DE1046466B - Process for the recovery of caustic soda from the waste liquor resulting from the digestion of wood - Google Patents

Process for the recovery of caustic soda from the waste liquor resulting from the digestion of wood

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DE1046466B
DE1046466B DEST10018A DEST010018A DE1046466B DE 1046466 B DE1046466 B DE 1046466B DE ST10018 A DEST10018 A DE ST10018A DE ST010018 A DEST010018 A DE ST010018A DE 1046466 B DE1046466 B DE 1046466B
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Eugene Wilhelm Schoeffel
Daniel Martin Barton
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Sterling Drug Inc
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • D21C11/14Wet combustion ; Treatment of pulp liquors without previous evaporation, by oxidation of the liquors remaining at least partially in the liquid phase, e.g. by application or pressure

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Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Rückgewinnung von Natronkochlauge aus beim Aufschluß von Holz anfallender Ablauge. Bei diesem Verfahren gibt es praktisch keine Verluste an Chemikalien durch Waschflüssigkeiten und Abgase, ein Schmelzprozeß wird nicht angewendet, eine Gefährdung der Arbeiter durch glühende Sodaasche ist nicht möglich usw.The invention is concerned with a process for the recovery of caustic soda from the digestion waste liquor from wood. With this process there is practically no loss of chemicals by washing liquids and exhaust gases, a melting process is not used, a hazard the worker through glowing soda ash is not possible, etc.

Für die Herstellung besonderer Papiersorten ist es zweckmäßig, bestimmte Holzarten mit Natriumhydroxyd aufzuschließen. Dieses wird aber nicht allgemein als Aufschlußmittel verwendet, weil es verhältnismäßig teuer ist und ein geeignetes Verfahren für seine Rückgewinnung fehlt. Es ist daher aus wirtschaftlichen Gründen für eine allgemeine Anwendung nicht geeignet. Bei den bekannten Verfahren wird das Holz mit Natriumhydroxyd aufgeschlossen, der Zellstoff abgetrennt und ausgewaschen. Die Waschwässer werden mit der Ablauge vereinigt. Diese wird dann zur Rückgewinnung des Natriumhydroxyds eingedampft, verbrannt, geschmolzen und durch Filtrieren von beigemischter Kohle befreit. Es wird die sogenannte Grünlauge erhalten, die mit Kalk kaustiziert wird. Das ausfallende Calciumcarbonat wird durch Filtrieren od. dgl. abgetrennt und durch Brennen in Calciumoxyd übergeführt, welches wieder bei der Kaustizierung Verwendung findet. Das vom Calciumcarbonat abgetrennte Filtrat wird wieder für den Aufschluß verwendet. Bei diesem Verfahren sind jedoch wegen der hohen Verluste beim Waschen und durch die Abgase etwa 30% Natriumhydroxyd zu ergänzen. Um diese hohen Verluste an Ätznatron zu vermindern und die Wärmeausnutzung derartiger Rückgewinnungsverfahren zu verbessern, wurden diese Verfahren bereits modifiziert, und es wird gemäß einem derartigen Vorschlag die Verbrennung in zwei Stufen durchgeführt. Bei dieser Arbeitsweise wird die eingedampfte bzw. eingeengte Ablauge in einem Reaktionsgefäß versprüht, in welches im Gegenstrom zu den herabfallenden Flüssigkeitstropfen Verbrennungsgase von einem Brenner mit Temperaturen zwischen 280 und 500° C eingeblasen werden. Es findet hierbei eine teilweise Verbrennung bzw. Vergasung des brennbaren Materials statt. Aus den abziehenden Dämpfen werden die anorganischen Substanzen entfernt, und die in den Dämpfen enthaltenen brennbaren Stoffe werden in einer Kesselfeuerung verbrannt. Auch ein derartiges Verfahren ist jedoch wärmewirtschaftlich ungünstig, da eine erhebliche Wärmemenge zur Eindampfung der Ablauge notwendig ist. Außerdem treten durch die teilweise Verbrennung im Reaktionsraum beträchtliche Verluste von Natrium und Schwefel auf.For the production of special types of paper, it is advisable to use sodium hydroxide for certain types of wood to unlock. However, this is not generally used as a digesting agent because it is proportionate is expensive and lacks a suitable method for its recovery. It is therefore made economic Not suitable for general application reasons. In the known methods, this is Wood digested with sodium hydroxide, the pulp separated and washed out. The washing waters are combined with the waste liquor. This is then evaporated to recover the sodium hydroxide, burned, melted and freed from added charcoal by filtering. It becomes the so-called Obtain green liquor, which is causticized with lime. The precipitated calcium carbonate is through Filtration or the like. Separated and converted into calcium oxide by burning, which again in the Causticization is used. The filtrate separated from the calcium carbonate is used again for digestion used. In this process, however, are because of the high losses in washing and through Add about 30% sodium hydroxide to the exhaust. To reduce these high losses of caustic soda and to improve the heat efficiency of such recovery processes, these processes have become has already been modified, and according to such a proposal, the combustion is carried out in two stages carried out. In this procedure, the evaporated or concentrated waste liquor is placed in a reaction vessel sprayed, in which in countercurrent to the falling liquid droplets combustion gases from a burner with temperatures between 280 and 500 ° C are blown in. There is a partial combustion or gasification of the combustible Materials instead. The inorganic substances are removed from the vapors being drawn off, and the Combustible substances contained in the vapors are burned in a boiler. One of those too However, the process is unfavorable from a thermal economic point of view, since a considerable amount of heat is required for evaporation the waste liquor is necessary. In addition, the partial combustion in the reaction chamber causes considerable losses of sodium and sulfur on.

