DE2417084A1 - ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WHITE SULPHITE PULP - Google Patents
ENVIRONMENTALLY FRIENDLY PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WHITE SULPHITE PULPInfo
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Siuko Taavi PaavaliSiuko Taavi Paavali
Das Verwendungagebiet des Verfahrens ist die Herstellung von gebleichtem Sulfitzei-istoff bei Verwendung von Kalzium, Magnesium oder Ammonium als Kochbasi·, sowohl Einais Mehrphasenverfahren angepasst und saurer, neutralen oder alkalischen Kochung. Zweck des Verfahrens ist, die von dem bekannten Herstellungsverfahren verursachten schädlichen Verunreinigungen zu beseitigen.The process is used in the manufacture of bleached sulphite material when using calcium, magnesium or ammonium as a cooking base, both Einais Adapted multiphase process and acidic, neutral or alkaline cooking. The purpose of the process is that caused by the known manufacturing process remove harmful impurities.
Bei den bekannten Herstellungsmethoden für gebleichten SuIfitzel1.stoff verlassen drei hinsichtlich der Verunreinigung der Umwelt bedeutende Abwasserfraktionen das System. Am gewöhnlichsten ist der s.g. Waschverlust, des aus demjenigen Teil des in der Kochung aufgelösten Stoffes besteht, der bei der nach der Zellstoffwasche folgenden Sortierung in das Zirkulatlonswasser eingespült wird und der bei der Zellstoffwäsche nicht zurückgewonnen werden konnte oder den es sich nicht lohnte zurückzugewinnen. Die zweite Hauptt'raktion besteht aus dem vor der Verbrennung der rlickgewonnenen Ablauge erfolgender Eindampfung entstehendem Eindampfkondensat. Mit diesem verlässt ein bedeutender Teil der fluchtigen Stoffe der Ablauge das System u.a. organische Säuren, Alkohole usw. Ais dritte die Umwelt stark zerstörende Abwasserfraktion, gehtIn the known manufacturing methods for bleached suIfitzel1.stoff leave three sewage fractions that are significant in terms of environmental pollution, the system. The most common is the so-called Loss of washing, of that part of in the Boiling of dissolved matter consists in the following after the pulp washing Sorting is flushed into the circulation water and that of the pulp washing could not be recovered or which it was not worth recovering. The second main traction consists of the liquor recovered from the incineration evaporation resulting evaporation condensate. With this leaves A significant part of the volatile substances in the waste liquor make up the system, including organic Acids, alcohols, etc. The third waste water fraction, which is highly damaging to the environment, goes
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aus den bekannten Systemen das Abwasser der Bleiche ab, d.h. die Frltrate der Wäschen zwischen den Bleichstufen oder ein Teil derselben. Gewöhnlich enthält das Filtrat, das bei der nach der ersten Bleichstufe, meistens Chlorierungsstufe, folgenden Wäsche herauskommt, den Hauptteil des bei der Bleiche aufgelösten, stark gefärbten Lignins. Doch kann das Filtrat der ersten alkalischen Extraktionsstufe, besonders bei der Herstellung von weichen Stoffen, verunreinigungsmässig ebenso schädliche Wirkung haben wie das Chlorierungsfiltrat, weil das letztgenannte hierbei verhältnismässig gering ist. Die Verunreinigungswirkungen der erwähnten Abwasserfraktionen beschränken sich gewöhnlich auf folgendes:from the known systems from the waste water of the bleach, i.e. the freezing rate of the Washes between or part of the bleaching stages. Usually this contains Filtrate that follows after the first bleaching stage, usually the chlorination stage Laundry comes out, most of the heavily colored, dissolved in the bleaching process Lignins. But the filtrate of the first alkaline extraction stage, especially in the manufacture of soft fabrics, just as harmful in terms of contamination Have the same effect as the chlorination filtrate, because the latter is relative is low. The pollution effects of the mentioned waste water fractions are usually limited to the following:
chemischer ■ biochemischerchemical ■ biochemical
Sauerstoffbedarf Sauerstoffbedarf kg KMnO,/t Zellst. kg BSB5Zt Zellst.Oxygen demand Oxygen demand kg KMnO, / t cell st. kg BOD 5 ct cell st.
