FI104334B - Procedure for the recovery of a chemical - Google Patents
Procedure for the recovery of a chemical Download PDFInfo
- Publication number
- FI104334B FI104334B FI951576A FI951576A FI104334B FI 104334 B FI104334 B FI 104334B FI 951576 A FI951576 A FI 951576A FI 951576 A FI951576 A FI 951576A FI 104334 B FI104334 B FI 104334B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- liquor
- chemicals
- sodium
- sodium carbonate
- green liquor
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 89
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 58
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 22
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 22
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 21
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 20
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 8
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 8
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 4
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 150000004691 decahydrates Chemical class 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 1
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- HVYQWSXLYDIEKQ-UHFFFAOYSA-L disodium urea carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].NC(N)=O.[O-]C([O-])=O HVYQWSXLYDIEKQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
104334104334
MENETELMÄ KEMIKAALIEN TALTEENOTTAMISEKSIMETHOD FOR RECOVERY OF CHEMICALS
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää kemikaalien tal-teenottamiseksi ja käyttämiseksi selluloosamassaa valmis-5 tettaessa rikkipitoisia kemikaaleja käyttäen, erityisesti se koskee viherlipeän kiteytystä.The present invention relates to a process for the recovery and use of chemicals in the preparation of cellulosic pulp using sulfur-containing chemicals, in particular crystallization of green liquor.
Sulfaattikeitossa puuhake käsitellään natriumhydroksidia ja natriumsulfidia sisältävällä valkolipeällä, niin että 10 ligniini liukenee ja selluloosakuidut vapautuvat. Sellu-loosakuitujen (massan) ja keittokemikaalien seosta käsitellään vedellä, niin että muodostuu nk. mustalipeää. Mustalipeä konsentroidaan haihduttamalla ja käsitellään polttamalla, kaasuttamalla tai muulla vastaavalla tavalla 15 kemikaalien talteenottamiseksi. Mustalipeä voidaan käsi tellä polttamalla perinteisessä soodakattilassa tai kaa-suttimessa tai muulla vastaavalla tavalla. Polttotavasta riippuen kemikaalit saadaan sulana tai kiinteänä faasina, joka liuotetaan vesipitoiseen liuokseen natriumsulfidia 20 ja natriumkarbonaattia sisältävän ns. viherlipeän muodos- ·’ tamiseksi. Viherlipeä sisältää epäpuhtauksia, jotka täy- : ' . tyy poistaa ennen jatkokäsittelyä joko selkeyttämällä tai . suodattamalla. Sitten viherlipeä kaustisoidaan kalsiumok- ·;·· sidilla natriumhydroksidia sisältäväksi valkolipeäksi, 25 joka käytetään keitossa. Toinen tuote on kalsiumkar- • · · · j·;·. bonaatti eli meesa, joka erotetaan valkolipeästä tyypil lisesti suodattamalla ja joka pesun jälkeen kalsinoidaan . ^ meesauunissa takaisin CaO:ksi. Suodatuksessa käytetään • · · *.1!.1 yleisesti kynttiläsuotimia, mutta tehokkaampi valkolipeän • · · *. 30 ja meesan erotus aikaansaadaan paineistetulla kiekkosuo- f,’|’ timella. Erotuksen tehokkuus vaikuttaa siihen, kuinka : paljon alkalia jää meesaan ja joutuu meesan pesuveden, ; ’· laihavalkolipeän, mukana kemikaalien liuottajaan, missä *..! viherlipeä muodostetaan. Juuri laihavalkolipeää käytetään 35 tavallisesti kemikaalisulan liuottajassa, kemikaalien palauttamiseksi prosessiin.In sulphate soup, the wood chips are treated with white hydroxide and sodium sulfide-containing white liquor to dissolve the lignin and release the cellulose fibers. The mixture of pulp and fiber (pulp) and cooking chemicals is treated with water to form so-called black liquor. The black liquor is concentrated by evaporation and treated with incineration, gasification or the like to recover chemicals. The black liquor can be handled by incineration in a conventional recovery boiler or in a carburettor or the like. Depending on the method of combustion, the chemicals are obtained as a molten or solid phase which is dissolved in an aqueous solution containing sodium sulfide 20 and sodium carbonate. · '' to form a green liquor. Green liquor contains impurities that are full of: '. can be removed before further processing either by clarification or. by filtration. The green liquor is then causticized with calcium oxide to form a white liquor containing sodium hydroxide, which is used in cooking. Another product is calcium carbonate. bonate, or lime slurry, which is separated from the white liquor by filtration and, after washing, calcined. ^ in the lime kiln back to CaO. • · · * .1! .1 generally use candle filters, but more effective white liquor • · · *. 30 and the separation of the lime sludge is achieved by pressurized disk filter. The efficiency of the separation affects how: a lot of alkali remains in the lime and gets into the lime wash water; '· Lean white liquor with chemical solvent where * ..! green liquor is formed. It is the lean white liquor that is commonly used in the chemical melt solvent to return the chemicals to the process.
