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Verfahren zur Gewinnung von wertvollen organischen und unorganischen Stoffen aus SulfitzelIuloseablaugen.
Die Erfindung betrifft die Behandlung von Ablaugen der Sulfitzellulosefabriken zu dem Zweck, die organischen ur. d unorganischen Bestandteile derselben abzutrennen.
Ein Verfahren für den gleichen Zweck ist in der österreichischen Patentschrift Nr. 67451 beschrieben.
Nach dieser wird die in den Ablaugen enthaltene schwefelige Säure mittels Luft oder Sauerstoff in Schwefelsäure umgewandelt, wodurch das Kalziumlignosulfit zersetzt und gefällt wird. Das Verfahren wird unter höherem Druck und bei hoher Temperatur durchgeführt unter Einführung von Luft oder Sauerstoff
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Die Sulfitzelluloseherstellung wird aber gegenwärtig auf mehrere verschiedene Arten durchgeführt, so dass die Ablauge sehr verschiedene Zusammensetzung und Beschaffenheit aufweist und sehr häufig nur eine kleine Menge freier schwefeliger Säure enthält. Dann ist es schwierig, die nötige Menge Schwefelsäure zur Einleitung der flüher erwähnten Reaktionen zu erhalten. Mitunter wird die Ablauge auch zuerst zur Gewinnung von Alkohol benutzt und in solchen Fällen enthält sie überhaupt keine freie
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den Prozess einzuleiten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Art, diesen Säurezusatz zu erlangen, und gründet sich auf die Umwandlung von schwefeliger Säure in Schwefelsäure und Schwefel unter bestimmten Bedingungen.
Eine solche Umwandlung der schwefligen Säure in Schwefelsäure, entsprechend der Gleichung
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von Prof. P. Klaxon in Verbindung mit Versuchen, betreffend die Eigenschaften der Sulfitablauge studiert worden. Diese Reaktion scheint jedoch nur bei niedrigen Temperaturen zwischen 135-140 C studiert zu sein. Bei diesen Temperaturen braucht die in der Lauge enthaltene schwefelige Säure 8-10 Stunden zu ihrer Umwandlung im Sinne der erwähnten Gleichung. Hiedurch würde aber das Verfahren für den industriellen Betrieb unmöglich sein, da die Kosten dann zu hoch wären. Bei dem vorliegenden Verfahren wird aber eine Temperatur von etwa 170-200 C und ein Druck von ungefähr 20 Atmosphären angewandt und die erwähnte Reaktion vollzieht sich dann augenblicklich.
Dadurch wird genug Schwefelsäure gebildet, um eine Spaltung der Ablauge zu bewirken. Die frei gewordene schweflige Säure wird wieder umgewandelt und so weiter bis alle Ablauge gespalten ist. Das Verfahren kann in folgender Weise praktisch ausgeführt werden : Die noch warme Lauge von einem Sulfitzellulosekocher wird in einen Autoklaven gefüllt, bis ungefähr ;, seines Volumens. Dann wird schwefligsäurereiches Abgas von einem Sulfitkocher unter Druck in den Autoklaven eingeleitet und die Temperatur im Autoklaven mittels einer Dampfschlange od. dgl. auf ungefähr 170-200 C erhöht.
Gleichzeitig steigt der Druck im Auto- klaven auf etwa 20 Atmosphären. Ist diese Temperatur erreicht, so vollzieht sich die Spaltung der Ablauge ohne Zusatz von Luft oder Sauerstoff in wenigen Augenblicken und Kalziumsulfat und die organischen Bestandteile der Ablaugen werden als Niederschlag ausgeschieden. Das Gas im Autoklaven wird dann durch ein Ventil abgelassen und zu einem anderen mit Ablauge gefüllten Autoklaven geleitet. Das Gas enthält noch kleine Mengen Schwefelsäure und ausserdem Schwefel, der mit dem Gase sublimiert. Unter Umständen ist es vorteilhaft, diesen Schwefel zu verbrennen. Dies geschieht sehr einfach durch Mischen des Gases mit Luft oder Sauerstoff und Erhöhung der Temperatur um etwa 500 C. Der Schwefel verbrennt drnl1 ghÜt zu Schwefligsäure.
Hiedureh werden erhebliche Mengen Sehwefligsäure gewonnen, weit
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mehr als nötig ist, um die Spaltung der Ablauge im nächsten Autoklaven durchzuführen. Diese über- schüssige Schwefligsäure wird zweckmässig für die Herstellung neuer Mengen Sulfitlauge verwendet.
Bei der Ausführung der Erfindung zeigt sich, dass von den erwähnten Gasen nicht nur die schweflige Säure bei der Zersetzung des Kalziumlignosulfites wirksam ist, sondern dass auch Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und andere saure organische Verbindungen in den Gasen an dem Prozesse tätigen Anteil nehmen. Wenn solche Säuren der schwefligen Säure beigemischt sind, sind von letzterer nur kleine Mengen nötig, um die Ablauge behufs Sicherung der Zersetzung an Säure reich genug zu machen. Kleine Mengen von Kalzium-und Natriumsulfiten die in der Lauge vorhanden sind, werden in ähnlicher Weise wie oben beschrieben, zersetzt und bilden dann schwefelsaure Salze und Sulfide. Pie Sulfide erzeugen mit der während der Realtion gebildeten Schwefelsäure Schwefelwasserstoff.
Letzterer reagiert mit freier schwefliger Säure unter Bildung weiterer Mengen kolloidalen Schwefel, der in der vorerwähnten Weise in schweflige Säure umgewandelt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
Verfahren zur Gewinnung von wertvollen organischen und unorganischen Stoffen aus Sulfit- zelluloseablaugen durch Erhitzen der Ablaugen'unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass in den die zu behandelnde Lauge enthaltenden Autoklaven schweflige Säure ohne Zusatz von Luft oder Sauerstoff eingeleitet und die Ablauge auf etwa 170-200 C unter einem Druck ; : von etwa 20 Atmosphären so lange erhitzt wird, bis ein Teil der vorhandenen schwefligen Säure in Schwefel und Schwefelsäure umgewandelt ist, wodurch die Sulfitablauge zersetzt und die organischen Bestandteile der Lauge ausgefällt werden.