Waschverlust 100...600 15... 40Loss of washing 100 ... 600 15 ... 40
Eindampfkondensat 150...400 20... 60Evaporation condensate 150 ... 400 20 ... 60
Bleichereiabwaeser 30...100 15... 40Bleaching waste 30 ... 100 15 ... 40
Insgesamt 280...1100 50...140Total 280 ... 1100 50 ... 140
Auf dem Niveau der Technik gibt es zahlreiche Methoden zur Verminderung der geschilderten Verunreinigungswirkungen. Bezeichnend fUr diese Methoden ist, dass schon die Beseitigung oder Bereinigung einer einzigen Abwasserfraktion merkbare Investition fordert oder auch Übersteigen die Betriebskosten das wirtschaftliche Potential.At the technical level, there are numerous methods for reducing these Pollution effects. It is characteristic of these methods that the removal or purification of a single waste water fraction is a noticeable investment demands or even exceed the operating costs of the economic potential.
Bei der hier geschilderten Methode können alle erwähnten verunreinigenden Wirkungen zum wesentlichen Te.il mit geringen Kosten beseitigt werden. la gewissen Fällen kann das Verfahren sugar eine Verminderung der Betriebskosten bewirken und den Investitionsbedarf auf im Rahmen der normalen Inatandhaltung auszuführende Rohrleitungsänderungen begrenzen.With the method described here, all of the polluting effects mentioned can be achieved can be largely eliminated at low cost. la certain cases can the sugar process bring about a reduction in operating costs and the need for investment to pipeline changes to be carried out as part of normal maintenance limit.
Das .Schliessen des ZeLlstoffherstellungsprozesses und das Leiten sämtlicher aufgelösten Stoffe zur Rückgewinnung und Verbrennung der Ablauge durch Anordnung der Prozessfliisse gemüse dem Gegenstromprinzip, ist im Kreise der Sachkundigen ein schon lange bekanntes Ziel. Die durch die bei der Zellstoffbleiche verwendeten Chlorverbindungen verursachte Korrosaionsgefahr für die Ausrüstung, daa Anreichern der Chlorverbindungen in die Chemikalienzirkulation und das Sinken des Schmelzpunktes der bei der Ablaugenverbrennung entstehenden Asche, durch Einwirkung des bei der Alkaliextraktion verwendeten Natriums, haben doch eine als unllberwindbar bezeichnete Menge Hindernisse ausgemacht. Closing the cellulose manufacturing process and directing all dissolved Substances for the recovery and incineration of the waste liquor by arranging the process flows vegetable based on the countercurrent principle, has been around for a long time among experts known destination. The chlorine compounds used in pulp bleaching Caused risk of corrosion for the equipment, due to the accumulation of chlorine compounds in the chemical circulation and the drop in the melting point of the waste liquor incineration The ashes produced by the action of the sodium used in the alkali extraction have created a number of obstacles that have been described as insurmountable.
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Bei diesem Verfahren wird das Schliessen des Systems nach dem Gegenstromprinzip unter Beseitigung der erwähnten Hindernisse wie folgt verwirklicht:In this process, the system is closed according to the countercurrent principle Removal of the mentioned obstacles achieved as follows:
Das Geraten des Waschverlustes in die Gewässer wird durch Schliessen des Wasserkreislaufes der "Sortierung" verhindert. Der Waschverlust wird dabei mit dem Zellstoff zusammen zur Bleicherei geführt und bei der Wäsche nach der ersten Bleichstufe, durch Zurlickleitung des Ueberschusses dieses Filtrates zur Sortierung und weiter zu der Zellstoffwäsche, zurückgewonnen. Die Effektivität der Wäsche wird dabei nach dem Verbrauch an Bleichmittel und nicht nach dem Wert der Ablauge optimiert, wie jetzt der Fall ist.The washing loss gets into the water by closing the water cycle the "sorting" prevents. Loss of washing is carried along with the pulp to the bleaching plant and, in the case of washing, after the first Bleaching stage, by returning the excess of this filtrate for sorting and on to pulp washing, recovered. The effectiveness of the Laundry is done according to the consumption of bleach and not according to the value of the Waste liquor optimized, as is the case now.
- Die verunreinigende Wirkung der Bleichereiabwässer wird beseitigt oder auf gering begrenzt, durch Zirkulieren zumindesten des Filtrates der nach der ersten Bleichstufe folgenden Wäsche zur Verdünnung und Sortierung so, dass zur Sortierung und weiteren Wäsche von dem genannten Filtrat die gleiche Menge wie Waschflüssigkeit zu dieser Zwischenwäsche der Bleiche geleitet wird. Vom System abgehendes Abwasser entsteht somit jedenfalls nicht von dieser ersten Zwischenwäsche der Bleiche und auch der Waschverlust von der Wäsche nach der Kochung geht mit dem Filtrat zurück zur Rückgewinnung. In den meisten Fällen verringert schon das Zurückleiten des Filtrates der ersten Bleichstufe zur Wäscherei die Abwasserbelastung mit ca.- The polluting effect of the bleaching waste water is eliminated or reduced limited by circulating at least the filtrate after the first bleaching stage following washing for dilution and sorting in such a way that for sorting and further washing of said filtrate the same amount as washing liquid the bleach is passed to this intermediate wash. Wastewater leaving the system In any case, the bleach does not arise from this first intermediate wash and the washing loss from the wash after boiling also decreases with the filtrate for recovery. In most cases, the return is already reduced of the filtrate from the first bleaching stage to the laundry, the wastewater pollution with approx.
