CS216187B2

CS216187B2 - Method of production of the magnesium-sulphite cellulose

Info

Publication number: CS216187B2
Application number: CS788235A
Authority: CS
Inventors: Lennart Ivnaes; Karl-Erik Lekander
Original assignee: Sunds Ab
Priority date: 1978-03-10
Filing date: 1978-12-12
Publication date: 1982-10-29
Also published as: US4227966A; SE7802789L; CA1115463A; DE2909409A1; FI783785A; ATA916078A; NO784058L

Description

Vynález se týká způsobu výroby chemické buničiny vařením lignocelulózového materiálu ve varném louhu obsahujícím sířičitan hořečnatý, kterýžto způsob zahrnuje následnou kyslíkovou delignifikaci buničiny.

Sulfitová buničina byla během posledních dvaceti let vyráběna ve stále vzrůstající míře za použití rozpustných bází. Nejjednodušší a nejlevnější regenerační systém se získává za použití hořčíku jako báze a hořčíkový způsob se stal převládajícím způsobem.

Přechod na hořčík vyřešil ve většině případů problémy ochrany životního prostředí bezprostředního okolí. Požadavky na rozsah ochrany životního prostředí se však staly přísnějšími a v budoucnosti lze očekávat nutnost dalších opatření ke snížení vypouštění látek škodlivých životnímu prostředí ze sulfitových celulózek. Bělírny celulózek jsou jedním z největších zdrojů nečistot. Zavedení stupně bělení kyslíkem by mělo vést к podstatnému zlepšení co do snížení biologické a chemické potřeby kyslíku i co do barvy odpadů vypouštěných ze sulfitových celulózek. Bělení sulfitové buničiny kyslíkem do nízkého stupně provaření kappa je již dříve známo.

Aby byly dosaženy výhody pro okolí, kyslíkové odpadní louhy však musí být regenerovány a odpařeny a spáleny spolu s odpadními louhy z promývacího zařízení celulózek. Protože oddělené odpařování a spalování kyslíkových odpadních louhů by bylo příliš nákladné, je nezbytné provádět odpařování a spalování společně s odpadními louhy z digesce. Bělení kyslíkem musí probíhat v alkalickém prostředí a pro získání těchto alkalických podmínek se přidává obvykle hydroxid sodný. Teoreticky je možné používat jako alkalického zdroje kysličníku hořečnatého, avšak tento způsob je ve světle mnoha stávajících problémů sotva vhodný. Delignifikaci do nízkého stupně provaření kappa nelze provést bez nepříznivého ovlivnění kvality buničiny. Dostatečné kyslíkové bělení vyžaduje tudíž z praktického hlediska použití hydroxidu sodného jako alkálie.

Bylo opět předpokládáno, že to činí kyslíkové bělení magnesium sulfitové buničiny z praktického hlediska nemožným vzhledem к technickým problémům týkajícím se spalování, o nichž se předpokládá, že jich bude v takovém případě přibývat.

Při spalování louhů obsahujících hořčík, se hořčík regeneruje ve formě prachu, zatímco při spalování odpadních louhů obsahujících sodík se získává tavenina uhličitanu sodného a sirníku sodného. Když se buduje regenerační jednotka pro regeneraci kysličníku hořečnatého, tvorba taveniny by pochopitelně vedla současně к nepřekonatelným problémům, protože lze očekávat, že na plochách vařáku, kde je přenášené teplo, se budou srážet usazeniny.

Používání hořčíku jako báze při výrobě sulfitové buničiny a problémy při regeneraci horečnatých varných louhů jsou popsány v patentových spisech USA č. 3 092 539 a 3 844 873.

