DE2406396A1

DE2406396A1 - Verfahren zur gewinnung von zellstoff aus cellulosefasermaterial

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Publication number: DE2406396A1
Application number: DE19742406396
Authority: DE
Inventors: Douglas William Reeve
Original assignee: Erco Envirotech Ltd
Current assignee: Erco Envirotech Ltd
Priority date: 1973-03-22
Filing date: 1974-02-11
Publication date: 1974-09-26
Also published as: DE2406396C2

Description

Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff aus Cellulosefasermaterial Im allgemeinen wird für die Gewinnung von Zellstoff für die Papierherstellung Holz oder ein anderes Cellulosefaser-Rohmaterial einem chemischen Aufschluß in einer Auf schlußlauge unterworfen, um so einen Brei des Cellulosefasermaterials zu bilden. Der Zellstoff wird danach Bleich- und Reinigungsoperationen in einer Bleichanlage unterworfen.
Die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit wird in der Regel einer Reihe von Rückgewinnungs- und Regenerierungs-Operationen unterworfen, um die Auf schlußchemikalien zurückzugewinnen und frische Aufschlußflüssigkeit zuzubereiten.
Im allgemeinen enthält die Aufsehlußflüssigkeit Natriumhydroxyd und andere Natriumsalze.
Ein technisch in großem Umfang ausgeübt es Zellstoff Gewinnungsverfahren ist der sogenannte Kraft-Prozeß Wenn auch die vorliegende Erfindung nachfolgend insbesondere mit Bezug auf Kraft-Zellstoff-Anlagen erläutert wird, so ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch auch auf andere Zellstoffgewinnungsprozesse anwendbar, die Natriumhydroxyd als chemisches Aufschlußmittel verwenden und von Prozessen zur Chemikalien-Rückgewinnung aus den Ablaugen und zur chemischen Regenerierung der AuSschlußflüssigkeiten Gebrauch machen. Bei vielen dieser Prozeßoperationen werden schwefelhaltige chemische Verbindungen zusätzlich zum Alkalihydroxyd mitverwendet, einschließlich des Kraft-Prozesses, des Hochausbeute-Vorbehandlungs-Kraft-Prozesses und anderer Verfahren. Zu den weiteren Auf schlußoperationen, die Anwendung finden können, gehören das Sodaverfahren und das Soda-Sauerstoff-Verfahren. Die vorliegende Erfindung ist auch anwendbar auf Kreuz-Rückgewinnungsoperationen, wie sie bei gemischten Systemen angewendet werden.
Beim konventionellen Kraftprozeß wird das Cellulosefaser-Rohmaterial, das im allgemeinen aus Holzschnitzeln besteht, durch Erhitzen in einer Aufschlußlauge, die als Weißlauge bekannt ist und Natriumsulfid und Natriumhydroxyd als aktive Aufschluß-Chemikalien enthält, aufgeschlossen, um einen Zellstoff und daneben die gebrauchte Kochlauge bzw. Ablauge, die als Schwarzlauge bezeichnet wird, zu gewinnen. Die Schwarzlauge wird vom Zellstoff durch Waschen in einem Braunmaterial-Wäscher (brown stock washer) abgetrennt, und der Zellstoff wird dann der Bleichanlage zur Aufhellung und zur Reinigung zugeführt.
Die Schwarz lauge gelangt danach in das Rückgewinnungs- und Regenerationssystem, in welchem die Schwarzlauge zunächst - für gewöhnlich durch Eindampfen - eingedickt wird, und die eingedickte Schwarzlauge wird in einem Ofen verbrannt und liefert eine Schmelze, die Natriumcarbonat und Natriumsulfid enthält. Im allgemeinen wird eine natrium- und schwefelhaltige Verbindung, in der Regel Natriumsulfat, der Schwarzlauge zugesetzt, bevor die eingedickte Schwarzlauge in den Ofen eingeführt wird, wenngleich eine derartige natrium- und schwefelhaltige Verbindung auch zu jedem anderen zweckmäßig erscheinenden Zeitpunkt zugegeben werden kann, beispielsweise zur Weißlauge vor der AuSschlußstufe, um die Natrium- und Schwefelverluste, die im Rückgewinnungssystem eingetreten sind, wieder auszugleichen.
Die Schmelze wird in Wasser gelöst und ergibt eine Roh-Grünlauge, die dann geklärt wird, um ungelöste Feststoffe abzutrennen. Die geklärte Grünlauge wird mit gebranntem Kalk kaustifiziert, wodurch das Natriumcarbonat in Natriumhydroxyd umgewandelt wird. Die entstehende Lauge ist die Weißlauge, die dann zur Aurschlußstufe zurückgeführt werden kann, um wenigstens einen Teil der Auf schlußlauge zu liefern.
Die Operationen in der Bleichanlage bestehen im allgemeinen aus einer Folge von Aufhellungs- und Reinigungsstufen in Gemeinschaft mit Waschstufen. In den Aufhellungsstufen ist in der Regel die Verwendung von Bleichmitteln erforderlich. Bei der vorliegenden Erfindung wird in wenigstens einer der Aufhellungsstufen vorzugsweise mindestens ein chlorhaltiges Bleichmittel verwendet. Zu diesen chlorhaltigen Bleichmitteln gehören Chlor, Chlordioxyd, Chlormonoxyd und Natriumhypochlorit.
Die Reinigungsstufen umfassen in der Regel die Behandlung mit Natriumhydroxydlösung, und eine solche Stufe wird fur gewöhnlich als kaustische bzw. alkalische Extraktionsstufe bezeichnet. In gewissen Fällen können die Bleichstufen und die alkalischen Extraktionsstufen miteinander kombiniert werden, beispielsweise durch Anwendung der sogenannten "Sauerstoff-Bleich"-Operation. Wenn man von der Sauerstoff-Bleich-Operation Gebrauch macht, wird sie Jedoch im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise in Kombination mit einer oder mehreren Bleichoperationen angewendet, die chlorhaltige Bleichchemikalien verwenden.
Ein besonderes Bleichverfahren, das praktische Anwendung gefunden hat, besteht in dem zunächst erfolgenden Bleichen des Zellstoffes mit einer wäßrigen Lösung, die Chlor oder ein Gemisch aus Chlordioxyd und Chlor enthält, einem zwischengeschalteten Waschen, einer alkalischen Extraktion unter Verwendung von wäßriger Natriumhydroxydlösung, einer weiteren Waschstufe, einem Bleichen mit einer wäßrigen Lösung von Chlordioxyd, einer abermaligen Waschstufe, einer abermaligen alkalischen Extraktion unter Verwendung von wäßrigem Natriumhydroxyd, einer zusätzlichen Waschstufe, einer End-Bleiche mit Chlordioxydlösung und einer Schlußwäsche. Dies ist die sogenannte "CEDED"-Operation. Die vorliegende Erfindung wird vornehmlich anhand dieser Prozedur erläutert, wenngleich auch andere Prozeduren Anwendung finden können, z.B. die Anwendung einer wäßrigen Lösung, die annähernd 100 % Chlordioxyd in der ersten Bleichstufe enthält.
Die vorangehend beschriebene "CEDED"-Operation kann unter Anwendung des sogenannten "dynamischen Bleichprozesses" durchgeführt werden, der in der kanadischen Patentschrift 78) 483 beschrieben und beansprucht ist. Bei diesem Prozeß werden die Zellstoff-Behandlungslösungen aufeinanderfolgend durch eine Matte von Fasern geleitet, in der die Fasern annähernd stationär gegeneinander gehalten werden. Waschstufen mit Ausnahme des nach der letzten Bleichstufe erfolgenden Waschens und die Reinigungs-Stufenfolge können fortgelassen werden.
Die gebrauchten Waschwässer aus den Bleichanlagen sind in der Regel in Gewässer, wie Ströme, Flüsse, Seen und Meere abgeleitet worden, ohne daß versucht worden wäre, die enthaltenen Chemikalien daraus zurückzugewinnen, wenngleich in einigen Fällen Anlagen zur Rückgewinnung von festen Partikeln in Betrieb genommen wurden. Einer der Hauptgründe für das Unterlassen jeglicher Versuche zur Rückgewinnung dieser Chemikalien liegt darin, daß diese in sehr großer Verdünnung und sehr geringen Gehalten vorliegen.
Die Bleichanlage erzeugt auch Ablaugen aus gebrauchten Bleichflüssigkeiten und gebrauchten alkalischen Extraktionsflüssigkeiten. Diese. Ablaugen weisen eine unangenehme Färbung auf und sind toxisch und schädlich für Süß- und Salzwasser-Lebewesen, und sie tragen zur Umweltverschmutzung bei, da sie Fasern und Materialien enthalten, die den im Wasser vorhandenen Sauerstoff verbrauchen. Es ist daher erwünscht, eine derartige Verschmutzung der Umwelt zu vermeiden und demgemäß die Ableitung solcher Ablaugen aus den Betrieben in die natürlichen Gewässer zu unterbinden.
Aufgrund der Verwendung von chlorhaltigen Bleich-Chemikalien und natriumhaltigen Reinigungsmitteln enthalten die gebrauchten Waschwässer beträchtliche Mengen von Natriumchlorid.
Darüber hinaus vereinigt sich in dem Fall, in dem die gebrauchte Bleich-Ablauge und die Ablauge aus der alkalischen Extraktionsstufe miteinander vermischt werden, zumindest ein Teil des restlichen Chlor- und Sodagehaltsunter Bildung von Natriumchlorid. Bei der vorliegenden Erfindung werden die normalerweise anfallenden Ablaugenströme, nämlich das gebrauchte Waschwasser, die gebrauchten Bleich-Chemikalien und die gebrauchte alkalische Extraktionsflüssigkeit, vorzugsweise miteinander vermischt, um einen Bleichanlagen-Ablaugenstrom (bleach plant effluent stream) zu liefern, der als "BPE" bezeichnet wird.
Die Menge der chlorhaltigen Bleichmittel und die Menge des als alkalische Extraktionsflüssigkeit verwendeten Natriumhydroxyds werden vorzugsweise so aufeinander abgestimmt, daß etwa ein Atom Natrium für jedes Chloratom zur Verfügung steht, wobei diese Chemikalien Natriumchlorid bilden. Im praktischen Betrieb ist die Menge der Natriumhydroxydlösung in einem geringen stöchiometrischen Überschuß vorhanden, um sicherzustellen, daß der gesamte Chlorgehalt in Natriumchlorid übergeführt wird. Die äquivalent der Natrium- und Chloratome in den Ablaugen der Bleichanlage wird vorzugsweise derart eingestellt daß der in der Anlage insgesamt vorhandene Natrium-Bestand unverändert bleibt. Bei der "CEDED"-Stufenfolge muß dann, wenn in der ersten Stufe Chlor oder ein Gemisch aus Chlordioxyd und Chlor, bei dem die Mengenanteile des aus dem Chlordioxyd stammenden, verfügbaren Chlors gering sind, eine Menge an Natriumhydroxydlösung zugesetzt werden, die einen Überschuß gegenüber der für die Extraktion benötigten Menge dargestellt, um die Abstimmung auf die vorhandenen Chloratome zu erreichen. Wird kein solcher Überschuß zugegeben, dann können nur etwa 40 bis 50 zu de % des Chlorierungsstufen-Filtrats gewonnen werden, die für die Abstimmung auf das bei der Extraktion verwendete stöchiometrische Äquivalent der Natriumatome zur Verfügung stehen. Wird jedoch das verfügbare Chlor überwiegend vom Chlordioxyd geliefert - und zwar im typischen Fall zu über etwa 70 % - dann sind die Mengen an Natrium-und Chloratomen im wesentlichen äquivalent, und demzufolge ist es vorteilhafter, die letztgenannte Reihenfolge anzuwenden.
Das im Zellstoff-Fabrikatidnssystem vorhandene Natriumchlorid kann auch aus anderen Quellen stammen. Solches Natriumchlorid kann in den Fällen vorhanden sein, in denen die Holzstämme auf Seewasser geflößt wurden, ehe sie zu Schnitzeln zerhackt werden. Die Verwendung von seewassergetränkten Holzstämmen ist auch die Ursache dafür, daß in der Schwarzlauge Natriumchlorid und andere Alkalichloride vorhanden sind, die vom Auswaschen des Zellstoffs in dem Braunmaterial-Wäscher stammen. Darüber hinaus gelangt abermals dann Natriumchlorid in die Bleichanlage-Ablauge, wenn Brackwasser zur Auffüllung des im Prozeß benötigten Wassers zur Anwendung kommt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird der Ablaugenstrom der Bleichanlage vorzugsweise dem zur Rückgewinnung und Regenerierung der gebrauchten Aufschlußflüssigkeit benutzten Betrieb zugeführt, und auf diese Weise wird diese Ablauge im Fabrikationsbetrieb zirkulieren gelassen. Es ist bereits in der kanadischen Patentschrift 832 347 und der -USA-Patentschrift 7 698 995 vorgeschlagen worden, die durch die Bleichanlage-Ablauge verursachten Umweltverschmutzungsprobleme dadurch zu mindern, daß man die gebrauchten Waschwässer zum Auswaschen des Zellstoffs in dem Braunmaterial-Wäscher benutzt. Die Verwendung des gebrauchten Waschwassers in dieser Weise reduziert den Gesamtwasser-Bedarf der Zellstoffabrik. Bei der vorliegenden Erfindung wird als vorteilhaft empfohlen, die Bleichanlage-Ablauge, die aus einem Gemisch von gebrauchten Waschwässern, wie sie beim Gegenstromwaschen entsprechend den Angaben in der kanadischen Patentschrift 832 347 und der USA-Patentschrift 5 698 995 anfallen, von gebrauchten Bleich-Chemikalien und gebrauchter alkalischer Extraktionslauge besteht, zum Auswaschen des Zellstoffs in dem Braunmaterial-Wäscher zu verwenden und auf diese Weise ein "ablauge-freies" Zellstoff-Fabrikationssystem zu schaffen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform einer derartigen Gegenstromwäsche in einer "CEDED-Stufenfolge. bei welcher der Zellstoff nach jeder Stufe gewaschen wird, ist ein vollständiger Gegenstrom von Flüssigkeiten vorgesehen, nämlich von gebrauchten Bleichlaugen, gebrauchten alkalischen Extraktionsflüssigkeiten und Waschwasser, und zwar in Bezug auf den Strömungsweg des Zellstoffs durch die Bleichanlage. Bei einer solchen Operation wird Frischwasser oder Weißlauge im Kontakt mit dem Zellstoff im Anschluß an die letzte Bleichstufe geführt, das gebrauchte Waschwasser aus dieser Waschstufe wird mit gebrauchtem Chlordioxyd aus der letzten Bleichstufe vermischt. Das entstandene Gemisch wird in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei die Hauptmenge zum Auswaschen des Zell stoffs aus der letzten alkalischen Extraktionsstufe benutzt wird und der Rest zum Vermischen mit der gebrauchten alkalischen Extraktionsflüssigkeit aus der letzten alkalischen Extraktionsstufe verwendet wird, und das Gemisch partiell zum Vermischen mit der Ablauge aus der Waschstufe nach der zwischengeschalteten Bleichstufe verwendet wird.
Der Rest des Gemisches wird als Waschwasser verwendet, um den Zellstoff aus der zwischengeschalteten Bleichstufe auszuwaschen. Die Bleich-Chemikalien-Lösung aus dieser Stufe wird in gebrauchtem Zustand mit dem wäßrigen Material aus der letzten Mischoperation vermischt, und das entstandene Material, welches aus den kombinierten Ablaugen aus den anschließenden Stufen der Bleichanlage bestehen, wird teilweise dazu benutzt, um den Zellstoff aus der ersten alkalischen Extraktionsstufe auszuwaschen, und teilweise dazu, um den Zellstoff aus der ersten Bleichstufe auszuwaschen. Das gebrauchte Waschwasser aus dem Waschen des Zellstoffs aus der ersten alkalischen Extraktionsstufe wird mit der gebrauchten alkalischen Extraktionsflüssigkeit aus der ersten alkalischen Extraktion vermischt, und das Gemisch wird in zwei Teilströme unterteilt, von denen einer eine alkalische Ablauge darstellt und der andere als Waschwasser für den Zellstoff aus der ersten Bleichstufe verwendet wird. Das gebrauchte Waschwasser aus dieser Stufe wird mit der gebrauchten Bleich-Chemikalienlösung aus der ersten Bleichstufe vermischt, um eine saure Flüssigkeit zu ergeben, von der ein Teil eine saure Bleichanlagen-Ablauge bildet.
Ein anderer Teil der sauren Flüssigkeit kann zum Vermischen mit dem aus dem Braunmaterial-Wäscher kommenden Zellstoff verwendet werden, um so das Wasser zu liefern, das benötigt wird, um dem Zellstoff diejenige Konsistenz zu verleihen, die in der ersten Bleichstufe benötigt wird.
Ein weiterer Teil der sauren Flüssigkeit wird als wäßriges Medium für das gasförmige Chlor verwendet, das in der ersten Bleichstufe zur Anwendung gelangt. Auf diese Weise kann ein Teil der sauren Flüssigkeit, die durch die letztgenannten beiden Teile gebildet wird, in die erste Bleichstufe zurückgeführt werden.
Ein weiterer Teil der sauren Flüssigkeit kann als Waschwasser verwendet werden, um sich in dem ungebleichten Zellstoff auf dem Eindicker für den ungebleichten Zellstoff abzusetzen, diesen aber nicht zu-durchdringen, so dåß sie im wesentlichen vollständig in den Eindicker-Kasten für den ungebleichten Zellstoff zusammen mit dem ungebleichten Zellstoff ausgetragen wird.
Ein noch anderer Teil der sauren Flüssigkeit kann als Waschwasser zum Auswaschen der Siebe im Wäscher der ersten Bleichstufe benutzt werden, so daß er sich mit der gebrauchten Bleich-Chemikalienlösung aus- der ersten Bleichstufe vermischt, und er wird zurückgeführt, um einen Teil der sauren Flüssigkeit zu bilden.
Die gebrauchte Bleichmittellauge wird mit der alkalischen Extraktionsflüssigkeit vermischt und liefert so die Bleichanlagen-Ablauge.
Die Ablauge aus der Bleichanlage kann in die anderen Stufen der Rückgewinnungs- und Regenerierungs-Operationen eingeführt werden. Ferner kann die Ablauge aus der Bleichanlage in zwei oder mehr Ströme aufgeteilt werden, die an verschiedenen Stellen der Rückgewinnungs- und Regenerierungs-Anlagen eingeführt werden können, z.B. um den Calciumcarbonatschlamm auszuwaschen und so das "schwache Waschwasser" zu gewinnen, oder um die konzentrierte Weißlauge zu verdünnen. Darüber hinaus können Teilmengen der sauren gebrauchten Bleichchemikalien-Flüssigkeit und bzw. oder der alkalischen Extraktionsflüssigkeit separat an verschiedenen Stellen der Rückgewinnungs- und Regenerier-Anlage eingeführt werden.
Die Menge an Natriumchlorid, die in der Bleichanlagen-Ablauge vorhanden ist, schwankt je nach der Folge der Bleichstufen, die angewendet wird. Bei einer typischen Prozedur, bei der ein Gemisch aus Chlordioxyd und Chlor in der ersten Stufe einer CEDED-Stufenfolge benutzt wird, kann die Natriumchloridmenge zwischen etwa 54,4 und 72,6 kg/t (120 - 160 lbs/ton) Zellstoff schwanken je nach der Anteilmenge des verwendeten Chlordioxyds. Im typischen Fall, nämlich dann, wenn das gesamte verfügbare Chlor in der ersten Stufe zu 70 vom Chlordioxyd und zu 70 k vom Chlor geliefert wird, beträgt die Menge etwa 54,4 kg/t (120 lbs/ton) Zellstoff.
Durch die Einführung der Bleichanlagen-Ablauge in die Kochlaugen-RUckgewinnungs- und -Regenerier-Anlagen wird das ganze System geschlossen, und das Natriumchlorid wird keineswegs auf dem Weg über den verworfenen Bleichanlagen-Abstrom fortgespült. Das Natriumchlorid verbleibt ohne irgendeine Umwandlung durch die Stufen der Schwarzlaugen-Rückgewinnung und würde sich demzufolge in dem System immer mehr anreichern. Um eine solche Anreicherung zu verhindern und zugleich das Konzept einer ablaugefreien Zellstoffabrik zum Tragen zu bringen, ist es wesentlich, das Natriumchlorid aus dem System zu entfernen; Eine solche Entfernung des Natriumchlorids sollte derart erfolgen, daß die anderen wertvollen Komponenten, die als Auf schluß-Chemikalien verwendbar oder in solche Komponenten überführbar sind, nicht etwa zusammen mit dem Natriumchlorid aus dem System entfernt werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, eine solche Menge Natriumchlorid aus der Fabrikanlage zu entfernen, die jener Menge äquivalent ist, die eingeführt und bzw. oder innerhalb der Anlage erzeugt wird, im typischen Fall etwa 54,4 kg/t (120 lbs/ton) Zellstoff.