Zur Vernichtung von Abwässern und AblaugenFor the destruction of waste water and waste liquors

zur Rückgewinnung von Natronkochlaugefor the recovery of caustic soda

aus beim Aufschluß von Holzfrom the digestion of wood

anfallender Ablaugeaccumulating waste liquor

Anmelder:Applicant:

Sterling Drug Inc.,
New York, N. Y. (V. St. A.)
Sterling Drug Inc.,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dr. G. W. Lotterhos und Dr.-Ing. H. W. Lotterhos,
Patentanwälte, Frankfurt/M., Lichtensteinstr. 3
Dr. GW Lotterhos and Dr.-Ing. HW Lotterhos,
Patent attorneys, Frankfurt / M., Lichtensteinstr. 3

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Juni 1954
Claimed priority:
V. St. v. America June 24, 1954

Eugene Wilhelm Schoeffel und Daniel Martin Barton,Eugene Wilhelm Schoeffel and Daniel Martin Barton,

Rothschild, Wis. (V. St. A.},
sind als Erfinder genannt worden
Rothschild, Wis. (V. St. A.},
have been named as inventors

aller Art ist es schon bekannt, die Ablauge der Naßverbrennung zu unterwerfen. Es ist ferner aus der deutschen Patentschrift 515 018 ein Verfahren zur Herstellung von Natronzellstoff unter Mitverwendung von Schwarzlauge, welche durch Druckerhitzung von organischer Substanz großenteils befreit wurde, für den Kochprozeß bekanntgeworden, bei welchem ein Teil der aus dem Druckgefäß kommenden Lauge dem Kocher in nicht kaustiziertem Zustand wieder zugeführt wird. Diesem älteren Verfahren liegt der Gedanke zugrunde, durch nur teilweise Naßverbrennung der Ablauge im Druckgefäß eine Weißlauge zu gewinnen, welche beim nachfolgenden Aufschluß eine verbesserte Zellstoffqualität zu erhalten gestattet. Hierbei werden allerdings die Aufschlußchemikalien nur teilweise wiedergewonnen, und es tritt im Laugenkreislauf eine unerwünschte Anreicherung an gewissen Salzen ein, welche in einer eigenen Verfahrensstufe abgetrennt werden müssen. Schließlich lassen sich bei diesem Verfahren auch Verunreinigungen der Luft "und des Vorfluters nur schwer vermeiden.It is already known of all kinds, the waste liquor from wet combustion to subjugate. It is also from the German patent 515 018 a method for Production of soda cellulose with the use of black liquor, which is produced by pressure heating of organic matter was largely liberated, became known for the cooking process, in which a Part of the caustic solution coming out of the pressure vessel is returned to the digester in a non-caustic state will. This older process is based on the idea of only partially wet burning to obtain white liquor from the waste liquor in the pressure vessel, which allows an improved pulp quality to be obtained in the subsequent digestion. Here However, the digestion chemicals are only partially recovered, and it occurs in the liquor cycle an undesired accumulation of certain salts, which have to be separated off in a separate process step. Finally leave It is also difficult to avoid contamination of the air and the receiving water with this method.

