CS204962B2 - Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny - Google Patents

Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny Download PDF

Info

Publication number
CS204962B2
CS204962B2 CS673748A CS374867A CS204962B2 CS 204962 B2 CS204962 B2 CS 204962B2 CS 673748 A CS673748 A CS 673748A CS 374867 A CS374867 A CS 374867A CS 204962 B2 CS204962 B2 CS 204962B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
carbon dioxide
sodium
hydrogen sulfide
containing gas
solution
Prior art date
Application number
CS673748A
Other languages
English (en)
Inventor
Keijo R T Kiminki
Lauri K Keskinen
Original Assignee
Keijo R T Kiminki
Lauri K Keskinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keijo R T Kiminki, Lauri K Keskinen filed Critical Keijo R T Kiminki
Publication of CS204962B2 publication Critical patent/CS204962B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16Hydrogen sulfides
    • C01B17/165Preparation from sulfides, oxysulfides or polysulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/16Hydrogen sulfides
    • C01B17/164Preparation by reduction of oxidic sulfur compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/02Preparation by double decomposition
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/03Papermaking liquor

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny.
Jsou Již známy četné způsoby k převádění alkálií a síry ze zeleného louhu na chemikálie vhodné pro přípravu nového varného roztoku. Ve většině těchto způsobů se zelený louh zpracovává ve dvou nebo v několika stupních zaváděním oxidu uhličitého a/nebo plynu obsahujícího oxid uhličitý, aby se síra uvolnila ve formě sirovodíku a aby se alkálie převedly na hydrogenuhličitan.
V současné době je jak technicky tak ekonomicky nejvyspělejší způsob Sivola podle finského patentu číslo 27 478, kterého lze použít v případě výroby buničiny natronovým způsobem. Při způsobu Sivola se vyčeřený zelený louh nejprve sytí plynem obsahujícím oxid uhličitý a pak ve druhém stupni se sytí přímo oxidem uhličitým· Obsah sirníku ve zpracovaném roztoku po sycení oxidem uhličitým závisí na množství spotřebovaného oxidu uhličitého.
Způsob lze provádět například tak, že se oxid uhličitý zavádí v takovém množství, aby se například dvě třetiny obsažené síry přeměnily na sirovodík, přičemž tekutina, odváděná po sycení oxidem uhličitým obsahuje hlavně hydrogenuhlíčitany alkalického kovu v roztoku i ve formě kaše a nerozlože ný hydrogensulfid alkalického kovu. Když se tato směs vede do reakční nádoby, kde se zahřívá k odpaření částí vody, reaguje vzájemně hydrogenuhličitan a hydrogensul fíd alkalického kovu, přičemž vzniká uhličitan alkalického kovu a sirovodík, který uniká současně s vodní párou. Část nadbytečného hydrogenuhiičitanu se také rozkládá na uhličitan a oxid uhličitý. Konečným produktem je roztok uhličitanu alkalického kovu obsahující nepatrné množství sulfidu s tohoto roztoku lze použít pro přípravu chemikálií pro výrobu neutrální sulfitovú polocheinické buničiny.
Způsob Sivola se však může provádět také tak, že se oxid uhličitý zavádí až do odstranění prakticky veškerého sulfidu, při čemž vzniklá tekutina obsahuje zejména hydrogenuhličitan alkalického kovu jak v roztoku tak ve formě krystalové kaše. Krystalický hydrogenuhiičitan alkalického kovu se oddělí od matečného louhu filtrací a prcmytím. Tím se získá alkálie zcela zbavená sulfidu a thiosíranu a lze jí použít například pro výrobu buničiny sulfitovým způsobem. Matečný louh se může zavádět pře. dělicí kolonu zpět do rozpouštěcí nádoby nebo se ho může používat k jiným účelům, například pro natronový stupeň při několikastupňové várce.
Způsob Sivola je technicky účinný. Jeho největší nevýhodou jsou však vysoké investiční náklady, způsobené tím, že jde o proces několikastupňový. Náklady zvyšuje především zavádění oxidu uhličitého, pro které je třeba zabudovat plynoměr a kompresory. Solveyova věž, používaná pro zavádění oxidu uhličitého, je velmi drahá. Výroba potřebného oxidu uhličitého spotřebovává teplo, čímž se zvyšují provozní náklady.
