipik olarak dolaşan kireç miktarının %5–15'i kadar. Bu akım aynı zamanda tek gerçek inert seyreltme aracıdır: takviye ne kadar temizse döngüdeki ortalama safsızlık o kadar düşük bir dengede oturur. Yani takviye kireç bir “eksik tamamlama” kalemi değil, döngü kimyasını ayarlayan bir kolçaktır.

Takviye kireç yalnız fiyatla seçilmez. Aktif CaO ≥ %92, P₂O₅ ≤ %0,05, MgO ≤ %1,5, SiO₂ + Al₂O₃ ≤ %1,5, kızdırma kaybı ≤ %3 ve hızlı reaktivite (t60 1–4 dk) tipik bir kraft hattının aradığı profildir. Parti bazında sertifika istemek yetmez; ilk aylarda kendi laboratuvarınızda doğrulama yapmak, tedarikçinin gerçek dağılımını ve parti-içi değişkenliğini görmenin tek yoludur.

Depolamada iki nokta belirleyicidir: CaO hem nemi hem havadaki CO₂'yi tutar. Kısmen hidratlaşmış ya da yeniden karbonatlaşmış bir kireç, silodan sorunsuz akmasına rağmen söndürücüde beklenen sıcaklık eğrisini vermez ve grit oranını yükseltir. Kapalı silo, kuru hava ile havalandırma ve makul stok devri esastır; ambalajlı malzeme ve yedek parça depolarında aynı problem endüstriyel nem ve rutubet kontrolü tarafındaki yöntemlerle başka ölçekte çözülür.

Dolgu kararı üç büyüklüğün aynı anda okunmasıyla verilir: hedef opaklık, kabul edilebilir mukavemet kaybı ve retansiyon sisteminin taşıyabileceği ince madde yükü. Dolgu oranı kâğıtta kül olarak %10–30 aralığında değişir. PCC'nin yüksek ışık saçılımı sayesinde aynı opaklık daha düşük külle elde edilebilir; bu da doğrudan mukavemet bütçesini rahatlatır ve tutkal talebini düşürür.

Kaplama tarafında tane boyu dağılımının dikliği belirleyicidir: %60–90 arası < 2 µm tipik bir aralıktır ve dağılım ne kadar dar olursa yüzey düzgünlüğü, parlaklık ve mürekkep kabulü o kadar iyi olur. Aşındırıcılık burada gizli maliyet kalemidir; kalıntı kuvars içeriği yüksek bir pigment, bıçak ve elek ömrünü kısaltarak ton başına kazanılan farkı geri alır.

Alkali tutkallama (AKD/ASA) ile çalışan bir makinede ıslak uç pH'ı 7,5–8,5 aralığında tutulur. Bu aralığın altına inildiğinde karbonat çözünmeye başlar; üstüne çıkıldığında tutkallama verimi ve retansiyon bozulur. Aynı çökeltilmiş karbonat kimyasının farklı saflık rejimiyle üretilen sınıfları kimya ve ilaç endüstrisi tarafında kullanılır; kâğıtta belirleyici olan ise saflıktan çok kristal biçimi ve dağılımdır.

Yeni bir dolgu kaynağına ya da yeni bir takviye kireç tedarikçisine geçmeden önce mevcut hattın kül, opaklık, mukavemet, retansiyon ve grit verileriyle bir referans noktası oluşturmak gerekir; karşılaştırma ancak o zaman anlamlı olur. Numune, analiz ve saha denemesi planlaması için iletişim sayfasından teknik ekibe ulaşabilirsiniz.