2 1043342,104,334
On tiedetty jo pitkään, että sulfaattisellun valmistuksessa keittolipeän korkeampi sulfidipitoisuus keiton alkuvaiheissa aikaansaa massan korkeamman viskositeetin 5 ja paremmat fysikaaliset ominaisuudet. Keiton loppuvaiheissa tulee puolestaan hydroksidi-ionikonsentraation olla korkea. Tyypillisesti keittolipeän sulfiditeetti (Na2S/(NaOH + Na2S)) on ollut noin 30-40 %, mutta käyttämällä keiton alussa huomattavasti korkeampia arvoja, saa-10 daan em. edut.It has long been known that in the manufacture of sulphate pulp, the higher sulphide content of the cooking liquor in the early stages of cooking causes higher pulp viscosity 5 and better physical properties. In the final stages of cooking, however, the hydroxide ion concentration must be high. Typically, the cooking liquor has a sulfide (Na 2 S / (NaOH + Na 2 S)) of about 30-40%, but using significantly higher values at the start of the cooking process gives the above advantages.
Edellä kuvattu keitto vaatii toteutuakseen ainakin kahta erilaista keittolipeää, joiden sulfidi-ionipitoisuudet ovat erilaiset. Eräs tapa tuottaa sulfidipitoisuudeltaan 15 erilaisia keittolipeitä on kiteyttää natriumkarbonaatti pois viherlipeästä, jolloin saadaan viherlipeä, jolla on korkea sulfidipitoisuus, ja natriumkarbonaattikiteitä, jotka voidaan liuottaa veteen ja kaustisoida natriumhyd-roksidiksi. Natriumkarbonaatti kiteytyessään 5-20 °C:ssa 20 tuottaa puhtaita dekahydraattikiteitä ja 35-90 °C:ssa se tuottaa monohydraattikiteitä. 1 ' · Kiteytys voidaan tehdä esimerkiksi jäähdytyskiteyttämäl- . : : lä, jolloin syntyy dekahydraattikiteitä tai haihduttamal- 25 la, jolloin saadaan monohydraattikiteitä. Konventionaali- • sessa haihdutuksessa tuodaan lämpöä, joka haihduttaa • · · · vettä ja nostaa näin natriumkarbonaatin pitoisuuden vi-herlipeässä yli kiteytymisen tarvittavan rajan. Tämän-; tyyppisessä haihdutuksessa on optimoitava investointi- ja • I t 30 käyttökustannukset. Jos esimerkiksi käytetään monivaihe- • · ! \ haihduttamoa, vaiheiden lukumäärä vähentää tarvittavan primäärihöyryn määrää, mutta lisää luonnollisesti laite-1 : kustannuksia. Sellutehtaan energiatalouden kannalta on :.·. oleellista, että lopputuotteiden lämpötilat ovat mahdol- 35 lisimman korkeat. Mikäli kiteytys tehtäisiin jäähdyttämällä esimerkiksi paisutuksena, ongelmana on tuotteen 3 104334 matala lämpötilataso. Tarvittavien matalien lämpötilojen aikaansaanti on lisäksi energiaa kuluttavaa.The soup described above requires at least two different cooking liquors with different sulfide ion contents. One way to produce cooking liquors of different sulfide contents is to crystallize the sodium carbonate from the green liquor to give a high sulfide green liquor and sodium carbonate crystals which can be dissolved in water and causticized to sodium hydroxide. Sodium carbonate, when crystallized at 5-20 ° C, produces pure decahydrate crystals and at 35-90 ° C, it produces monohydrate crystals. 1 '· The crystallization can be done, for example, by cooling crystallization. with decahydrate crystals or evaporation to give the monohydrate crystals. Conventional evaporation introduces heat, which evaporates the water to raise the concentration of sodium carbonate in the aqueous solution above the required level of crystallization. Tämän-; type evaporation requires optimization of investment • operating costs. For example, if a multi-phase • ·! \ evaporator, the number of steps reduces the amount of primary steam required, but naturally increases the cost of device 1. From the point of view of energy efficiency of the pulp mill:. it is essential that the temperatures of the final products be as high as possible. If the crystallization were to be effected by cooling, for example by expansion, the problem is the low temperature of the product 3 104334. In addition, providing the necessary low temperatures is energy consuming.
