NO127016B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for gjenvinning av alkalisalter og svovel ved cellulosekokning.

En økonomisk forutsetning for slike fremstillingsmåter for cellulose hvor alkalisalter anvendes er, at den ved kokningen erholdte avlut skall kunne utnyttes. Av denne grunn tas der ved den såkalte sul-fatcellulosekokning vare på alkali og svovel såvel som forbrenningsvarmen hos det i avlutene inngående organiske materiale og dette er drevet opp på et høyt teknisk nivå.

I de moderne sulfatcellulosefabrikker har man konstatert, at forbedringen av sulfidsvovelregeneringen har øket koke-væskens sulfidinnhold til en så høy verdi (30—40 %), at korrosjonsforeteelsene i maskineriet er øket i betraktelig grad og ceillulosefargen er blitt mørkere enn ønske-lig. Den eneste praktiske måte på å elimi-nere denne ulempe har vært å tilsette soda eller lut til kokevæsken.

Utvidelsen av celluloseindustrien har

gjort det vanskeligere å skaffe den som råmateriale anvendte ved og øket dennes pris. Utviklingen går derhen, at man fra vedmaterialet bare i så liten grad opp-slutter fiberbindende stoffer, at man ved hjelp av en mekanisk behandling uten spaltning av fibrene kan oppnå et for fremstilling av papir egnet råmateriale. Ved disse fremgangsmåter anvender man som kokevæske natriumsulfit, som vanligvis tilsettes en liten mengde soda. Utviklingen er imidlertid bremset ved at man ikke har kunnet finne en enkel og billig måte for at fra avluten fra den etter forbrenningen erholdte smelte å kunne fjerne natrium-

sulfidet og anvende det inngående alkali og svovel for fremstilling av natriumsulfit. Det samme har vært årsaken til at man i stedet for den såkalte kalciumsulfit-kokning ikke har kunnet anvende en sur eller nøytral alkalisulfitmetode på tross av de store fordeler som de sistnevnte fremgangsmåter medfører med hensyn til den egentlige cellulosefremstilling.

Foreliggende oppfinnelse angår en måte ved hjelp av hvilken alkalisaltene og svovelet kan tas vare på ved samtlige foran anførte fremgangsmåter, som anvender alkalisalter, og som på avgjørende måte avviker fra de måter som har vært fore-slått og hittil unntagelsesvis tillempet ved visse nøytra'e og sure sulfitmetoder, og ved hvilke grunntanken har ligget i at kullsy-ren formår å spalte natriumsulfidet til svovelhydrogen og danner sammen med natrium det relativt tungt oppløselige na-triumkarbonat. Disse fremgangsmåter er imidlertid særlig kompliserte og dyre og krever meget hva overvåkning angår.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en fremgangsmåte for å gjenvinne alkalisalter og svovel fra den vandige opp-løsning av smelter som oppnås ved forbrenning av natriumsulfidholdige avluter fra cellulosekokning og karakteriseres ved at en utfelning av sulfidsvovelet i oppløs-ningen i form av jernsulfid frembringes ved hjelp av en vandig oppløsning av jernsulfit, eller ved hjelp av jernoxyd, hvilke bringes til å reagere med jernsulfidet, hvorved der i oppløsningen blir tilbake et for cellulosekokningen egnet natriumsalt, at felningen skilles fra for eventuell utvinning av svovelet og at den tilbakeblivende opp-løsning anvendes for fremstilling av koke-væs-ke.

Den ved forbrenningen av avluten erholdte smelte inneholder hovedsakelig na-triumkorbonat og natriumsulfid og i avhengighet av kokevæsken og den måte den behandles på kan smeiten inneholde 1 til 5 mol Na,CO;) mot 1 mol Na0S.

Tilsetter man til en vandig oppløsning av en slik smelte ferro- respektive ferrihydroksyd foregår følgende reaksjoner:

I begge tilfeller faller jernsulfid ut og skilles fra mens natriumkarbonatet og na-triumhydroksydet blir tilbake i oppløsnin-gen som ved hjelp av svoveldioksyd om-dannes til en ved sulfitkokning egnet kokevæske. Det er klart, at man fra det utfelte jernsulfid ved behov kan erholde svoveldioksyd.

Det for utfelling av svovel nødvendige jernoksyd kan innføres i systemet på man-ge måter i avhengighet av de lokale for-hold.