Z ostatních metod se způsob Stora (TAPPI 43, 1960, 702) se zřetelem na zavádění oxidu uhličitého podobá způsobu Sivola a i při něm jsou omezujícím činitelem jeho použití vysoké investiční a provozní náklady.
Použití způsobu Mead (TAPPI 43, 1960, 699) je omezeno pouze na získání chemikálií pro výrobu neutrální sulfitové polochemické buničiny (NSSC) a dochází při něm ke značné korozi zařízení.
Při způsobu podle čs. patentu číslo 89859 se při výrobě celulózy neutrálním siřičltanem sodným regenerují chemikálie z odpadních louhů oxidem uhličitým tak, že se roztok taveniny sytí plynem obsahujícím 8 až 18 % oxidu uhličitého za teploty 20 až 40 °C a za atmosférického tlaku tak dlouho, až vznikne natriumhydrogensulfid a uhličitan sodný se přemění na hydrogenuhličitan sodný z 30 až 70 % a pak se o sobě známým způsobem vyvaří sirovodík, přičemž se s výhodou absorpce oxidu uhličitého provádí v dvoudílné koloně, do jejíhož spodního dílu se přivádí čerstvý roztok a do parního dílu se zavádí odsířený roztok z vyvařovací kolony.
Způsob Rayonier (finský patent č. 32 156, 33 882 a 33 829) se od popsaných způsobů jen poněkud liší. Oxid uhličitý se do zeleného louhu zavádí pod tlakem, přičemž vzniká roztok obsahující hydrogenuhličitan alkalického kovu a hydrogensulfid alkalického kovu. Zahříváním tohoto roztoku za tlaku nižšího, než je tlak okolí, reaguje hydrogenuhličitan a hydrogensulfid alkalického kovu za vzniku uhličitanu a sirovodíku, který uniká s vodní párou. Několikanásobným opakováním tlakového zavádění oxidu uhličitého a zahřívání lze prakticky všechen sulfid alkalického kovu, obsažený v zeleném louhu, přeměnit na uhličitan alkalického kovu a na sirovodík. Tento postup však nebyl prakticky využit pro obtíže při konstukci aparatury a pro vysokou spotřebu tepla.
Všechny popsané způsoby mají společný nedostatek, že se uhličitan alkalického kovu nezíská nikdy v čisté formě a vždy obsahuje thiosíran a sulfidy, přičemž sulfidy při reakci se siřičitanem při výrobě sulfitové buničiny ještě zvyšují škodlivý vliv thiosíranu. Jedinou výjimkou je shora popsaný druhý případ provedení způsobu Sivola, kdy se získají čisté krystaly hydrogenuhličitanu alkalického kovu při oddělení praní těchto krystalů.
Způsobem podle vynálezu se dosáhne ve srovnání se způsoby známými ze stavu techniky značných výhod. Počet jednotlivých pracovních fází je malý, krystaly uhličitanu alkalického kovu jsou prosty thiosíranu a sulfidu, postup sám je použitelný pro všechny alkalické várky včetně várky sulfátové za přísady polysulfidů, jeho tepelná bilance je dobrá i přes nutnost odpařování při krystalizaci, způsob se snadno provádí, požadované zařízení je jednoduché a levné a potřebuje málo místa.
Vynález se týká způsobu regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny, při kterém se do zeleného louhu předběžně zavádí plyn obsahující oxid uhličitý při hodnotě pH 10 a při teplotě 25 až 40 °C, který je vyznačený tím, že se ze zeleného louhu, do kterého byl předběžně uváděn plyn obsahující oxid uhličitý, vypuzují při teplotě maximálně 95 °C sloučeniny síry a do 20 až 30 % monohydrátu uhličitanu sodného, vzniklého v krystalické formě při odplynování, se zavádí plyn obsahující oxid uhličitý a při tom vzniklý natriumhydrogenuhličitanem se vrací zpět do zeleného louhu, do kterého byl předběžně zaváděn plyn obsahující oxid uhličitý.
Způsob podle vynálezu je podrobně vysvětlen pomocí výkresu, kde je postup podle vynálezu znázorněn schematicky. Na obr. je číslicí 1 označena nádoba pro získání sody, z níž potrubím 4 unikají odpadní plyny a vzniklá tavenina se vede do rozpouštěcí nádoby 2, do které se vnáší vhodné množství vody.
Vyčeřený zelený louh, který obsahuje vodu, uhličitan sodný, sulfid sodný, síran sodný a thiosíran sodný, se vede do nádoby 3, do které se zavádějí spalné plyny potrubím 4, přičemž probíhají tyto reakce:
NaáS + CO2 + H2O « 2 NaHS + NazCOs (pH = 10) (I)
NaHS + CO2 + H2O NaHCCb + H2S (PH < 10) (II)