Der Prozeß, der in der kanadischen Patentschrift 915 361 und der entsprechenden USA-Patentschrift 3 746 612 beschrieben und beansprucht ist, ermöglicht es, eine Zellstoffgewinnungsanlage ablaugenfrei dadurch zu betreiben, daß man aus der Anlage auf kontinuierlicher Grundlage eine solche Menge Natriumchlorid entfernt, die der Chloridmenge äquivalent ist, die in das Rückgewinnungs- und Regenerier-System eingeführt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß man die Weißlauge - vorzugsweise durch Eindampfen - konzentriert, und zwar vor der Rückführung zur Auf schlußstufe, um das Natriumchlorid aus der Weißlauge auszufällen und zu entfernen.
Bei der Kaustifizierung des Natriumcarbonats zu Natriumhydroxyd wird eine Ausbeute von weniger als 100 % erzielt, und bei der Konzentrierung der Weißlauge zwecks Ausfällung des Natriumchlorids wird das nicht umgewandelte Natriumcarbonat, d.h. eine nicht-regenerierte Aufschluß-Chemikalie, gleichfalls ausgefällt. Wie in der kanadischen Patentschrift 915 362 und der entsprechenden USA-Patentschrift 3 740 307 beschrieben ist, wird reines Natriumchlorid aus dem Material gewonnen, das in der Stufe der Konzentration der Weißlauge ausgefällt wird, und es wird eine wäßrige Lösung der Natriumcarbonat-Fällung zusammen mit einer Teilmenge des Natriumchlorids gebildet, und diese wäßrige Lösung wird zur Griinlauge zurückgeführt, so daß die Natriumcarbonat-Gehalte nicht aus der Anlage verloren gehen.
Es ist nun gefunden worden, daß in vielen Fällen die Rückgewinnungs- und Regenerations-Operationen für die gebrauchte Kochlauge unzureichend sind und daher die Weißlauge außer Natriumcarbonat auch andere inerte oder nicht-regenerierte Auf schlußchemikalien enthalten kann, und zwar in der Regel in Form von natrium- und schwefelhaltigen Verbindungen. Beim Konzentrieren der Weißlauge gemäß der Arbeitsmethode der oben angeführten kanadischen Patentschrift 915 561 und der USA-Patentschrift 5 746 612 werden einige der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien mit dem Natriumchlorid zusammen ausgefällt. Wird die Trennung und Rückführugs-Prozedur der vorerwähnten kanadischen Patentschrift 915 362 und der USA-Patentschrift 3 740 507 angewendet, so enthält die für die Rückführung bestimmte Lösung die nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, deren Gehalt schnell ansteigen und die Abtrennung adäquater Mengen von reinem Natriumchlorid verhindern würde.
Die vorliegende Erfindung überwindet nun die Schwierigkeiten, die bei den zum Stand der Technik gehörigen Verfahren auftreten, und sie macht eine ablaugen-freie Zellstoffabrikation möglich. In breitestem Sinne betrifft die vorliegende Erfindung einen Zellstoffgewinnungsprozeß, bei dem die gebrauchte Kochlauge einer Ruckgewinnungs- und Regenerierungs-Optaration unterworfen wird, um eine Kochlauge zu bilden, die aktive Aufschlußchemikalien, nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien und Natriumchlorid enthält. Die nicht-regenerierten Auf schlußchemikalien und das Natriumchlorid werden in fester Form aus zumindest einem Teil der Aufschlußflüssigkeit entfernt, und es wird im wesentlichen reines Natriumchlorid gewonnen und die nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien werden zur gebrauchten Auf0'chlußflssigkeit zurückgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die gebrauchte Aufschlußflüssigkeit einer Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation unterworfen, um Natriumhydroxyd und natriumsalz-haltige Aufschlußflüssigkeit für die Rückführung zur Kochstufe zu bilden; Ablauge aus der Bleichanlage aus einer Folge von Aufhellungs- und Reinigungsstufen, in der chlorhaltige Bleichmittel und natriumhaltige Reinigungschemikalien verwendet werden und die demzufolge gelöste Natriumchloridmengen enthält, wird der Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation vor der Bildung der Kochlauge zugeführt; feste Materialien werden aus der Kochlauge entfernt, die im wesentlichen aus nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien und gebrauchten Bleichchemikalien bestehen, die aus Natriurnchlorid gebildet sind; reines Natriumchlorid wird zurückgewonnen, und zwar vorzugsweise in einer Menge, die jener Menge äquivalent ist, die in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Betriebe mit der Bleichanlagen-Ablauge eingeführt wird, und die gebrauchte Kochlauge und die nicht-regenerierten Auf schlußchemikalien werden zur gebrauchten Kochlauge zurückgeführt.
Die nicht-regenerierten Autschlußchemikalien, die z1 der Weißlauge vorhanden sind, bestehen im allgemeinen aus Natriumcarbonat und Natrium- und Schwefelverbindungen, wo das Aufschlußsystem Aufschlußchemikalien auf Natrium- und Schwefel-Basis benutzt, nämlich im typischen Fall Natriumsulfat, Natriumsulfit, NatriumthiosuLfat und Natriumpolysulfid, wenngleich andere untergeordnete Komponenten ebenfalls vorhanden sein können. Von diesen Komponenten ist das Natriumsulfat in der am stärksten signifikanten Menge vorhanden.
Einige dieser Salze bleiben für gewöhnlich während der Prozeduren zur Konzentration der Weißlauge in Lösung, und das gilt typisch für Natriumthiosulfat und Natriumpolysulfid. Diese Materialien in der Weißlauge, die zur Kochstufe zurückgeführt wird, sammeln sich nicht an, da sie der Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation unterworfen werden, wenn die gebrauchte Kochlauge, welche diese-rückgerührten Materialien enthält, einer solchen Operation zugeführt wird.
Die nicht regenerierten Aufschlußchemikalien, die mit dem Natriumchlorid aus der Weißlauge fällbar sind, bestehen zur Hauptsache aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat. Die vorliegende Erfindung wird hier hauptsächlich mit Bezug auf diese Materialien erläutert, doch versteht es sich von selbst, daß die Prinzipien auch bei allen anderen nicht-regenerierten Aurschlußchemikalien. die aus der Weißlauge mitfällbar sind, Anwendung finden können.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Menge an Natriumsulfat in der Weißlauge, welche der Konzentrierung gemäß der Arbeitsweise der vorerwähnten kanadischen Patentschrift 915 361 und der USA- Patentschrift 3 746 612 unterworfen wird, eingestellt bzw. überwacht. Diese Einstellung kann erfolgen bei der durch Eindampfen vorgenommenen Konzentrierung der Weißlauge, die aus der Kaustifizierungsstufe erhalten wird, um die Ausfällung von Natriumsulfat und Natriumcarbonat herbeizuführen, wobei die Konzentrierung vorzugsweise fortgeführt wird, bis im wesentlichen der Sättigungspunkt des Natriumchlorids in der Lösung erreicht ist. Die so ausgefällten Fest stoffe werden dann aus der Weißlauge entfernt, welche danach gemäß dem Prozeß der kanadischen Patentschrift 915 561 und der USA-Patentschrift 5 746 612 weiter eingedampft werden kann, um die Ausfällung von Natriumchlorid hieraus zu bewirken.
Gemäß einer Ausgestaltung dieser bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewirkt das Eindampfen der Weißlauge nach Entfernung der ausgefällten Salze die Ausfällung von Natriumchlorid und restlicher Mengen von Natriumcarbonat und Natriumsulfat, während die aktiven Autschlußchemikalien Natriumhydroxyd und Natriumsulfid in der Lauge verbleiben.
Nach der Ab trennung aus der konzentrierten Weißlauge kann die Ausfällung aus der zweiten Eindampfstfe, die aus einem Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat besteht, nach den Angaben in der lranadischen Patentschrift 915 362 und der USA-Patentschrift 5 740 507 oder in einer beliebigen anderen Weise behandelt werden, um im wesentlichen reines Natriumchlorid daraus zu gewinnen und eine wäßrige Lösung des Restteils der Ausfällung zu bilden für die Rückführung zu Grünlauge, um hierdurch die Carbonat- und Sulfat-Gehalte der Ausfällung aus der zweiten Stufe im System zu belassen. Die Mengen an Carbonat und Sulfat, die auf diese Weise zurückgeführt werden, werden im allgemeinen auf im wesentlichen gleichbleibender Höhe gehalten durch die Kaustifizierungs-Prozedur für das Carbonat und die in der ersten Stufe durch Eindampfen herbeigeführte Ausfällurg von Carbonat und Sulfat.
Gemäß einer abgewandelten Arbeitsweise wird die Ausfällung aus der zweiten Eindampfstufe in analoger Weise behandelt, um im wesentlichen reines Natriumchlorid zu gewinnen und eine wäßrige Lösung des restlichen Teils der Ausfällung zu bilden. Anstatt die letztgenannte wäßrige Lösung in Übereinstimmung mit der oben angegebenen Prozedur und in Anlehnung an die Arbeitsvorschrift der kanadischen Patentschrift 915 362 und der USA-Patentschrift 5 740 507 zur Grünlauge zurückzuführen, kann die wäßrige Lösung der Weißlauge vor der ersten Konzentrierungsstufe zugeführt werden. Es ist möglich, in dieser Weise zu arbeiten, da im Gegensatz zu den Arbeitsmethoden der kanadischen Patentschrift 915 562 und der USA-Patentschrift 5 740 507 der Gehalt an Natriumcarbonat der rückzuführenden Lösung nicht notwendigerweise direkt der Kaustifizierstufe zugeführt zu werden braucht, um dessen Anreicherung zuverhindern, weil er bei der vorliegenden Erfindung in der ersten Konzentrierungsstufe entfernt und mit dem Natriumsulfat zur gebrauchten Kochlauge zurückgeführt wird und das Natriumcarbonat auf diese Weise zur Kaustifizierung gelangt, und hierdurch die Natriumcarbonat-Gehalte im Betrieb verbleiben. Durch die in dieser Weise vorgenommene Rückführung der wäßrigen Lösung des Restteils der Ausfällung wird die Natriumchlorid-Konzentration in der Rekaustifizierungsstufe herabgesetzt.
Die letztgenannte wäßrige Lösung von Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Natriumchlorid kann auch zum Verbrennungsofen zurückgeführt werden, im typischen Fall dadurch, daß sie dem Kocher oder der Schwarzlauge zugesetzt wird. Um jedoch die Menge des Natriumchlorids, mit welcher der Ofen beladen wird, auf einem möglichst niedrigen Wert zu halten, ist es empfehlenswerter, die wäßrige Lösung der Grünlauge oder der Weißlauge, wie oben erörtert, zuzusetzen.
Die konzentrierte Weißlauge, die aus der zweiten Eindamlfstufe kommt, kann nach Verdünnung erforderlichenfallszum Kocher zurückgeführt werden, um zumindest einen Teil der Aufschlußflüssigkeit zu bilden.
Gemäß einer zweiten Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung wird die erste Konzentrationssture zwecks Abscheidung eines Gemisches aus Natriumsulfat und Natriumcarbonat durchgeführt vermittels Eindampfen bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge an Natriumchlorid. Die bei dieser ersten Konzentrationsstufe anfallende Lauge läßt man dann abkühlen oder sie wird gekühlt.
Während der Abkühlung wird im wesentlichen reines Natriumchlorid ausgefällt, und dieses wird aus der Weißlauge entfernt. Das so gewonnene Natriumchlorid ist im wesentlichen rein, wenngleich es mit sehr kleinen Mengen von Natriumcarbonat und bzw. oder Natriumsulfat verunreinigt sein kann. Die relativen Konzentrationen des Natriumchlorids, Natriumsulfats und Natriumcarbonats in der Weißlauge nach der ersten Eindampfstufe sind so hoch, daß die Natriumchlorid-Ausfällung in der geschilderten Weise erfolgt. Die Abkühlungsstufe kann von einer geringen Verdampfung von Wasser begleitet sein, wie bei einer Schnellabkühlungs-Operation (flash cooling operation).
Nach der Ausfällung und der Entfernung des im wesentlichen reinen Natriumchlorids wird die Weißlauge vorzugsweise einer weiteren Eindampfstufe unterworfen, um weitere Mengen Natriumchlorid und restliche Mengen von Natriumcarbonat und Natriumsulfat auszufällen, wohingegen die aktiven Aufschlußchemikalien Natriumhydroxyd und Natriumsulfid in der Lauge verbleiben.
Die in dieser zweiten Konzentrierungsstufe erhaltene Ausfällung wird aus der konzentrierten Weißlauge entfernt, und aus ihr kann eine wäßrige Lösung zubereitet werden für die Rückführung zur Grünlauge oder zur Weißlauge vor der ersten Konzentrierungsstufe, wie sie oben in Verbindung mit der ersten Ausgestaltung dieser Ausführungsform der Erfindung erörtert wurde, und hierdurch wird das Verbleiben der Carbonat- und Sulfatgehalte in der Betriebsanlage gewährleistet. Die Carbonat- und Sulfatmengen, die auf diese Weise zurückgeführt werden, werden auf einem im wesentlichen gleichbleibenden Gehaltsbereich gehalten vermittels des Kaustifizierungsprozesses für das Carbonat und der ersten Eindampfstufe für das Carbonat und Sulfat.
Das Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat kann in Übereinstimmung mit der ersten Ausgestaltung dieser Ausführungsform - gewünschtenfalls -fraktioniert werden, um weitere Mengen von im wesentlichen reinem Natriumchlorid zu gewinnen, und die entstandene Lösung wird dann zur Grünlauge oder zur Weißlauge vor der ersten Konzentrationsstufe zurückgeführt.
Abweichend hiervon kann das feste Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat, das in dieser zweiten Eindampfstufe gewonnen wird, oder die wäßrige Lösung derselben; die beim Auslaugen der Ausfällung entsteht, in den Verbrennungsofen eingespeist werden und kann als typisches Beispiel zur konzentrierten Schwarzlauge zugesetzt oder in den Kocher gegeben werden. Um jedoch die Beladung des Ofens mit Natriumchlorid so niedrig wie möglich zu halten, ist es empfehlenswert, dieses Material zur Grünlauge oder zur Weißlauge vor der ersten Eindampfstufe zurückzuführen, wie es weiter oben erörtert wurde.
Die konzentrierte Weißlauge, die bei der zweiten Eindampfstufe anfällt, kann nach Verdünnung erforderlichenfalls zum Kocher zurückgeführt werden.
Gemäß einer dritten Ausgestaltung dieses Aspektes der vorliegenden Erfindung wird die erste Konzentrationsstufe der Weißlauge durchgeführt vermittels Eindampfen bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid. Das entstandene ausgefällte Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat wird aus der Weißlauge entfernt.
Die Weißlauge wird dann abkühlen gelassen, wie es oben in Verbindung mit der Erläuterung der zweiten Ausgestaltung dieses Aspektes der Erfindung beschrieben ist, um im wesentlichen reines Natriumchlorid auszufällen. Dieses ausgefällte Material wird aus der Weißlauge entfernt.
Die entstandene Weißlauge wird hernach erhitzt, und zwar ohne wesentliches Verdampfen, bis die Sättigungskonzentration des Natriumcarbonats und Natriumsulfats in der Weißlauge erreicht ist, während die Konzentration an Natriumchlorid unter der Sättigungsgrenze bleibt.
Danach wird die Natriumchlorid-Konzentration in der Weißlauge erhöht, bis der Sättigungspunkt erreicht ist, und dies hat die Ausfällung eines Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat zur Folge, und diese Ausfällung wird von der Weißlauge abgetrennt. Diese Ausfällung kann - gewünschtenfalls - der Schwarzlauge zugeführt werden, oder sie kann der Grünlauge oder der Weißlauge vor der Konzentrierung zugeführt werden.
Die Konzentration des Natriumchloridgehalts der Weißlauge kann durch Zugabe von festem Natriumchlorid zur Lösung eingestellt werden. Die zugesetzte Menge Natriumchlorid kann durch eine weitere Eindampf stufe nach Abtrennung des ausgefällten Gemisches aus Natriumsulfat und Natriumcarbonat zurückgewonnen werden. Abweichend hiervon kann die Konzentration des Natriumchloridgehaltes durch Eindampfen der Weißlauge erreicht werden. Die konzentrierte Weißlauge kann nach Verdünnung - gewünschtenfalls - zur Kochstufe zurückgeführt werden.
Zumindest ein Teil der Ausfällung, die aus der Weißlauge nach der ersten Konzentrationsstufe abgetrennt worden ist, wird bei dieser Ausgestaltung der Erfindung dem Verbrennungsofen zugeführt, und zwar im typischen Fall zur konzentrierten Schwarzlauge oder zum Kocher. Für gewöhnlich wird die gesamte Ausfällung dem Ofen zugeführt, und auf diese Weise wird die Hauptmenge der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, das ist das Natriumsulfat und Natriumcarbonat, zur Rückgewinnungs-und Regenerier-Operation zurückgeführt.
Wird nur ein Teil der Ausfällung aus der ersten Konzentrationsstufe dem Verbrennungsofen zugeführt, so kannder Rest zur Grünlauge zurückgeführt werden. Die Menge an Natriumsulfat, die in der rückgeführten Weißlauge vorhanden ist, wird durch diese Prozedur erhöht. Die Belastung des Ofens mit Feststoffen wird vermindert, da ein Teil des Natriumcarbonats, das bei der ersten Konzentrationsstufe ausgefällt worden ist, nicht den Ofen passiert. Auf diese Weise kann die zusätzliche Belastung des ens mit anorganischen Feststoffen, die durch die Einführung und die Rezirkulation des Natriumchlorids zustandekommt, durch die verminderte Beladung des Ofens mit Natriumcarbonat vollständig ausgeglichen werden.
Auf diese Weise wird bei einer solchen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Hauptmenge der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien aus der Weißlauge separat von den verbrauchten Bleichchemikalien, das ist das Natriumchlorid, zurückgewonnen, und sie liegt demzufolge in einer zur unmittelbaren Rückführung in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation geeigneten Form vor. Darüber hinaus wird im wesentlichen reines Natriumchlorid-aus der Weißlauge in einer Menge gewonnen, die im wesentlichen gleich jener Menge ist, die - gewünschtenfalls - in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation eingeführt wird, wohingegen der Rest der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien innerhalb einer geschlossenen Schleife im Regenerationsbetrieb bei der Grünlaugen-Stufe oder der Weißlaugen-Konzentrierungsstufe verbleibt, je nach der Prozedur, von der man Gebrauch macht.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird die Weißlauge einer Eindampf-Operation entsprechend der Arbeitsweise der kanadischen Patentschrift 915 561 und der USA-Patentschrift 5-746 612 in einer einzigen Stufe unterworfen, und dies hat die Ausfällung eines Gemisches aus Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Natriumchlorid zur Folge.