En egnet måte er å tilsette jernoksyd til lutforbrenningsovnen sammen med det for kompensering av avlutens alkalitap anvendte natriumsulfat.

Her foregår i hovedsaken følgende reaksjon:

Nar smeiten løses opp i vann spaJtes natriumferrittet på følgende måte:

Ferrihydroksydet reagerer umiddel-bart med natriumsulfidet og danner ifølge reaksjon 2 FeaS.(.

Som jernoksyd kan man f. eks. gjøre bruk av asken fra kis og det utfelte kisel-jerns forbrenning. Jernforbindelsen kan tilsettes sulfitcellulosens avlut også før inndampningen, hvorved de lett reageren-de svovelforbindelser, som forårsaker kor-rosjon, allerede på dette trinn kan bindes i form av svoveljern.

I avhengighet av i hvilken grad man ønsker å regulere sulfidinnholdet i avluten tilsvarer jernmengden av den for kompensering av alkalitapene nødvendige tilset-ning av Na„SO| : s svovelmengde eller en del av denne. Som allerede tidligere anført kan man som jernforbindelse foruten jernhydroksyd og -oksyder også gjøre bruk av andre slike forbindelser som sammen med sulfidioner reagerer under avgivelse av et slikt anion som man ønsker tilført kokevæsken som f. eks. sulfit.

Det er selvfølgelig at tilsetningen av jernforbindelser også kan skje ved opp-varmning av smeiten og jernforbindelsene i en separat ovn. Oppfinnelsen omfatter også en sirkulasjon av jernforbindelsene slik at den for hvert tilfelle nødvendige jernforbindelse står til disposisjon og bare de små oppstående jerntap må kompen-seres.

En slik fremgangsmåte baserer seg på, at det til avlutsovnen tilsatte jernoksyd, som ved oppløsning av den fra ovnen erholdte smelte i vann, oppnås i form av jernsulfid, skilles fra ved vasking med na-triumoksyd og forbrennes i en kisovn for å føres tilbake til lutforbrenningsovnen i form av jernoksyd, mens den fra vaskingen igjen erholdte natriumhydroksyd og det ved forbrenning av kisen erholdte SO., tillates å reagere med hverandre for opp-nåelse av natriumsulfit.

En annen fremgangsmåte karakteriseres ved at den til den vandige oppløsning av den ved avlutsforbrenningen erholdte smelte tilsatte jernforbindelse, f. eks. jernsulfit omdannet til jernsulfid, separeres ved vasking fra det samtidig oppstående natriumsulfit og behandles med en sur vandig oppløsning av SO,,, som erholdes ved forbrenning av svovel som er erholdt fra den nevnte behandling, hvoretter det ved behandlingen erholdte jernsulfit føres tilbake enten nøytralisert eller som sådant for frembringelse av et kretsløp til den vandige oppløsning av smeiten.

Ved fremgangsmåten kan naturligvis såvel ferro- som ferriforbindelser anvendes, hvorved man dog bør iaktta, at man ved ferriforbindelser som utgangsmateriale og under anvendelse av sistnevnte fremgangsmåte reduseres ferriforbindelsene til ferriforbindelser.

Jernsulfittet kan etter ønske enten nøytraliseres eller helt og holdent om-dannes ved hjelp av f. eks. natriumhydroksyd til jernhydroksyd før dette føres tilbake til sirkulasjon.

Det beskrevne kretsløp av jernforbindelsene kan naturligvis også gjennomføres som en i og for seg separat fremgangsmåte, hvorved denne anvendes f. eks. for frem-stillingen av natriumsulfit.

Ennå et eksempel på en kretstløps-metode ved hvilken jernhydroksyd tilsettes som jernforbindelse til avluten før dennes inndampning, hvilket jernhydroksyd erholdes i vandig oppløsning av smeiten i form av jernsulfid, hydrolyseres, hvorved man får jernhydroksyd for tilbakeføring til avluten og svovelhydrogen, som forbrennes for å ta vare på svovelet.

Eksempel 1: I en sulfatcellulosefabrikk, hvor for kompensering av alkalisvoveltap anvendes 40 300 kg glaubersalt og 6000 kg soda pr. døgn, var sulfiditeten 35,5 %.