WO-julkaisussa 94/09204 on esitetty prosessi, jossa kal-5 siumoksidilla osittain kaustisoitu viherlipeä haihdutetaan natriumkarbonaatin kiteyttämiseksi. Kalsiumoksidia siis lisätään viherlipeään ennen haihdutusta, jolloin muodostuu raeesaa. Meesa täytyisi poistaa ennen haihdutusta, sillä haihdutuksessa se voi liata lämpöpintoja. Toi-10 saalta tässä menetelmässä saavutetaan korkeasulfidiselle lipeälle keiton kannalta sopiva kaustisiteetti, vaikka erotettaisiin vähän natriumkarbonaattia ilman haihdutuksen jälkeistä kaustisointia. Haittana on kuitenkin se, että kiteytettyä natriumkarbonaattia kohden tarvitaan 15 enemmän haihdutusta, kuin tapauksessa, jossa NaOH:n pi toisuus on pienempi.WO 94/09204 discloses a process in which partially causticized calcium oxide is evaporated to crystallize sodium carbonate. Thus, calcium oxide is added to the green liquor before evaporation to form a granular slurry. Honey should be removed before evaporation as it may contaminate the heat surfaces during evaporation. On the other hand, in this process, high caustic sulphide caustic is obtained which is suitable for cooking, even if little sodium carbonate is isolated without causticizing after evaporation. However, the disadvantage is that more evaporation is needed per crystallized sodium carbonate than in the case of lower NaOH content.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena aikaansaada menetelmä, jolla voidaan tunnettuja tapoja tehokkaammin ottaa 20 talteen kemikaaleja selluloosamassan valmistuksen yh teydessä päämääränä tuottaa natriurakarbonaattikiteitä ja ' ’lopulta lipeävirtauksia, joiden sulfiditeetti on erilai-i ’· nen. Keksinnön tarkoituksena on erityisesti aikaansaada • · menetelmä kahden tai useamman sulfiditeetiltaan erilaisen f": 25 liuoksen tuottamiseksi mahdollisimman energiataloudelli- : sella tavalla.It is an object of the present invention to provide a process for more efficiently recovering chemicals in cellulosic pulp production by known methods to produce sodium urea carbonate crystals and, ultimately, liquids of varying sulfidities. In particular, it is an object of the present invention to provide a process for producing two or more solutions of different sulfide content f ": 25 in the most energy efficient manner possible.
• · « i M» i : : Näiden tarkoitusperien saavuttamiseksi esillä olevassa ; .·. menetelmässä on tunnusomaista se, että se käsittää seu- # · ^···* 30 raavat vaiheet: a) selluloosamassan valmistuksesta peräi sin olevasta mustalipeästä talteenotetut kemikaalit liuo-tetaan viherlipeän tuottamiseksi; s. ,·' b) viherlipeä haihdutetaan natriumkarbonaatin kiteyttämi- : .·. seksi; . ···. 35 c) viherlipeästä erotetaan natriumkarbonaattikiteet vi herlipeän tuottamiseksi, jonka sulfidipitoisuus on korkea ja joka tarvittessa kaustisoidaan; ja 4 104334 d) natriumkarbonaattikiteet liuotetaan ja kaustisoidaan liuoksen tuottamiseksi, jolla on alhainen sulfidipitoi-suus, e) vaiheiden c) ja d) kaustisoinneista peräisin oleva 5 meesa poltetaan kalsiumoksidiksi kaustisointeja varten, ja että vaiheessa a) kemikaalit liuotetaan nesteeseen, joka ei sisällä olennaisesti lainkaan natriumhydroksidia, tarkoituksena saada erittäin vähän natriumhydroksidia sisältävä viherlipeä vaihetta b) varten.• · «i M» i:: To achieve these purposes in the present; . ·. characterized in that it comprises the following steps: a) the chemicals recovered from the black liquor from the production of cellulosic pulp are dissolved to produce green liquor; (b) evaporation of the green liquor by crystallization of sodium carbonate:. sex; . ···. 35 c) separating the sodium carbonate crystals from the green liquor to produce high sulphide content and causticizing if necessary; and 4 104334 d) dissolving and causticizing the sodium carbonate crystals to produce a solution having a low sulfide content, e) burning the 5 lime sludge from the causticizations of steps c) and d) to causticise, and that in step a) the chemicals are dissolved in a substantially no sodium hydroxide in order to obtain a very low sodium hydroxide green liquor for step b).
