DE2018878A1 - Process for making various sulphate cooking solutions - Google Patents
Process for making various sulphate cooking solutionsInfo
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- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
- D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
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Description
Anmelder; Stuttgart, 18. April 1970 Applicant; Stuttgart, April 18, 1970
YrjB Sivola, Ph.D, P 22?° 1^YrjB Sivola, Ph.D, P 22 ? ° 1 ^
Dipl.-Ing. Cygnaeuksenkatu 2 B Helsinki 10 /PinnlandDipl.-Ing. Cygnaeuksenkatu 2 B Helsinki 10 / Pinnland
Vertreter:Representative:
Patentanwalt Dipl.-Ing, Max Bunke 7 Stuttgart Schloßstrnße 73 BPatent attorney Dipl.-Ing, Max Bunke 7 Stuttgart Schloßstrnße 73 B
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Verfahren zur Herstellung verschiedener Sulfatkochlösungen.Process for making various sulphate cooking solutions.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Polysulfid enthaltenden Sulfatkochlösung, indem man durch CO2 freigesetzten H2S aus der Eestlösung, die man beim Kochen der Polysulfidenthaltenden Sulfatkochlösung erhält, und andere aus den verschiedenen Phasen des Verfahrens erhaltene schwefelhaltige Gase sowie durch Brennen.der mit CO2 behandelten Restlösung erhaltenes Na9CO^ und Na9S verwendet.This invention relates to a process for the preparation of a polysulphide-containing sulphate cooking solution by removing H 2 S released by CO 2 from the Eestlösung obtained when the polysulphide-containing sulphate cooking solution and other sulfur-containing gases obtained from the various phases of the process as well as by burning the Na 9 CO ^ and Na 9 S obtained with CO 2 -treated residual solution.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung vom H2S, das im H2S-SuIf atver fahr en zur. VorbehsÄtung v:on Spänen benötigt wird und Sulfatkochlösung, indem durch CO2 freigesetzter.-HpS aus der beim Sulfatkoclien: entstehenden Restlösung sowie. durch Brennen der mit CO2 -behandelten Restlösung gebildetes Na2COt und Na^S gebraucht werden..The invention also relates to a method for the production of H 2 S, which is used in the H 2 S-SuIf atver. Reservation of chips is required and sulphate boiling solution, by removing HpS released by CO 2 from the residual solution that arises from sulphate coagulation as well as. Na 2 COt and Na ^ S formed by burning the residual CO 2 -treated solution are used.
Der Gebrauch, von Polysulfid enthaltender Kochlösung beim 2SeIIuloseteochen ist schon seit gera.vm.ev Zeit vorbekannt. Der Zellia*- loseertrag von gleioBer Stärke? ICappaaiamaer, gekocht ist etwa 5-10 fo höher als beim Eoehea desselisea Holzes mit Sulfatkooli- * lösung, 3e nach dem Gelialt an Polysulfid in -der ICoohlöstffig« iDrots der "beseifessWepteB, Bteigeruag öLgss Ertrages ist dag salfatkoöheii-mi-ί; Polysulfid eathalteadGr ICeehlösvtmg· aiölrö in ia~ , Masstate oiarcfegeftllirt word©as weil ziw HerstollstigThe use of cooking solution containing polysulphide in 2Seluloseteochen has been known for quite a long time. The Zellia * - loose yield of equal strength ? ICappaaiamaer, cooked is about 5-10 fo higher than with Eoehea desselisea wood with sulphate cooli * solution, 3e after the gelialt of polysulphide in -der ICoohlöstffig «iDrots der" beeseifessWepteB, Bteigeruag öLgss yield is dag salfatkoöheii; ICeehlösvtmg · aiölrö in ia ~, Masstate oiarcfegeftllirt was © a s because ziw Herstollstig
IsqIzl© pi?aktiseliua iincl -ifirl-iGli^tlicJr Metliodeia vo^lageBo Yerssws&iQ mit Polys'dlfiö, en^suA-üt:-:.. z- r:"c-rLl;3-»IsqIzl © pi? Aktiseliua iincl -ifirl-iGli ^ tlicJr Metliodeia vo ^ lageBo Yerssws & iQ with Polys'dlfiö, en ^ suA-üt: -: .. z- r: "c- r Ll ; 3-»
iaiigeiaiige
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BADORIÄALBADORIÄAL
oder direkt in den Kessel beim Zellulosekochen Schwefel zufügte. Hierbei wurde Polysulfid folgendermassen gebildet:or sulfur added directly to the kettle while boiling cellulose. Here, polysulphide was formed as follows:
6 NaOH + 4 S = 2 Na£S + Na3S2O3 + 3-HgO Na0S + η S = Na0S6 NaOH + 4 S = 2 Na £ S + Na 3 S 2 O 3 + 3-HgO Na 0 S + η S = Na 0 S
Als Nebenprodukt entsteht Na2S2O^, das am Kochen nicht teilnimmt sondern nur die Anzahl der inaktiven Chemikalien vermehrt. Schwefel kann nicht laufend zugefügt werden, weil als Folge eine Steigerung der Schwefligkeit in der Grünglauge v/äre, die das Freisetzen verschiedener schwefelhaltigen Gase beim Brennen bewirkt, welche mit mit den austretenden Rauchgasen die Luft der Umgebung verschmutzen. Die Wiederherstellung des Schwefels bleibt niedrig, die Steigerung des Zelluloseertrages kann nicht die Kosten ersetzen, die die Verwendung des zusätzlichen Schwefels verursacht. Ein anderes empfohlenes Verfahren zur Herstellung von Polysulfid ist die Oxydation der Polysulfid enthaltendenRestlösung durch Luft; und seine Verwendung als Kochlösung zusammen mit der Weisslauge. Auch eine Verwendung derart hergestellter Kochlösung erhöht die Schwefligkeit der Grünlauge nach Brennen der Restlösung, was die gleichen Nachteile mit sich bringt wie das oben angezeigte Verfahren. Das schwedische Patent 160 736 stellt ein Verfahren dart nach dem Polysulfid enthaltende Kochlösung hergestellt wird, aber auch dieses Verfahren "hat die angegebenen Nachteile und die wirtschaftlichen Vorteile sind gering.As a by-product, Na 2 S 2 O ^ is created, which does not take part in cooking but only increases the number of inactive chemicals. Sulfur cannot be added continuously because the result is an increase in the sulfur content in the green liquor, which causes the release of various sulfur-containing gases during burning, which pollute the surrounding air with the escaping smoke gases. The recovery of the sulfur remains low, the increase in the cellulose yield cannot compensate for the costs caused by the use of the additional sulfur. Another recommended method for preparing polysulphide is by air oxidation of the polysulphide-containing residual solution; and its use as a cooking solution together with the white liquor. Using a cooking solution prepared in this way also increases the sulphurization of the green liquor after the residual solution has been burned, which has the same disadvantages as the method indicated above. The Swedish Patent 160 736 illustrates a method t after the polysulfide cooking-containing solution is made, but this method also "has the stated drawbacks and the economic benefits are small.
