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Enregistrement W2939084174

Hemicellulose isolation from thermomechanical pulp mill process water using UF: Optimisation and economics

2008· article· en· W2939084174 sur OpenAlexaboutno aff
Frank Lipnizki, Tobias Persson, Ann‐Sofi Jönsson

Notice bibliographique

RevueLund University Publications (Lund University) · 2008
Typearticle
Langueen
DomaineMaterials Science
ThématiqueAdvanced Cellulose Research Studies
Établissements canadiensnon disponible
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésPulp and paper industryMicrofiltrationPulp (tooth)Pulp millUltrafiltration (renal)HemicelluloseReverse osmosisWastewaterMaterials scienceMembraneWaste managementRaw materialFiltration (mathematics)CelluloseChemistryChromatographyEffluentEngineeringMathematicsOrganic chemistry
DOInon disponible

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Every year, 100,000 tons of dissolved hemicelluloses are discharge unused with wastewater from thermomechanical pulp mills around the world. Isolation of these hemicelluloses from the wastewater would not only reduce the treatment costs for the pulp mills but would also provide an excellent raw material for high value applications such as oxygen barriers in food packaging. The isolation of the hemicelluloses can be combined with polishing of the waste-water by using different filtration processes. The initial step in this combination is either a drum filter or a microfiltration treatment to remove solid residues from the wastewater followed by ultrafiltration to concentrate the hemicelluloses. The permeate from the ultra-filtration can then be further polished by reverse osmosis before recycling. The focus of this paper is on the optimisation of the ultrafiltration step concentrating on the membrane selection and its impact on the process economics. The membrane selection includes the newly developed commercial UFX5 pHt membrane (Alfa Laval, Denmark) based on hydrophilised polyethersulfone. The feed studied in this paper is process water from the thermomechanical pulp mill Stora Enso Kvarnsveden (Sweden). The temperature of this process stream is 75°C. To reduce the need for cooling and preserve the energy, temperature tolerance is an important membrane selection parameter. Further, since the process water contains resin and lignin, which tend to foul membranes, the hydrophilicity of the membrane is another important selection parameter. Based on this, five membranes with molecular weight cut-offs (MWCOs) between 1 – 10 kD were pre-selected: (1) a hydrophilised fluoro polymer membrane ETNA01PP, MWCO: 1 kD, (2) a hydrophilised fluoro polymer membrane ETNA10PP, MWCO: 10 kD, (3) a hydro¬philised polyethersulfone membrane UFX5 pHt, MWCO: 5 kD (all Alfa Laval, Denmark), (4) a regenerated cellulose membrane UC005, MWCO: 5 kD, and (5) a polyethersulfone membrane UP005, MWCO: 5 kD (all Microdyn-Nadir, Germany). The ETNA01PP, ETNA10PP, and UC005 are limited to a temperature of 60/55°C and to a pH range of 1 to 11, whereas the UP005 and UFX5 pHt can be operated up to 75°C and in a pH range from 1 to 14/13. In the initial study, a small flat test module was used to study the pure water fluxes and the fouling behaviour of the membranes related to octanoic acid, a fouling substance which represents a significant number of small hydrophobic substances. Based on this, ETNA01PP, ETNA10PP, and UFX5 pHt were selected for further experiments in 2.5” spiral wound modules using process water from Kvarnsveden pulp mill. In these experiments, among others the flux decline with increasing concentration of hemicelluloses at different transmembrane pressures and cross-flow velocities as well as the retention of hemicelluloses under these conditions were studied. The experimental results of ETNA10PP, ETNA01PP and UFX5 pHt were then used as basis for the development of a full-scale system to treat a feed stream of 100 m3/h with an initial feed temperature of 60/75ºC. Both investment and operating costs were analysed as well as the impact of retention and operating conditions on the ultrafiltration process. It was revealed that operating temperature and membrane selection/retention had an impact on both the investment and operating costs. In conclusion, the results show that ultrafiltration is an attractive process unit in the hemicelluloses isolation process.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesÉtudes des sciences et des technologies
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,833
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0010,000
Communication savante0,0000,002
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,035
Tête enseignante GPT0,230
Écart entre enseignants0,195 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2008
Routes d'admission1
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