H2S + Na2S < 2 NaHS (pH > 10) (III)
Přitom se reakční podmínky upravují zpočátku tak, aby absorpce oxidu uhličitého byla co nejdokonalejší, přičemž reakce I probíhá plně zleva do prava. Současně se podle reakce II uvolňuje místně sirovodík. Nakonec se promyje plyn obsahující sirovodík nezreagovaným roztokem sulfidu, přičemž probíhá reakce III a velká část sirovodíku se reabsorbuje za vzniku hydrogensulfidu.
Reakční podmínky se nejúčelněji upravují řízením množství použitého roztoku sulfidu a plynu obsahujícího oxid uhličitý ve správném vzájemném poměru a kontrolou hodnoty pH. Popřípadě se proces reguluje automaticky na základě kontinuálního měření hodnoty pH. V praxi se však ukázalo, že celý postup lze uspokojivě řídit na základě méně častého měření hodnoty pH, například při měření hodnoty pH jednou denně. Teplota musí být udržována v rozmezí příznivém pro reakci a je s výhodou 25 až 40 °C.
Z nádoby 3 se plyny odvádějí potrubím 5 a roztok, který obsahuje vodu, uhličitan sodný, hydrogensulfid sodný, hydrogenuhličitan sodný, síran sodný a thiosíran sodný, se zavádí do odparky 6, kde se z roztoku, předehřátého například ve výměníku tepla, uvolňují za sníženého tlaku vodní pára a sirovodík, které se odvádějí potrubím 8 pro další zpracování sirovodíku. Aby se ve formě monohydrátu získal uhličitan sodný, který se v této fázi odvádí potrubím 7, musí být teplota při odplynování pod 95 °C.
Část uhličitanu sodného, který se odvádí potrubím 7, se vede ve formě krystalů do jednotky 9, kde se rozpouští na koncentrovaný roztok sody, do kterého se zavádějí spalné plyny potrubím 4. Vznikající krystaly hydrogenuhličitanu sodného se zavádějí do odparky 6. Odstraňování sulfidu z roztoku ve formě sirovodíku probíhá podle následující reakce:
NaHCOs + NaHS & NaaCO3 + HzO (IV)
Množství hydrogenuhličitanu sodného, vznikajícího v nádobě 3, nestačí k ostranění veškerého sulfidu. Proto se určité množství hydrogenuhličitanu sodného, získaného v jednotce 9, přidává do odparky 6, aby se odstranil veškerý sulfid ve formě sirovodíku.
Potom se použije téměř 100 °/o sirovodíku a uhličitanu sodného, prostého thiosíranu a sulfidu, k přípravě varného roztoku nebo k jiným účelům o sobě známými způsoby.
Během odplynování v odparce 6 se kontinuálně nebo přerušovaně odebírá určitá část roztoku a závaží se zpět do nádoby pro získání sody 1 pro omezení množství hromadícího se thiosíranu v odplyňovacím stupni.
Příklad
Pokus byl prováděn v poloprovozním zařízení, do kterého se zavádí zelený louh předběžně zpracovaný zaváděním spalných plynů při hodnotě pH 10 podle reakcí I a II.
Takto zpracovaný zelený louh se zavádí kontinuálně do odparky, takže hladina v odparce zůstává konstantní. Současně se do odparky přivádí suspenze krystalického hydrogenuhličitanu sodného pomocí regulovatelného šnekového dopravníku tak, aby jeho množství kvantitativně odpovídalo hydrogensulfidu zbylému v zeleném louhu. Výsledkem těchto reakcí je uvolňování sirovodíku podle rovnice IV.
Teplota v odparce je 95 °C a podtlaku 0,045 mPa se dosahuje vývěvou odparky. Koncentrace oxidu sodného je 208 g/litr a hydrogensulfidu 1,05 mol/litr. Zelený louh, zaváděný do odparky, v množství 1 litr/min, obsahuje 1,43 mol/litr hydrogensulfidu. Odpovídající hydrogenuhličitan se upravuje tak, aby sulfidita matečného louhu byla konstantní. Sirovodík uniká ze zařízení o čistotě 80 %, poněvadž je však plyn prost oxidu uhličitého, je možno koncentraci sirovodíku dobrým utěsněním aparatury zvýšit téměř na 100 °/o.
Ze dna odparky se odvádí uhličitan sodný ve formě krystalického monohydrátu v množství, které odpovídá množství zavedeného oxidu sodného v zeleném louhu a v hydrogenuhličitanu. Oxidu sodného se v zeleném louhu zavádí 154,6 g/min a ve formě hydrogenuhličitanu 44,5 g/min. Celkové množství získaného uhličitanu, vyjádřené jako oxid sodný, je tedy 199,5 g/min. Aktivní koncentrace oxidu sodného v matečném louhu je konstantní a odpovídá 208 g/1. Odebíraný uhličitan je prostý hydrogenuhličitanu.