1010
Esillä olevan keksinnön yhteydessä mustalipeä, miksi selluloosamassan valmistuksen yhteydessä muodostuvaa jätelientä kutsutaan, voidaan käsitellä kemikaalien talteenottoa varten millä tahansa tunnetulla tavalla, kuten 15 polttamalla tavanomaisessa talteenottokattilassa tai kaasuttamalla. Tällaisen termisen hajotuksen tuloksena kemikaalit voidaan saada joko sulassa tai kuivassa muodossa, jonka jälkeen ne liuotetaan sopivaan nesteeseen viherlipeän muodostamiseksi.In the context of the present invention, black liquor, which is called the waste broth formed during the production of cellulosic pulp, can be treated for chemical recovery by any known means, such as incineration in a conventional recovery boiler or gasification. As a result of such thermal decomposition, the chemicals can be obtained in either molten or dry form, after which they are dissolved in a suitable liquid to form a green liquor.
2020
Tavallisesti viherlipeän tuottamisessa käytetään laiha- valkolipeää, joka on peräisin meesan pesusta. Näin ollen j ' · viherlipeän natriumhydroksidipitoisuuteen vaikuttaa lai- : : havalkolipeän natriumhydroksidipitoisuus, joka riippuu ·:**: 25 valkolipeän ja meesan erotuksen tehokkuudesta eli kuinka l paljon meesaan jää alkalia. Meesan pesussa alkali päätyy • · · · j*:·. laihavalkolipeään. Selkeyttämällä tai kynttiläsuotimella tehtävä erotus on sen verran epätäydellinen, että laiha- j valkolipeän NaOH-pitoisuus voi olla noin 22 g NaOH/1.Lime white liquor derived from washing lime mud is usually used to produce green liquor. Thus, the sodium hydroxide content of j '· green liquor is affected by the sodium hydroxide content of the la:: lime liquor, which depends on the efficiency of the separation of white liquor from the lime: i.e., how much l of alkali remains in the lime. When washing honey, the alkali ends • · · · j *: ·. laihavalkolipeään. The separation by clarification or by candle filtering is incomplete so that the NaOH content of the lean white liquor may be about 22 g NaOH / l.
• · · 30 Nykyisin yleistyvä paineistettu kiekkosuodin tuottaa • · · *. tehokkaamman valkolipeän ja meesan erotuksen niin, että meesan pesussa laihavalkolipeän NaOH-pitoisuudeksi jää !_ : noin 5 g/1.• · · 30 Nowadays, the increasingly common pressurized disk filter produces • · · *. a more efficient separation of white liquor and lime so that the NaOH content of the lean liquor is reduced to about 5 g / l when washing lime liquor.
35 Esillä olevan keksinnön mukaisesti mustalipeästä tal- teenotetut kemikaalit, pääasiassa natriumkarbonaatti ja natriumsulfidi, liuotetaan nesteeseen, joka ei sisällä 5 104334 oleellisesti lainkaan natriumhydroksidia. Keksinnön mukaisessa menetelmässä kemikaalien liuotukseen käytettävän nesteen natriumhydroksidipitoisuuden tulee olla oleellisesti alempi kuin laihavalkolipeässä. Tällöin samaan 5 nestemäärään saadaan liukenemaan enemmän natriumkarbonaattia ja natriumsulfidia kuin liukenisi silloin, kun kemikaalit liuotetaan tavanomaisella tavalla runsaasti natriumhydroksidia sisältävään laihavalkolipeään. Viher-lipeää voidaan nyt väkevöidä korkeampaan natriumsulfidi-10 konsentraatioon kuin laihavalkolipeää liuottajana käytettäessä. Menetelmän edullisuus perustuu nimenomaan siihen, että lopputuotteiden (natriumkarbonaatin ja -sulfidin) suhteen väkevämmästä viherlipeästä saadaan lopputuotteet erotettua toisistaan puhtaampina ja pienemmällä haihdu-15 tuksella kuin silloin, kun natriumhydroksidi heikentäisi natriumkarbonaatin liukoisuutta viherlipeään.The chemicals recovered from the black liquor according to the present invention, mainly sodium carbonate and sodium sulfide, are dissolved in a liquid which is substantially free of sodium hydroxide. In the process of the invention, the sodium hydroxide content of the liquid used to dissolve chemicals must be substantially lower than that of lean white liquor. This will cause more sodium carbonate and sodium sulfide to be dissolved in the same amount of liquid than would be the case if the chemicals were dissolved in a conventional manner in a lean white liquor rich in sodium hydroxide. The green liquor can now be concentrated to a higher concentration of sodium sulfide-10 than when using lean white liquor as a solvent. The advantage of the process lies precisely in the fact that the more concentrated green liquor with respect to the final products (sodium carbonate and sulphide) makes the final products more pure and less volatile than when the sodium hydroxide reduces the solubility of the sodium carbonate in the green liquor.