Nyní bylo zjištěno, že lze použít hydroxidu sodného ve stupni bělení kyslíkem a delignifikace při výrobě magnesium-sulfitové buničiny bez vážných problémů za spalování smíšených vyčerpaných louhů z digesce a po bělení kyslíkem. Způsobem podle vynálezu lze dosáhnout ekonomicky únosně zvýhodnění, pokud jde o životní prostředí, při bělení kyslíkem a delignifikaci. Těchto výsledků se dosahuje zdokonaleným způsobem zahrnujícím digesci buničiny na stupeň kappa 16 až 35, přičemž se praním odstraňuje alespoň 97 % vyčerpaného louhu z digesce, a kyslíkovou delignifikaci buničiny na snížený stupeň provaření kappa přídavkem kyslíku a hydroxidu sodného. Podstata tohoto zdokonaleného způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se vyčerpaný louh vrací protiproudně přes zařízení pro praní buničiny, přičemž takto získaný směsný louh, obsahující vyčerpané louhy z digesce a z kyslíkové delignifikace, se odpařuje a spaluje, a sodné sloučeniny z prachu získaného při spalování se odstraňují praním v množství postačujícím к zábraně vzniku sodíku ve vazné kyselině, jako vytváření taveniny sodných sloučenin při spalování a zbývající prach se opětovně používá pro přípravu nové varné kyseliny.

Ve vhodném provedení podle vynálezu není poměr množství hořčíku a sodíku ve směsném louhu, měřený jako molární poměr kysličníku hořečnatého к hydroxidu sodnému menší než 1.

V jiném výhodném provedení vynálezu se provádí spalování uvedeného směsného louhu při teplotě nejméně 1200 °C.

V dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se postup zpracování buničiny provádí kontinuálně. To se provádí za využití prachu získaného ze stupně spalování způsobu podle vynálezu za účelem přípravy varné kyseliny pro stupeň digesce procesu. Aby se zabránilo vnesení sodíku do varné kyseliny mělo by být s výhodou z prachu odstraněno alespoň 90 %' sodíku. Toto odstranění lze uskutečnit například vymytím vodou.

Během odstraňování sloučenin sodíku se ztrácí rovněž určité množství sloučenin hořčíku. Protože se však množství sloučenin sodíku, které mají být odstraněny z prachu, kontroluje množstvím hydroxidu sodného přidaného ve stupni bělení kyslíkem a stupni delignifikace, lze množství ztraceného hořčíku tolerovat.

V ještě dalším výhodném provedení podle vynálezu spojené vyčerpané louhy obsahující sodík a obsahující hořčík se odpařují před spálením. Tohoto odpaření lze pochopitelně docílit stejnými prostředky používanými při spalování spojených vyčerpaných louhů z digesce a bělení kyslíkem.

Při provedení způsobu podle vynálezu se digesce provádí až se dosáhne čísla kappa od asi 15 až asi 35. Ve stupni bělení kyslíkem se přidává s výhodou až asi 40 kilogramů hydroxidu sodného na tunu suché nebělené buničiny a bělicí stupeň se provádí, až se získá kappa číslo od asi 6 do až asi 16.

Způsob podle vynálezu je všeobecně ilustrován připojeným postupovým diagramem [obr. 1).

Buničina přichází z varny 1 к praní na vypírací zařízení 2. Na tomto zařízení musí být před přidáním alkálie v kyslíkovém stupni vypráno alespoň 97 % vyčerpaného louhu, aby se zabránilo tomu, že přidávání hydroxidu sodného v kyslíkovém stupni by muselo být příliš vysoké. Po třídění v třídicí uzavřené jednotce 3 se přidává alkálie a buničina se bělí kyslíkem v kyslíkovém bělidle 4; potom se pere na vypíracím zařízení 5 po kyslíkovém bělicím stupni.

Buničina přichází od vypíracího zařízení 5 na konečné bělení, zatímco odpadní louh z kyslíkového bělidla přichází protiproudově na vypírací zařízení 2. Směsný louh z tohoto zařízení 2 se odpařuje a spaluje v odpařovacím 7 a spalovacím zařízení В. V absorpčním zařízení 9 dochází к absorpci kysličníku siřičitého a v prachovém odlučovači 10 se odděluje hořčíkový prach. Regenerovaný prach se pere ve vypíracím zařízení 1Г pro prach, čímž musí být obvykle odstraněno alespoň 90 % sodíku. Regenerovaný kysličník horečnatý se potom používá pro přípravu nové varné kyseliny, což se děje v zařízení 12 pro přípravu kyseliny.