Erfindungsgemäß werden nun diese Nachteile bei einem \7'erfahren zur Rückgewinnung von Natronkochlauge aus beim Aufschluß von Holz anfallenderAccording to the invention, these disadvantages are now experienced with a '7 ' for the recovery of caustic soda from the digestion of wood

809 698/130809 698/130

Ablauge, bei welchem die Ablauge mit Luft bei Temperaturen von mindestens 200° C und unter einem Druck von mindestens 28 kg/cm2 behandelt wird, dadurch vermieden, daß eine Luftmenge zugeführt wird, die mindestens der zu einer vollständigen Verbrennung der Ablauge theoretisch erforderlichen Menge entspricht, worauf die von der organischen Substanz befreite Ablauge in an sich bekannter Weise mit Erdalkalihydroxyd, vorzugsweise bei etwa 85° C, kaustiziert und der dabei gebildete Niederschlag umgebrannt wird.Waste liquor, in which the waste liquor is treated with air at temperatures of at least 200 ° C. and under a pressure of at least 28 kg / cm 2 , is avoided by supplying an amount of air which is at least the amount theoretically required for complete combustion of the waste liquor corresponds, whereupon the waste liquor freed from the organic substance is causticized in a manner known per se with alkaline earth metal hydroxide, preferably at about 85 ° C., and the precipitate formed is burned over.

Bei dieser Arbeitsweise wird die Lauge praktisch rückstandsfrei aufgearbeitet, und die Aufschlußchemikalien werden zur Gänze wiedergewonnen. Gegenüber den älteren Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß weniger Arbeitsstufen als bisher erforderlich sind und, wenn überhaupt, so nur ein kleiner Zusatz für den Ersatz von Chemikalienverlusten notwendig ist. Die früher erforderlichen vielen Filtrationen werden beim vorliegenden Verfahren weitgehend vermieden, und es fällt schließlich eine Endlauge an, die praktisch keine schädlichen Verunreinigungen enthält und ohne weiteres abgelassen werden kann. Ein Schmelzprozeß ist, wie erwähnt, nicht vorgesehen, und eine Gefährdung durch in das Wasser fallende Sodaasche wird vermieden. Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ist auch keine Einrichtung zum Schmelzen und Verbrennen erforderlich, so daß mit solchen Einrichtungen verbundene Arbeiten zu ihrer Erhaltung und zur Verhütung von Korrosionen entfallen. Das zu brennende Calciumcarbonat fällt frei von unzersetzten, die Filtration erschwerenden Ligninstoffen an. Eine Wärmezufuhr von außen ist im allgemeinen nicht notwendig; es wird Dampf gespart, und eine Verdampfungsanlaige ist nicht erforderlich.In this procedure, the alkali is worked up practically without leaving any residue, and so are the digestion chemicals are recovered in their entirety. Compared to the older method there is the advantage that fewer work steps are required than before and, if at all, only a small addition for the replacement of chemical losses is necessary. The many filtrations previously required will be largely avoided in the present process, and there is finally a final liquor, which is practical contains no harmful impurities and can be easily drained. A melting process is not provided, as mentioned, and there is a risk of soda ash falling into the water avoided. According to the method according to the invention, there is also no device for melting and incineration required so that work associated with such facilities for their maintenance and for There is no need to prevent corrosion. The calcium carbonate to be burned falls free of undecomposed ones Filtration aggravating lignin substances. A supply of heat from the outside is generally not necessary; steam is saved and an evaporation system is not required.

Die Zeichnung zeigt ein Schema des Verfahrens gemäß der Erfindung.The drawing shows a scheme of the method according to the invention.

Holzspäne werden in bekannter Weise in einem Kochkessel mit Natriumhydroxyd behandelt. Nach dem Aufschluß wird der Zellstoff von der Sodaablauge getrennt und gewaschen. Die Waschwässer werden mit der Ablauge vereinigt. Die Lauge wird in einem Druckgefäß der Oxydation in flüssiger Phase unterworfen. Dabei geht der gesamte Kohlenstoff des organischen Materials in Kohlendioxyd und der Wasserstoff in Dampf über. Weil die Natronablauge stark alkalisch ist, bleibt ein beträchtlicher Teil der Kohlensäure in Form von Carbonaten und Bicarbonaten in Lösung. Diese Lösung wird mit Calciumhydroxyd behandelt, so daß Calciumcarbonat ausfällt. Dieses wird abgetrennt und durch Brennen in Kohlensäure und Calciumoxyd zerlegt. Das Calciumoxyd wird wieder zur Fällung der Carbonate in der von der Oxydationsstufe kommenden Lauge verwendet, während das Kohlendioxyd abgeführt wird.Wood shavings are treated with sodium hydroxide in a known manner in a kettle. To After the digestion, the pulp is separated from the soda liquor and washed. The washing waters are combined with the waste liquor. The liquor is oxidized in a pressure vessel in the liquid phase subject. All of the carbon in the organic material goes into carbon dioxide and hydrogen in steam over. Because the caustic soda is strongly alkaline, a considerable part of the carbonic acid remains in the form of carbonates and bicarbonates in solution. This solution is made with calcium hydroxide treated so that calcium carbonate precipitates. This is separated and burned in carbonic acid and calcium oxide decomposed. The calcium oxide is used again to precipitate the carbonates in the of the Oxidation stage coming lye used, while the carbon dioxide is removed.