In der letzten Zeit ist das sogenannte H2S-Sulfatverfahren erfolgreich ausprobiert worden. In diesem werden die Späne oder das Lignin enthaltende Zellulosematerial bei erhöhter Temperatur und unter. Druck mit H2S und einer Pufferlösung, die durch pufferndes Wasser ν oder aus einer wasserhaltigen Lösung oder Mischung mit Na2CO-,, Grünlauge oder CACO3 hergestellt ist, im Kessel oder einem anderen Gerät z.B. als fortlaufender Prozess vorbehandelt .The so-called H 2 S sulphate process has recently been tried out successfully. In this, the chips or the lignin-containing cellulose material at elevated temperature and below. Pressure with H 2 S and a buffer solution, which is produced by buffering water ν or from an aqueous solution or mixture with Na 2 CO, green liquor or CACO 3 , pretreated in the boiler or another device, e.g. as a continuous process.
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BADBATH
Nach der Vorbehandlung wird unreagierter HpS und von den Spänen nicht absorbierte Pufferlösung aus dem Kessel oder anderem Gerät entfernt, entweder ganz oder teilweise, worauf der Sulfat Kochprozess' folgt. Vergleicht man die H2S-Sulfatmethode mit dem gewöhnlichen Sulfatverfahren, bemerkt man beträchtliche Vorteile durch die erstgenannte Methode. Der Zelluloseertrag ist höher, beim Kochen sind weniger aktive Alkali wie NaOH oder NapS erforderlich, die Masse wird heller und leichter zu zermahlen, die Stärkewerte, den Reisswert ausgenommen, sind höher. In der praktischen Durchführung des Verfahrens besteht jedoch eine Schwierigkeit in der Herstellung des zur Vorbehandlung nötigen HpS. Mit Hilfe des unten beschriebenen Verfahrens wird die technische und wirtschaftliche Herstellung von HpS und Sulfatkochlösung gewährleistet. After the pretreatment is unreacted H S p and away from the chips is not absorbed buffer solution from the boiler or other device, either fully or partially follows whereupon the sulfate pulping process'. If one compares the H 2 S sulphate method with the usual sulphate method, one notices considerable advantages through the former method. The cellulose yield is higher, less active alkali such as NaOH or Na p S are required when cooking, the mass becomes lighter and easier to grind, the starch values, with the exception of the tear value, are higher. In the practical implementation of the process, however, there is a difficulty in the production of the HpS required for the pretreatment. With the help of the process described below, the technical and economical production of H p S and sulphate cooking solution is guaranteed.
Schwefligkeit bedeutet in diesem Zusammenhang das Verhältnis von NapS zu Na2S + NapC(X in der Grünlauge als Nap0 berechnet.In this context, sulfuriness means the ratio of Na p S to Na 2 S + Na p C (X in the green liquor is calculated as Na p 0.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von HgS und Kochlösung gemäß den Patentansprüchen 1 und 2. Die beigefügte Zeichnung 1 und die folgende Beschreibung zeigen ein Verfahren zur Herstellung Polysulfid enthaltender Kochlösung durch Brennen nur konzentrierter, vom Polysulfidkochen erhaltener Restlösung. Hierbei wird die durch Sulfatkochen von Polysulfid enthaltender Kochlösung entstandene fiberfreie Restlösung 1, die bis zu einem gewissen Grade im Evaporator 2 verdampft wird, und von welcher Restlösung Seife oder Kiefernadelöl vorzugsweise entfernt ist, durch Leitung 3 in den Reaktor 5 gepumpt, wo HpS aus der Restlösung freigesetzt wird. Die Vorrichtung ist so konstruiert, daß der Teildruck von HpS in der flüssigen Phase höher verbleibt als der Teildruck von HpS in der Gasphase, die die flüssige Phase umgibt, so daß die Entfernung von H0S so vollständig wie möglich erfolgt.This invention relates to a process for preparing HgS and cooking solution according to claims 1 and 2. The accompanying drawing 1 and the following description show a process for preparing polysulphide-containing cooking solution by burning only concentrated residual solution obtained from polysulphide boiling. In this case, the fiber-free residual solution 1 produced by the sulphate boiling of polysulphide-containing cooking solution, which is evaporated to a certain extent in the evaporator 2, and from which residual solution soap or pine needle oil is preferably removed, is pumped through line 3 into the reactor 5, where H p S is released from the residual solution. The device is designed so that the partial pressure of H p S in the liquid phase remains higher than the partial pressure of H p S in the gas phase surrounding the liquid phase, so that the removal of H 0 S is as complete as possible.