Edullisimmin kemikaalit liuotetaan suhteellisen puhtaaseen veteen. Vesi voi tässä tapauksessa olla haihdutuski-20 teytyksessä erottuneen höyryn lauhdetta. Tällaista vettä voidaan tehtaalla tarvita kuitenkin vaativimmissa käyttö- • kohteissa. Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa myös • ’·. kiinteitä ja liuenneita epäpuhtauksia sisältävien vesien : tuomisen kemikaalien liuottajaan, koska useimmat tällai- ·;··; 25 set epäpuhtaudet on mahdollista poistaa esimerkiksi vi- • herlipeäsakan mukana ennen kiteytintä olevalla esipuhdis- • · · · timella tai haihdutinkiteyttimessä väkevöityneestä viher- lipeästä erottamalla. Epäpuhdas vesi voi olla esim. lauh- . ^ detta jostain tehtaalta tai valkaisimon suodoksia, joita • · · 30 halutaan palauttaa lipeäkiertoon. Kiteyttimen lauhde • * ♦ • · · *. puolestaan vastaa mustalipeähaihduttamon parasta sekun- ♦ ..*·* däärilauhdetta. Näin esimerkiksi haihdutuskiteyttimeltä * : vapautuva puhdas vesi voidaan luovuttaa muihin käyttötar- ;·.·. koituksiin.Most preferably, the chemicals are dissolved in relatively pure water. In this case, the water may be the condensate of the vapor separated in the evaporation process. However, this type of water may be needed at the factory for the most demanding applications. The method according to the invention also enables • '·. the introduction of waters containing solid and dissolved impurities: to a chemical solvent, as most such ·; ··; It is possible to remove impurities, for example, by separating it from the concentrated green liquor in the pre-crystallizer before the crystallizer or in the evaporator crystallizer. The impure water may be e.g. ^ from any factory or bleach filtrates that • · · 30 are to be returned to the liquor cycle. Crystallizer Condenser • * ♦ • · · *. in turn corresponds to the best second-rate ♦ .. * · * black condenser evaporator. Thus, for example, from evaporation crystallizer *: the pure water released can be transferred to other applications. purposes.
35 6 10433435 6 104334
Meesan pesusta palautettavat alkalit, jotka siis aikaisemmin tyypillisesti on viety kemikaalien liuottamiseen, ohjataan nyt kiteiden liuotukseen.The alkalies returned from honey washing, which are typically previously exported for chemical leaching, are now directed to leaching the crystals.
5 Esillä olevaa keksintöä selitetään yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen kuvioon 1, joka esittää virtauskaa-viota eräästä keksinnön mukaisen menetelmän suoritusmuodosta.The present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying Figure 1, which shows a flow chart of an embodiment of the method of the invention.
10 Keittimessä 11 keitetään puuhaketta selluloosamassan tuottamiseksi keittokemikaalien vaikutuksesta. Keiton aikana syntyy ligniinipitoinen lipeä, ns. mustalipeä, joka poistetaan keittimestä haihduttamoon 12 ja edelleen kattilalaitokselle 13. Jos poltto tapahtuu tavanomaisessa 15 talteenottokattilassa, saadaan kemikaalisula, joka johdetaan kattilan pohjalta liuotinsäiliöön 15 viherlipeän muodostamiseksi. Keksinnön mukaisesti viherlipeä liuotetaan nesteeseen, kuten puhtaaseen veteen, joka ei oleellisesti sisällä natriumhydroksidia.10 In the digester 11, wood chips are cooked to produce cellulosic pulp under the influence of cooking chemicals. During cooking, lignin-containing lye is produced. The black liquor is removed from the digester to the evaporator 12 and further to the boiler plant 13. If the incineration takes place in a conventional recovery boiler 15, a chemical melt is obtained which is fed from the bottom of the boiler to the solvent tank 15 to form green liquor. According to the invention, the green liquor is dissolved in a liquid, such as pure water, which is substantially free of sodium hydroxide.
2020
Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan käsitellä joko • massatehtaan koko viherlipeävirta tai osa siitä riippuen • minkälaisia keittolipeitä tarvitaan. Osa 14 kemikaa-lisulasta voidaan käsitellä tavanomaisella tavalla tuot- ·:··· 25 tamiseksi, jolla on normaalisulfiditeetti.The process according to the invention can be used to treat either • the whole or part of the green liquor stream of the pulp mill • what kind of cooking liquors are needed. A portion of the 14 chemical smelters may be subjected to conventional processing to produce normal sulfide.