Die Ausfällung wird, nachdem sie aus der konzentrierten Weißlauge entfernt worden ist, einer Fraktionierung ununterworfen, um im wesentlichen reines Natriumchlorid aus der Ausfällung zu gewinnen. Die entfernte Ausfällung enthält Natriumchlorid-Kristalle, die große, würfelförmige Kristalle darstellen, Natriumcarbonat-Kristalle, die klein und nadelartig sind, und Kristalle des Burkeits (das ist das Doppelsalz aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat), die klein und tafelartig sind.
Die Ausfällung wird mit einer wäßrigen Lösung, die mit Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat gesättigt ist, angeschlämmt und durch einen Turm von unten nach oben zugeführt, was eine Abtrennung der schwereren und größeren Natriumchlorid-Kristalle zur Folge hat, während die Natriumcarbonat- und Burkeit-Kristalle als Suspension aus dem Turm austreten. Diese letztgenannten Kristalle können aus der Anschlämmung entfernt und in irgendeiner zweckmäßigen Weise gesammelt werden.
Abweichend hiervon kann die Anschlämmung durch eine Siebplatte hindurchgeführt werden, welche zwar die Natriumcarbonat- und Burkeit-Kristalle, nicht aber die größeren Natriumchlorid-Kritalle durchtreten läßt. Die zurückgehaltenen Natriumchlorid-Kristalle werden dann von der Siebplatte gewonnen. Die Anschlämmung kann nach Entfernung des auf dem Sieb verbliebenen Natriumchlorids einer Behandlung zwecks Entfernung der Natriumcarbonat- und Burkeit-Kristalle unterworfen werden, beispielsweise durch Inkontaktbringen mit einem feinen Sieb, welches die Kristalle nicht passieren können.
Die Anschlämmung kann aus der konzentrierten Weißlauge und den abgeschiedenen Salzen, die bei der Konzentrierung der Weißlauge anfallen, gebildet werden. Die nach der Abtrennung der festen Phase von der Anschlämmung verbleibende Lauge kann zum Kocher zurückgeführt werden, um zumindest einen Teil der Aufschlußflüssigkeit zu bilden.
Diese Fraktionierungs-Prozedur führt im wesentlichen zur Abtrennung des Natriumchlorids von dem in der Ausfällung vorhandenen Natriumsulfat und Natriumcarbonat. Das angefallene Gemisch aus Natriumsulfat und Natriumcarbonat, die nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien darstellen, wird - zumindest teilweise - dem Verbrennungsofen zugeführt, beispielsweise durch Zugabe zur konzentrierten Schwarzlauge oder zum Kocher. Ein Teil des Gemisches kann - gewünschtenfalls - zur Grünlauge zurückgeführt werden, wie es oben in Verbindung mit der Erläuterung der ersten Ausgestaltung der Erfindung beschrieben ist.
Das gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung aus der Zellstoffabrikationsanlage entfernte Natriumchlorid kann je nach Wunsch in verschiedener Weise technisch ausgenutzt werden. Im typischen Fall wird das Natriumchlorid zur Regenerierung von Bleichanlage-Chemikalien benutzt.
So kann das Natriumchlorid z.B. dazu verwendet werden, um durch Elektrolyse einer wäßrigen Lösung desselben Natriumhydroxyd zu erzeugen, und das Natriumhydroxyd findet dann in der Bleichanlage seine Verwendung. Abweichend hiervon kann das Natriumchlorid zur Erzeugung von Chlordioxyd und Chlor durch Umsetzung mit Natriumchlorat und Schwefelsäure verwendet werden, und auch hier finden das Chlordioxyd und das Chlor ihre Verwendung in der Bleichanlage. Weiter kann das Natriumchlorid in wäßriger Lösung zu Natriumchlorat elektrolysiert werden, welches dann einer Chlordioxyd erzeugenden Umsetzung, die auf der Reduktion des Natriumchlorats in saurem Medium beruht, unterworfen wird.
Was die beigefügten Zeichnungen anbelangt, so bedeutet Figur 1 ein Fließschema, das eine erste Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht; Figur 2 ein Fließschema, das eine zweite Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht; Figur 3 ein Fließschema, das eine dritte Ausgestaltung der Erfindung veranschaulicht; Figur 4 ein Fließschema, das eine Alternative zu einem Teil der zweiten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Figur 2 veranschaulicht; und Figur 5 ein Fließschema, das eine Alternative zu einem Teil der zweiten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Figur 2 veranschaulicht.
Zur Erläuterung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist nun folgendes auszuführen: Holz-Hackschnitzel oder ein anderes Cellulosefaser-Rohmaterial wird durch Leitung 10 in einen Kocher 12 eingespeist, in dem die Holzschnitzel durch die Kochlauge, die über Leitung 14 zugeführt wird, aufgeschlossen werden. Die Kochlauge enthält ein alkali-, im allgemeinen natrium-haltiges Auf schlußmaterial.
Der entstandene Zellstoff gelangt vom Kocher 12 über die Leitung 16 zu einer Bleichanlage 18. Für gewöhnlich wird der Zellstoff gewaschen, bevor er zur Bleichanlage 18 gelangt. In der Bleichanlage 18 wird der Zellstoff Bleich-Operationen mit einem oder mehreren chlorhaltigen Bleichmitteln unberworfen, die über die Leitung 20 eingespeist werden. Darüber hinaus wird der Zellstoff Reinigungsstufen unterworfen, und zwar durch Inkontaktbringen mit einem Reinigungsmittel, das über die Leitung 22 zugeführt wird. In der Regel besteht das Reinigungsmittel aus Natriumhydroxyd.
Der Zellstoff wird auch in der Bleichanlage mit Wasser gewaschen, das über die Leitung 24 zugeführt wird, und zwar in der Regel nach jeder Bleichoperation und nach jeder alkalischen Extraktions-Operation. Der anfallende Zellstoff verläßt die Bleichanlage 18 durch die Leitung 26, und er wird entweder als solcher als Handelsware verkauft oder weiteren Verarbeitungsgängen zugeführt, um zu Papier oder anderen Zellstorfprodukten verarbeitet zu werden.
Die verbrauchten wäßrigen Lösungen aus der Bleichanlage treten aus der Anlage 18 über die Leitung 28 aus, um zusammen mit der verbrauchten Kochlauge oder "Schwarzlauge" in Leitung 30 der Rückgewinnungs- und Regenerier-Gperation 3 zugeführt zu werden.
Im Rückgewinnungs- und Regenerier-Betrieb 52 wird die Schwarzlauge einer Reihe von Arbeitsgängen unterworfen, die im einzelnen abhängen von der bestimmten Kochlauge, die über die Leitung 14 eingespeist wird, mit zweckentsprechendenAurbereitungschemikalien, die über die Leitung 54 zugeführt werden. Die Aufbereitungschemikalien können auch der Kochlauge in Leitung 14 oder der Weißlauge in Leitung 36 zugesetzt werden.
Die Weißlauge, die bei dem Rückgewinnungs- und Regenerierbetrieb 52 anfällt und über die Leitung 36 abgeführt wird, enthält gelöste Mengen von verbrauchten Bleichanlage-Chemikalien in Form von Natriumchlorid und nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien, die aus den Unvollkommenheiten der Rückgewinnungs- und Regenerier-Prozeduren resultieren. Zumindest ein Teil der Weißlauge wird dann einer Konzentrierung durch Eindampfen in einer Konzentrationszone )8 unterworfen. Die besondere Art oder Prozedur der Konzentrierung ist unwesentlich, und zwei besondere Ausführungsformen werden weiter unten in Verbindung mit der Erläu--terung der Figuren 2 und 5 beschrieben.
Die Konzentrierungs-Prozedur wird für gewöhnlich mit der gesamten Weißlauge durchgeführt, kann aber - gewünschtenfalls - auch nur mit einem Teil derselben durchgeführt werden, wenn es erwünscht ist, nur kleinere Mengen von Natriumchlorid zu gewinnen.
Die konzentrierte Weißlauge wird dann zum Kocher 12 über die Leitung 14 zurückgeführt und bildet so - erforderlichenfalls nach entsprechender Verdünnung - zumindest einen-Teil der darin verwendeten Kochlauge.
Die Konzentrierung hat zur Folge, daß Natriumchlorid und nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien aus der Weißlauge entfernt werden. Diese Materialien werden abgetrennt, um Natriumchlorid in Leitung 40 und nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien in Leitung 42 zu gewinnen. Die nichtregenerierten Aufschlußchemikalien werden in den Rückgewinnungs- und Regenerier-Betrieb 52 zurückgeführt vermittels zumindest teilweiser Zugabe zur Schwarzlauge in Leitung 30, zur Kochlauge in Leitung 14, zum Kocher 12 oder zu den Aufbereitungschemikalien in Leitung 34.
Die Trennung des Natriumchlorids und der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien kann mit der Weißlaugen-Konzentrierung in Zone 58 kombiniert werden beispielsweise zu den spezifischen Prozeduren, die unten in Verbindung mit der Erläuterung der Figuren 2 und 5 näher beschrieben werden. Abweichend hiervon kann eine separate Trennungszone 44 vorgesehen werden, der ein Gemisch aus Natriumchlorid und nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien über Leitung 46 aus der Weißlaugen-Konzentrationszone )8 zugeführt werden kann. Bei dieser alternativen Ausführungsform werden die festen Materialien aus der Weißlauge ge vermittels einer einzigen Konzentrierungsstufe abgeschieden, im typischen Fall durch Eindampfen gemäß der Prozedur, die in der oben angeführten kanadischen Patentschrift 915 361 und der USA-Patentschrift 3 746 612 beschrieben ist.
Die Abtrennung des reinen Natriumchlorids aus dem Feststoffgemisch kann auf verschiedene Weisen erfolgen, im typischen Fall durch Anschlämmen des Feststoffgemisches mit einer gesättigten Lösung des Natriumchlorids und der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien und Leiten der Anschlämmung von unten nach oben durch eine rohrförmige Kolonne. Das Natriumchlorid, das in Form großer Kristalle vorliegt, setzt sich am Boden der Kolonne ab und kann daraus entfernt werden, während die kleiner dimensionierten Kristalle der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien aus der Kolonne austreten. Die letztgenannten Kristalle werden von der Anschlämmung abgetrennt und werden über Leitung 42 der Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation 32 in fester Form oder als eine wäßrige Lösung derselben zugeführt. Abweichend hiervon können die nichtregenerierten Aufschlußchemikalien in Leitung 42 der Weißlauge in Leitung 14 zugesetzt und auf diese Weise zur Rückgewinnungs- und Regenerierzone 52 rückgeführt werden.
In Figur 2 ist eine spezifische Ausgestaltung der oben in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Arbeitsweise veranschaulicht. Holz-Hackschnitzel oder ein anderes Cellulosefaser -Material wird über Leitung 110 in einen Kocher 112 eingespeist, in dem die Holzschnitzel aufgeschlossen werden mit einer Kochlauge, die durch Leitung 114 zugeführt wird und Natriumsulfid und Natriumhydroxyd als aktive Aufschlußchemikalien enthält; demzufolge wird hier der Kraft-Prozeß angewendet.
Der entstandene Zellstoff und die Schwarzlauge oder die verbrauchte Kochlauge werden getrennt und der Zellstoff wird in einem Braunstoff-Wäscher 116 gewaschen. Das Waschen des Zellstoffes erfolgt gemäß der dargestellten Ausführungsform mit einer wäßrigen Bleichanlagen-Ablauge, die über Leitung 118 zugeführt wird. Abweichend hiervon kann der Zellstoff mit Wasser oder einem "verunreinigten Kondensat" gewaschen werden, und die Bleichanlagen-Ablauge kann an irgendeiner anderen Stelle im System verwendet werden, wie es weiter unten in allen Einzelheiten erläutert wird. Um die Bildung von Schwefelwasserstoff während dieser Waschstufe zu unterbinden, wenn die Ablauge aus der Bleichanlage verwendet wird, ist es empfehlenswert, die Bleichanlagen-Ablauge bei neutralem oder schwach alkalischem PH, im typischen Fall bei einem PH von ungefähr 9, zu verwenden.
Der gewaschene und ungebleichte Zellstoff wird über Leitung 120 einer Bleichanlage 122 zugeführt, in welcher der Zellstoff einer Reihe von Bleich- und Reinigungsprozessen unterworfen wird, von denen zumindest eine der Bleichstufen die Verwendung eines oder mehrerer chlorhaltiger Bleichmittel umfaßt. In der Regel umfassen die Bleich- und Reinigungsprozesse das Bleichen mit Chlor, Chlordioxyd oder Gemischen derselben, die durch die Leitung 123'zugefuhrt werden, und die Reinigung durch alkalische Extraktion unter Verwendung von wäßriger Natriumhydroxydlösung, die über Leitung 125 zugeführt wird, typischerweise in einer CEDED-Reihenfolge, wie sie oben beschrieben ist. Der Zellstoff wird während der Operationen in der Bleichanlage gewaschen, normalerweise nach jeder Bleich-Operation bzw. nach jeder alkalischen Extrakti-s-Operation,und zwar vermittels Wasser, das über die Leitung 12 zugeführt wird. Die gebrauchten Waschwässer aus den Bleichanlagen-Waschoperationen bilden zusammen mit den verbrauchten Chemikalien der Bleichstufe und den alkalischen Extraktionsstufen die Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 118. Vorzugsweise werden die -Waschoperationen in Form eines Gegenstroms von Zellstoff und Waschwasser durchgeführt. Die Menge des in der alkalischen Extraktion des Zell stoffs verwendeten Natriumhydroxyds ist vorteilhafterweise ein Überschuß über das stöchiometrische Erfordernis von 1 Natriumatom für jedes Chloratom in den Bleichchemikalien, wodurch die Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 118,wie oben erwähnt, ein alkalisches PH aufweist.
Der gebleichte und gereinigte Zellstoff mit dem erforderlichen Aufhellungsgrad wird aus der Bleichanlage 122 über die Leitung 126 gewonnen und den papier-erzeugenden Arbeitsgängen zugeführt.
Gewünschtenfalls kann die Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 118 direkt der Schwarz lauge in Leitung 128 zugesetzt werden, wenngleich ein derartiges Vorgehen weniger empfehlenswert ist, da der Wasserbedarf erhöht wird.
Die Ablauge aus der Bleichanlage in Leitung 118 enthält beträchtliche Mengen Natriumchlorid, die in die Schwarzlauge in Leitung 128 eingespeist werden. Die Schwarzlauge wird einer Rückgewinnungs- und Regenerierzone 150 zwecks Rückgewinnung der gebrauchten Aufschlußchemikalien und Regeneration der Kochlauge zugeführt. In der Rückgewinnungs- und Regenerierzone 130 wird die Schwarzlauge zunächst in einem Eindampfer 152 eingedampft, ehe sie über Leitung 134 einem Verbrennungsofen 156 von beliebiger Konstruktion zugeführt wird, Das aus dem Eindampfer 152 über Leitung 138 abziehende Wasser kann dazu verwendet werden, um zumindest einen Teil des für das System erforderlichen Wassers zu liefern, z.B. zumindest einen Teil des Wassers, welches der Bleichanlage in Leitung 124 - erforderlichenfalls nach einer zweckentsprechenden Reinigung - zugeführt wird.
Natriumsulfat oder eine andere Quelle der Natrium- und Schwefel-Gehalte, wie verbrauchte Säure, wird in der Rückgewinnungs- und Regenerierzone zugesetzt, im typischen Fall durch Zugabe zur Schwarzlauge, sei es in fester Form oder als wäßrige Lösung desselben über Leitung 140, beispielsweise nach Eindampfen im Eindampfer 152.
Das über die Leitung 140 eingespeiste Natriumsulfat wird zur Aufstärkung der Natrium- und Schwefel-Gehalte verwendet, die aus dem System in den Arbeitsstufen der Chemikalien-Rückgewinnung und -Regenerierung verloren gegangen sind.
-Die Schwarzlauge bildet im Ofen 156 eine Schmelze, die Natriumsulfid und Natriumcarbonat und zusätzlich nichtumgesetzte Komponenten, wie verbrauchte Bleichchemikalien, d.h. Natriumchlorid und Natriumsulfat, sowie andere Natrium-Schwefel-Sauerstoff-Salze enthält. Die Schmelze wird in einem Schmelze-Löser 142 in Lösung gebracht in Wasser, das im allgemeinen aus dem "schwachen Wasser" aus dem Waschen des Calciumcarbonatschlammes stammt und über Leitung 144 zugeführt wird, um eine Grünlauge zu bilden.
Die Menge an Natriumsulfat und an den anderen Natrium-Schwefel-Sauerstoff-Salzen, die in der Grünlauge vorhanden sind, hängt ab von der Wirksamkeit der Verbrennungsoperation im Ofen und dem Grad der Oxydation der oxydierbaren Natrium-Sehwefel-Salze, insbesondere Natriumsulfi, nach der Verbrennung im Ofen.
Das Wasser, das über Leitung 144 dem Schmelze-Löser 142 zugeführt wird, kann zumindest teilweise aus der Bleichanlagen-Ablauge aus Leitung 118 bestehen, insbesondere in dem Fall, in dem Frischwasser oder verunreinigtes Kondensat in den Braunstoff-Wäscher 116 eingespeist worden ist. Daher kann die Grünlauge auch gelöste Mengen von verbrauchten Bleichchemikalien in Form von Natriumchlorid enthalten, das aus der Bleichanlagen-Ablauge 118 stammt, ob nun die gesamte Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 118 zum Waschen des Zellstoffs im Braunstoff-Wäscher 116 verwendet wird, die gesamte Bleichanlagen-Ablauge zur Bildung der Grünlauge aus der Schmelze verwendet wird, die Bleichanlagen-Ablauge teilweise im Braunstoff--lJäscher 116 und teilweise zur Bildung der Grünlauge verwendet wird, oder die Bleichanlagen-Ablauge wird unmittelbar der Schwarzlauge in Leitung 128 zugesetzt.
Gewünschtenfalls kann die Schmelze fraktioniert werden, um daraus den Natriumsulfid-Gehalt zu gewinnen, und es kann so eine sulfid-arme Grünlauge, die im wesentlichen von Natriumsulfid-Gehalten frei ist, gebildet werden.
Die Grünlauge wird nach Klärung zwecks Entfernung von Bodensatz über Leitung 146 einer Kaustifizier-Vorrichtung 148 üblicher Bauart zugeführt, in welcher der Natriumcarbonat-Gehalt in der Grünlauge in überwiegendem Ausmaß in Natriumhydroxyd übergeführt wird mit Hilfe von Kalk, der über die Leitung 150 aus einem Kalkofen 152 zugeführt wird. Das Calciumcarbonat, das aus der entstehenden Weißlauge ausgefällt wird, wird abgetrennt und nach dem Waschen zwecks Entfernung von mitgerissener Weißlauge (eine nicht eingezeichnete Keilstufe) zum Kalkofen 152 über Leitung 154 zurückgeführt. Die wäßrige Lösung, die bei der Waschstufe entsteht, wird als das "schwache-Waschwasser" bezeichnet, das - wie oben bereits erwähnt - zur Bildung der Grünlauge verwendet werden kann.