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In den Reaktor 5 wird auch durch leitungen 7 und 8 SCU-freies Rauch- oder Kalkofengas geleitet. Hier reagiert C02 mit und/oder NaHS in der Restlösung|und verdünnter Schwefelwasserstoff wird freigesetzt.Wenn das verdünnte H2S enthaltende Gas den Reaktor 5 verlässt, wird es ZUmH2S-Konzentrationsreaktor geleitet. Hier wird H2S mit einer geeigneten Chemikalie umgesefett, so dass HpS aus dem erhaltenen Reaktionsprodukt durch Hitze im HgS-Preisetzungsgerät "befreit werden kann9 wonach die H2S-freie Lösung zum Reaktor 9 zurückkehrt. Der freigesetzte konzentrierte H2S, der möglicherweise etwas CO2 enthält, wird zwecks weiterer Verwendung in den verschiedenen Phasen des Verfahrens durch Leitung 22 abgeleitet. Die zum Binden des H2S benutzte Chemikalie, aus der H2S freigesetzt wird, wird zum Reaktor 9 zurtlckgeleitet. Zum Binden von H2S kann man z.B. gemäss folgender Reaktion "benutzen:In the reactor 5 is also passed through lines 7 and 8 SCU-free smoke or lime furnace gas. Here C0 2 reacts with and / or NaHS in the residual solution | and dilute hydrogen sulfide is released . When the gas containing dilute H 2 S leaves the reactor 5, it is sent to the ZmH 2 S concentration reactor. Here, H 2 S is relubricated with a suitable chemical so that HpS can be liberated from the reaction product obtained by heat in the HgS dispensing device 9, after which the H 2 S-free solution is returned to the reactor 9. The released concentrated H 2 S, the possibly contains some CO 2 is discharged for further use in the various phases of the process through line 22. The chemical used to bind the H 2 S, from which H 2 S is released, is returned to the reactor 9. For binding of H 2 S you can use, for example, according to the following R e action ":
K3PQ4 + H2S ^ K2HPO4 + KHSK 3 PQ 4 + H 2 S ^ K 2 HPO 4 + KHS
Das CO2, das den Reaktor 9 verlässt und möglicherweise etwas HpS enthält, kann teils durch Leitungen 11-12 zumerwähnten Restlösungsfreisetzungsreaktor 5, und der Rest oder alles Gassvom HpS-konzentrationsreaktor 9 durch Leitung 11 zftipHpS-Absorptions- Λ The CO 2 leaving the reactor 9 and possibly containing some HpS can partly through lines 11-12 to the mentioned residual solution release reactor 5, and the remainder or all of the gas from the HpS concentration reactor 9 through line 11 zftipHpS absorption Λ
I geräten 14 geleitet werden., wo HgS durch die damit in Berührung gebrachte Grünlauge aus Leitung 13 praktisch vollständig absr]obiert wird.Diese Vorrichtung kann z.B. aus einem leeren Turm bestehen, in dessen unteren Teil das genannte Gas entweder teilweise oder vollständig eingeftthru wird, und in dessen oberenTeil die genannte Grünlauge d.iarch Leitung 13 gepumpt wird, deren Na,-3 und 3EOiSHXX Na2COn mit dem HgS regieren und NaHS, ifaHCO-, bilden. Die Abgase aus dem Türm 14 v/erden nicht als solche in die Auuaenluft entladen sonder ti werden vorher in ^oeii.ater Υ/ε-iue behandelt, um Verunreinigung dex* Luft zu veri^tidor:» ,/onn nil; Hilie von CO0 tiMi. ιΛΛ.---..c Sciw-x'&l -ils HnS I devices 14, where HgS is practically completely absorbed by the green liquor brought into contact with it from line 13. and in the upper part of which said green liquor d.iarch line 13 is pumped, the Na, -3 and 3EOiSHXX Na 2 COn of which react with the HgS and form NaHS, ifaHCO-. The exhaust gases from the tower 14 are not discharged as such into the outside air but are treated beforehand in ^ oeii.ater Υ / ε-iue in order to veri ^ tidor pollution dex * air: », / onn nil; Hilie from CO 0 tiMi. ιΛΛ .--- .. c Sciw-x '& l -ils HnS
von der Restlösung entfernt ist, können die Alkali- und Schwefelverluste der Sulfatherstellung durch RapSO4 ersetzt werden. Die mit COg behandelte Restlösung aus Leitung 4 wird dann zum Evaporator 2 zurückgeführt. Die konzentrierte Restlösung, die durch leitung 6 abfliesst, wird gebrannt, das erhaltene Schmelzprodukt, das wesentlich sogenannte aktive Alkalien, Na2CCk und Na2S, enthält, wird gelöst, geklärt und ergibt die sogenannte Grtlnlauge, die durch Leitung 13 eintritt und die teilweise oder vollständig kaustifiziert wird, wobei im Kaustifikator 16 die sogenannte Weisslauge entsteht. Beim Kochen mit Polysulfid enthaltender Kochlösung werden 10-20$ mehr aktive Alkalien, als Na2O, auf das Gewicht des Holzes berechnet., benötigt als beim gewöhnlichen Sulfatkochen. Die zur Herstellung v.on Polysulfid benötigte Na2S-haltige Lösung aus Leitung 39 wird hergestellt; indem man kon-rzentrierten H2S durch die Leitungen 22,,23 zum Gerät 19 leitet, um den NagS-Gehalt zu steigern«, in welches Gerät 19 Grünlauge durch Leitungen 15»17 und weisse Lauge durch Leitung 18, oder Weisslauge allein, geleitet wird.is removed from the residual solution, the alkali and sulfur losses from sulphate production can be replaced by RapSO4. The residual solution from line 4 treated with COg is then returned to the evaporator 2. The concentrated residual solution that flows off through line 6 is burned, the resulting melt product, which essentially contains so-called active alkalis, Na 2 CCk and Na 2 S, is dissolved, clarified and results in the so-called fermentation liquor, which enters through line 13 and which is partially or completely causticized, the so-called white liquor being produced in the causticizing agent 16. When cooking with cooking solution containing polysulphide, 10-20 $ more active alkalis than Na 2 O, calculated on the weight of the wood, are required than in ordinary sulphate cooking. The Na 2 S-containing solution from line 39 required for the production of polysulphide is produced; by passing concentrated H 2 S through the lines 22,, 23 to the device 19 in order to increase the NagS content ", in which device 19 green liquor through lines 15" 17 and white liquor through line 18, or white liquor alone, is directed.