Das vom Calciumcarbonat abgetrennte Filtrat enthält Natriumhydroxyd und wird für den Holzaufschluß wieder verwendet. Bei diesem Kreislaufverfahren werden nur die Holzspäne eingebracht und in der Kochlauge die weniger als 5°/o betragenden, also verhältnismäßig niederen Verluste gedeckt, andere Zusätze werden nicht gemacht. Ausgetragen werden zwei Produkte, nämlich Zellstoff und Kohlendioxyd. Das letztere kann ohne Schaden über Dach gefahren werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur einfach und wirtschaftlich, sondern es löst auch das Problem der Verunreinigungen» das bei Verwendung von Alkali als Aufschlußmittel bisher immer vorhanden war. Die Einfachheit des Verfahrens ist augenfällig. The filtrate separated from the calcium carbonate contains Sodium hydroxide and is reused for wood pulping. In this cycle process only the wood shavings are introduced and the less than 5%, i.e. relatively low losses are covered in the cooking liquor, and other additives are not made. Two products are carried out, namely pulp and carbon dioxide. That the latter can be driven over the roof without damage. The method according to the invention is not only simple and economical, but it also solves the problem of impurities »that in use of alkali as a disintegrating agent has always been present. The simplicity of the process is evident.

Wie schon ausgeführt wurde, werden nach dem Verfahren gemäß der Erfindung Holzspäne oder Fasermaterial in üblicher Weise mit Natriumhydroxyd aufgeschlossen und gewaschen. Die Waschflüssigkeit wird der Natronablauge zugeschlagen und diese der Oxydation unterworfen. Als Ausgangsmaterial für die Naßverbrennung ist irgendeine Lauge geeignet, die wesentliche Mengen Natriumhydroxyd enthält sowie solche Mengen organischer Stoffe, daß derenAs already stated, wood chips or fiber material are produced by the method according to the invention digested and washed in the usual way with sodium hydroxide. The washing liquid is added to the caustic soda and subjected to oxidation. As a starting material for any liquor containing substantial amounts of sodium hydroxide is suitable for wet combustion as well as such amounts of organic substances that their

ίο Wärmepotential für den Ablauf der Oxydation in flüssiger Phase ausreicht.ίο Heat potential for the process of oxidation in liquid phase is sufficient.

Für eine praktisch vollständige Naßverbrennung der Natronablauge dient eine im wesentlichen aus folgenden Teilen bestehende Einrichtung. Eine PumpeFor a practically complete wet combustion of the caustic soda, one is essentially used following parts existing facility. One pump

für die kontinuierliche Versorgung des Druckgefäßes mit Ablauge, ein Luftkompressor, ein Reaktionsturm, aus dem ein gebildeter Niederschlag kontinuierlich ausgetragen werden kann, und eine Kammer zur Aufnahme der oxydierten Ablauge aus dem Druckgefäß.for the continuous supply of waste liquor to the pressure vessel, an air compressor, a reaction tower, from which a precipitate that has formed can be continuously discharged, and a chamber for receiving it the oxidized waste liquor from the pressure vessel.