Die Weißlauge, die bei der Kaustifizierungsstufe in Leitung 156 anfällt, stellt die Ablauge aus der Rückgewinnungs- und Regenerierzone 130 dar, und sie enthält nicht allein die aktiven Aufschlußchemikalien Natriumsulfid und Natriumhydroxyd, sondern auch Natriumchlorid als verbrauchte Bleichanlagen-Chemikalie und dazu nicht-regenerierte Auf schlußchemikalien in Form hauptsächlich von Natriumsulfat und nicht-kaustifiziertem Natriumcarbonat und enthält schließlich überdies andere nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien in Form von Natrium- und Schwefel-Verbindungen.
Bei einem typischen Kraft-Zellstoff-Gewinnungsbetrieb weist die Weißlauge in Leitung 156 eine Zusammensetzung auf, die in den nachstehenden Bereichen liegt: NaOH 7,5 bis 9,7 Gewichtsprozent Na2S 1,8 bis 5 " Na CO 1,7 bis 3,1 " NaSl 2,5 bis 5 Na2S°4 0,1 bis 1 Die Weißlauge in Leitung 156 wird in eine Zone 15b geleidet, in der die Ifonzentrierung der Weißlauge und die Abtrennung des Natriumchlorids erfolgt. Die Weißlauge wird in der Weißlaugen-Konzentrierungs- und Trenn-Zone 158 in einer ersten Eindanipfstufe 160 zunächst eingedampSt, um Natriumsulfat, Natriumcarbonat und andere gelöste, fällbare Materialien, die außer dem Natriumchlorid orhanden sind, auszufällen, bis die Weißlauge im wesentlichen mit Natriumchlorid gesättigt ist, d.h. bis zu dem Punkt, an dem eine weitergehende Konzentrierung die Ausfällung des Natriumchlorids zur Folge haben würde.
Die Hauptmenge des Natriumsulfats und Natriumcarbonats wird in dieser Stufe in der Regel als wasserfreies Natriumcarbonat und als Burkeit, das ist das Doppelsalz der Formel Na2CO5 2 Na2S04, ausgefällt. Wenn auch andere nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien, die nur in geringen Mengen vorhanden sind, zusammen mit dem Natriumcarbonat und dem Natriumsulfat ausgefällt werden können, so wird die Prozedur hier insbesondere unter Bezugnahme auf die beiden letztgenannten Chemikalien beschrieben.
Im allgemeinen wird die Weißlauge in der ersten Eindampfstufe 160 bis zu einem Gehalt von 26 bis 52 Gewichtsprozent Natriumhydroxyd plus Natriumsulfid konzentriert.
Einige nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien, beispielsweise Natriumpolysulfid und Natriumthiosulfat, können in der aus der Zone 158 abgezogenen Weißlauge gelöst zurückbleiben.
In gewissen Fällen kann die Ausfällung bis zu einem Punkt durchgeführt werden, bei dem die Lösung nicht mit Natriumchlorid vollständig gesättigt ist. Ferner kann auch eine Mitfällung von geringen Mengen Natriumchlorid im Erststufen-Eindampfer 160 zugelassen werden.
Die Konzentrierung der Weißlauge im Erststufen-Eindampfer 160 wird vorzugsweise durch Eindampfen in der oben beschriebenen Weise durchgeführt, und zwar typischerweise durch Erhitzen zum Sieden, gewünschtenfalls unter vermindertem Druck. Der Erststufen-Eindampfer 160 kann von beliebiger, üblicher Bauart sein, beispielsweise aus einem Eindampf-Einzel gefäß oder einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Eindampfgefäßen bestehen, wie sie in der unten in Verbindung mit der Erläuterung der Figur 4 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung beschrieben ist. Das bei dem Eindampfen anfallende Wasser kann in Leitung 162 gewonnen und zur Deckung eines Teils des Gesamt-Wasserbedarfs des Systems verwendet werden.
Die Konzentrierung der Weißlauge in dem Erststufen-Eindampfer 160 führt zur Abscheidung der Hauptmenge des NatriumsulfatUsndes Natriumcarbonats aus der Weißlauge. Die aus der Weißlauge im Erststufen-Eindampfer 160 ausgeschiedenen Salze, das sind die nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, werden aus der Mutterlauge über die Leitung 164 entfernt und - zumindest teilweise - der Rückgewinnungs- und Regenerierzone 150 an einer vor der Behandlung im Verbrennungsofen liegenden Stelle zugeführt. Ein Teil der ausgefällten Salze kann gewünschtenfalls der Grünlauge in Leitung 146 zugeführt werden. Diese Rückführung zur Zone 150 kann in jeder beliebigen zweckmäßigen Weise erfolgen. Vorzugsweise wird das Gemisch zur Schwarzlauge zusammen mit dem Natriumsulfat, das in Leitung 140 eingespeist wird, zurückgeführt. Die nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, die über Leitung 164 abgezogen werden, können in Form der Feststoffe oder einer wäßrigen Lösung in die Zone 130 an einer beliebigen Stelle vor dem Eintritt in den Verbrennungsofen 136 eingeführt werden, z.B. durch Zugabe zum Kocher 112 oder zur Kochlauge 114. Bei einer in dieser Weise vorgenommenen Rückführung dieser Materialien werden die Natrium-, Schwefel- und Carbonat-Gehalte der Ausfällung aus dem Erststufen-Eindampfer 160 gewonnen und im System nutzbar gemacht.
Die teilweise konzentrierte Weißlauge aus dem Erststufen-Eindampfer 160 wird über Leitung 166 einem Zweitstufen-Eindampfer 168 zugeführt. Wenn hier auch zwei separate Eindampfer 160 und 168 erläutert werden, so dient diese Art der Erläuterung nur dazu, diese Ausführungsform der Erfindung in anschaulicher Weise zu beschreiben. Tatsächlich können die beiden separaten Eindampf-Operationen auch in derselben Vorrichtung durchgeführt werden, wobei die Abtrennung der festen Ausfällung aus der Mutterlauge nach jeder Operation erfolgt. Gemäß einer alternativen Maßnahme können gewünschtenfalls zwei oder mehr separate Eindampfer verwendet werden.
Die partiell eingedampfte Weißlauge, die in Bezug auf Natriumchlorid und die restlichen Mengen Natriumsulfat und Natriumcarbonat gesättigt ist, aber nicht gesättigt ist an den aktiven Aufschlußchemikalien Natriumsulfid und Natriumhydroxyd, wird nun eingedampft, wie es beim Verfahren der kanadischen Patentschrift 15 561 und der USA-Patentschrift 3 746 612 vorgesehen ist, um daraus die nicht dem Aufschluß dienenden Komponenten einsciiließlich des Natriumchlorids auszufällen. Das Eindampfen der Weißlauge in dem Zweitstufen-Eindampfer 168 kann durchgeführt werden, um die Gesamtheit oder im wesentlichen die Gesamtheit aller nicht dem Aufschluß dienenden Komponenten aus der partiell konzentrierten Weißlauge auszufällen, und bis zu einer Konzentration an NaOH plus Na2S von etwa 36 bis 42 Gewichtsprozent.
Durch die Erststufen-Eindampfoperation wird daher die Konzentration der nicht-regenerierten Auf schlußchemikalien in der Weißlauge eingestellt, die dann gemäß der Verfahrensweise der kanadischen Patentschrift 915 561 bzw. der USA-Patentschrift 5 746 612 konzentriert wird, um das Natriumcnlorid alls der Weißlauge zu entfernen.
Das Eindampfen der partiell konzentrierten Weißlauge in dem %weits-cuSen-Eindampfer 168 wird vorzugsweise und typischerweise durch Erhitzen zum Sieden - gewünschtenfalls unter vermindertem Druck - durchgeführt. Das bei dem Eindampfen gebildete Wasser wird über die Leitung 170 abgezogen und kann dazu benutzt werden, um einen Teil des Wasserbedarfs des Systems zu decken. Beispielsweise kann das über die Leitungen 162 und 170 abgezogene Wasser dazu verwendet werden, um zumindest einen Teil des Wassers zu liefern, das der Bleichanlage über Leitung 124 zugeführt wird. Die Hauptmenge des aus der Weißlauge verdampften Wassers wird in dem Erststufen-Eindampfer 160 verdampft, während weniger als 20 ß in dem Zweitstufen-Eindampfer 168 verdampft werden.
Die Feststoff-Ausfällung aus dem Zweitstufen-Eindampfer 168 wird daraus über die Leitung 172 entfernt und einem Laugungsgefäß 174 zugeführt. Die über Leitung 172 abgezogene Feststoff-Ausfällung besteht zur Hauptsache aus Natriumchlorid, das mit gewissen Mengen nicht-regenerierter Aufschluß-Komponenten verunreinigt ist, die ihrerseits hauptsächlich aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat in Form von wasserfreiem Natriumcarbonat und Burkeit bestehen. Das Natriumchlorid -macht im -allgemeinen mehr als 80 ffi dieses Gemisches aus.
Die konzentrierte Weißlauge, die im-Zweitstufen-Eindampfer 168 anfällt und die insbesondere einen herabgesetzten Natriumchlorid-Gehalt aufweist, wird über Leitung 176 abgeführt, um zumindest-einen Teil-der Kochlauge zu liefern, die über Leitung 114 in den Kocher 112 eingespeist wird. Die konzentrierte Weißlauge in Leitung 176 kann vor dem Eintritt in den Kocher 112 gewünschtenfalls mit Wasser oder "BPE" verdünnt werden. Das für die Verdünnung der konzentrierten Weißlauge benötigte Wasser kann zumindest teilweise von den Wassermengen geliefert werden, die in den Leitungen 138, 162 und 170 gewonnen werden.
Die rückgeführte konzentrierte Weißlauge kann zusätzlich zu den aktiven Aurschlußchemikalien restliche Mengen von nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien enthalten, z .B. Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumpolysulfid und Natriumthiosulfat. Das Vorhandensein dieser Materialien in der rückgeführten Weißlauge-ist nicht von Nachteil, da diese nicht-regenerierten Aufschlußkomponenten den Kocher durchlaufen und den Rückgewinnungs- und Regenerier-Operationen in der Zone 130 unterworfen werden. Die rückgeführte Weißlauge kann auch gelöste Mengen von Natriumchlorid enthalten, die - wenn auch das in der rückgeführten Weißlauge vorhandene Natriumchlorid eine nutzlose Belastung darstellt - unter Dauerzustands-Bedingungen im wesentlichen konstant bleiben, da die Natriumchloridmenge, die aus der Weißlauge in Leitung 172 abgezogen wird, ungefähr gleich der Menge Natriumchlorid ist, die in Zone 150 eingeführt wird und aus anderen Quellen stammt als aus jener, die in der rückgeführten Weißlauge vorhanden ist. Im allgemeinen beträgt die Natriumchlorid-Konzentration in der rückgeführten Weißlauge in Leitung 176 weniger als 35 g pro Liter.
Wasser wird dem Lauglmgsgefäß 174 über Leitung 178 zugeführt, und das Wasser löst das Natriumcarbonat, Natriumsulfat, andere Verunreinigungen und einen Teil des Natriumchlorids unter Bildung einer wäßrigen Lösung dieser Materialien, und es hinterbleibt im wesentlichen reines Natriumchlorid, das über Leitung 180 abgezogen wird, erforderlichenfalls nach einer Wäsche, um mitgerissene Lauge zu entfernen. Wird ein solches Auswaschen vorgenommen, so kann das gebrauchte Waschwasser dazu verwendet werden, um einen Teil der Wasserbeschickung zu liefern, die in das Laugungsgefäß über Leitung 178 eingespeist wird. Es ist möglich, die Abtrennung des Feststoffgemisches unter Anwendung einer beliebigen konventionellen Arbeitstechnik, die etwas anderes als ein Auslaugen ist, durchzuführen, um reines Natriumchlorid daraus zu gewinnen.
So kann das Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat, das aus Leitung 172 gewonnen wird, irgendeiner anderen geeigneten Operation unterworfen werden-, um im wesentlichen reines Natriumchlorid in Leitung 180 zu gewinnen, beispielsweise einer hydraulischen Trennmethode, wie sie oben im Zuge der Erläuterung der Figur 1 beschrieben wurde. Macht man von einer solchen hydraulischen Trennmethode Gebrauch, so ist eine vorherige Abtrennung des abgeschiedenen Gemisches aus der Weißlaugen-Konzentration nicht von wesentlicher Bedeutung, wie weiter unten im Zusammenhang mit der Erläuterung der Figur 5 eingehender beschrieben wird.
Es wird daher in der Weißlaugen-Konzentrations- -und Trenn-Zone 158 die aus der Rückgewinnungs- und Regenerierzone 130 zugeführte Weißlauge einer Eindampf-Operation unterworfen, um in Leitung 176 eine Weißlauge abziehen zu können, die einen reduzierten Gehalt an Natriumchlorid und nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien aufweist. Darüber hinaus wird im wesentlichen reines Natriumchlorid über Leitung 180 aus den Materialien gewonnen, die bei der Weißlaugen-Konzentration ausgeschieden werden, und die Hauptmenge der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, die beim Eindampfen der Weißlauge abgeschieden werden, wird zu einer vor der Verbrennung im Ofen liegenden Stufe der Rückgewinnungs- und Regenerierzone 150 über Leitung 164 zurückgeführt.
In Anlehnung an das Verfahren der vorerwähnten kanadischen Patentschrift 915 362 bzw. der USA-Patentschrift 3 740 307 kann die wäßrige Lösung, die im Lau&ungsgefäß 174 anfällt und über Leitung 182 abgenommen wird, erforderlichenfalls nach einer Filtration, zur Grünlauge in Leitung 146 zurückgeführt werden. Die wäßrige Lösung in Leitung 182 kann zum Schmelze-Löser 142 zurückgeführt werden, um sich mit der über Leitung 144 zugeführten Wasserbeschickung zu vereinigen und so die Grünlauge zu bilden. Abweichend hiervon kann die wäßrige Lösung in Leitung 182 einer Lösung der Schmelze in Wasser, die aus dem Schmelze-Löser 142 austritt, zugesetzt werden. In jedem Fall ist die wäßrige Lösung in Leitung 182 in der Grünlauge, die in die Kaustifiziervorrichtung 148 eingespeist wird, vorhanden. Auf diese Weise wird der Restteil der nich-regenerierten Auf schlußchemikalien zur Zone 150 zurückgeführc,' und zwar in einer nach der Verbrennung im Ofen liegenden Stufe.
Ferner kann die wäßrige Lösung in Leitung 182 zur Weißlauge in Leitung 156 zurückgeführt werden, die in die Weißlaugen-Konzentrierungs- und Trenn-Zone 158 eingeführt wird. In diesem Fall wird die rückzuführende Lösung in Leitung 182 in der Weißlaugen-Konzentrierungs-und Trenn-Zone 158 festgehalten, und die Natriumchloridmenge im Rekaustifizierungsgebiet wird herabgesetzt.
Es ist empfehlenswert, die wäßrige Lösung in Leitung 182 zu einer hinter der Ofenbehandlungsstufe liegenden Stufe zurückzuführen, und zwar im Hinblick auf den Natriumchlorid-Gehalt derselben und auf den Umstand, daß es erwünscht ist, die Natriumchloridmenge, mit welcher der Ofen belastet wird, möglichst zu begrenzen. Die Menge der Chemikalten, die in der rückgeführten wäßrigen Lösung in Leitung 182 unter Dauerzustands-Bedingungen vorhanden ist, bleibt im wesentlichen konstant.
Das Natriumchlorid, das in Leitung 180 gewonnen wird, kann einer Vielzahl von Anwendungszwecken zugeführt werden, wie der Bildung von Chlordioxyd, der Herstellung von Natriumchlorat oder der Bildung der alkalischen Extraktionsflüssigkeit, wie es weiter oben eingehender beschrieben ist.
Bei Fortlassen des Erststufen-Eindampfens.ist die Laugungs-Operation der natriumchlorid-haltigen Ausfällung in dem Fall, in dem wesentliche Mengen Natriumsulfat vorhanden sind, schwer derart zu regeln, daß die gewünschte Menge von reinem Natriumchlorid aus dem System über Leitung 180 abgezogen werden kann. Um einen ausgewogenen Betrieb aufrechtzuerhalten, sollte die Laugung in der Laugungsvorrichtung 174 vorzugsweise so durchgeführt werden, daß aus dem System in kontinuierlicher Weise im wesentlichen die gleiche Menge Natriumchlorid entfernt wird, wie sie dem System aus den oben erörterten verschiedenen Quellen zugeführt worden ist, und zwar in der Hauptsache durch die Bleichanlagen-Ablauge 118. In Gegenwart von Natriumsulfat bildet ein-Teil des Natriumcarbonats das Doppel salz Burkeit, das weniger löslich sowohl als das Natriumsulfat als auch als das Natriumcarbonat ist.
Daher wird für das Herauslösen der gesamten Natriumcarbonat- und Natriumsulfat-Gehalte aus der Ausfällung mehr Wasser benötigt, und demzufolge wird mehr-Natriumchlorid gelöst und weniger hiervon gewonnen, wenn man dieses Vorgehen mit den Operationen vergleicht, bei denen Natriumsulfat nicht vorhanden ist. Wie oben bereits erwähnt, hängt die Menge an Natriumsulfat, die in der Weißlauge vorhanden ist, ab von der Wirksamkeit der Verbrennungsoperation im Ofen, der Quelle und dem Zugabeort der zur Aufstärkung der Natrium- und Schwefel-Gehalte zugesetzten Stoffe und der Oxydation des Natriumsulfids zu Sulfat in den Verfahrensstufen. In manchen Fällen kann das Vorhandensein von Natriumsulfat in der Ausfällung zugelassen werden, da der Effekt der-Herabsetzung der Löslichkeit von nur geringer Auswirkung ist. Wenn jedoch immer größere Mengen von Natriumsulfat in die Ausfällung gelangen, dann wird die Menge von reinem Natriumchlorid, die aus der Fällung durch Auslaugung gewinnbar ist, kleiner als die, die man zu gewinnen wünscht, nämlich mindestens gleich der Menge, die in das System eingeführt worden ist;, und dann gerät der Betrieb aus dem Gleichgewicht.
Ferner neigt der Gehalt an Natriumsulfat in der Ausfällung dazu, sich im Zuge der wiederholten Rückführungsoperation anzureichern, und hierdurch wird gleichfalls die Wirksamkeit und demzufolge die Bilanz des Systems verschlechtert.
Daher wird durch die Anwendung einer Erststufen-Eindampfung bei dieser Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung nicht allein die Konzentration der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien in der Weißlauge herabgesetzt, sondern es wird auch die Leistungsfähigkeit des Systems in Bezug auf die Entfernung des Natriumchlorids beträchtlich verv bessert.
Was nun die Erläuterung der in Figur 5 dargestellten Ausgestaltung der Erfindung anbelangt, so wird darin eine Prozedur veranschaulicht, die jener ähnlich ist, die in Figur 2 dargestellt ist mit Ausnahme des Betriebes in der Weißlaugen-Konzentrierungs- und Natriumchlorid-Abtrenn-Zone. Die Verfahrensalternative, die unter Bezugnahme auf Figur 2 hinsichtlich der Restteile des Systems beschrieben sind, gelten in gleicher Weise auch für die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform.
Holz-Hackschnitzel werden über Leitung 210 in einen Kocher 212 eingeführt, in dem die Holzschnitzel mit einer in einem Kraft-System üblichen Aufschlußlauge aufgeschlossen werden, die über Leitung 214 zugeführt wird und Natriumsulfid und Natriumhydroxyd als aktive Aufschlußchemikalien enthält.
Der entstehende Zellstoff und die Schwarzlauge bzw. verbrauchte Aufschlußlauge werden getrennt, und der Zellstoff wird in einem Braunstoff-Wäscher 216 gewaschen. Der Zellstoff wird mit der wäßrigen Bleichanlagen-Ablauge, die aus Leitung 218 zugeführt wird, gewaschen.