überschüssiger H2S wird längs Leitungen 24,22,25 entweder zum H2S + S-Ofen 27 zurückgeführt oder auia H2S und SOg-Miseligerät . 32 längs Leitungen 24-22-31· Mn Seil äes starken H9S yard durch Leitungen 22-31 sum HgS uad SOg-M selige rät 32 geleitet und durch Leitungen 22-25 zum H2S + S Ofen 27a wo E2B mit Luft sauerstoff au SOr5 gebrannt wird., der torch Leitung 30 zvm, H0S und SOp-Misehgerät 32 geleitet Täi;c!3 Se gleioiiQE H2S -J- S Ofen.. 27 wird bei Bedarf Beliwef el sms '!ioät-mg 28 Ys^Draaat mm aus lichfeär-29 öl Hiicl Ga@©s die holm ICgöIigüs Püffesrij Ye&(i?j~:i~.:£en gdoiisg ■:■;;■/; diii-üii Besipf voei EöndQasa'sati i^iiigöisets-t siricl, cnCi c,u.Co',y^ ualiWG- !■,.•Hi^l't-ige Gase g«sExcess H 2 S is returned along lines 24, 22, 25 either to the H 2 S + S furnace 27 or to the H 2 S and SOg-Miseli-device. 32 along lines 24-22-31 Mn Seil äes strong H 9 S yard through lines 22-31 sum HgS uad SOg-M selige advises 32 and through lines 22-25 to the H 2 S + S furnace 27 a where E 2 B is burned with air oxygen from SOr 5. , The torch line 30 zvm, H 0 S and SOp-Mixing device 32 passed Täi ; c! 3 Se gleioiiQE H 2 S -J- S furnace .. 27 if necessary Beliwef el sms'! Ioät-mg 28 Ys ^ Draaat mm from lichfeär-29 oil Hiicl Ga @ © s die holm ICgöIigüs Püffesrij Ye & (i? J ~ : i ~.: £ en gdoiisg ■: ■ ;; ■ /; diii-üii Besipf voei EöndQasa'sati i ^ iiigöisets-t siricl, cnCi c, u.Co ', y ^ ualiWG-! ■,. • Hi ^ l't-ige gases g «s
BAD ORtGINAi,BAD ORtGINAi,
Vom Gasmischer 32 wird die Gasnischung zum Wasser enthaltenden. Basreaktor 37 geleitet "bei einer Temperatur von 50-8O0C, wohei Schwefel gemäss der Formel unten geMldet wird 2 H2S + SO2 = 3 S + 2 H2OFrom the gas mixer 32, the gas mixture becomes the water containing. Basreactor 37 passed "at a temperature of 50-8O 0 C, where sulfur is produced according to the formula below 2 H 2 S + SO 2 = 3 S + 2 H 2 O
In der Reaktion wird eine äquivalente Ue"berschussmenge HpS gebraucht, um das Bilden von Nebenprodukten zu vermeiden« Der den Reaktor 37 verlassende überschüssige HpS und inerte Gase werden zum Wasserseparator 36 geleitet^ von dem ein Teil des HpS enthaltenden , im Separator freigesetzten Gases durch Leitung en3 4-3 5-31 zum Gasmischer 32 geleitet wird, und der Rest des genannten Gases wird durch leitung 34 zum Kozentrationsre- ( aktor 9 geleiftet. Der im Schwefelraktor 37 geMldete Schwefel und Wasser werden zum Schweferbehälter 38 geführt, von dem aus sie zum Polysulfidreaktor 40 geleitet werden, wohin auch die vorher genannte HapSlösung vom Gerät 19 längs Leitung 39 geleitet wirdo Die Mischung wird gemischt und erhitzt, Im Reaktor 40 entsteht hierhei eine Polysulfid enthaltende Lösung, die durch Leitung 41 entfernt wird und die zusammen mit der Weisslauge aus Leitung 21 als SuIfutkochlösung "benutzt wird. Der zur Herstellung von Polysulfid enthaltender Lösung zusätzlich "benötigte Schwefel kann auch dem Polysulfid Reaktor 40 zugefügt werden.An equivalent excess amount of HpS is used in the reaction to avoid the formation of by-products. The excess HpS leaving reactor 37 and inert gases are passed to the water separator 36, of which some of the HpS-containing gas is released in the separator by conduit en3 4-3 5-31 is fed to the gas mixer 32, and the rest of the gas mentioned is led through line 34 to the concentration reactor 9. The sulfur and water released in the sulfur reactor 37 are fed to the sulfur tank 38, from which they are fed to the Polysulfide reactor 40 are passed, where the aforementioned HapS solution is passed from the device 19 along line 39 o The mixture is mixed and heated, a polysulfide-containing solution is created in the reactor 40, which is removed through line 41 and which together with the white liquor Line 21 is used as SuIfutkochlösung ". The S Sulfur can also be added to the polysulfide reactor 40.