Claims (2)

1. Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny, při kterém se do zeleného louhu předběžně zavádí plyn obsahující oxid uhličitý při hodnotě pH 10 a při teplotě 25 až 40 °C, vyznačený tím, že se ze zeleného louhu, do kterého byl předběžně zaváděn plyn obsahující oxid uhličitý, vypuzují při teplotě maximálně 95 °C sloučeniny síry a do 20 až 30 % monohydrátu uhličitanu sodného, vzniklého v krystalické formě při odplyňování, se zavádí plyn obsahující oxid uhličitý a při tom vzniklý natriumhydrogenuhličitan se vrací zpět do1 zeleného louhu, do kterého byl předběžně zaveden plyn obsahující oxid uhličitý a ze kterého se vypuzují sloučeniny síry.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že se část odplyňovaného roztoku odvádí za snižování obsahu hromadícího se thiosíranu.
CS673748A 1966-05-25 1967-05-23 Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny CS204962B2 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI137066 1966-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS204962B2 true CS204962B2 (cs) 1981-04-30

Family

ID=8505517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS673748A CS204962B2 (cs) 1966-05-25 1967-05-23 Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny

Country Status (6)

Country Link
US (1) US3508863A (cs)
AT (1) AT276923B (cs)
CS (1) CS204962B2 (cs)
DE (1) DE1692878C3 (cs)
NO (1) NO121700B (cs)
SE (1) SE318471B (cs)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI49737C (fi) * 1973-11-28 1975-09-10 Tampella Oy Ab Menetelmä rikin erottamiseksi rikkivetynä jätelipeän poltosta saadusta selkeytetystä viherlipeästä.
US4239996A (en) * 1975-05-29 1980-12-16 The Babcock & Wilcox Company Potassium carbonate recovery
US4083930A (en) * 1976-04-02 1978-04-11 Rockwell International Corporation Method of treating alkali metal sulfide and carbonate mixtures
US4148684A (en) * 1976-11-08 1979-04-10 Mei Systems Inc. Methods for recovery and recycling of chemicals from sodium sulfite and sodium bisulfite pulping operations
US4141961A (en) * 1977-06-16 1979-02-27 Dtpm Corporation Production of H2 S from SO2 obtained from flue gas
FI54946C (fi) * 1977-09-05 1979-04-10 Tampella Oy Ab Saett och anordning foer aotervinning av natriumkemikalier fraon groenlut samt roekgaser
US4288286A (en) * 1978-12-08 1981-09-08 Hooker Chemicals & Plastics Corp. Kraft mill recycle process
US4241041A (en) * 1979-01-22 1980-12-23 Mei Systems Inc. Methods for the recovery of sulfur components from flue gas and recycle sodium sulfite by reduction-smelting and carbonating to strip hydrogen sulfide
US4431617A (en) * 1982-07-09 1984-02-14 Farin William G Methods for removing malodorous sulfur compounds from pulp mill flue gases and the like by using green liquor
FI67732C (fi) * 1982-10-20 1985-05-10 Tampella Oy Ab Saett att aotervinna kemikalier fraon kloridhaltig groenlut
US4698219A (en) * 1983-10-11 1987-10-06 Lummus Crest, Inc. Treatment of waste from iron ore reduction
US6284199B1 (en) * 1999-03-31 2001-09-04 Mcdermott Technology, Inc. Apparatus for control of mercury