Der gewaschene und ungebleichte Zellstoff wird über Leitung 220 einer Bleichanlage 222 zugeführt, in welcher der Zellstoff einer Reihe von Bleich- und Reinigungsprozessen unterworfen wird, die chlorhaltige Bleichmittel verwenden, wozu im allgemeinen das Bleichen mit Chlor, Chlordioxyd oder Gemischen derselben gehört, die über die Leitung 223 zugeführt werden, während die Reinigung mittels einer alkalischen Extraktion mit wäßrigem Natriumhydroxyd erfolgt, das über die Leitung 225 zugeführt wird, im typischen Fall in Form einer CEDED-Stufenfolge, wie sie weiter oben beschrieben ist. Der Zellstoff wird während der Operationen in der Bleichanlage gewaschen, und zwar typischerweise nach jeder Bleich- oder Reinigungs-Operation, mit Wasser, das über Leitung 224 zugeführt wird. Ein Gemisch aus dem gebrauchten Waschwasser aus den Waschoperationen in der Bleichanlage, den verbrauchten Bleichchemikalien und den verbrauchten alkalischen Extraktionschemikalien bildet die Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 218. Vorzugsweise umfassen die Waschoperationen die Gegenstromführung von Zellstoff und Waschwasser. Der gebleichte und gereinigte Zellstoff vom erforderlichen Aufhellungsgrad wird aus der Bleichanlage 222 über die Leitung 226 gewonnen und der Verarbeitung zu Papier zugeführt.
Die Bleichanlagen-Ablauge 218 enthält beträchtliche Mengen NatriumchLorid, das der Schwarzlauge in Leitung 228 zugeführt wird. Die Schwarzlauge gelangt über die Leitung 228 in die Rückgewinnungs- und Regenerierzone 230, in der die verbrauchten Auf0ehlußchemikallen gewonnen werden und die Auf schlußlauge regeneriert wird. In der Zone 250 wird die Schwarzlauge zunächst in einem Eindampfer 252 eingedampft, und zwar bevor sie über Leitung 234 einen1 ~;Jerbrennungsofen 256 von üblicher Bauart zugeführt wird. Das aus dem Eindampfer 232 anfallende und über Leitung 238 abgezogene Wasser kann dazu verwendet werden, um zumindest einen Teil des Wasserbedarfs des Systems zu decken.
Natriumsulfat oder andere Quellen des Natrium- und Schwefelgehaltes, wie gebrauchte Schwefelsäure, wird in die Rückgewinnungs- und Regenerierzone 250 eingeführt, und zwar vermittels Zusatz zur Schwarzlauge, sei es in fester Form oder als eine wäßrige Lösung desselben über Leitung 240, normalerweise nach Eindampfen im Eindampfer 232. Das Natriumsulfat, das über Leitung 240 zugeführt wird, wird zum Aufstärken des Natrium- und Schwefelgehaltes verwendet, die aus dem System in den Verarbeitungsstufen zur Chemikalien-Rückgewinnung und -Regenerierung verloren gegangen sind.
Die Schwarz lauge bildet im Ofen 256 eine Schmelze, die Natriumsulfid und Natriumcarbonat und zusätzlich inerte Komponenten, wie Natriumchlorid und nicht-regenerierte Natrium- und Schwefel-Salze, hauptsächlich Natriumsulfat, enthält, und diese Schmelze wird in einem Schmelze-Löser 224 mit Wasser gelöst, im allgemeinen mit dem aus dem Waschen des Calciumcarbonatschlammes stammenden "schwachen Waschwasser", das über Leitung 244 eingespeist wird, um so eine Grünlauge zu bilden. Die Menge des in der Grünlauge vorhandenen Natriumsulfats hängt ab von der Leistungsfähigkeit der Verbrennungsoperation im Ofen und dem Grad der Oxydation der Natrium-Schwefel-Salze nach der Behandlung im Ofen. Daher enthält die Grünlauge auch gelöste Mengen von Natriumchlorid, das aus der Bleichanlagen-Ablauge in Leitung 218 stammt.
Gewünschtenfalls kann die Schmelze fraktioniert werden, um die Natriumsulfidgehalte daraus zu gewinnen und auf diese Weise eine sulfid-arme Grünlauge zu erhalten, die im wesentlichen frei von Natriumsulfid-Gehalten ist.
Die Grünlauge wird nach der Klärung zwecks Entfernung von Bodensatz über Leitung 246 einer Kaustifiziervorrichtung 248 zugeführt, in welcher der Natriumcarbonatgehalt in der Grünlauge weitgehend in Natriumhydroxyd umgewandelt wird mit Hilfe von Kalk, der aus einem Kalkofen 252 über Leitung 250 zugeführt wird. Das aus der entstandenen Weißlauge ausgefallene Calciumcarbonat wird abgetrennt und nach dem Auswaschen zwecks Entfernung von mitgerissener Weißlauge (ein Vorgang, der nicht eingezeichnet ist) zum Kalkofen 252 über Leitung 254 zurückgeführt.
Die Weißlauge, die in der Kaustifizierstufe anfällt und die Rückgewinnungs- und Regenerierzone 230 über die Leitung 256 verläßt, enthält nicht nur die aktiven Aufschlußchemikalien Natriumsulfid und Natriumhydroxyd, sondern auch Natriumchlorid und nicht-regenerierte Aufschlußchemikalien hauptsächlich in Form von nicht-kaustifiziertem Natriumcarbonat und Natriumsulfat. Die Weißlauge in Leitung 256 kann eine Konzentration in den Mengenbereichen aufweisen, wie sie oben in Verbindung mit der Weißlauge in Leitung 156 angeführt sind.
Wie weiter oben in Verbindung mit der Erläuterung der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform erwähnt ist, kann die Weißlauge auch andere nicht-regenerierte Auf schlußchemikalien enthalten. Die Wirkung dieser zusätzlichen Materialien ist oben in Verbindung mit der Erläuterung der Figur 2 beschrieben worden. Sie wirken in gleichem Sinne auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung, und aus diesem Grunde wird von besonderen Hinweisen hierauf und einer näheren Erläuterung dieser Materialien an dieser Stelle abgesehen.
Die Weißlauge in Leitung 256 wird in eine Weißlaugen-Konzentrierungs- und Natriumchlorid-Regenerier-Zone 258 eingeführt. Die Weißlauge in der Zone 258 wird zunächst in einem Erststufen-Eindampfer 260 eingedampft, um das Natriumsulfat und das Natriumcarbonat auszufällen, bis die Weißlauge im wesentlichen mit Natriumchlorid gesättigt ist, d.h. bis zu dem Punkt, an dem ein weiteres Konzentrieren die Ausfällung von Natriumchlorid zur Folge haben würde. In gewissen Fällen kann die Ausfällung bis zu einem Punkt getrieben werden, an dem die Lösung nicht völlig mit Natriumchlorid gesättigt ist. Ferner kann eine Mitfällung von kleinen Mengen Natriumchlorid in dem Erststufen-Eindampfer 260 zugelassen werden.
Die Konzentrierung der Weißlauge in dem Erst stufen-Eindampfer 260 besteht in einem Eindampfen, im typischen Fall in der Siedehitze, gewünschtenfalls unter vermindertem Druck.
Das Wasser, das beim Eindampfen entsteht, kann in Leitung 262 gewonnen und dazu verwendet werden, um den Wasserbedarf des Systems ganz oder teilweise zu decken.
Das Eindampfen der Weißlauge im Erststufen-Eindampfer 260 führt zur Abscheidung der Hauptmenge des Natriumsulfats und Natriumcarbonats aus der Weißlauge. Die in dem Erststufen-Eindampfer 260 aus der Weißlauge ausgefällten Salze, das sind die nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, werden über Leitung 264 abgezogen und in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Zone 250 geführt, und zwar in einer vor der Ofenbehandlung liegenden Stufe. Vorzugsweise wird das Gemisch in fester Form oder in Form einer wäßrigen Lösung zur Schwarzlauge mit dem Natriumsulfat, das in Leitung 240 eingeführt wird, zurückgeführt. Bei Rückführung dieser Materialien in dieser Weise werden die Natrium-, Schwefel- und Carbonat-Gehalte der Ausfällung aus dem Erststufen-Eindampfer 260 gewonnen und im System nutzbar gemacht.
Die partiell konzentrierte Weißlauge aus dem ErststuSen-Eindampfer 260 wird über Leitung 266 einem Zweitstufen-Kristallisator 268 zugeführt, in dem die Weißlauge abgekühlt wird, um die Ausfällung von im wesentlichen reinem Natriumchlorid daraus herbeizuführen. Es ist möglich, im wesentlichen reines Natriumchlorid durch Kühlen auszufällen, weil unter den herrschenden Bedingungen die Löslichkeit des Natriumchlorids mit fallender Temperatur abnimmt, wohingegen bei Natriumcarbonat und Burkeit die Löslichkeit sich mit fallender Temperatur nur wenig -ändert im Vergleich zur Löslichkeitsänderung des Natriumchlorids.
Das im Zweitstuten-Kristallisator 268 ausgefällte Natriumchlorid wird darauf über Leitung 270 abgezogen und gewaschen, um mitgerissene Lauge zu entfernen.
Das in Leitung 270 abgenommene Natriumchlorid, das in Form eines festen Produktes aus der Weißlaugen-Konzentrierungs- und Trenn-Zone 258 gewonnen wurde, kann einer Vielzahl von Anwendungszwecken zugeführt werden, wie es oben in allen Einzelheiten bereits erörtert wurde.
In manchen Fällen karin es erwünscht sein, die partiell konzentrierte Weißlauge aus dem Erststufen-Eindampfer 260 zu verdünnen, um die Konzentration des darin enthaltenen Natriumcarbonats und Natriumsuifats zu ändern und hierdurch die Ausfällung von wesentlichen Mengen von in der Hauptsache reinem Natriumchlorid beim Abkühlen zu erleichtern. Wird eine solche Verdünnung vorgenommen, so kann das Kühlen in Form einer Schnellkühlung (flash cooling) erfolgen.Die Schnellverdampfungskühlung kann auch ohne vorangehende Verdünnung erfolgen.
Die partiell konzentrierte Weißlauge aus dem Zweitstufen-Kristallisator 268, die einen herabgesetzten Natriumchloridgehalt aufweist, wird über Leitung 272 einem Drittstufen-Elndampfer 274 zugeführt. Wenn auch hier zwei separate Eindampfer 260 und 274 sowie ein zwischengeschalteter Kristallisator 268 erläutert werden, so dient eine solche Art der Erläuterung nur der zweckmäßigen Beschreibung dieser Ausgestaltung der Erfindung.Tatsächlich können zwei separate Eindampf-Operationen und die dazwischenliegende Kristallisation in derselben Vorrichtung durchgeführt werden unter Abtrennung der Feststoff-Ausfällung aus der Mutterlauge nach jeder Stufe. -Es-können gewünschtenfalls separate Gefäße verwendet werden.
In dem Drittstufen-Eindampfer 274 wird die partiell konzentrierte Weißlauge, die über Leitung 272 eingespeist wird, eingedampft, um daraus weitere Mengen von Natriumchlorid und nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien auszufällen. Das Eindampfen der Weißlauge in dem Drittstufen-Eindampfer 274 kann durchgeführt werden mit dem Ziel, entweder einen Teil oder die Gesamtheit der fällbaren, nicht dem-AuSschluß dienenden Kompqnenten der partiell konzentrierten Weißlauge auszufällen.
Ebenso wie bei der Ausführungsform, die oben im Zuge der Erläuterung der Figur 2 beschrieben ist, reguliert die Erststufen-Eindampfoperation im Eindampfer 260 die Konzentration der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien in.der Weißlauge, die gemäß der Verfahrensweise der oben erwähnten kanadischen Patentschrift 915 561 bzw. der USA-Patentschrift 3 746 612 konzentriert wird, um das Natriumchlorid aus der Weißlauge zu entfernen.
Führt man die Konzentrierungsprozedur gemäß den Angaben in der kanadischen Patentschrift 915-361 bzw. der USA-Patentschrift 5 746 612 in zwei Stufen durch, wobei zunächst im wesentlichen reines Natriumchlorid ausgefällt und aus der Weißlauge gewonnen wird durch Kühlen der beim Erststufen-Eindampfen im Eindampfer 260 erzeugten Weißlauge und danach weitere Mengen Natriumchlorid zusammen mit den restlichen Mengen Natriumsulfat und Natriumcarbonat ausgefällt und gewonnen werden, so ist es möglich, im wesentlichen reines Natriumchlorid zu gewinnen, ohne daß die Laugungs-Operation oder eine andere Trenn-Operation in der Form durchgeführt wird, wie sie oben im Zuge der Erläuterung der Figur 2 beschrieben ist. Diese Prozedur kann eine vorteilhafte Alternative zur Laugungs-Operation unter bestimmten Bedingungen darstellen, und die Vorteile werden erzielt unter gleichzeitiger Verwirklichung der Vorteile, die sich aus der Anwendung der vorangehenden Eindampf-Stufe zwecks Entfernung der Hauptmenge der Natriumcarbonat- und Natriumsulfat-Gehalte der Weißlauge ergeben.
In manchen Fällen können die Konzentrationen der löslichen Komponenten der Weißlauge, die beim Erststufen-Eindampfen entsteht, derart sein, daß die gewünschten Mengen im wesentlichen reinem Natriumchlorid nicht durch Kühlung ausgefällt werden können, wie es bei dieser Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist. In derartigen Fällen kann eine zusätzliche Laugungsstufe oder irgendeine andere Prozedur zur Abtrennung des Natriumchlorids mit der Ausfällung, die in Leitung 278 aus dem Drittstufen-Eindampfer 274 anfällt, durchgeführt werden, um den Rest der benötigten Natriumohloridmenge zu gewinnen.
Das beim Eindampfen in dem Drittstufen-Eindampfer 274 anfallende Wasser wird über Leitung 276 abgezogen und kann zur Deckung eines Teils des Wasserbedarfes des Systems verwendet werden.
Die Feststoff-Ausfällung aus dem Drittstufen-Eindampfer 274 wird daraus über Leitung 278 abgenommen und in eine diese Fällung lösende Vorrichtung 280 eingeführt. Die Feststoff-Ausfällung besteht hauptsächlich aus Natriumchlorid, das mit gewissen Mengen Natriumcarbonat und Natriumsulfat verunreinigt ist.
Die konzentrierte Weißlauge, die im Drittstufen-Eindampfer 274 anfällt und die insbesondere einen herabgesetzten Natriumchlorid-Gehalt aufweist, wird über Leitung 282 abgezogen, um zumindest einen Teil der Kochlauge zu liefern, die über Leitung 214 in den Kocher 212 eingespeist wird. Die konzentrierte Weißlauge in Leitung 282 kann gewünschtenfalls mit Wasser oder "BPE" verdünnt werden, bevor sie dem Kocher 212 zugeführt wird. Das für die Verdünnung der konzentrierten Weißlauge benötigte Wasser kann zumindest teilweise von den Wassermengen geliefert werden, die in den Leitungen 258, 262 und 276 gewonnen werden.
Es wird so die Weißlauge, die von der Rückgewinnungs-und Regenerier-Zone 230 zugeführt wird, in der Weißlaugen-Konzentrierungs- und Trenn-Zone 258 einer Konzentrierung in einer Mehrzahl von Stufen unterworfen, um eine Weißlauge in Leitung 282 zu ergeben, die herabgesetzte Gehalte an Natriumchlorid und nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien aufweist. Darüber hinaus wird im wesentlichen reines Natriumchlorid über Leitung 270 aus den Materialien abgenommen, die in der Weißlaugen-Konzentrierungsstufe abgeschieden werden, und die Hauptmengen der nicht-regenerierten Aufschlußchemikalien, die in der Weißlaugen-Konzentrierung abgeschieden werden, werden zu einer vor der Ofenbehandlung liegenden Stufe der Rückgewinnungs- und Regenerier-Zone 250 über Leitung 264 zurückgeführt.
Der Löse-Vorrichtung 280, in der die Ausfällung in Lösung gebracht wird, wird über Leitung 284 Wasser zugeführt, und es gehen Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat in Lösung. In Übereinstimmung mit der Arbeitsweise der oben angeführten kanadischen Patentschrift 915. 562 bzw. der USA-Patentschrift 5 740 307 wird die wäßrige Lösung, die in der die Ausfällung lösenden Löse-Vorrichtung 280 in Leitung 286 anfällt, zur Griinlauge in Leitung 246 zurückgeführt. Die wäßrige Lösung in Leitung 286 kann zum Schmelze-Löser 242 zurückgeführt werden, um sich mit dem Wasser zu vereinen, das über Leitung 244 zugeführt wird, um so die Grünlauge zu bilden. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann die wäßrige Lösung in Leitung 286 einer Lösung der Schmelze in Wasser, die aus dem Schmelze-Löser 242 austritt, zugegeben werden. In jedem Fall ist die wäßrige Lösung in Leitung 286 in der Grünlauge vorhanden, die der Kaustifiziervorrichtung 248 zugeführt wird.
Auf diese Weise wird die Restmenge der nicht-regenerierten Koch- bzw. Aurschlußchemikalien in die Zone 230 zurückgeführt, und zwar an einer vor der Behandlung im Verbrennungsofen liegenden Stufe. Es ist vorteilhaft, die wäßrige Lösung in Leitung 286 in dieser Weise zurückzuführen, und zwar im Hinblick auf den Natriumchlorid-Gehalt derselben und auf den Umstand, daß es erwünscht ist, die Menge Natriumchlorid, mit welcher der Ofen beladen wird, zu begrenzen. Die Menge der Chemikalien, die in der rückgeführten wäßrigen Lösung 286 unter Dauerzustands-Bedingungen vorhanden ist, bleibt im wesentlichen konstant.
Um die Aufrechterhaltung eines ausgewogenen Betriebes in einem kontinuierlich betriebenen System sicherzustellen, ist es empfehlenswert, aus dem System über Leitung 270 im wesentlichen die gleiche Menge Natriumchlorid zu entfernen, wie sie in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Zone 230 eingeführt worden ist.
Figur 4 veranschaulicht eine besondere Modifikation der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform. Gemäß der in Figur 4 wiedergegebenen Ausgestaltung wird Weißlauge, die gelöste Mengen an Natriumchlorid und nieht-regenerierten Koch-Chemikalien zusätzlich zu den aktiven Kochchemikalien Natriumsulfid und Natriumhydroxyd in einem Konzentrationsbereich, wie er oben im Zuge der Beschreibung der Weißlauge in Leitung 156 in Figur 2 angegeben ist, enthält und die aus einer Schwarzlaugen-Rückgewinnungs-und Regenerier-Zone, wie sie z.B. in Figur 2 als Zone 130 dargestellt ist, gewonnen wurde, über Leitung 310 einer Erststufen-Eindampf-Kristallisier-Zone 312, die dem Erststufen-Eindampf-Kristallisator 160 in Figur 2 äquivalent ist, zugeführt.
In der Zone 312 wird die Weißlauge in einem Mehrstufen-Eindampfer bei nacheinander ansteigenden Temperaturen eingedampft. Die Stufen betreffen das Erhitzen in drei Verdampfern 314, 316 und 318, die von beliebiger Bauart sein können, und das Eindampfen kann beispielsweise In einem Dreistufen-Eindampfer mit Flüssigkeitsführung im Gegenstrom erfolgen.
Im ersten Eindampfer 314 wird die Weißlauge einem Eindampfen unter vermindertem Druck unterworfen, im typischen Fall bei einer Temperatur von annähernd 520C (1250F), wobei Wasserdampf entwickelt wird, der über Leitung 320 abgeführt wird. Die Endampftemperatur im ersten Verdampfer 314 wird aufrecht erhalten mit Hilfe des Wasserdampfes in Leitung 322, der eine Temperatur von rund 680C (155°F) aufweist.
Die Weißlauge wird dann über Leitung 324 in einen zweiten Verdampfer 316 eingespeist, der üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 820C (l800F) unter vermindertem Druck betrieben wird. Der zweite Verdampfer )16 kann aus einem Zwangsumlaufverdampfer-Kristallisator mit außen liegendem horizontalen Wärmeaustauscher bestehen. Das im Eindampfer 316 verdampfte Wasser wird über Leitung 322 im Wärmeaustausch mit dem ersten Verdampfer 514 geführt.
Die Weißlauge wird nach dem Eindampfen im Verdampfer 316 über Leitung 326 dem dritten Verdampfer 318 zugeführt, der von gleicher Bauart wie der Verdampfer 316 ist und üblicherweise bei einer Temperatur von rund 1240C (2550F) betrieben wird. Der Wasserdampf, der bei der Verdampfung im dritten Verdampfer 318 gebildet wird und der normal er weise eine Temperatur von etwa 99°C (210°F) aufweist, wird über Leitung 328 im Wärmeaustausch mit dem Verdampfer 516 zugeführt, um den Wärmebedarf desselben zu decken.
Der Wärmebedarf des Verdampfers 318 wird durch den Wasserdampf gedeckt, der über die Leitungen 330 und 532 zugeführt wird.