Wenn im Zusammenhang mit der Sulfatfahrikation, die Polysulfid enthaltende Kochlösung verwendet, auch halhzellulose und/oder Bisulfitmasse hergestellt wird, und wenn die heim Sulfatkochen erhaltene Restlösung sowie die vom Halhzelloluse- und/oder Bisulfitkocheη erhaltene Restlösung zusammen gebrannt werden, v werden die Kochlösungen folgendermassen nach i'ig. 1 hergestellt.If the polysulfide cooking liquor containing used in connection with the Sulfatfahrikation, even halhzellulose and / or Bisulfitmasse is produced, and when the home sulfate Cooking residual solution and the remaining solution obtained from Halhzelloluse- and / or Bisulfitkocheη be fired together, the cooking liquors are v as follows according to i'ig. 1 manufactured.
Die Restlösung, die man "beim Gehrauch von Polysulfid enthaltender oulfatkochlösuig erhält, wird mit CO2 "behandelt, umThe remaining solution, which is obtained "when oulfate cooking solution containing polysulfide is also consumed, is treated with CO 2 " in order to
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den HoS von der Restlösung freizusetzen, in Uebereinstiinmung mit Fig.l, wie oben angezeigt, worauf er zusammen mit der Reatlösung aus dem Halbzellulose- und/oder Bisulfatkocheη gebrannt wurde ο Die beim Brennen erhaltene Schmelze, die hauptsächlich Na2COp und Na2S enthält, wird gelöst, wodurch Grttnlauge entsteht, die durch Leitung 13 kommt, wovon ein Seil oder alles zum H2S Absorptionsgerät 14 geleitet wird. Ein Teil der das Gerät 14 verlassenden G-riinlauge wird durch Leitung 48 zum Kohlendioxydgerät 49 geleitet, wo die Lösung einer Behandlung durch C©2 unterworfen wird, das im S02-freien Raueh- oder Kalkofengas enthalten ist. Im Kohlenstoffdioxydgerät 49 wird schwacher HpS freigesetzt, der durch Leitung 50 kommt und längs Leitung 34 zum HpS-Konzentrationsreaktor 9 geleitet wird. In der Kohlendioxydbehandlung entsteht NaHC(K, das zum Behälter 51 geleitet wird und danach zum NaHCO^-Zersetzer 52, wo es durch Hitze zu Na2CO^ zersetzt wird, das durch Leitungen 55 und 57»und zu COp, das durch die Leitungen 54,55 geleitet wird. Vom Zersetzer 52 wird Ea2CO-, teils oder ganz durch Leitung 55 zum Bisulfitreaktor 46 geleitet, wo man es mit Bisulfit aus der Leitung 44 reagieren lässt, so dass Na2SO-^ entsteht und CO2 durch Leitung 53 freigesetzt wird. Ein Teil des derart entstandenen Na2SO-, kann als beim Kochen v.on Halbzellulose benötigter Kochlösung Verwendung finden, indem man Na2COo aus Leitung 55 zufügt. Der Rest des genannten Na2SO-, aus Leitung 45 ist zum Bisulfathersteller 43 zurttckgeleitet, wo man es mit SO2 reagieren lässt, das durch Leitungen 30-52 vom H2S + S Ofen 27 kommt, wobei das in Leitung 44 fliessende Bisulfit entsteht. Ein Teil der Lösung aus Leitung 44 als Bisulfitkochlösüng gebraucht werden, und der Rest oder alles wird zum Bisulfitreaktor 46 geleitet, welchesto release the HoS from the residual solution, in accordance with Fig.l, as indicated above, whereupon it was burned together with the reagent solution from the half-cellulose and / or bisulfate cooker ο The melt obtained during the firing, the mainly Na 2 COp and Na 2 S contains, is dissolved, whereby Grttnlauge is produced, which comes through line 13, of which a rope or all of which is led to the H 2 S absorption device 14. Part of the G-riinlauge leaving the device 14 is passed through line 48 to the carbon dioxide device 49, where the solution is subjected to a treatment by C © 2 , which is contained in the S0 2 -free raueh or lime furnace gas. In the carbon dioxide device 49, weak HpS is released, which comes through line 50 and is passed along line 34 to the HpS concentration reactor 9. The carbon dioxide treatment produces NaHC (K, which is conducted to container 51 and then to NaHCO ^ decomposer 52, where it is decomposed by heat to Na 2 CO ^, which is passed through lines 55 and 57 »and to COp, which is passed through lines 54, 55. Ea 2 CO- is passed from decomposer 52 partly or entirely through line 55 to bisulfite reactor 46, where it is allowed to react with bisulfite from line 44, so that Na 2 SO- ^ is formed and CO 2 passes through Line 53 is released. Some of the Na 2 SO- formed in this way can be used as the cooking solution required when boiling half-cellulose by adding Na 2 COo from line 55. The remainder of the Na 2 SO- mentioned above, from line 45 is returned to the bisulfate maker 43, where it is allowed to react with SO 2 , which comes through lines 30-52 from the H 2 S + S furnace 27, producing the bisulfite flowing in line 44. A part of the solution from line 44 is used as bisulfite cooking solution and the rest or all will become bisulfite reactor 46, which
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Verfahren oben beschrieben ist. Das im NaHCO.- Zersetzer 52 und im Bisulfitreaktor freigesetzte Gas, durch Leitungen 54 und 53 fließend, wird längs Leitung 56 zum Kohlendiomyd-gerät 49 geleitet. Wenn alles NapCO-, von der NaHC(X Zersetzung im Bifulfitreaktor 46 und zur Halbzellulosekochlösung nicht verwendet wird, wird der Rest NapCCL, längs Leitung 57 in den Kaustifikatör 16 zurückgeführt.Procedure is described above. The gas released in the NaHCO. Decomposer 52 and in the bisulfite reactor, flowing through lines 54 and 53, is passed along line 56 to the carbon diomide device 49. If all NapCO-, is not used by the NaHCO (X decomposition in Bifulfitreaktor 46 and the hemicellulose cooking liquor, the remainder Na p CCL along line 57 is i n the 16 Kaustifikatör recycled.