• · • · · • · · • · · ·• · • · · · · · · · ·
Viherlipeästä poistetaan viherlipeäsakka selkeyttämällä tai suodattamalla vaiheessa 16. Erityisen tehokkaasti . ^ epäpuhtaudet voidaan poistaa patenttihakemuksessa PCT/- 30 FI94/00485 kuvatulla suodattimena. Erottunut sakka 17 k * t • # · *. johdetaan jatkokäsittelyyn.The green liquor is removed from the green liquor by clarification or filtration in step 16. Particularly effective. The impurities can be removed by the filter described in PCT / PCT / -09 / 00485. Separated precipitate 17 k * t • # · *. lead to further processing.
• · · i *: Puhdistettu viherlipeä viedään haihduttamoon 18. Viherli- ; peä voidaan haihduttaa natriumkarbonaatin kiteyttämiseksi *. *. 35 sinänsä tunnetulla tavalla yksi- tai monivaihehaihdutta- mossa. Haihdutus voi tapahtua putki-, lamelli- tai flash-laitteissa. Haihdutuksessa syntyneen höyryn lauhde voi- 7 104334 daan käyttää kemikaalisillan liuotuksessa 15 tai tämä vesi voidaan johtaa muualle tehtaalla.• · · i *: Purified green liquor is taken to evaporator 18. Green; it can be evaporated to crystallize sodium carbonate *. *. 35 in a manner known per se in a single or multi-stage evaporator. Evaporation can take place in tubular, lamella or flash devices. The condensate from the evaporation vapor can be used to dissolve the chemical bridge 15 or this water can be diverted elsewhere in the factory.
Haihdutuksessa erottunut natriumkarbonaatti erotetaan 5 viherlipeästä suodattamalla tai muulla kiintoaineen ja nesteen erotusmenetelmällä 20. Tällöin saadaan viherlipe-ää 21, jolla on korkea sulfidipitoisuus, so. korkeampi kuin tavanomaisella valkolipeällä, ja voidaan käyttää kaustistamatta keiton 11 alkuvaiheissa. Jos sulan liuo-10 tuksessa 15 on käytetty runsaasti epäpuhtauksia sisältävää vettä, viherlipeä voidaan ennen keittoa käsitellä 22 niiden poistamiseksi. Enimmän osan näistä epäpuhtauksista pitäisi erottua viherlipeän selkeytyksen tai suodatuksen yhteydessä vaiheessa 16. Viherlipeä voidaan myös 15 kaustisoida 23 tavanomaisella tavalla ennen keittimeen 11 syöttöä.Sodium carbonate which is separated off by evaporation is separated from the green liquor by filtration or other solid-liquid separation method 20. This gives a green liquor 21 having a high sulphide content, i. higher than conventional white liquor, and can be used in the initial stages of cooking 11 without causticizing. If water 15 containing high levels of impurities has been used in melt solution 10, the green liquor may be treated before cooking to remove them. Most of these impurities should be separated during the clarification or filtration of the green liquor at step 16. The green liquor may also be causticized 23 in a conventional manner before being fed to the digester 11.
Kaustisoinnissa muodostunut valkolipeä, jolla on siis myös korkea sulfiditeetti, erotetaan meesasta vaiheessa 20 24. Erotetut natriumkarbonaattikiteet puolestaan liuo tetaan 25 meesan pesusta saatavaan laihavalkolipeään. ; Natriumkarbonaattiliuos kaustisoidaan vaiheessa 26. Täl- • '· löin muodostunut meesa ja alkaliliuos, jolla on alhainen sulf idipitoisuus, erotetaan toisistaan suodattimena 27. ·;·· 25 Erotettu meesa pestään alkalin talteenottamiseksi vai- J heessa 29 haluttaessa yhdessä vaiheessa 24 saatavan mee- II* ! san kanssa. Pesty meesa poltetaan meesauunissa 31 ja palautetaan kaustisointiiin. Laihavalkolipeä 30 johdetaan . . natriumkarbonaattikiteiden liuotukseen 25.The white liquor formed in the causticization, thus also having a high sulphide content, is separated from the lime in step 20 24. The separated sodium carbonate crystals, in turn, are dissolved in the lean white liquor obtained from the washing of the 25 lime. ; The sodium carbonate solution is causticized in step 26. The resulting lime slurry and low sulfide alkaline solution are separated by a filter 27. ·; ·· 25 The separated lime slurry is washed in step 29, if desired, to obtain one step in step 24. *! with san. The washed lime slurry is incinerated in the lime kiln 31 and returned to causticization. The lean white liquor 30 is led. . for dissolving sodium carbonate crystals 25.