Zur Einleitung der Naßverbrennung wird Ablauge unter einem Druck von 14,03 bis 140,3 kg/cm2 in das Druckgefäß gepumpt. Der Druck wird zweckmäßig so hoch gehalten, daß während des Oxydationsvorganges die der Reaktion unterworfene Ablauge im flüssigen Zustand bleibt. Die Ablauge wird auf eine Temperatur von 200 bis 372° C, zweckmäßig auf 235 bis 300° C, erhitzt. Dann wird zur Einleitung der Oxydation des brennbaren Materials komprimierte Luft oder ein anderes, freien Sauerstoff lieferndes, komprimiertes Gas über einen Verteilerkopf in das die Ablauge enthaltende Druckgefäß eingeführt, und zwar unter einem Druck, der etwas größer ist als der in der Reaktionszone herrschende Druck. Das Tempo der Einführung von Natronablauge in das Druckgefäß und jenes der Zufuhr von komprimierter Luft od. dgl. sind so aufeinander abgestimmt, daß eine praktisch vollständige Oxydation aller anorganischen und organischen Bestandteile erzielt werden kann. Der einmal eingeleitete Oxydationsvorgang verläuft exotherm, so daß keine Wärmezufuhr von außen erforderlich ist. Die Ablauge kann z. B. bei einer Temperatur von nur 20° C in das Druckgefäß eingeführt werden, und die bei der Oxydation frei werdende Wärme genügt, um in der eingeführten Ablauge die Temperatur des kohlenstoffhaltigen Materials bis zum Eintritt völliger Oxydation zu steigern. Das Oxydationsmittel wird vorzugsweise in jener Menge angewendet, die theoretisch, erforderlich ist, um das gesamte organische Material in seine Endprodukte, nämlich in Kohlendioxyd und Wasser, überzuführen. Im allgemeinen soll der im Druckgefäß vorhandene Sauerstoff auch für die Oxydation aller anderen, in der eingeführten Ablauge vorhandenen, oxydierbaren Stoffe ausreichen.To initiate the wet combustion, waste liquor is pumped into the pressure vessel under a pressure of 14.03 to 140.3 kg / cm 2. The pressure is expediently kept so high that the waste liquor subjected to the reaction remains in the liquid state during the oxidation process. The waste liquor is heated to a temperature of 200 to 372.degree. C., expediently to 235 to 300.degree. Then, to initiate the oxidation of the combustible material, compressed air or another, free oxygen-supplying, compressed gas is introduced via a distributor head into the pressure vessel containing the waste liquor, namely under a pressure which is slightly greater than the pressure prevailing in the reaction zone. The speed of the introduction of caustic soda into the pressure vessel and that of the supply of compressed air or the like are so coordinated that practically complete oxidation of all inorganic and organic constituents can be achieved. Once initiated, the oxidation process is exothermic, so that no external heat supply is required. The waste liquor can, for. B. be introduced into the pressure vessel at a temperature of only 20 ° C, and the heat released during the oxidation is sufficient to increase the temperature of the carbonaceous material in the introduced waste liquor until complete oxidation occurs. The oxidizing agent is preferably used in that amount which is theoretically necessary to convert all of the organic material into its end products, namely into carbon dioxide and water. In general, the oxygen present in the pressure vessel should also be sufficient for the oxidation of all other oxidizable substances present in the waste liquor introduced.

Die oxydierte Lauge fließt vom Druckgefäß kontinuierlich in eine Kammer ab, in welcher zurückgehaltene Gase, z. B. Stickstoff, nicht gebundene Kohlensäure und überschüssige Luft mit gespanntem Dampf ausgetrieben werden.The oxidized liquor flows continuously from the pressure vessel into a chamber, in which it is retained Gases, e.g. B. nitrogen, unbound carbonic acid and excess air with compressed steam be driven out.

Die vom Druckgefäß abfließende Lauge enthält das gesamte in das Druckgefäß eingeführte Natriumion. Verluste an Natriumverbindungen treten im Verfahren selbstnicht auf, sie können nur durch unvollständiges Auswaschen des Zellstoffes entstehen.The liquor draining from the pressure vessel contains all of the sodium ion introduced into the pressure vessel. Losses of sodium compounds do not occur in the process itself; they can only be caused by incomplete The pulp is washed out.

Die aus der Kammer abfließende Lauge wird zur Entfernung des Kohlendioxyds mit Calciumhydroxyd behandelt. Dabei wird der größte Teil des Carbonate und des Bicarbonate der Lösung ausgefällt. Die Ausscheidung des Carbonations erfolgt nach folgendenThe lye flowing out of the chamber is used to remove the carbon dioxide with calcium hydroxide treated. Most of the carbonate and bicarbonate of the solution is precipitated. The excretion the carbonation takes place according to the following

Reaktionsgleichungen-: ■ ■· — - ■■■Reaction equations-: ■ ■ · - - ■■■

NaH CO3+ Ca (OH)2 NaH CO 3 + Ca (OH) 2

Na2CO3 +Ca (OH)2->2 NaOH+"CaCONa 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → 2 NaOH + "CaCO

NaOH+ CaCO3+ H2ONaOH + CaCO 3 + H 2 O

Vom Calciumhydroxyd ist also eine dem vorhandenen Carbonat und Bicarbonat äquivalente Menge erforderlich. Die Carbonat- und Bicarbonatbestimmung kann in bekannter Weise erfolgen.The calcium hydroxide is therefore one of the existing Carbonate and bicarbonate equivalent amount required. The carbonate and bicarbonate determination can be carried out in a known manner.