Die Verluste an Chemikalien bei der Herstellung halbchemischer oder Bisulfitzellulöse können durch NapCCU z.B. aus Richtung 47 und durch Schwefel aus Richtung 28 kompensiert werden.The losses of chemicals in the production of semi-chemical or bisulfite celluloses can be compensated for by Na p CCU, for example from direction 47 and by sulfur from direction 28.
Das Verfahren zur Herstellung des zum HpS-Sulfatverfahren benötigten HpS und der Sulfatkochlösung nach Anspruch 2 ist in der beigefügten Zeichnung 2 und der folgenden Beschreibung erklärt. Dieses Verfahren gleicht dem oben im Zusammenhang mit Pig. I beschriebenen Verfahren und die in den Fig. 1 und 2 gebrauchten Hinweiszeichen sind für die entsprechenden Punkte die gleichen und werden hier nicht weiter erklärt. Nur wo das Verfahren nach Pig. 2 vom Verfahren gemäß Pig. I abweicht, wird auf die folgenden Unterschiede hingewiesen:The process for making the required for the HpS sulfate process HpS and the sulphate cooking solution according to claim 2 is in the accompanying drawing 2 and the following description. This procedure is the same as that for Pig above. I. The method described and the symbols used in FIGS. 1 and 2 are for the corresponding points are the same and are not explained further here. Only where the Pig method. 2 of the method according to Pig. I deviates, will noted the following differences:
Starker, etwas COp enthaltender HpS wird vom HgS-Preisetzungsgerät 10 durch Leitung 22 in den Behälter 58 geleitet, wovonStrong HpS containing some COp is generated by the HgS pricing device 10 passed through line 22 into the container 58, of which
H9S durch Leitung 60 zur Druck- und Hitzevorbehandlung der' ™H 9 S through line 60 for pressure and heat pretreatment of the '™
Späne gebracht wird. Die zum Puffern'verwendete Grünlauge erhält man durch Leitung 63. Nach der HpS-Vorbehandlung der Späne wird das H^S enthaltende Gas aus dem Zellulosekochkessel oder anderem serienmäßigen Gerät teilweise durch Leitungen 61, 62 zum HpS-konzentrationsreaktor 9 zurückgeleitet und der Rest zum H2S-Behälter 58. Nach Entfernung des HgS wird die von den kochenden Spänen nicht absorbierte Vorbehandlungslösung von der Spanvorbehandlung in einen geeigneten Behälter entfernt, woher ee zur Spanvorbehandlung zur wiederholten Verwendung zurückkehren kann,Chips is brought. The green liquor used for buffering is obtained through line 63. After the HpS pretreatment of the chips, the H ^ S-containing gas from the cellulose boiler or other standard device is partly returned through lines 61, 62 to the HpS concentration reactor 9 and the rest to the H 2 S-container 58. After removing the HgS, the pre-treatment solution not absorbed by the boiling chips is removed from the chip pre-treatment into a suitable container, from where the chip pre-treatment can be used again.
- v- v
z.B. nach Zusatz neuer Grünlauge„e.g. after adding new green liquor "
In ein kontinuierliches Spanvorbehandlungsgerät, am "besten mit indirekter Heizung, und so konstruiert, dass die vorbehandelten Späne keine andere lösung enthalten als die vor der Sulfatkochphase absorbierte, ist starker H2S, der etwas COp enthält, vom Behälter 58 geleitet und zwar in grösserer Menge, als bei der Vorbehandlung der Späne konsumiert wird» Zugleich wird etwas Gas vom Spanvorbehandlungsgerät entfernt, dessen Menge dem Ueberschussgas entspricht, das durch Leitungen 61,62 in den H2S Konzentrationsreaktor 9 eingeführt wurde, um CO2 Anhäufung in der Spanvorbehandlungsphase zu verhinderneEbenso entspricht die Menge der Pufferlösung, die in das Spanvorbehandlungsgerät eingeführt wird, der Menge der lösung., die zusammen mit den Spänen zum Sulfatkochen geht.In a continuous chip pretreatment device, preferably with indirect heating, and constructed in such a way that the pretreated chips do not contain any other solution than that absorbed before the sulphate boiling phase, strong H 2 S, which contains some COp, is conducted from container 58 and in larger quantities Amount than is consumed during pretreatment of the chips. At the same time, some gas is removed from the chip pre-treatment device, the amount of which corresponds to the excess gas that was introduced into the H 2 S concentration reactor 9 through lines 61, 62 in order to prevent CO 2 accumulation in the chip pre-treatment phase e The amount of buffer solution that is introduced into the chip pretreatment device corresponds to the amount of solution that goes to the sulphate boil together with the chips.