Příklad

Při pokusech na mlecích stolicích byla

Tabulka 1 studována činnost systému regenerujícího hořčík při vysoké koncentraci sodíku.

Pokusy na mlecích stolicích byly prováděny v zařízení podle obr. 1. Dávka hydroxidu sodného ve stupni s kyslíkem odpovídala 15 kg absolutně suché nebělené buničiny. Odpadní louh po stupni s kyslíkem byl míchán s vyčerpaným louhem z digesce v sekci promývání-screening. Směsný louh byl potom přiváděn do regeneračního systému. Množství sodíku ve směsném louhu bylo 14 kg sodíku na tunu buničiny.

V regenerační peci reagovaly ionty sodíku za vzniku síranu sodného (Na₂SO₄) a následovaly spaliny do odlučovače prachu. Popel MgO—Na₂SO₄ byl vyloužen a promyt na filtru pro popel a hlavní část sodíku (11,1 kg/tuna buničiny) byla rozpuštěna a odstraněna. Zbývající síran sodný následoval kysličník horečnatý do systému výroby kyseliny. Síran sodný procházející odlučovačem prachu byl odstraněn částečně v chladicím difuzéru, avšak hlavní část šla s plynem obsahujícím kysličník siřičitý do systému vyrábějícího kyselinu. Množství sodíku ve varné kyselině potom činilo 2,4 kg/tunu buničiny. Vypočtený poměr Na/Mg (mol/mol) v regeneračním systému pro různé alternativy recyklování výtoku ze stupně bělení byl v rozmezí 0,2 až 0,35. Jeden pokus mletí trval jeden týden nad 0,1 a 2 dny nad 0,15 poměru Na/Mg. V jiném pokusu celkový čas byl 5 týdnů a po dobu 3,5 týdnů byl poměr Na/Mg nad 0,20. Mlýn pracoval po dobu dvou týdnů při poměru vyšším než 0,3.

Během pokusů nedocházelo к problémům ucpávání a nebyla pozorována tvorba taveniny. V důsledku zvýšeného množství popele však vzrostla frekvence úletu sazí. Během pokusů nedošlo к žádným vážným překážkám. Vlivy na životní prostředí ve srovnání s obvyklým systémem a výsledky tohoto srovnání jsou uvedeny v následující tabulce 1.

BOD v odpadu

Běžné bělicí zařízení

C/D E D E D

Kyslíkové bělení se získáváním a spalováním kyslíkového louhu podle vynálezu

Vysvětlení zkratek:

BOD = biologická potřeba kyslíku cal oxygen demand)

COD = chemická potřeba kyslíku cal oxygen demand)

14,5

6,0 (bilogi(chemi-

Hodnoty COD v odpadu	Barvy v odpadu
108,0	105,0

45,0 35,0

C = chlorový stupeň

D = chlordioxidový stupeň

C/D = kombinovaný stupeň chlorový a chlordioxidový

E = extrakční stupeň

Claims

PŘEDMĚT VYNALEZU

Způsob výroby magnesium-sulfitové buničiny, který zahrnuje digesci buničiny na stupeň provaření kappa 15 až 35, odstraňování praním alespoň 97 % vyčerpaného louhu z digesce, a kyslíkovou delignifikaci buničiny na snížený stupeň provaření kappa přídavkem kyslíku a hydroxidu sodného, vyznačující se tím, že vyčerpaný louh se vrací protiproudně přes zařízení pro praní buničiny, přičemž takto získaný směsný louh, obsahující vyčerpané louhy z digesce a z kyslíkové delignifikace, se odpařuje a spaluje, a sodné sloučeniny z prachu získaného při spalování se odstraňují praním v množství postačujícím к zábraně vzniku sodíku ve varné kyselině, jako například vytváření taveniny sodných sloučenin při spalování a zbývající prach se opětovně používá pro přípravu nové varné kyseliny.