DE308144C

DE308144C -

Info

Publication number: DE308144C
Application number: DENDAT308144D
Authority: DE
Priority date: 1917-05-10
Also published as: US1361506A

Description

KAISERLICHES A₁

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

·- JVi 308144 KLASSE 55 b. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. April 1917 ab..

Vorliegende Erfindung betrifft die Behandlung von Ablaugen der Sulfitzellulosefabriken zu dem Zweck, die organischen und unorganischen Bestandteile derselben abzutrennen.

S Ein Verfahren für den gleichen Zweck ist in der deutschen Patentschrift 266096 beschrieben. Danach wird die in der Ablauge enthaltene schweflige Säure in' Schwefelsäure umgewandelt, wodurch das Kalziumlignosulfit

ίο zersetzt und gefällt wird. Dieses Verfahren wird unter hohem Druck und bei hoher Temperatur, vorzugsweise unter Einführung von Luft in das Reaktionsgefäß zwecks Erhöhung des Druckes und zur Sicherung der Oxydation ausgeführt.

Die Sulfitzelluloseherstellung wird gegenwärtig auf verschiedene Art durchgeführt, so daß die Ablauge auch verschiedene Zusammensetzung und Beschaffenheit aufweist und sehr häufig nur eine kleine Menge freier schwefliger Säure enthält. Wird die Ablauge zur Gewinnung von Alkohol benutzt, so enthält sie überhaupt keine freie schweflige Säure. Dann ist es erforderlich, die nötige Menge Schwefelsäure zur Einleitung der erwähnten Reaktion zuzusetzen, z. B. 0,1 bis 0,5 Prozent, um den Prozeß einzuleiten.

Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahren wird nun Säure zu dem Inhalt der Reaktionsbehälter in der Weise zugesetzt, daß zur Erzeugung des nötigen Druckes in den Behälter saure Gase eingeführt werden. Solche Gase oder Dämpfe sauren Charakters sind z. B. die Gase eines Sulfitkochers, die zur Druckminderung gerade abgeblasen werden sollen. Man kann zweckmäßig in der Weise verfahren, daß man die Gase in den zur Zersetzung der Ablauge benutzten Autoklaven unter einem Überdruck von ι Atm. einführt und die Flüssigkeit alsdann erhitzt. Sobald die Lauge die nötige Temperatur (etwa 170 bis 20o° C) erlangt hat, wird die schweflige Säure augenblicklich durch Selbstoxydation unter Abscheidung freien Schwefels in Schwefelsäure umgewandelt. Die so gebildete Schwefelsäure vollendet in üblicher Weise die Reaktion in der Lauge.

Die Umwandlung der schwefligen Säure in Schwefelsäure, und zwar entsprechend der Gleichung: 3 SO₂ = 2 S O₃ + S, ist z. B. durch die Veröffentlichungen von Gärtner und Berthelot bekannt und auch von Prof. P. Klason in Verbindung mit Versuchen, betreffend die Eigenschaften der Sulfitablauge, studiert worden. Indessen wurde die Reaktion nur bei niedrigeren Temperaturen (zwischen 135 bis 140 ° C) studiert. Dabei braucht die in den Laugen enthaltene schweflige Säure 8 bis 10 Stunden zu ihrer Umwandlung im Sinne der erwähnten Gleichung. Das Verfahren für den industriellen Betrieb wäre so unmöglich, da die Kosten zu groß sein würden. Bei dem neuen Verfahren werden Temperaturen von etwa 190 ° C und ein Druck von ungefähr 20 Atmosphären angewendet, wodurch eine augenblickliche Umsetzung erzielt wird.

Es ergab sich, daß von den oben erwähn-

(■2. Auflage, ausgegeben am 5. November igiS.I

• ten Abgasen nicht nur die schweflige Säure bei der Zersetzung des Kalziumlignosulfits wirksam ist, sondern daß auch Säuren, wie Ameisensäure, Essigsäure und andere saure

5 organische Verbindungen an dem Prozeß' tätigen Anteil nehmen. Wenn solche der schwefligen Säure beigemischt sind, ist von dieser letzteren nur eine kleine Menge nötig, um die Ablauge zur Zersetzung genug sauer

ίο zu machen.