Die Schwefligkeit der Grtlnlange, die man beim Brennen der Restlösung beim H0S-SuIfatverfahreη erhältj ist niedriger als die Schwefligkeit der beim Brennen von Restlösung beim normalen Sulfatkochen erhaltenen Grünlauge, was der fast gänzlichen Entfernung von. H2S aus der Sestlösung mittels CO2 zuzuschreiten, ist„Deshalb muss die Schwefli^keit der v7eiss lauge aus Leitung in der in I?ig. X gezeigten Art erhöht werden» Wenn HpS aus der Restlösung des HgS-SuIfatverfuhrens in solchem Ausmassejfreigesetzt wird, dass die Sohwefligkeit der &rcinla,uge? die "beim Brennen der Eestlösv.ng erhalten wird5 der Schwert Ii gkeit der- Kochlösungentspricht die im HgS-SuIfat^erfuhr©& erforderlich isrkj, und da die lederherstellung des H3S aus Eochea9 Puffern, Terdampfaii. Kondensaten und anderea Phasen, des SrosessQC v;irksfi:£ i;3ts fesnaiit die Schwefligkeit der feilsslamga Im (lt.i?ät 19 aipJ'-ΐ F^1UUeIs starken; H0S arhüht zu v@r&eno The sulphuriness of the grain length that is obtained when burning the residual solution in the H 0 S sulfate process is lower than the sulphuridity of the green liquor obtained when burning residual solution during normal sulphate boiling, which means the almost complete removal of. To admit H 2 S from the sest solution by means of CO 2 , “Therefore, the sulphur- ity of the white liquor from the pipe must be in the ig. X can be increased »If HpS is released from the residual solution of the HgS-SuIfatverfuhrens to such an extent that the volatility of the & rcinla, uge ? which "is obtained during the firing of the Eestlösv.ng 5 the sword Ii ability of the cooking solution corresponds to that in the HgS-SuIfat ^ learned © & isrkj, and since the leather production of the H 3 S from Eochea 9 buffers, Terdampfaii. Condensates and other phases, des SrosessQC v; irksfi: £ i; 3t s fesnaiit the sulphurousness of the hawker slamga Im (lt.i? ät 19 aipJ'-ΐ F ^ 1 UUeIs strong; H 0 S arhugt zu v @ r & en o
. 2013878. 2013878
Im Falle, dass der durch. COp freigesetzte H2S aus der Restlösung des EL·S-Verfahrens für die Vorbehandlung: der Späne und zurIn the event that the through. COp released H 2 S from the residual solution of the EL · S process for pretreatment: the chips and for
nicht genügt. Steigerung der Schwefligkeit in der Kochlösung/ ist folgende Prozedur anwendbar:not enough. The increase in sulfur content in the cooking solution / is as follows Procedure applicable:
Vor dem Brennen wird der. aus z.B. Leitung 6 kommenden Restlösung Schwefel in elementarer Form zugefügt oder in geeigneter Weise in den Brennkesseit der Restlauge. Dies gibt der Grünlauge höhere Schwefligkeit. Je nach der Menge des zugesetzten Schwefels und der Steigerung der Schwefligkeit in der Grünlauge erübrigt sich die !förderung, die Schwefliqkeit in der Weisslauge mittels starken H2S im Gerät 19 zu steigern. - { Before burning, the. For example, from line 6 coming residual solution sulfur is added in elemental form or in a suitable manner in the Brennkesseit the residual liquor. This gives the green liquor higher sulfur content. Depending on the amount of sulfur added and the increase in the sulfur content in the green liquor, there is no need to promote increasing the sulfur content in the white liquor by means of strong H 2 S in the device 19. - {
Geuäss Pig. 2 wird die Sulfatkochlösung hergestellt, indem Weisslauge durch Leitung 21 zum KocLlösungsbehälter 59 geleitet wird, in den auch durch Leitung 20 ein Teil der Lösung kommt, deren Schwefligkeit im Gerät 19 gesteigert worden ist.Geuäss Pig. 2 the sulphate cooking solution is made by adding white liquor is passed through line 21 to the KocL solution tank 59, in which a part of the solution comes through line 20, the sulfuric content of which has been increased in device 19.
Wenn in einer Fabrikation die Zellulose sowohl mit Sulfid enthaltender als auch mit gewöhnlicher Sulfatkochlösung gekocht wird, ist die Schwefligkeit der durch Kochen der Restlösung erhlaltenen Restlösung niedriger als die Schwefligkeit der durch Brennen g When the cellulose is cooked with both sulfide-containing as well as with ordinary sulphate cooking liquor in a fab Schwefligkeit the erhlaltenen by boiling of the residual solution remaining solution is lower than the Schwefligkeit by firing g
resji ™resji ™
gewöhnlicher SulfatCosung erhaltenen Grünlauge. Die Schwefligkeit der Sulfutkoehlösung kann in der often beschriebenen Art im ziusammenhang mit dem H2S-Sulfatverfahren erhöht werden.green liquor obtained from ordinary sulphate solution. The sulphurization of the sulphurous carbon solution can be increased in the manner often described in connection with the H 2 S sulphate process.