• « · 30 • · · • · ·• «· 30 • · · · · ·
Alkaliliuos, jolla on alhainen sulfidipitoisuus, puoles-taan johdetaan linjan 28 kautta keiton loppuvaiheisiin. * : Sitä voidaan käyttää myös muissa kohteissa tehtaalla, missä tarvitaan NaOH-pitoista liuosta, kuten savu-. * 35 kaasupesureilla tai massan valkaisimossa korvaamaan hape tettua valkolipeää happivalkaisussa.The low sulfide alkali solution, in turn, is passed through line 28 to the final stages of cooking. *: It can also be used in other applications at the factory where a NaOH-containing solution such as smoke is needed. * 35 gas scrubbers or pulp bleach to replace oxidized white liquor in oxygen bleaching.
8 1043348 104334
Esillä olevalla keksinnöllä voidaan saavuttaa ainakin seuraavia etuja: - pienempi haihdutustarve kiteytettyä natriumkarbonaatti-kiloa kohden (=energian säästö), 5 - voidaan käyttää soodakattilasulan liuotukseen kausti- soinnin ulkopuolisia vesiä, joiden kiinteät epäpuhtaudet eivät kuitenkaan joudu keittolipeään eivätkä kalkkikier-toon, - meesan pesusta palautuva alkali voidaan kuitenkin pa- 10 lauttaa kaustisointiin, ja - mahdollista päästä korkeampaan sulfidipitoisuuteen kuin laihavalkolipeää käytettäessä.The present invention can achieve at least the following advantages: - reduced evaporation requirement per kg of crystallized sodium carbonate (= energy saving); - use of non-causticizing water for solubilizing the recovery boiler melt without the addition of solid impurities to the cooking liquor, however, the recoverable alkali can be returned to causticization, and it is possible to achieve a higher sulfide content than when using lean white liquor.
Energiansäästöetua voidaan kuvata seuraavan esimerkin 15 avulla:The energy saving benefit can be illustrated by the following example 15:
Kuviossa 2 kuvataan haihdutustarvetta natriumkarbonaatin kiteyttämiseksi viherlipeistä, jotka on muodostettu liuottamalla sula erilaisiin liuoksiin. Kuviossa esitetään 20 natriumkarbonaatin osuutta painoprosentteina kokonaismas sasta ja vastaavasti (natriumsulfidin + natriumhydroksi-' din) osuutta. Kuviossa on suoralla A-B kuvattu sellaisia : · viherlipeäkoostumuksia, joiden kokonaisalkalipitoisuus on • · 200 g NaOH/kg. (Kokonaisalkalipitoisuus tarkoittaa em.Figure 2 illustrates the need for evaporation to crystallize sodium carbonate from green liquors formed by dissolving the melt in various solutions. The figure shows the 20% by weight of sodium carbonate in the total weight and the proportion (sodium sulfide + sodium hydroxide) respectively. In the figure, line A-B depicts: · green liquor compositions having a total alkaline content of • · 200 g NaOH / kg. (The total alkaline content means above.
25 natriumyhdisteiden yhteismäärää, joka ilmaistaan NaOH:- l na) .25 (the sum of sodium compounds expressed as NaOH).
» · » · ··« t : :»·» · ·· «t::
Oletetaan, että väkevöidään lipeän Na2S-pitoisuus 50 g/ : .·. kg:sta 200 g/kg:n.Assume concentration of the lye at 50 g / l. kg to 200 g / kg.
• · · * « · 30 V ; 1. Mikäli soodakattilasula liuotetaan laihalipeään niin, . että liuoksen kokonaisalkalipitoisuudeksi tulee 200 g• · · * «· 30 V; 1. If the recovery boiler melt is dissolved in lean liquor, then. so that the total alkali content of the solution becomes 200 g
NaOH/kg, sisältää tämä liuos tyypillisesti n. 50 g Na2S/kg ; .*; ja 20 g NaOH/kg ja kiteytykseen menevän lipeän koostumus . ·. 35 on tällöin kuvion pisteen la mukainen.NaOH / kg, this solution typically contains about 50 g Na2S / kg; . *; and 20 g NaOH / kg and composition of the lye to crystallize. ·. 35 then corresponds to point la of the figure.
9 104334 2. Mikäli taas sula liuotetaan veteen niin, että saadun liuoksen kokonaisalkalipitoisuus on saraa, niin puuttuvan NaOH:n ansiosta kiteytykseen syötettävän lipeän koostumus on kuvion pisteen 2a mukainen.9 104334 2. If, on the other hand, the melt is dissolved in water so that the total alkali content of the resulting solution is harsh, then, due to the lack of NaOH, the composition of the lye fed to the crystallization is in accordance with point 2a of the figure.