Die oxydierte Lauge wird zweckmäßig mit Calciumhydroxyd unter kräftiger Durchmischung auf etwa über 60° C, vorzugsweise auf 85 bis 90° C, erhitzt, so daß die Reaktionskomponenten miteinander in innige Berührung kommen und eine leicht abfiltrierbare Fällung entsteht. Hierfür muß etwa 20 Minuten lang erhitzt werden, es ist jedoch zweckmäßig, die Erhitzung auf etwa eine Stunde auszudehnen. Aus der mit Calciumhydroxyd behandelten Lauge kann der Niederschlag mit Hilfe einer üblichen Filterpresse leicht abgesondert werden. Nach dem Filtrieren kann der Niederschlag mit Wasser von 85 bis 90° C ausgewaschen werden, um zurückgehaltenes Natriumion und Natrium enthaltende Stoffe zu entfernen. Das Filtrat zusammen mit dem Waschwasser vom CaI-ciumcarbonat enthält praktisch das gesamte in das System eingeführte Natrium. Verluste ergeben sich nur durch unvollständiges Auswaschen. Das Natrium ist als Natriumhydroxyd vorhanden und für einen folgenden Holzaufschluß verwendbar. Das Brennen des Kalksteines erfolgt durch Erhitzen auf über 650° C, vorzugsweise etwa 900° C, wobei das Carbonat thermisch zu Kohlendioxyd und Calciumoxyd zerfällt. Die bevorzugte Brenntemperatur liegt bei 830 bis 905° C.The oxidized lye is expediently mixed with calcium hydroxide to about above 60 ° C, preferably to 85 to 90 ° C, heated, so that the reaction components with each other in intimate Come into contact and an easily filterable precipitate is formed. This takes about 20 minutes heated, but it is convenient to extend the heating to about an hour. From the Lye treated with calcium hydroxide can remove the precipitate with the help of a standard filter press easily secreted. After filtering, the precipitate can be washed out with water at 85 to 90 ° C to remove retained sodium ion and substances containing sodium. That The filtrate together with the washing water from the calcium carbonate contains practically all of the System introduced sodium. Losses result only from incomplete washing. The sodium is available as sodium hydroxide and can be used for subsequent wood digestion. The burning the limestone takes place by heating to over 650 ° C, preferably about 900 ° C, with the carbonate thermally decomposes to carbon dioxide and calcium oxide. The preferred firing temperature is 830 to 905 ° C.

Das beim Brennen erhaltene Calciumoxyd wird in Wasser gelöscht. Diese Reaktion verläuft stürmisch unter Wärmeentwicklung. Zum Kalklöschen werden zweckmäßig große Wassermengen oder eine Kühlung angewendet. Das beim Brennen gebildete Kohlendioxyd kann in die Luft abgeführt werden. Der CaI-ciumhydroxydschlamm wird wieder für die Kaustizierung der aus dem Oxydationsbehälter abfließenden Lauge verwendet.The calcium oxide obtained from burning is extinguished in water. This reaction is stormy with heat development. Large amounts of water or cooling are useful for lime slaking applied. The carbon dioxide formed during burning can be released into the air. The calcium hydroxide sludge is used again for causticizing the liquor flowing out of the oxidation tank.

Das Verfahren liefert also nur den Zellstoff, Kohlendioxyd und Natriumhydroxyd. Der für die einzelnen Arbeitsstufen, ausgenommen das Brennen, erforderliche Wärmeaufwand wird durch den exotherm verlaufenden Oxydationsvorgang gedeckt. Bei richtiger Verfahrensführung verliert die NatronablaugeSo the process only delivers the pulp, carbon dioxide and sodium hydroxide. The one for the individual Work stages, with the exception of the firing, the required heat input is exothermic ongoing oxidation process covered. If the process is carried out correctly, the caustic soda is lost

ίο nur wenig Wärme durch Strahlung und auf andere nicht erfaßbare Weise. Die ihr verbleibende Wärme kann zum Vorwärmen der zur Oxydation bestimmten Lauge oder anderwärts ausgenutzt werden.ίο little heat from radiation and on others undetectable way. The remaining heat can be used to preheat that intended for oxidation Lye or other uses.