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2496550A (en) * 1950-02-07 Methods of recovering chemicals in
US1907987A (en) * 1930-09-08 1933-05-09 Pittsburgh Plate Glass Co Soda ash
US2864669A (en) * 1954-11-01 1958-12-16 Stora Kopparbergs Bergslags Ab Method for recovering sulfur and alkali from waste liquors
US2993753A (en) * 1957-01-08 1961-07-25 Jr Theron T Collins Sodium sulphite liquor recovery
US3105738A (en) * 1958-06-25 1963-10-01 Lummus Co Chemical recovery of waste liquors
FR1375278A (fr) * 1962-09-15 1964-10-16 Dominion Tar & Chemical Co Perfectionnements à la fabrication de pâtes cellulosiques

Also Published As

Publication number Publication date
DE1692878A1 (de) 1971-10-28
NO121700B (cs) 1971-03-29
SE318471B (cs) 1969-12-08
DE1692878B2 (de) 1973-08-23
AT276923B (de) 1969-12-10
US3508863A (en) 1970-04-28
DE1692878C3 (de) 1974-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CS204962B2 (cs) Způsob regenerace chemikálií z odpadních louhů při výrobě buničiny
US4098639A (en) Process for reducing the requirement of fresh chemicals without increasing emissions in the pulping of cellulosic material
US3975505A (en) Production of chlorine dioxide
US3909344A (en) Removal of sodium chloride from pulp mill operations
US4104365A (en) Method of separating sulfuric acid from neutral sodium sulfate in spent chlorine dioxide generator liquor
US4093508A (en) Process for recovering chemicals from the waste liquors of sulfate cellulose digestion and the waste waters of bleaching
US3841962A (en) Hydrogen sulfide pretreatment of lignocellulosic materials in alkaline pulping processes
US2792350A (en) Treatment of sodium base sulfite residual liquor
EP0599917A1 (en) Production of alkali metal hydroxide and regeneration of pulp liquors
US3617434A (en) Regeneration of cooking chemicals from spent alkaline cooking liquor
FI62363B (fi) Foerfarande foer aotervinning av natriumklorid fraon cellulosafabrikens processer
US3733395A (en) Process for producing chlorine dioxide,chlorine and a neutral sulfate salt in the sulfate or kraft process of preparing wood pulp
US2909407A (en) Method in the recovery of alkali and sulphur by carbonization of melt soda solutions obtained in the manufacture of cellulose
RU1804520C (ru) Способ регенерации химикатов от варки и отбелки целлюлозной массы
US2496550A (en) Methods of recovering chemicals in
US3650889A (en) Pollution controlled polysulfide recovery process
CA1076306A (en) Process for reducing the requirement of fresh chemicals without increasing emissions in the pulping of cellulose material with alkaline sodium- and sulfur-containing sulfate pulping liquor
US3986923A (en) Removal of dissolved salts from sulphide liquors
US1915315A (en) Recovery of waste liquors
FI56866C (fi) Saett att foerhindra utslaepp av klorhaltiga foeroreningar vid natriumbaserade cellulosafabriker
US2611682A (en) Methods of recovering hydrogen sulfide from sulfide containing soda liquors obtainedin cellulose production
NO153896B (no) Fremgangsmaate for aa gjenvinne kjemikalier i kjemikaliegjenvinningssystemer med hoeyt innhold av klorider ved natriumbaserte massefremstillingsprosesser.
US4049490A (en) Electrodialysis of bleaching effluent
FI98225C (fi) Menetelmä haitallisten epäpuhtauksien poistamiseksi selluloosapitoisen materiaalin alkalisen delignifioinnin yhteydessä
CA1041708A (en) Separating sulphur in the form of hydrogen sulphide from clarified green liquor