In der letzten Zeit hat man versucht, die Sulfatrestlösung mit Luftsauerstoff zu oxydieren, um die Schwefelverbindungen in stabile Form, Na2SO^, Na2S20-> etc., umzuwandelriwodurch gleichzeitig die Menge der schwefelhaltigen Gase vermindert werden,, die durch Brennen entstanden sind und die Luft der Umgehung verschmutzen. Bei der Herstellung Polysulfid enthaltender J'.üchlösung gemäss dieser Erfindung erübrigt sich die OxydationRecently, attempts have been made to oxidize the sulphate residue solution with atmospheric oxygen in order to convert the sulfur compounds into stable form, Na 2 SO ^, Na 2 S 2 0-> etc., thereby reducing the amount of sulphurous gases produced by Burns have occurred and pollute the bypass air. In the preparation of polysulphide-containing solution according to this invention, there is no need for oxidation
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der erhaltenden Restlösung durch Luftsauerstoff, da HpS und andere schwefelhaltige, schlechten Geruch verbreitende und die luft verseuchende Gase aus der Restlösung entfernt sind,, Des weiteren werden durch Kochen, Puffern und Verdampfen freigesetzten Gase und durch Dampf von Kondensaten befreiten Sase sowie andere schwefelhaltige Gase aus Leitung 26 im HpS+S Ofen 27 zu SO2 verbrannt, das in die Leitung 30 fliesst.Dadurch werden die schwefelhaltigen Gase, die die Luft der Umgebung verschmutzen, beträchtlich reduziert, während gleichzeitig die Wiederherstellung von Schwefel verbessert wird.the remaining solution by atmospheric oxygen, since HpS and other sulphurous gases that spread bad smells and pollute the air are removed from the remaining solution. Furthermore, gases released by boiling, buffering and evaporation and condensates released by steam, as well as other sulphurous gases are emitted Line 26 burned in HpS + S furnace 27 to SO 2 , which flows into line 30. This significantly reduces the sulphurous gases that pollute the surrounding air, while at the same time improving the recovery of sulfur.
Die im Zusammenhang mit dem HpS-Sulfatverfahren durch Kochen, Puffern, Verdampfen und durch Dämpf von Kondensaten freigesetzten und ändert schwefelhaltige Gase werden durch Leitung zum Reaktor 9 geleitet oder können in einem geeignetenGerät zu SOpverbrannt werden, das mit demAlkali der Restlösung reagiert^NaOH, Ra2CO, oder NaHCO-jy und verschiedene Schwefel und Natrium enthaltende Verbindungen bildet, die zur Restlösungsverbrennung zurückgeführt werden.The sulphurous gases released and changed in connection with the HpS sulphate process by boiling, buffering, evaporation and steaming of condensates are conducted through line to reactor 9 or can be incinerated in a suitable device to SOp, which reacts with the alkali of the residual solution ^ NaOH, Ra 2 CO, or NaHCO-jy and various sulfur and sodium-containing compounds, which are returned to the residual solution incineration.
Anstatt der S02-freien Rauch- oder Kalkofengase kann man konzenriertes CO2 verwenden, das in vorbekannter Art von SOp-freiem Rauch- oder Kalkofengas hergestellt ist.Instead of S0 2 -free smoke or lime kiln gases can konzenriertes CO 2 use, which is made in previously known type of SOP-free smoke or lime kiln gas.
Von der vom Zellulosewaschen erhaltenen Restlösung kann verdünnte H2S im Reaktor 5 abgt.schieden werden, indem man SO2-freies Rauch- oder Kalkoföngas dort einführt. Ebenso kann unverdampfte Restlösung mit starker CO2 behandelt werden.From the residual solution obtained from the cellulose washing, dilute H 2 S can be separated in the reactor 5 by introducing SO 2 -free smoke or lime-kiln gas there. Unevaporated residual solution can also be treated with strong CO 2 .
Gemäß Aufiraa des ausländischen
Vertreters unverändert wcitergelsitet.According to Aufiraa of the foreign
Representative unchanged wcitergelsitet.
Patentanwalt BurtkePatent attorney Burtke
98V7/T09098V7 / T090
Claims (1)
reaktor in konzentrierter/susammen mit etwas GO0 fxm^ssew!"l'oita /
reactor in concentrated / together with something GO 0 fxm ^ ssew! "
des wiederherge&tellten/iLpS entweder in einer Mischung aus Grün- und iVeisslauge oder in einem Teil der Weisslauge erhalten wird.strengthen/
of the restored / iLpS is obtained either in a mixture of green and white liquor or in part of the white liquor.
oder Bisulfitkochlösung'^ indem man einenTeil der Grünlauge im Kohlendioxyd-gerät mit CO2 enthaltenden?Gas behandelt, wodurch verdünnter H2S freigesetzt wird, der zum H2S-Konzentrationsreaktor geleitet und darfch zu SO2 in konzentrierter Form gebrannt wird, und dass im Kohlendioxydgerät Bikarbonat entsteht, das durch Hitze zersetzt wird, wobei Na2CO3 und fr&ies CO2 entsteht, das bei der Oxydierung der Grünlauge | gefevaucht wird, und dass aus Na3CO3 und dem vorgenannten SO2 die Halbzellulose, oder Bisulfitkochlösung hergestellt wird.arises /
or bisulfite cooking solution '^ by treating part of the green liquor in the carbon dioxide device with gas containing CO 2 , whereby dilute H 2 S is released, which is sent to the H 2 S concentration reactor and may be burned to SO 2 in concentrated form, and that Bicarbonate is produced in the carbon dioxide device, which is decomposed by heat, producing Na 2 CO 3 and free CO 2 , which is produced during the oxidation of the green liquor | is moistened, and that from Na 3 CO 3 and the aforementioned SO 2, the half-cellulose, or bisulfite cooking solution is produced.
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