Eine Ergänzung des Alkalis ist nicht erforderlich, weil keine Gelegenheit für Natriumhydroxydverluste gegeben ist, sobald das System sein Gleichgewicht erreicht hat. Es wird nicht geschmolzen, eine Gefährdung durch in das Wasser fallende Sodaasche ist ausgeschlossen. Korrosionserscheinungen treten nicht auf, Verbrennungs- und Schmelzofen sind nicht erforderlich usw. Das gebrannte Calciumcarbonat ist frei von unzersetzten Ligninsubstanzen, welche beim Filtrieren Schwierigkeiten ergeben würden.An alkaline supplement is not required because there is no opportunity for sodium hydroxide loss is given as soon as the system has reached equilibrium. It won't melt, a hazard soda ash falling into the water is excluded. There are no signs of corrosion on, incineration and smelting furnaces are not required etc. The calcined calcium carbonate is free from undecomposed lignin substances, which are produced during filtration Difficulties would arise.

Das Verfahren ist für ein kontinuierlich geführtes Aufschlußverfahren anwendbar, weil keine zeitgebundenen Arbeitsstufen erforderlich sind. Außerdem kann, ohne die zeitliche Einteilung in Unordnung zu bringen, mit Kochlauge verschiedener Alkalikonzentration gearbeitet werden. Schließlich gibt es auch keine Verstopfungen durch Fasern in den Verdampfern, da solche überhaupt nicht angewendet werden.The process can be used for a continuously conducted digestion process because it is not time-bound Stages of work are required. It can also be messed up without the timing too bring, be worked with cooking liquor of different alkali concentrations. Finally there is too no fiber clogging in the vaporizers as they are not used at all.

Beispielexample

Eine Natronablauge wurde mit Luft in einem Druckgefäß behandelt. Dabei wurde bei einer Temperatur bis zu 350° C und unter einem solchen Druck gearbeitet, daß die Ablauge im flüssigen Zustand blieb. Die folgende Tabelle zeigt verschiedene bei diesem Verfahren eingehaltene Bedingungen:A sodium hydroxide solution was treated with air in a pressure vessel. This was done at a temperature up to 350 ° C and worked under such a pressure that the waste liquor in the liquid state stayed. The following table shows the various conditions met in this procedure:

2-72-12-72-1 2-72-22-72-2 2-72-42-72-4 Lauge NrLye no 2-72-32-72-3 2-72-52-72-5 2-72-72-72-7 2-722-72 2-72-62-72-6 53,853.8 56,556.5 11,011.0 9,69.6 7,27.2 1,71.7 1,21.2 1,81.8 56,456.4 - - - 7,77.7 - - 48,848.8 7,27.2 - - - - - - 1,41.4 133,3133.3 - - - - - - 6,76.7 151,9151.9 - - - - - - 77,377.3 163,4163.4 - - - - - - - 69,169.1 18,018.0 18,418.4 15,015.0 - 3,63.6 3,03.0 5,55.5 17,417.4 - - - 16,316.3 - - 1,0741.074 1,0821.082 - - - - - - - 0,00.0 - - - - —.-. - - 0,20.2 - - - - - - 8,68.6 12,412.4 250250 250250 275275 - 300300 300300 300300 7070 160160 110110 275275 120120 120120 120120 3030th 120120 6060 110110 6060 6060 6060 80,580.5 83,583.5 87,387.3 6060 97,097.0 97,997.9 96,396.3 86,486.4

2-72-82-72-8

Na und NaOH in g/l Na and NaOH in g / l

Organischer Kohlenstoff in g/lOrganic carbon in g / l

CO2 in g/l CO 2 in g / l

Chemischer O2-Bedarf in g/l ..
Gesamter O2-Bedarf in g/l ....
Chemical O 2 requirement in g / l ..
Total O 2 requirement in g / l ....