■ 75 "L und der Waschverlustanteil verschwindet ganz. Je nach der Lage kann das Gegenstromprinzip über die ganze Bleicherei, immer bis zur Eindickung und der Entwässerung ausgedehnt werden.■ 75 "L and the share of washing losses disappears completely. Depending on the situation, the countercurrent principle can be extended over the entire bleaching plant, always up to thickening and drainage.
Wenn man das Oegenstromprinzip über die Chlorierungsstufe hinaus strecken will, wird der Einlass von Natrium in die Ablauge bei der Alkali extraktion verhindert, sowie auch bei der alkalischen Sauerstoff-Vorbleiche, wenn solche angewandt wird, durch Ersetzen der Natriumbase mit einer anderen, von dem Gesichtspunkt der Ablaugenverbrennung ungefährlicheren Base, wofür sich Ammonium meistens eignet. Bei Verwendung von Magnesium als Kochbase ist es besonders bei der Sauerstoffbleiche aus wirtschaftlichen Gründen begründet, Magnesium zu verwenden, welches hierbei zum Teil aus der eigenen RUckgewinnungsanlage genommen werden kann.If you want to extend the Oegenstrom principle beyond the chlorination stage, the admission of sodium into the waste liquor during the alkali extraction is prevented, as well as with alkaline oxygen pre-bleaching, if this is used, by replacing the sodium base with another one from the point of view of waste liquor incineration less dangerous base, for which ammonium is mostly suitable. When using magnesium as a cooking base, it is especially useful for oxygen bleaching justified for economic reasons to use magnesium, which here can partly be taken from its own recovery plant.
- Das Anreichern der Chlorverbindungen in die Chemikalienzirkulation kann einfach, durch Abtrennen der in den Rauchgasen der Abiaugenverbrennung als Salzsäure auftretenden Chlors, bevor der eigentlichen Rückgewinnung des Schwefeldioxydes, unter Verwendung bekannter Methoden, verhindert werden. Die Salzsäure kann u.a. so entfernt werden, dass man sie in einer Absorptionsanlage sich ins Wasser einsaugen lasst, wobei die groese Differenz des Partialdruckes der Salzsäure und des Schwefeldioxydee die Absoprtion der Salzsäure ohne nennenswerte Schwefeldioxydverluste ermöglicht. Bei dem gewöhnlichen Kalziumsulfitverfahren, ohne SchwefelrUckgewinnung, ist eine Chlorbeaeitigung natürlich auch nicht nötig, sondern die Salzsäure geht mit den Rauchgasen ab.- The enrichment of the chlorine compounds in the chemical circulation can be simple, by separating off the hydrochloric acid that occurs in the flue gases from the waste incineration Chlorine, before the actual recovery of the sulfur dioxide, using known methods, can be prevented. The hydrochloric acid can i.a. removed so that they can be sucked into the water in an absorption system let, where the great difference between the partial pressure of hydrochloric acid and the Sulfur dioxide the absorption of hydrochloric acid without significant sulfur dioxide losses enables. In the ordinary calcium sulphite process, without sulfur recovery, It is of course not necessary to remove the chlorine, but the hydrochloric acid goes off with the flue gases.
