Le système LignoForce

Le système LignoForce™: un procédé pour la production de lignine de haute qualité à partir de la liqueur noire

FPInnovations et NORAM Engineering ont développé conjointement le procédé LignoForceTM, une technologie brevetée pour la récupération de lignine de haute pureté à partir de liqueurs noires kraft de bois tendre, bois dur ou eucalyptus. Le procédé a été mis en œuvre dans l’usine de pâte à papier de West Fraser à Hinton en 2016, la première usine de récupération de lignine à l’échelle commerciale au Canada.

Ce procédé peut être utilisé dans les usines de pâte kraft afin de produire :

  • plus de pâte dans le cas des usines dont la chaudière de récupération est limitée (en déchargeant la chaudière de récupération en ce qui concerne la charge calorifique et les solides)
  • de la lignine de haute qualité (sous forme acide) destinée à être utilisée comme combustible neutre en carbone dans le four à chaux
  • de la lignine de haute qualité (sous forme acide ou basique) pour la vente en vue d’une utilisation dans plusieurs applications de moyenne et haute valeur comme les adhésifs pour le bois, les dispersants et comme substitut au bitume dans l’asphalte

Les avantages de LignoForceTM

Une caractéristique unique de la technologie LignoForceTM est la présence d’une étape d’oxydation de la liqueur noire avant la précipitation de lignine par acidification avec du dioxyde de carbone, le CO2. Cela présente plusieurs avantages par rapport aux autres procédés de précipitation de la lignine kraft :

Réduction de l'odeur de soufre

Les composés à teneur réduite en soufre sont oxydés, ce qui élimine les odeurs de soufre. Cela améliore la santé et la sécurité lors du traitement de la lignine précipitée et permet d’obtenir un produit sans odeur.

Réduction de 20 à 40 % de la consommation de CO2

Il faut moins de CO2 pour atteindre le pH cible des précipitations de lignine, car une partie de l’alcali est consommée par l’oxydation de composés sulfurés et de glucides pendant l’étape d’oxydation.

Filtration facile

Le gâteau de lignine solide produit à partir de la liqueur noire oxydée se filtre facilement. Une seule presse suffit pour l’isolation initiale du gâteau de lignine et les étapes de lavage ultérieures, ce qui réduit le coût d’investissement.

Diversification du produit

La technologie LignoForceTM peut produire au moins deux sortes de lignine (sous forme acide et basique). Plusieurs autres produits intermédiaires de lignine peuvent également être produits selon les exigences de l’application de la lignine.

Évaluer la faisabilité technique dans l'usine de démonstration LignoForceTM de Thunder Bay

FPInnovations demonstration plant Thunder BayLa faisabilité technique de la production de lignine à partir de liqueur noire en utilisant le système LignoForceTM peut être évaluée initialement avec de petites quantités de liqueur noire en laboratoire et en usine pilote dans nos installations de Pointe-Claire, au Québec. D’autres études peuvent ensuite être menées à plus grande échelle à l’usine de démonstration de FPInnovations à Thunder Bay.

Les tests en laboratoire et les essais en usine de démonstration permettent de générer des données relatives à la traitabilité de la liqueur noire par les différentes opérations unitaires du système LignoForceTM, au rendement de récupération de la lignine, à la consommation de produits chimiques par kg de lignine produite ainsi qu’à la qualité des produits de lignine. Ces données peuvent ensuite être utilisées par NORAM Engineering pour fournir des estimations précises sur les coûts d’investissement et d’exploitation associés à une usine de lignine LignoForceTM. En outre, la lignine produite au cours de ces évaluations peut être utilisée à des fins de développement de produits et/ou d’essais de produits de lignine à l’échelle commerciale.

L’usine de démonstration de FPInnovations à Thunder Bay a été construite dans l’usine de Produits forestiers Résolu à Thunder Bay, en Ontario. L’usine permet de produire jusqu’à 50 ODkg/jour de lignine et fonctionne de façon semi-continuelle. Elle offre la possibilité de tester des liqueurs noires provenant d’usines externes pour produire de la lignine kraft sous forme acide ou basique.

La lignine, un produit à valeur ajoutée

En 2016, West Fraser Timber a lancé la première installation industrielle LignoForceTM au Canada, à Hinton, en Alberta. Au départ, West Fraser a commencé à produire de la lignine pour remplacer certains composants de la colle utilisée dans ses usines de contreplaqué et de panneaux de fibre. L’usine peut aujourd’hui produire 10 500 tonnes de lignine par an, et à mesure que la liste des applications de la lignine pour les utilisateurs finaux s’allonge, West Fraser continue d’élargir son offre de produits à base de lignine.

L’utilisation de la lignine pour remplacer les produits dérivés du pétrole réduit les émissions de CO2 et séquestre le carbone. FPInnovations travaille également à réduire davantage les émissions de CO2 en améliorant l’efficacité globale du procédé; cela réduira également les coûts et augmentera la productivité.

La lignine est actuellement utilisée par l’industrie comme composant dans les adhésifs pour le bois et les mousses isolantes, ainsi que comme dispersant dans les industries du textile et des pesticides. Les applications à venir comprennent l’utilisation comme dispersant dans les industries des adjuvants pour béton et des cloisons sèches, ainsi que le remplacement des produits chimiques à base de pétrole dans les industries des thermoplastiques, de l’asphalte et des fibres de carbone.

Lisez notre article sur la lignine pour en savoir plus.

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Grâce à ses connaissances approfondies en matière de développement de produits à base de lignine, FPInnovations peut aider les entreprises à élaborer des solutions plus écologiques en incorporant la lignine dans leurs produits.

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