Sulfiditeten forblir uforandret når man helt og holdent sluttet å anvende soda og økte glaubersalttilsetningen opp til 48 300 kg, men samtidig sammen med glau-bersaltet i sodaovnen innførte 3000 kg kis-forbrenningsaske. Fra grønluten falt jern ut som ferrisulfid, som skiltes fra hoved-delen av oppløsningen i et klaringsbasseng og fellingen befriddes fra oppløsningen ved hjelp av et planfilter og tilbakebleven væske fortrengtes med en vannmengde, som var betydelig større enn fellingens volum.

Ferrisulfidet brennes sammen med kis i en nærliggende sulfitcellulosefabrikks kisovn.

Eksempel 2: I den vandige oppløsning av en smelte, erholdt fra sodaovnen hos en med alkalisk metode arbeidende sulfitcellulosefabrikk, hvilken smelte inneholder 40 kg/m<:i> Na.,S tilsettes pr. 1 m<:1> oppløsning 2 m<:i> av en fer-rosulfitoppløsning med 35 g/l FeSO., med overskudd av svoveldioksyd. Den utfallende ferrosulfidfelling separeres fra oppløsnin-gen i et klaringsbasseng og med planfilter, samt tilbakebleven oppløsning fortrengtes med en mengde vann svarende til fellings-volumet. Til en vannsuspensjon av fellingen innførtes svoveldioksyd, utfallende svovel separertes fra ved hjelp av et filter og oppløsningen anvendes som ovenfor for å separere svovel fra den vandige oppløs-ning av smeiten.

Eksempel 3.

Til svartlut fra en sulfatcellulosefabrikk tilsettes før dens inndampning 5 kg ferrihydroksyd i 20 %'s vandig suspensjon pr. 1 m<:i> oppløsning. Utfallende ferrisulfid ble separert fra den vandige oppløsning av smeiten i et klaringsbasseng med planfilter, og tilbakebleven væske ble fortrengt med vann.

Av fellingen fremstiltes en 20 %'s vandig suspensjon som varmes opp til koke-punktet og sprøytes ved hjelp av damp med trykk 8 ato inn i et lukket kammer hvorfra som hydroilyseresultat oppstått svovelhydrogen føres til en klaus-ovn for

å oksyderes til svovel og på bunnen av kammeret førtes det utfelte ferrihydroksyd tilbake til kretsløpet.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for å gjenvinne alkalisalter og svovel fra den ved forbrenning av natriumsulfid inneholdende av-fallslut fra cellulosekokning erholdte smel-tes vandige oppløsninger, karakterisert ved at en utfelning av sulfidsvovelet frembringes ved hjelp av en vandig oppløsning av jernsulfit eller ved hjelp av jernoxyd, hvilke bringes til å reagere med natriumsulfidet hvorved der blir tilbake i oppløsningen et for cellulosekokning egnet natriumsalt, at felningen skilles fra for eventuelt å utvinne svovelet og at den tilbakeblivende oppløsning anvendes for fremstilling av kokevæske.

2. Fremgangsmåte etter påstand 1, karakterisert ved at jernsulfitet tilsettes den vandige oppløsning av den ved forbrenning av avfallsluten erholdte smelte.

3. Fremgangsmåte etter påstand 1, karakterisert ved at det til for-brenningsovnen for avfallsluten tilsatte jernoxyd som ved oppløsningen av den fra ovnen erholdte smelte i vann erholdes i form av jernsulfid ved vasking skilles fra det erholdte natriumhydroxyd og forbrennes i en kisovn og føres tilbake til lutforbrenningsovnen i form av jernoxyd, mens det fra vaskingen erholdte natriumhydroxyd og det fra kisforbrenningen erholdte SO., tillates å reagere seg imellom for dan-nelse av natriumsulfit.

4. Fremgangsmåte etter påstand 1 og 2, karakterisert ved at det jernsulfit som tilsettes til den vandige oppløs-ning av den ved lutforbrenningen erholdte smelte omdannet til jernsulfid ved vasking skilles fra det samtidig oppstående natriumsulfit og behandles i sur, vandig opp-løsning med S02 som erholdes ved forbrenning av det ved den nevnte behandling erholdte svovel, hvoretter det ved behandlingen erholdte jernsulfit føres tilbake enten nøytralisert eller som sådant for frembringelse av sirkulasjon til den vandige oppløsning av smeiten.