In der Erststufen-Eindampf-Kristallisations-Zone 312 werden aus der Lauge nicht-regenerierte Aufschluß- bzw. Kochchemikalien ausgeschieden, hauptsächlich Natriumcarbonat und Natriumsulfat. Das Eindampfen der Weißlauge wird in der Zone 312 vorzugsweise bis zu dem Punkt einer wesentlichen Sättigung der Weißlauge an Natriumchlorid getrieben wenngleich auch zugelassen werden kann, daß untergeordnete Mengen von Natriumchlorid mitgefällt werden. Für gewöhnlich führt dieses Eindampfen zu einer gelösten Menge von 26 bis 30 Gewichtsprozent NaOH plus Na2S. Darüber hinaus kann das Eindampfen der Weißlauge in der Zone 312 auch bis zu einem Punkt durchgeführt werden, an dem die Weißlauge in Bezug auf Natriumchlorid untersättigt ist.
Die nicht-regenerierten Kochchemikalien, die in der Zone 312 ausgeschieden werden, und zwar hauptsächlich im zweiten und dritten Verdampfer 316 und 318, werden aus der Zone 512 über die Leitung )34 abgezogen und in fester Form oder in Form einer wäßrigen Lösung zurückgeführt, und zwar in eine vor der Ofenbehandlung liegenden Stufe, wie es oben in Verbindung mit der Erläuterung der nichtregenerierten Aufschlußchemikalien in Leitung 164 in Figur 2 beschrieben wurde.
Eine Anschlämmung des Feststoffmaterials, das in irgendeinem Verdampfer in der Erststufen-Eindampf-Kristallisations-Zone 312 abgeschieden wurde, kann innerhalb des bestimmten Verdampfers zurückgeführt werden, um als Reinigungs- bzw. Spülmittel zu wirken und so der Bildung von Verkrustungen entgegenzuwirken.
Die in der Zone 312 gewonnene Weißlauge wird über die Leitung 376 einem Zweitstufen-Eindampf-Kristallisator 338 zugeführt, der dem Zweitstufen-Eindampf-Kristallisator 168 in Figur 2 technisch gleichwertig ist, worin die Weißlauge durch Eindampfen konzentriert wird unter Abscheidung eines Gemisches aus Natriumchlorid und restlichen Mengen von Natriumcarbonat und Natriumsulfat. Der Zweitstufen-Eindampf-Kristallisator 338 kann als Zwangsumlaufverdampfer mit außenliegendem horizontalem Wärmeaustauscher betrieben werden. Der Wärmeaustauscher ist kleiner als derjenige, der zusammen mit den Verdampfern 516 und 518 verwendet wird. Das in dem Eindampf-Kristallisator 338 durch Verdampfung anfallende Wasser wird über Leitung 340 abgezogen. Der kondensierte Wasserdampf kann dazu dienen, einen Teil des Wasserbedarfes des Systems zu decken Die für das Zweitstufen-Eindampfen in dem bei etwa 750C (167°F) betriebenen Eindampf-Kristallisator 338 benötigte Wärme wird durch den über die Leitungen 530 und 542 zugeführten Wasserdampf geliefert.
Die konzentrierte Weißlauge wird nach dem Abtrennen des abgeschiedenen Gemisches aus Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat mit ihrem reduzierten Gehalt an gelöstem Natriumchlorid über Leitung 344 zum Kocher zurückgeführt, wie es oben bezüglich der konzentrierten Weißlauge in Leitung 176 in Figur 2 beschrieben wurde.
Das aus der konzentrierten Weißlauge abgetrennte Feststoffgemisch aus Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat gelangt über Leitung 346 in eine Lösevorrichtung 348. Das Feststoffgemisch wird mit dem über Leitung 350 zugeführten Wasser, das gekühlt sein kann, ausgelaugt, um den Natriumcarbonat- und Natriumsulfat-Gehalt des Feststoffgemisches zusammen mit geringen Mengen Natriumchlorid herauszulösen, und es hinterbleibt eine Feststoffmasse aus im wesentlichen reinem Natriumchlorid, das über Leitung 352 gewonnen wird. Die über Leitung 552 abgenommene Menge Natriumchlorid ist vorzugsweise im wesentlichen ebenso groß wie die Menge Natriumchlorid, die in das System eingeführt worden ist.
Das Feststoffgemisch aus Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat kann auch einer beliebigen anderen zweckmäßigen Prozedur unterworfen werden, um im wesentlichen reines Natriumchlorid zu gewinnen, beispielsweise einer hydraulischen Trennung, wie sie oben bei der Erläuterung der Figur 1 beschrieben wurde Die wäßrige Lösung des Natriumsulfats, Natriumcarbonats und Natriumchlorids wird über Leitung 554 zur Weißlauge in Leitung 310 oder zu irgendeiner anderen Eindampfstufe in der Zone 312 vor der Eindampf stufe im Verdampfer 318 zurückgeführt. Die Menge der gelösten Komponenten in der rückgeführten Lösung in Leitung 354 ist unter Dauerzustands-Bedingungen im wesentlichen konstant. Daher bleibt der Natriumchloridgehalt der Lösung in einer geschlossenen Schleife in der Weißlaugen-Konzentrationszone.
Die Natriumcarbonat- und Natriumsulfat-Gehalte bleiben auch im wesentlichen konstant dank der Ausfällung von Natriumcarbonat und Natriumsulfat in der Erststufen-Eindampf-Kristallisations-Zone 512.
Abweichend hiervon kann die wäßrige Lösung in Leitung 354 zur Grünlauge gefördert werden; wie es oben in Verbindung mit der Erläuterung der wäßrigen Lösung in Leitung 182 in Figur 2 beschrieben wurde.
In der Figur 5 der beiliegenden Zeichnung ist eine Alternativmaßnahme zu der in Figur 2 dargestellten Maßnahme für die Abtrennung von im wesentlichen reinem Natriumchlorid veranschaulicht. Wie aus Figur 5 zu ersehen ist, wird partiell konzentrierte Weißlauge aus einer ErststuSen-Eindampf- und Kristallisier-Zone ähnlich wie in Leitung 166 in Figur 2 oder Leitung 556 in Figur 4 nach Abtrennung des abgeschiedenen Natriumcarbonats und Natriumsulfats über Leitung 410 einem Zweitstufen-Eindampf-Kristallisator 412 zugeführt, in dem die Weißlauge eingedampft wird, üblicherweise in der Siedehitze, gewünsch tenfalls unter vermindertem Druck, und das verdampfte Wasser wird über Leitung 414 abgezogen.
Die entstandene Anschlämmung von konzentrierter Weißlauge, die festes Natriumchlorid, Natriumcarbonat und -sulfat enthält, wird über Leitung 416 einer Klassifizier- bzw.
Siebvorrichtung 410 von beliebiger Bauart zugeführt, in welcher die Natriumchloridkristalle vom Natriumcarbonat und Natriumsulfat im wesentlichen getrennt werden, wenngleich geringe Mengen dieser letztgenannten Stoffe das abgetrennte Natriumchlorid, das über Leitung 420 abgenommen wird, verunreinigen können. Die feste Masse in Leitung 420 wird zentrifugiert, um mitgerissene Weißlauge abzutrennen, die zur Klassifiziervorrichtung 418 zurückgeführt wird. Die Weißlauge, die geringe Mengen Natriumsulfat und Natriumcarbonat enthält, gelangt über Leitung 422 zum Kocher, erforderlichenfalls nach zweckentsprechender Verdünnung.
Die Fest stoffe in Leitung 420 können teilweise zum Zweit-.stufen-Eindampf-Kristallisator 412 zurückgeführt werden, um die Größe der Natriumchloridkristalle zu erhöhen und auf diese Weise die Abtrennung derselben in der Klassifiziervorrichtung 418 zu erleichtern.
Die Feststoffmasse in Leitung 420 wird nach dem Zentrifugieren einer Laugungs-Vorrichtung 424 zugeführt, in welcher die Feststoffmasse mit Wasser, das über die Leitung 426 eingespeist wird, in Kontakt gebracht wird, um so die Natriumcarbonat- und Natriumsulfat-Gehalte au der Masse zusammen mit einer geringen Menge Natriumchlorid herauszulösen und im wesentlichen reines Natriumchlorid zu hinterlassen, das über Leitung 428 abgenommen wird. Das Natriumchlorid wird in der Regel gewaschen, um mitgerissene Lauge daraus zu entfernen, und das beim letztgenannten Vorgang anfallende Waschwasser wird zu dem Wasser in der Leitung 426 zurückgeführt. Die wäßrige Lösung des Natriumchlorids, Natriumcarbonats und Natriumsulfats, die aus der Laugungs-Vorrichtung über Leitung 450 gewonnen wird, kann zur Weißlauge, die dem Erststufen-Eindampfen unterworfen wird, oder zur Grünlauge zurückgeführt werden.
Beispiel 1 Es wurden synthetische Weißlaugen hergestellt, um die Löslichkeiten von Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat in wechselnden Konzentrationen von NaOH plus Na2S sowohl beim Sieden als auch bei 750C (1670F) zu bestimmen. Es wurden weitere synthetische Weißlaugen hergestellt, um die Löslichkeiten von Natriumchlorid und Natriumcarbonat in wechselnden Konzentrationen von Natriumhydroxydlösung beim Sieden und bei 75 0C (1670F) zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.
Tabelle Gew.-% Gew.-% Gew-% Gew-% Gew-% Gew-% Temperatur NaOH °C (°F) + Na2S NaOH Na2S NaCl Na2CO3 Na2SO4 26,09 19,76 6,33 8,40 1,56 0,42 Sieden 27,82 20,76 7,06 7,41 1,36 0,36 Sieden 29,41 22,16 7,25 6,23 1,66 0,36 Sieden 32,63 24,69 7,94 5,83 0,91 0,32 Sieden 33,36 25,00 8,36 3,53 1,00 0,23 75 (167) 35,07 26,62 8,45 2,92 0,77 0,18 75 (167) 37,21 28,20 9,01 2,29 0,63 0,16 75 (167) 40,14 33,23 6,91 1,95 0,65 0,16 75 (167) 25,95 25,95 ° 8,42 1,09 0 Sieden 27,73 27,72 0 8,05 1,38 0 Sieden 30,69 30,69 0 6,99 0,94 0 Sieden 31,71 31,71 0 6,91 1,14 0 Sieden 33,72 33,72 0 3,70 0,87 0 75 (167) 36,05 36,05 0 2,95 0,708 0 75 (167) 36,05 36,05 0 2,95 0,708 0 75 (167) 38,19 38,19 0 2,96 1,01 0 75 (167) 39,66 39,66 0 2,66 1,49 0 75 (167) Beispiel 2 Gestützt auf diese experimentell ermittelten Löslichkeitswerte wurde die folgende Massenbilanz für ein System gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform für eine typische Zellstoffabrik mit einer Zellstoffproduktion von 500 t/Tag berechnet.
Es wird ausgegangen von 75 500 kg/Std. (160,000 lbs/hr) Weißlauge in Leitung 156, die 12 930 kg/Std. (28,48G lbs/hr) gelöste Feststoffe enthält, einschließlich 8 648 kg/Std.
(19,050 lbs/hr) NaOH plus Na2S, 2 379 kg/Std. (5,240 lbs/hr) Na2CO5, 209 kg/Std. (460 lbs/hr) Na2S04 und 1 707 kg/Std.
(3,760 lbs/hr) NaCl. Aus der Weißlauge werden 45 225 kg/Std.
(99,620 lbs/hr) Wasser bei Temperaturen bis zu 1250C (2570F) in einem Erststufen-Eindampfer 160 verdampft, was eine Abscheidung von 2 379 kg/Std. (5,240 lbs/hr) Feststoffen zur Folge hat, die aus 2 210 kg/Std. (4,870 lbs/hr) Na2CO) und 168 kg/Std. (370 lbs/hr) Na2S04 bestehen. Dieses feste Material wird nach der Abtrennung von der Mutterlauge in Leitung 164 an einer gewünschten Stelle in den Betrieb eingeführt Die Mutterlauge in Leitung 166, die in diesem Erststufen-Verdampfer bei einer Temperatur von etwa 1250C (2570F) anfällt, besteht aus 29 792 kg/Std. (65,600 lbs/hr) einer Lauge, die 8 648 kg/Std. (19,050 lbs/hr) NaOH plus Na2S, 417 kg/Std. (920 lbs/hr) Na2CO3, 115 kg/Std. (250 lbs/hr) Na2S04 und 2 025 kg/Std. (4,460 lbs/hr)NaCl enthält, und diese Stoffe sättigen im wesentlichen die Lösung, in der sie gelöst sind.
Aus der Mutterlauge werden in einem Zweitstufen-Eindampfer 168 3 990 kg/Std. (8,800 lbs/hr) Wasser verdampft, während die Temperatur auf 750C (1670F) gesenkt wird, was eine Abscheidung von 1 720 kg/Std. (3,800 lbs/hr) einer Feststoffmasse zur Folge hat, die aus 1 403 kg/Std. (3,090 lbs/hr) NaCl, 249 kg/Std. (550 lbs/hr) Na2CO3 und 72,6 kg/Std.
(160 lbs/hr) Na2SO4 besteht, und daneben die Bildung von 24 000 kg/Std. (53,000 lbs/hr) einer konzentrierten Weißlauge in Leitung 176 zur Folge hat, die 9 479 kg/Std.
(20,880 lbs/hr) gelöste Feststoffe enthält, die ihrerseits bestehen aus 8 648 kg/Std. (19,050 lbs/hr) NaOH plus Na2S, 168 kg/Std. (370 lbs/hr) Na2CO5, 40,8 kg/Std.
(90 lbs/hr) Na2S04 und 622 kg/Std. (1,370 lbs/hr) NaCl.
Die abgeschiedenen Feststoffe werden von der konzentrierten Weißlauge abgetrennt und über Leitung 172 einer Lauge gungsvorrichtung 174 zugeführt, der 1 571 kg/Std.
(3,020 lbs/hr) Wasser mit einer Temperatur von 200C (680F) zugesetzt werden, was eine Feststoffphase ergibt, die besteht aus 1 071 kg/Std. (2,360 lbs/hr) NaCl, was 47,2 kg (104 lbs) NaCl pro Tonne Zellstoff äquivalent ist, und daneben 2 024 kg/Std. (4460 lbs/hr) einer Rückführungslösung in Leitung 182, die 654 kg/Std.
(1,440 lbs/hr) gelöste Feststoffe enthält, die ihrerseits bestehen aus 249 kg/Std. (550 lbs/hr) Na2CO5, 72,& kg/Std. (160 lbs/hr) Na2SO4 und 331 kg/Std.
(730 lbs/hr) NaCl.
Beispiel 7 Gestützt auf die experimentell ermittelten Löslichkeitswerte des Beispiels 1 wurde die folgende Massenbilanz für eine Zellstoffabrik mit einer Tagesproduktion von 500 t bei der Ausführungsform gemäß Figur 3 berechnet.
Es wird ausgegangen von 75 300 kg/Std. (166,000 lbs/hr) einer Weißlauge in Leitung 256, die 12 930 kg/Std.
(28,480 lbs/hr) insgesamt gelöste Feststoffe enthält, die bestehen aus 8 648 kg/Std. (19,050 lbs/hr) NaOH plus Na2S, 2 579 kg/Std. (5,240 lbs/hr) Na2CO5, 209 kg/Std.
(460 lbs/hr) Na2S04 und 1 144 kg/Std. (2,520 lbs/hr) NaCl, und sie wird in einem Erststufen-Eindampfer 260 bei Temperaturen bis zu 125°C (2570F) eingedampft. Es werden 47 467 kg/Std. (104,554 lbs/hr) Wasser verdampft und 2 379 kg/Std. (5,240 lbs/hr) einer Feststoffmasse, die aus 2 211 kg/Std. (4,870 lbs/hr) Na CO und 171 kg/Std.
(376 lbs/hr) Na2SO4 besteht, abgeschieden und über Leitung 264 abgenommen.
Die entstehenden 27 o58 kg/Std. (59,600 lbs/hr) Mutterlauge weisen einen Gehalt an gelösten Feststoffen von 10 580 kg/Std. (23,320 lbs/hr) auf, die ihrerseits bestehen aus 8 648 kg/Std. (19,050 lbs/hr) NaOH plus Na2S, 295 kg/Std. (650 lbs/hr) Na2CO5, 77,1 kg/Std. (170 lbs/hr) Na2S04 und 1 040 kg/Std. (2,300 lbs/hr) NaCl, und die Mutterlauge im wesentlichen sättigen, und sie wird über Leitung 266 einem Zweitstufen-Kristallisator 268 zugeführt, in dem 522 kg/Std. (1,150 lbs/hr) Natriumchlorid, entsprechend 23,1 kg (51 lbs) pro Tonne Zellstoff, die mit 24,5 kg/Std. (54 lbs/hr) Na2CO5 verunreinigt sind, beim Abkühlen der Lauge auf 750C (1670F) abgeschieden und über Leitung 270 entfernt werden.
Die Mutterlauge aus dem Zweitstufen-Kristallisator 268 wird nach Entfernung der abgeschiedenen Feststoffe über Leitung 272 einem Drittsufen-Eindampfer 274 zugeführt, in dem 2 435 kg/Std. (5,364 lbs/hr) Wasser bei einer Tem peratur von 750C (1670F) daraus verdampft werden, was die Abscheidung von 551 kg/Std. (1,236 lbs/hr) einer Feststoffen masse zur Folge hat, die ihrerseits besteht aus 102,6 kg/Std.
(226 lbs/hr) Na2CO3, 36,3 kg/Std. (80 lbs/hr) Na2SO4 und 422 kg/Std. (930 lbs/hr) NaCl, und daneben die Erzeugung von 24 000 kg/Std. (53,000 lbs/hr) einer konzentrierten Weißlauge in Leitung 282. Die abgeschiedene Feststoffmasse wird mit 1 505 kg/Std. (5,514 lbs/hr) Wasser zu einer wäßrigen Lösung verarbeitet für das Zurückführen über Leitung 286 zur Weißlauge in Leitung 256 oder zur Grünlauge in Leitung 246.
Zusamiienfassend läßt sich sagen, daß die vorliegende Erfindung es ermöglicht, die Konzentrierung der Weißlauge zu bewirken und inerte, verbrauchte Bleichanlagen-Chemikalien daraus zu entfernen, die nicht-regenerierten Kochchemikalien, die bei der Konzentrierung abgeschieden werden, zu der Rückgewinnungs- und Regenerierungs-Operation für die gebrauchte Kochlauge zurückzuführen, und die Menge der inerten, verbrauchten Bleichanlagen-Chemikalien, die gewonnen werden, in der Höhe der Einführung in die Rückgewinnungs- und Regenerier-Operation einzuregulieren.
Die vorliegende Erfindung kann daher im Gesamtverband eines Zeilstoffgewinnungssystems dazu verwendet werden, um die Bleichanlagen-Ablauge zu eliminieren, während gleichzeitig der Betrieb wirksam weitergeführt wird. Die Arbeitsstufen, die zur Verwirklichung eines"ablaugenfreien" Zellstoffgewinnungsbetriebes, wie er mit Hilfe der vorliegenden Erfindung praktisch zustandekommt, angewendet werden müssen, bestehen im einzelnen aus: der Verwendung der Bleichanlagen-Ablauge zum Waschen des Braunstoff-Materials; der Anwendung eines vollständigen bzw.
geschlossenen Gegenstrom-Waschens in der Bleichanlage zwecks Verkleinerung des Volumens der Ablauge; dem Ersatz von Chlor durch Chlordioxyd in der Chlorierungsstufe der CEDED-Bleichstufenfolge zur Ermöglichung des Gegenstrom-Waschens unter Beibehaltung der Bleichqualität des gebleichten Zellstoffs; der Anwendung einer Weißlaugen-Konzentrierung zwecks Gewinnung von Natriumchlorid aus dem Chemikalien-RückgewinnungszykLus und Begrenzung der Konzentration des Natriumchlorids innerhalb dieses Zyklus; und der Anwendung von Schwarzlaugen- und Weißlaugen-Verdampfer-Kondensate - zweckmäßig nach einer geeigneten Reinigungzum Waschen des gebrauchten Zellstoffs.
Selbstverständlich können Modifikationen, wie sie dem Fachmann geläufig sind, vorgenommen werden, ohne daß hierdurch vom Prinzip der erfinderischen Lehre und dem Umfang der Erfindung abgewichen wird.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Zellstorfgewinnung aus cellulosehaltigem Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß man das genannte cellulosehaltige Fasermaterial mit einer Kochlauge in Kontakt bringt, das.zu Zellstoff aufgeschlossene Material von der verbrauchten Kochlauge trennt, die genannte verbrauchte Kochlauge Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen unterwirft zwecks Gewinnung einer Weißlauge, die gelöste Mengen wenigstens einer aktiven Kochchemikalie und der nicht-regenerierten Koch- bzw. Aufschlußchemikalien enthält, man weiter in die genannten Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen Natriumchlorid einführt, wodurch die genannte Weißlauge zumindest einen Teil des genannten Natriumchlorids enthält, man dann zumindest einen Teil der genannten Weißlauge eindampft, um Natriumchlorid und nicht-regenerierte Kochchemikalien daraus abzuscheiden, man aus den abgeschiedenen Materialien die nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen frei von Natriumchlorid gewinnt und das Natriumchlorid aus den abgeschiedenen Materialien abtrennt und gewinnt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Eindampfen der genannten Weißlauge in der Weise durchführt, daß man die genannte Weißlauge bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge an Natriumchlorid eindampft unter Abscheidung von nicht regenerierten Kochchemikalien daraus, man die abgeschiedenen, nicht-regenerierten Kochchemikalien aus der eingedampften Weißlauge als die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen frei von Natriumchlorid abtrennt, man die eingedampfte Weißlauge weiter eindampft zwecks Abscheidung von Natriumchlorid daraus und man das genannte abgeschiedene Natriumchlorid abtrennt von der konzentrierten bzw. eingedickten Weißlauge als das genannte Natriumchlorid, das aus den abgeschiedenen Materialien abgetrennt und gewonnen worden ist.