Das neue Verfahren kann in ähnlicher Weise ausgeführt werden, wie es in der deutschen Patentschrift 266096 beschrieben wurde. Sobald die Temperatur und der Druck dienötige Höhe erlangt hat, werden die Lignosulfinverbindungen in Ligninsubstanzen und unorganische Metallsalze und schweflige Säure zersetzt.

Bei der Ausführung des Verfahrens im Fabrikbetriebe, wobei eine Anzahl von Autoklaven benutzt wird, kann die erforderliche Menge der schwefligen Säure verringert werden, indem man die freigemachte und nicht oxydierte schweflige Säure von einem Auto-

kiaven. nach einem anderen überträgt.

Bei einer um etwa 50⁰ C über Autokläventemperatur gesteigerten Temperatur in Gegenwart von Luft verbrennt der bei der Zersetzung mit den Gasen sublimiereride Schwefei, und eine äquivalente Menge schwefliger Säure bildet sich. Die zu diesem Zweclk'erforderliche'Luft kamrin den Autoklaven oder besser in die Abgäserohre eingeführt· werden, wo sie mit dem Schwefligsäuregas gemischt wird und dann die erwähnte Oxydation des Schwefels veranlaßt, sobald das Gas erhitzt wird. Kleine Mengen von Kalzium- und Natriumsulfiten, die in der Lauge vorhanden sind, werden, wie oben angegeben, zersetzt und bilden dann schwefelsaure Salze und Sulfide. Die Sulfide erzeugen mit der während der Reaktion gebildeten Schwefelsäure Schwefelwasserstoff. Letzterer bildet zusammen mit freier schwefliger Säure eine weitere Menge von kolloidalem Schwefel, der in der vorbeschriebenen Weise in schweflige Säure umgewandelt wird.

Daraus ergibt sich, daß bei dem neuen Verfahren der Zusatz von freier schwefliger ■Säure, außer beim Beginn des Prozesses in dem.ersten Autoklaven; nicht- erforderlich ist. Bei der Zersetzung .der Lauge wird späterhin mehr freie schweflige Säure erhalten, die dann für den nächsten Autoklaven benutzt wird. Ganz erhebliche Mengen schwefliger Säure können überdies auf solche Weise zur Benutzung im Sulfitprozeß wiedergewonnen werden.

Um durch die Benutzung von aus den Kochern erhaltenen Gasen in den Autoklaven eine noch größere Wirkung zu erzielen, kann atmosphärischer Sauerstoff oder ein anderes Oxydationsmittel während des Zersetzungsprozesses eingeführt werden, wodurch eine noch stärkere Säurebildung erzielt wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von wertvollen organischen und unorganischen Stoffen durch Erhitzen von Sulfitzelluloseablaugen in Autoklaven, dadurch gekennzeichnet, daß jn den die zu behandelnde Ablauge enthaltenden Autoklaven Gase oder Dämpfe sauren Charakters, hauptsächlich schweflige Säure, eingeführt werden, so daß in dem Autoklaven ein Druck, der wesentlich höher ist als der der Autoklaveninnentemperatur entsprechende Dampfdruck, erzielt wird.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den die zu behandelnde Ablauge enthaltenden Autoklaven Abgase oder Dämpfe aus Sulfitzellulosekochern eingeführt werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - daß die zu verarbeitende Ablauge in einer Reihe hintereinandergeschalteter und mit Gas aus dem jeweils vorgeschalteten Autoklaven beschickter Druckkessel erhitzt wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den die zu behandelnde Lauge enthaltenden Autoklaven die Gase oder Dämpfe saurer Beschaffenheit in Mischung mit einem Oxydationsmittel, wie z. B. Luft, zugeführt 'werden.