55
Kun liuosta väkevöidään haihduttamalla, muuttuvat Na2C03-ja Na2S+NaOH-pitoisuudet pisteiden Ib ja 2b mukaisiksi.When the solution is concentrated by evaporation, the Na 2 CO 3 and Na 2 S + NaOH contents change to Ib and 2b respectively.
Liukoisuuskäyrältä C-D voidaan lukea, että lopputuottees-10 sa liukoisen Na2C03 on le ja 2c:n suuruinen. Loput karbonaatista on kiteytynyt. Kiteytynyt määrä voidaan siis ilmaista erotuksina lb-lc ja 2b-2c.From the solubility curve C-D, it can be read that in the final product 10 soluble Na 2 CO 3 is equal to le and 2c. The rest of the carbonate is crystallized. The amount crystallized can thus be expressed as the difference 1b-1c and 2b-2c.
Voidaan todeta, että erotus 2b-2c on n. 12% suurempi kuin 15 erotus lb-lc, eli samanlaisella haihdutuksella on saatu kiteytettyä 12% enemmän natriumkarbonaattia.It can be noted that the difference 2b-2c is about 12% greater than the difference lb-1c, i.e. similar evaporation has resulted in 12% more sodium carbonate crystallization.
♦ · · • 1 » « . « • « « # ♦ ♦ ♦ ♦ 1 » 1 · « · * ♦· i : : • i♦ · · • 1 »«. «•« «# ♦ ♦ ♦ ♦ 1» 1 · «· * ♦ · i:: • i
I f II f I
• « · * ·· · • f f : : : * » • t · « * · · · • · · 1 · I * · • » · I « « 4 ·• «· * ·· · • f f::: *» • t · «* · · · · · 1 · I * · •» · I «« 4 ·
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951576A FI104334B (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Procedure for the recovery of a chemical |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI951576 | 1995-04-03 | ||
| FI951576A FI104334B (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Procedure for the recovery of a chemical |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI951576A0 FI951576A0 (en) | 1995-04-03 |
| FI951576L FI951576L (en) | 1996-10-04 |
| FI104334B1 FI104334B1 (en) | 1999-12-31 |
| FI104334B true FI104334B (en) | 1999-12-31 |
Family
ID=8543175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI951576A FI104334B (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Procedure for the recovery of a chemical |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI104334B (en) |
-
1995
- 1995-04-03 FI FI951576A patent/FI104334B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI951576L (en) | 1996-10-04 |
| FI104334B1 (en) | 1999-12-31 |
| FI951576A0 (en) | 1995-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2880041C (en) | Method for recovering pulping chemicals and reducing the concentration of potassium and chloride therein | |
| FI111168B (en) | Process for pulp leaching without using chlorine-containing chemicals | |
| US4093508A (en) | Process for recovering chemicals from the waste liquors of sulfate cellulose digestion and the waste waters of bleaching | |
| FI130066B (en) | A method of replacing sodium losses in a pulp mill, and a method of producing bleached cellulosic pulp | |
| FI62363B (en) | FOERFARANDE FOER AOTERVINNING AV SODIUM CHLORIDE FRAON CELLULOSAFABRIKENS PROCESSER | |
| RU2675454C2 (en) | Method for handling spent wash solution of lignin-recovery process | |
| FI92725B (en) | Process for preparing boiling liquid | |
| US5607549A (en) | Method for the manufacture of cooking liquors of different sulphidity by green liquor crystallization | |
| FI104334B (en) | Procedure for the recovery of a chemical | |
| US5759345A (en) | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization | |
| US3986923A (en) | Removal of dissolved salts from sulphide liquors | |
| US5607548A (en) | Process for dividing the sulphide content of the green liquor for the production of white liquors having high and low sulphidity | |
| FI98226C (en) | Process for the treatment of sodium carbonate | |
| FI110792B (en) | Process for making white liquor | |
| FI115227B (en) | A method for bleaching mechanically defibrated pulp | |
| FI58523B (en) | FOERFARANDE FOER REGENERERING AV AVLUTAR I EN MASSAKOKNINGS- OCH REGENERERINGSCYKEL | |
| CA1102055A (en) | Modified system for recovery of sodium chloride from white liquor | |
| FI115471B (en) | Procedures for the treatment of liquids | |
| FI73754B (en) | PROCESSING OF COOKING CHEMICALS FOR CELLULOSE FRAMEWORK. | |
| FI106641B (en) | Procedure for the separation of foreign matter from mesa | |
| CA1075859A (en) | Process for recovering chemicals from the waste liquors of sulfate cellulose digestion and the waste waters of bleaching | |
| CA2101005A1 (en) | Green liquor crystallization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: AHLSTROM MACHINERY OY |
|
| MA | Patent expired |