5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat bestehen, und man zumindest einen Teil der genannten abgetrennten nicht-regenerierten Kochchemikalien zur erwähnten verbrauchten Kochlauge zurückführt.

4. Verfah 1 gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd enthält und die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen aus Natriumcarbonat bestehen, und man zumindest einen Teil der genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien zu der erwähnten verbrauchten Kochlauge zurückführt.

5. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und das genannte Natriumchlorid in die erwähnte verbrauchte Kochlauge eingeführt wird, und die genannten Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen darin bestehen, daß man eine Natriumsulfid, Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltende Schmelze aus der erwähnten verbrauchten Kochlauge bildet, man aus der genannten Schmelze eine wäßrige Lösung von Natriwnsulfid und daneben einen festen Rückstand bildet, der Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthält, man aus dem erwähnten Rückstand eine sulfidarme Grünlauge herstellt, die genannte Grünlauge kaustifiziert und hierdurch eine sulfid-arme Weißlauge bildet, die Natriumhydroxyd und gelöste Mengen von Natriumchlorid, Natriumsulfat und nicht-kaustifiziertem Natriumcarbonat enthält, wobei die beiden letztgenannten Materialien die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien darstellen und die erwähnte sulfid-arme Weißlauge die genannte, einem Eindampfen unterworfene Weißlauge darstellt, und man die konzenbrierte Weißlauge nach der Abtrennung der genannten abgeschiedenen Materialien daraus mit wenigstens einem Teil der erwähnten wäßrigen Natriumsulfidlösung kombiniert und zumindest einen Teil der entstandenen Weißlauge als zumindest einen Teil der genannten Kochlauge zurückführt.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Eindampfen der genannten Weißlauge in der Weise durchgeführt wird, daß man die genannte Weißlauge bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid durchführt und hierdurch die nichtregenerierten Kochchemikalien daraus abscheidet, man die genannten abgeschiedenen nicht-regenerierten Kochchemikalien aus der eingedampften Weißlauge als die erwahnten, zurückgewonnenen, im wesentlichen natriumchlorid-freien, nicht-regenerierten Kochchemikalien ab trennt, man die genannte eingedampfte Weißlauge abkühlt, um daraus im wesentlichen reines Natriumchlorid auszufällen und man das erwähnte ausgeschiedene Natriumchlorid aus der konzentrierten Weißlauge als zumindest einen Teil des genannten abgetrennten und aus dem abgeschiedenen Material gewonnenen Natriumchlorids abzieht.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natrium sulfid enthält und die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlicherl aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat bestehen, und man zumindest einen Teil der genannten abgetrennten, nicht-regenerierten Kochchemikalien zu der erwähnten verbrauchten Kochlauge zurückführt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd enthält und die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen aus Natriumcarbonat bestehen und man zumindest einen Teil der erwähnten abgetrennten, nichtregenerierten Kochchemikalien zu der genannten verbrauchten Kochlauge zurückführt.

9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Weißlauge, die bei der Entfernung des abgeschiedenen Natriumchlorids daraus anfällt, eindampft, um so ein Gemisch aus Natriumchlorid und nicht-regenerierten Kochchemikalien abzuscheiden, und man das genannte Gemisch aus der entstandenen konzentrierten Weißlauge gewinnt.

10. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und das genannte Natriumchlorid in die erwähnte verbrauchte Kochlauge eingeführt wird und die genannten Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen darin bestehen, daß man eine Natriumsulfid, Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltende Schmelze aus der genannten verbrauchten Kochlauge bildet, man aus der erwähnten Schmelze eine wäßrige Natriumsulfidlösung und daneben einen festen Rückstand herstellt, der Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthält, man eine sulfid-arme Grünlauge aus dem genannten Rückstand herstellt, man die erwähnte Grünlauge kaustifiziert und hierdurch eine sulfid-arme Weißlauge bildet, die Natriumhydroxyd und gelöste Mengen von Natriumchlorid, Natriumsulfat und nichtkaustifiziertem Natriumcarbonat enthält, wobei die letztgenannten beiden Materialien die erwähnten nichtregenerierten Kochchemikalien darstellen und die erwähnte sulfid-arme Weißlauge die genannte, einem Eindampfen unterworfene Weißlauge darstellt, und man die konzentrierte Weißlauge nach dem Abtrennen der abgeschiedenen Materialien daraus mit zumindest einem Teil der genannten wäßrigen Natriumsulfidlösung kombiniert und zumindest einen Teil der entstandenen Weißlauge als zumindest einen Teil der erwähnten Kochlauge zurückführt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindampfen der genannten Weißlauge in der Weise durchgeführt wird, daß man die genannte Weißlauge eindampft, um daraus ein Gemisch aus Natriumchlorid und nicht-regenerierten Kochchemikalien als die erwähnten abgeschiedenen Materialien auszufällen, man das erwähnte Gemisch aus der entstandenen konzentrierten Weißlauge gewinnt, man im wesentlichen reines Natriumchlorid aus dem erwähnten entfernten Gemisch oder dem genannten Natriumchlorid, das abgetrennt und aus den abgeschiedenen Materialien gewonnen wurde, abtrennt, wodurch nicht-regenerierte Kochchemikalien als die erwähnten gewonnenen nicht-regenerierten und im wesentlichen von Natriumchlorid freien Kochchemikalien hinterbleiben.

12. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Abtrennung des Natriumchlorids aus dem erwähnten entfernten Gemisch mit Hilfe einer physikalischen Klassifizierung der Kristallgrößen der Komponenten des genannten Gemisches durchgeführt wird.

13. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien im wesentlichen aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat bestehen und die Rückführung zumindest eines Teils der genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien zur erwähnten verbrauchten Kochlauge erfolgt.

14. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd enthält und die erwähnten nicht-regenerierten Kochchernikalien im wesentlichen aus Natriumcarbonat bestehen und die Rückführung zumindest eines Teils der genannten nichtregenerierten Kochchernikalien zu der erwähnten verbrauchten Kochlauge erfolgt.