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Das Auftreten vpn Chlorkorrossion ist an sich offensichtlich, besonders bei Eindampfung der Ablauge, wobei das pH während der Eindampfung immer niedrig und die Temperatur, besonders bei der Dicklaugenstufe, gewöhnlich hoch ist. In der Praxis ist festgestellt worden, besonders in den Natronzellstoffabriken auf der Westküste Nordamerikas, in deren Chemikalienzirkulation wegen dem Meertransport des Holzes, Chlorid angereichert wird, dass die Chloridkorrossion an sich kein unüberwindbares Problem darstellt, wenn das pH der Lauge hoch ist. Bei,diesem Verfahren wird die erwähnte Erfahrung ausgenutzt und die Lauge vor der Eindampfung neutralisiert. Die Neutralisierung kann je nach der waltenden Temperatur, dem pH und den Chloridstarken, entweder an einer oder auch an mehreren Stellen des Prozesses durchgeführt werden und auch entweder auf ein Mal oder in Stufen, wobei besonders das Verbleiben des Ammoniaks in der Lauge eigene Forderungen auf die Wahl der Neutralisierungsmethode stellt. Bei Herstellung von Nebenprodukten aus Sulfitablauge durch den Gährungsprozess wird auch jetzt eine leichte Neutralisierung vorgenommen, die bei diesem Verfahren nach der Gährung in Zusammenhang mit der Eindampfung zweckmässig mit Ammoniak komplettiert werden kann und wobei auch zum Teil das gewöhnlich angewandte Neutralisierungsmittel, Kalziumkarbonat, mit Ammoniak auch vor der Gährung ersetzt werden kann, wobei das Ammoniak gleichzeitig auch als Nutrition wirkt und die Auflagerung von Gips auf den Wärmeflachen der Eindampfanlage abnimmt. In sämtlichen Fällen kann die Neutralisierung mit Kochbase begonnen und mit Ammoniak komplettiert werden, oder auch kann hierfür Ammoniak allein verwendet werden.The occurrence of chlorine corrosion is inherently obvious, especially with evaporation the waste liquor, the pH being always low during evaporation and the temperature usually high, especially in the thick liquor stage. In practice has been noted, particularly in the soda pulp mills on the west coast North America, in whose chemical circulation due to the sea transport of the wood, Chloride is enriched, so that the chloride corrosion per se is not insurmountable Problem when the pH of the liquor is high. With, this procedure the experience mentioned is used and the lye is neutralized before evaporation. The neutralization can, depending on the prevailing temperature, the pH and the chloride strengths, either at one or at several points in the process be carried out and also either all at once or in stages, being particularly the fact that the ammonia remains in the lye makes its own demands on the choice of the neutralization method. In the production of by-products from sulphite waste liquor due to the fermentation process, a slight neutralization is now carried out, which in this process after fermentation in connection with the evaporation can expediently be completed with ammonia and also for Part of the commonly used neutralizing agent, calcium carbonate, with ammonia can also be replaced before fermentation, with the ammonia at the same time also acts as nutrition and the deposition of plaster of paris on the heating surfaces of the Evaporation plant decreases. In all cases, neutralization with Kochbase started and completed with ammonia, or ammonia alone can be used for this.
Die verunreinigende Wirkung des Eindampfkondensates wird durch die vorerwähnte . Neutralisierung wesentlich vermindert. Schon lange ist bekannL, dass dir Neutral isierung der Ablauge in Zusammenhang mit der Eindampfung die organischen Säuren als Salze in der Ablauge bindet, wobei die Destillation der erwähnten Säuren in das Eindampikondenaat verhindert wird. Auf diese Weise wird, vom Fall abhängend, für das Eindampfkondensat eine Verminderung von 30...70 "L des biochemischen Sauerstoifbedarfs erzielt. Durch Aufteilung der Kondensate in bekannter Weise in verschiedene Fraktionen und durch Abtrennung derjenigen Fraktionen, in welche die übrigen flüchtigen organischen Verbindungen, wie Metanol, Furfural usw. angereichert werden, und durch ZurUckleitung dieser Fraktion, die meistens auch eine merkbare Menge Schwefeldioxyd enthält,, in den Prozess, gerne zur Herstellung von Kochlauge, kann die Verunreinigungswirkung des Eindampfkondensates beinahe ganz beseitigt werden. Zur Aueformung dieses Verfahrens gehört, dass die erwähnten flüchtigen Stoffe aus dem Chemikalienkreislauf, z.B. durch Destillation, aus dem Abgasenkondensat, in welches sie sich auf natürliche Weise anreichern, entfernt werden.The polluting effect of the evaporation condensate is caused by the aforementioned. Neutralization significantly reduced. It has long been known that the neutralization of the waste liquor in connection with the evaporation binds the organic acids as salts in the waste liquor, whereby the distillation of the acids mentioned in the evaporated liquor is prevented. In this way, depending on the case, a reduction of 30 ... 70 "L of the biochemical oxygen requirement is achieved for the evaporation condensate. By dividing the condensates in a known manner into different fractions and by separating those fractions into which the other volatile organic compounds such as methanol, furfural, etc. are enriched, and by returning this fraction, which usually also contains a noticeable amount of sulfur dioxide, to the process, preferably for the production of cooking liquor, the polluting effect of the evaporation condensate can be almost completely eliminated belongs that the volatile substances mentioned are removed from the chemical cycle, for example by distillation, from the exhaust gas condensate in which they accumulate naturally.
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