Gesamtfesitstoffe in g/l Total solids in g / l

Asche in g/l Ash in g / l

Flüchtige Säuren, wie Essigsäure, in g/l Volatile acids, such as acetic acid, in g / l

Spezifisches Gewicht bei 25° CSpecific weight at 25 ° C

Ca und CaO in g/l Ca and CaO in g / l

Schwefel in g/l Sulfur in g / l

Ph Ph

Reaktionstemperatur, 0C ....
Reaktionszeit in Minuten
Reaction temperature, 0 C ....
Response time in minutes

a) Insgesamt a) Overall

b) bei Reaktionstemperatur..b) at reaction temperature ..

°/o Kohlenstoff oxydiert ° / o carbon oxidized

Freies Natriumhydroxyd, g ..Free sodium hydroxide, g ..

54,0
2,2
0,4
1,4
54.0
2.2
0.4
1.4

7,57.5

4,84.8

12,612.6

96,0
49,6
96.0
49.6

2540 cm3 der in der Tabelle unter der Bezeichnung Die Mischung wurde gerührt und 60 Minuten lang »2-72-7« angeführten Lauge wurden nach der Oxy da- auf 85 bis 90° C erwärmt. Dann wurde filtriert und tion mit 265 g Calciumhydroxyd (98"Mg) behandelt. 70 der Niederschlag mit Wasser von 85° C ausgewaschen,2540 cm 3 of the alkali listed in the table under the designation The mixture was stirred and for 60 minutes "2-72-7" were heated to 85 to 90 ° C. after the oxy. It was then filtered and treated with 265 g of calcium hydroxide (98 "Mg). The precipitate was washed out with water at 85 ° C,

bis das Gesamtvolumen von Waschwasser samt Filtrat 2500 cms betrug. Das mit dem Waschwasser vereinigte Filtrat wurde auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Volumen der abgekühlten Lösung betrug 2470 cm8. Das Filtrat enthielt 92% freies Natriumhydroxyd, bezogen auf den in der oxydierten Lauge 2-72-7 vorhandenen Äquivalentgehalt an Natriumhydroxyd. Bei Wiederverwendung der Lauge würde sich eine bessere Alkaliausbeute ergeben und nur eine kleinere oder gar keine Ergänzung notwendig sein.until the total volume of wash water including the filtrate was 2500 cm s . The combined filtrate and washing water were cooled to room temperature. The volume of the cooled solution was 2470 cm 8 . The filtrate contained 92% free sodium hydroxide, based on the equivalent content of sodium hydroxide present in the oxidized liquor 2-72-7. Reusing the lye would result in a better alkali yield and only a smaller or no supplement would be necessary.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Rückgewinnung von Natronkochlauge aus beim Aufschluß von Holz anfallender Ablauge durch Behandlung der Ablauge mit Luft bei Temperaturen von mindestens 200° C und unter einem Druck von mindestens 28 kg/cm2,Process for the recovery of caustic soda from the waste liquor resulting from the digestion of wood by treating the waste liquor with air at temperatures of at least 200 ° C and under a pressure of at least 28 kg / cm 2 , dadurch gekennzeichnet, daß eine Luftmenge zugeführt wird, die mindestens der zu einer vollständigen Verbrennung der Ablauge theoretisch erforderlichen Menge entspricht, worauf die von der organischen Substanz befreite Ablauge in an sich bekannter Weise mit Erdalkalihydroxyd, vorzugsweise bei etwa 85° C, kaustiziert und der dabei gebildete Niederschlag umgebrannt wird.characterized in that an amount of air is supplied which is at least a complete Combustion of the waste liquor corresponds to the theoretically required amount, whereupon that of the waste liquor freed of the organic substance in a manner known per se with alkaline earth metal hydroxide, preferably at about 85 ° C, causticized and the precipitate formed is burned off. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 311 933, 515 018;German Patent Nos. 311 933, 515 018; französische Patentschriften Nr. 967237, 1026668;French Patent Nos. 967237, 1026668; Handbuch der Papier- und Pappenfabrikation (Papierlexikon), Bd. I, Leipzig, 1944, S. 1092, Abs.4;Handbook of paper and cardboard manufacture (paper dictionary), Vol. I, Leipzig, 1944, p. 1092, paragraph 4; Chemisches Centralblatt, Jahrgang 1939, Bd. L S. 1481 (Referat der schwedischen Patentschrift Nr. 92 592);Chemisches Centralblatt, year 1939, vol. L p. 1481 (report from the Swedish patent specification No. 92 592); Das Papier, Jahrgang 1950, S. L 49.Das Papier, year 1950, p. L 49. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings ® 809 698/130 12.58 ® 809 698/130 12.58
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