15. Verfahren gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und das erwähnte Natriumchlorid in die genannte verbrauchte Kochlauge eingeführt wird und die genannten Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen darin bestehen, daß man eine Natriumsulfid, Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltende Schmelze aus der genannten verbrauchten Kochlauge bildet, man aus der erwähnten Schmelze eine wäßrige Natriumsulfidlösung und daneben einen festen Rückstand herstellt, der Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthält, man eine sulfidarme Grünlauge aus dem genannten Rückstand herstellt, man die erwähnte Grünlauge kaustifiziert und hierdurch eine sulfid-arme Weißlauge bildet, die Natriumhydroxyd und gelöste Mengen von Natriumchlorid, Natriumsulfat und nicht-kaustifiziertem Natriumcarbonat enthält, wobei die letztgenannten beiden Materialien die nichtregenerierten Kochchemikalien, wie sie oben erwähnt wurden, darstellen, die genannte sulfid-arme Weißlauge die erwähnte, einem Eindampfen unterworfene Weißlauge darstellt, und man die konzentrierte Weißlauge nach dem Abtrennen der abgeschiedenen Materialien daraus mit. zumindest einem Teil der genannten wäßrigen Natriumsulfidlösung kombiniert und zumindest einen Teil der entstandenen Weißlauge als zumindest einen Teil der erwähnten Kochlauge zurückführt.

16. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die konzentrierte Weißlauge nach Ab trennung der genannten abgeschiedenen Materialien daraus als zumindest einen Teil der genannten Kochlauge verwendet.

17. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Kochlauge Natriumhydroxyd und Natriumsulfid enthält und das erwähnte Natriumchlorid in die genannte verbrauchte Kochlauge eingeführt wird und die genannten Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen darin bestehen, daß man die genannte verbrauchte Kochlauge eindampft, eine Natriumsulfid, Natriumcarbonat, Natriumchlorid und Natriumsulfat enthaltende Schmelze aus der genannten eingedampften verbrauchten Kochlauge bildet, man die genannte Schmelze in einem wäßrigen Medium löst, um so eine Grünlauge zu bilden und die genannte Grünauge kaustifiziert zwecks Bildung der genannten Weißlauge, die Natriumhydroxyd ünd Natriumsulfid als die erwähnten aktiven Kochchemikalien enthält und daneben Natriumchlorid und Natriumsulfat und nicht-kaustifiziertes Natriumcarbonat, wobei die letztgenannten beiden Materialien die erwähnten nichtregenerierten Kochchemikalien darstellen.

18. Verfahren zur Gewinnung von Zellstoff, dadurch gekennzeichnet, daß man Cellulosefaser-Material mit einer Kochlauge auSschließt, um so Zellstoff und daneben eine verbrauchte Kochlauge zu gewinnen, man die genannte verbrauchte Kochlauge einer Reihe von Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen unterwirft zwecks Gewinnung einer Weißlauge, die gelöste Mengen von nichtregenerierten Kochchemikalien enthält, man den genannten Zellstoff einer Reihe von Bleich- und Reinigungs-Stufen unterwirft, wobei man in wenigstens einer der genannten Bleichsturen wenigstens ein chlorhaltiges Bleichmittel anwendet und wäßrige, Natriumhydroxyd enthaltende Lösungen in den erwähnten Reinigungsstufen-benutzt, man eine Natriumchlorid enthaltende wäßrige Ablauge aus der genannten Reihe von Bleich-und Reinigungs-Stufen in die erwähnte verbrauchte Kochlauge einführt, wodurch die genannte Weißlauge auch gelöste Mengen von Natriumchlorid enthält, man die Weißlauge eindampft, um daraus Natriumchlorid und nicht-regenerierte Kochchemikalien abzuscheiden, man die genannte eingedampfte Weißlauge zur erwähnten Kochstufe als zumindest einen Teil der genannten Kochlauge zurückführt, im wesentlichen reines Natriumchlorid aus dem Material abtrennt, das beim Eindampfen der genannten Weißlauge abgeschieden wurde und man die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien zur genannten verbrauchten Kochlauge weiterfördert.

19. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien direkt zur erwähnten verbrauchten Kochlauge weitergefördert wird.

20. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der genannten nicht regenerierten Kochchemikalien zu der erwähnten Kochlauge weitergefördert wird und so der genannte Teil zumindest in der verbrauchten Kochlauge vorhanden ist.

21. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Aufschließen des Cellulosefasermaterials unter Verwendung einer Kochlauge durchgeführt wird, die Natriumsulfid und Natriumhydroxyd enthält, und zu der genannten Reihe von Rückgewinnungs- und Regenerier-Stufen die Stufen gehören, die darin bestehen, daß man die gebrauchte Kochlauge konzentriert, Aufstärkungs-Mengen einer Natrium und Schwefel enthaltenden Verbindung in der genannten konzentrierten verbrauchten Kochlauge vorsieht, man die genannte konzentrierte verbrauchte Kochlauge einer Verbrennung im Ofen unterwirft zwecks Gewinnung einer Schmelze, man die erwähnte Schmelze in Wasser löst und die entstandene wäßrige Lösung kaustifiziert zwecks Gewinnung einer Weißlauge, die Natriumhydroxyd und Natriumsulfid sowie gelöste Mengen von Natriumchlorid und der genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien enthält.

22. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Aufstärkungs-Mengen der Natrium und Schwefel enthaltenden Verbindung zu der erwähnten konzentrierten verbrauchten Kochlauge zugesetzt werden.

23. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten nicht-regenerierte Kochchemikalien überwiegend aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat bestehen.

24. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindampfen der genannten Weißlauge bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid getrieben wird unter Absohei-dung eines Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat als die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien daraus, man das genannte abgeschiedene Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat aus der eingedampften Weißlauge abtrennt und zumindest einen Teil des erwähnten abgetrennten Gemisches zu der genannten konzentrierten verbrauchten Kochlauge weiterfördert, man ferner die eingedampfte Weißlauge weiter eindampft, um daraus ein Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat abzuscheiden, und man das erwähnte abgeschiedene Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat aus der entstandenen konzentrierten Weißlauge abtrennt.

25. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte abgetrennte Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat zu der erwähnten Kochlauge, die zum Aufschließen des genannten Cellulosefaser-Materials verwendet wurde, zugesetzt wird, wodurch das abgetrennte Gemisch zur konzentrierten verbrauchsen Kochlauge weitergefördert wird.

26. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurchgekennzeichnet, daß das genannte abgetrennte Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat zu der erwähnten verbrauchten Kochlauge zugesetzt wird.

27. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des genannten abgetrennten Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat in die erwähnte verbrauchte Kochlauge als ein Teil der genannten Aufstärkungschemikalien eingeführt wird und der Rest des genannten abgetrennten Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat in die erwähnte wäßrige Lösung, die beim Lösen der genannten Schmelze anfällt, eingeführt wird.

28. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte abgetrennte Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat einer Behandlung unterworfen wird, um daraus im wesentlichen reines Natriumchlorid als das erwähnte Natriumchlorid zu gewinnen, das aus den Materialien, die bei der erwähnten Weißlaugen-Konzentrierung abgeschieden wurden, gewonnen wurde.

29. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte im wesentlichen reine Natriumchlorid aus dem letzterwähnten abgetrennten Gemisch durch eine physikalische Klassifizierung der Kristallgrößen der Komponenten gewonnen. wird.

50. Verfahren gemäß Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte im wesentlichen reine Natriumchlorid aus dem letztgenannten Gemisch in der Weise gewonnen wird, daß man das letztgenannte Gemisch mit Wasser auslaugt zwecks Bildung einer wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Natriumchlorid unter Hinterlassung einer Feststoffmasse, die aus im wesentlichen reinem Natriumchlorid besteht.

51. Verfahren gemäß Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß man die letztgenannte wäßrige Lösung zu der genannten Weißlauge vor der Konzentrierung oder während der genannten Konzentrierung bis zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid zurückführt.

32. Verfahren gemäß Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß man die letztgenannte wäßrige Lösung zu der wäßrigen Lösung, die beim Lösen der genannten Schmelze eanfällt, zurückführt.

33. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das genannte Eindampfen in der Weise durchführt, daß man die genannte Weißlauge zum Sieden erhitzt.

34. Verfahren gemäß Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß man das genannte Eindampfen in der Weise durchführt, daß man die genannte Weißlauge unter vermindertem Druck zum Sieden erhitzt.

35. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man die genannte Weißlauge bis im wesentlichen zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid eindampft unter Abscheidung eines Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat als die genannten nichtregenerierten Kochchemikalien, man das erwähnte abgeschiedene Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat aus der eingedampften Weißlauge abtrennt und zumindest einen Teil des genannten abgetrennten Gemisches zu der erwähnten konzentrierten gebrauchten Kochlauge weiterfördert, man ferner die eingedampfte Weißlauge weiter eindampft, um ein Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat abzuscheiden, man die entstandene Anschlämmung einer physikalisehen Klassifizierung der Kristallgrößen unterwirft, um aus der weiter eingedampften Weißlauge eine Feststoffmasse abzutrennen, die im wesentlichen das gesamte abgeschiedene Natriumchlorid und einen Teil des erwähnten abgeschiedenen Natriumcarbonats und Natriumsulfats enthält, und man so die genannte rückgeführte Weißlauge bildet, die den Rest des erwähnten abgeschiedenen Natriumcarbonat 5 und Natriumsulfats enth'd t.

56. Verfahren gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte abgetrennte Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumsulfat und Natriumcarbonat einer Behandlung unterworfen wird, um daraus im wesentlichen reines Natriumchlorid als das genannte Natriumchlorid zu gewinnen, das aus den Materialien, die bei der erwähnten Weißlaugen-Konzentrierung abgechieden wurden, gewonnen wurde.

37. Verfahren gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte, im wesentlichen reine Natriumchlorid aus. dem letztgenannten Gemisch gewonnen wird vermittels Auslaugen des letzterwähnten Gemisches mit Wasser unter Bildung einer wäßrigen Lösung von Natriumcarbonat, Natriumsulfat und Natriumchlorid und unter Hinterlassung einer Feststoffmasse, die im wesentlichen aus reinem Natriumchlorid besteht.

38. Verfahren gemäß Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte wäßrige Lösung zu der genannten Weißlauge vor der Konzentrierung oder während der genannten Konzentrierung bis zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid zurückgeführt wird.

59. Verfahren gemäß Anspruch 5(, dadurch gekennzeichnet, daß die letztgenannte wäßrige Lösung zu der wäßrigen Lösung, die beim Lösen der erwähnten Schmelze gewonnen wird, zurückgeführt wird.

40. Verfahren gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Eindampfen und das weitere Eindampfen vermittels Erhitzen der genannten Weißlauge zum Sieden durchgeführt wird.

41. Verfahren gemäß Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Eindampfen und-das weitere Eindampfen vermittels Erhitzen der genannten Weißlauge zum Sieden unter vermindertem Druck durchgeführt wird.

42. Verfahren gemäß Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindampfen der genannten Weißlauge bis im wesentlichen zur Sättigung der Kochlauge mit Natriumchlorid durchgeführt wird unter Abscheidung eines Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat als die erwähnten nicht-regenerierten Kochchemikalien daraus, man dann das genannte abgeschiedene Gemisch von Natriumcarbonat und Natriumsulfat abtrennt und zumindest einen Teil des genannten abgetrennten Gemisches zu der erwähnten konzentrierten verbrauchten Kochlauge weiterfördert, man die genannte eingedampfte Weißlauge abkühlt, um daraus im wesentlichen reines Natriumchlorid als zumindest einen Teil des erwähnten Natriumchlorids abzuscheiden, das aus den bei der Weißlaugen-Konzentrierung abgeschiedenen Materialien gewonnen wurde, und man das genannte im wesentlichen reine Natriumchlorid aus der erwähnten gekühlten Weißlauge gewinnt.

45. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte abgetrennte -Gemisch aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat zu der erwähnten Kochlauge, die zum Aufschließen des genannten Cellulosefaser-Materials verwendet wurde, zugesetzt wird, wodurch das genannte abgetrennte Gemisch zu der konzentrierten verbrauchten Kochlauge weitergefördert wird.

44. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des genannten abgetrennten Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat in die genannte konzentrierte verbrauchte Kochlauge als Teil der genannte ten Aufstärkungschemikalien eingeführt wird und der Rest des genannten abgetrennten Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsulfat in die erwähnte wäßrige Lösung, die beim Lösen der genannten Schmelze anfällt, eingeführt wird.

45. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Aufstärkungs-Mengen der Natrium und Schwefel enthaltenden Verbindung zu der erwähnten konzentrierten verbrauchten Kochlauge zugesetzt werden und das genannte abgetrennte Gemisch aus' Natriumcarbonat und Natriumsulfat als Teil der genannten Aufstärkungs-Chemikalien benutzt wird.

46. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß man die Weißlauge, die bei der Gewinnung des genannten Natriumchlorids anfällt, eindampft, um ein Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat abzuscheiden, und man das genannte Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat aus der letztgenannten konzentrierten Weißlauge gewinnt.

47. Verfahren gemäß Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem genannten gewonnenen Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriumsulfat eine wäßrige Lösung gebildet wird.

48. Verfahren gemäß Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß man die letztgenannte wäßrige Lösung zu der erwähnten Weißlauge vor der Konzentrierung oder während der genannten Konzentrierung bis zur Sättigung der Weißlauge mit Natriumchlorid zurückführt.

49. Verfahren gemäß Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß man die letztgenannte wäßrige Lösung zu der wäßrigen Lösung, die bei dem Lösen der genannten Schmelze anfällt, zurückführt.

50. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Kühlen in Form des Schnellkühlens durchgeführt wird.

51. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Eindampfen durch Erhitzen der genannten Weißlauge zum Sieden durchgeführt wird.

52. Verfahren gemäß Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Eindampfen durch Erhitzen der genannten Weißlauge zum Sieden unter vermindertem Druck durchgeführt wird.

55. Verfahren gemäß Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Eindampfen durch Erhitzen zum Sieden durchgeführt wird.

54. Verfahrengemäß Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Eindampfen durch Erhitzen zum Sieden unter vermindertem Druck durchgeführt wird.

55. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man die genannte Weißlauge eindampft, um daraus ein Gemisch aus Natriumchlorid, Natriumcarbonat und Natriuinsulfat abzuscheiden, und man das genannte abgeschiedene Gemisch aus der entstandenen konzentrierten Weißlauge abtrennt.

56. Verfahren gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen reines Natriumchlorid aus dem erwähnten gewonnenen Gemisch als das genannte Natriumchlorid, das aus den Materialien, die bei der Weißlaugen-Konzentrierung abgeschieden wurden, gewonnen wurde, abgetrennt wird.

57. Verfahren gemäß Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte, im wesentlichen reine Natriumchlorid aus dem erwähnten gewonnenen Gemisch vermittels physikalischer Klassifizierung der Komponenten abgetrennt wird unter Hinterlassung eines Feststoffmaterials, welches die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien enthält.

58. Verfahren gemäß Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß man das genannte gewonnene Gemisch einer physikalischen Klassifizierung der Kristallgrößen unterwirft, um den gesamten Natriumchlorid-Gehalt und einen Teil der Natriumsulfat- und Natriumcarbonat-Gehalte daraus zu entfernen, unter Hinterlassung eines Gemisches aus Natriumcarbonat und Natriumsuifat als die genannten nicht-regenerierten Kochchemikalien und man im wesentlichen reines Natriumchlorid aus den Massen abtrennt, die man entfernt hat aus dem genannten gewonnenen Gemisch als das genannte Natriumchlorid, das aus den Materialien gewonnen wurde, die sich bei der erwähnten Weißlaugen-Konzentrierung abgeschieden hatten.

59. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den genannten Zellstoff wäscht, nachdem er gebildet worden ist und bevor er der genannten Folge von Bleich- und Reinigungsstufen zugeführt wird, und man zu dem erwähnten Waschen die genannte natriumchlorid-haltige Ablauge benutzt.

6o. Verfahren gemäß Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Folge von Bleich- und Reinigungs-Stufen aus einer Erststufen-Bleiche mittels Chlor, Chlordioxyd oder einem Gemisch derselben, einer ersten alkalischen Extraktionsstufe mittels Natriumhydroxydlösung, einem ZzxeiistuSen-Bleichen mit Chlordioxyd, einer alkalischen Zweitstufen-Extraktion mittels Natriumhydroxydlöung u-nd einem Drittstufen-Bleichen mit Chlordioxyd besteht, wobei die Menge des verwendeten Natriumhydroxyds der in den genannten Bleichstufen verwendeten Chlormenge äquivalent ist, und die verbrauchten Bleichlaugen und alkalischen Extraktionsflüssigkeiten miteinander vermischt werden, um natriumchlorid-haltige wäßrige Ablaugen von im wesentlichen neutralem PH herzustellen.

61. Verfahren gemäß Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß man den genannten Zellstoff und die verbrauchte Kochlauge trent, wobei man den genannten Zellstoff nach seiner Bildung und bevor er den genannten Folgen von Bleich- und Reinigungs-Operationen zugeführt wird, wäscht und das Waschen des genannten Zellstoffs nach jeder Bleichstufe und jeder alkalischen Extraktion vorgenommen wird, ferner die bei dem letztgenannten Waschen verwendeten Waschwässer im Gegenstrom zum Zellstoff durch die genannten Folgen von Bleich- und Reinigungs-Stufen geführt werden, man das gebrauchte Waschwasser aus dem letztgenannten Waschen mit den verbrauchten Bleichchemikalien und den verbrauchten alkalischen Extraktionschemikalien zwecks Bildung einer natriumchloridhaltigen wäßrigen Ablauge vermischt und die letztgenannte Ablauge für das erwähnte Waschen des genannten Zellstoffs vor dem Hindurchführen durch die genannte Folge von Bleich- und Reinigungsstufen benutzt, wodurch die letztgenannte Ablauge in die genannte verbrauchte Kochlauge eingeführt wird.

62. Verfahren gemäß Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bleich- und alkalisqhen Extraktions-Stufe durchgeführt werden, indem man eine wäßrige Lösung der Behandlungsohemikalien durch eiiie Masse der Zellstofrasern perkoliert und die Fasern hierbei verhältnismäßig stationär gegeneinander hält, ausgenommen die Bewegung, die durch den Durchtritt der genannten wäßrige Lösung durch die erwähnte Masse zustandekommt.

L e e r s e i t e