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Verfahren zur Trennung der durch Fällungsmittel aus Sulfitablauge
der Zellstoffherstellung abgeschiedenen organischen und anorganischen Stoffe Den
Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Trennung der durch Fällungsmittel
aus Sulfitablauge der Zellstoffherstellung abgeschiedenen organischen und anorganischen
Stoffe.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, zur Gewinnung der organischen
Substanzen aus Fette, Öle, Kasein, Seife, Fleisch, Fellteile enthaltenden Abwässern,
so z. B. aus den Abwässern der Häutebehandlung, Tuch- und Wollwäschereien, die organischen
Substanzen von der übrigen Flüssigkeit nach dem Schäumschwimmverfahren zu trennen,
wobei die abzuziehenden organischen Bestandteile dem obenschwimmenden Schaum anhaften
und mit diesem abgezogen werden können.
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Weiter hat man die Anwendung des Schaumschwimmverfahrens schon zur
Trennung von Erzen von der mitgeführten Gangart vorgeschlagen. Hierbei führt der
Schaum unter Zurücklassung der Gangart die wertvollen Bestandteile des Erzes mit
sich, welche durch Abheben des Schaumes gewonnen werden können.
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Die Erfindung besteht nun in der Anwendung des Schaumschwimmverfahrens
zur Trennung der durch ein bekanntes Fällungsmittel, wie Calciumhydroxyd oder Hydroxyde
von Metallen, deren schwefligsaure oder schwefelsaure Salze in Wasser unlöslich
sind, aus der Sulfitablauge der Zellstoffherstellung abgeschiedenen organischen
und anorganischen Substanzen.
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Dieser Niederschlag ist eine Mischung von organischen Substanzen und
Kristallen von Calciumsulfit, Calciumsulfat und vielleicht etwas Calciumsalzen von
organischen Säuren zusammen mit etwas Magnesiumhydroxyd. Die gefällte organische
Substanz ist wahrscheinlich der Ligninbestandteil des Holzes, welcher bei der Verseifungsreaktion
auf die Sulfosäurekombinationen, in welchen er in der Lauge enthalten ist, gefällt
wird. Zusammen mit diesem kann ein Teil der Kohlehydrate sein, welche durch die
Wirkung des Reaktionsmittels auf Zusatzprodukte der Kohlehydrate gefällt werden.
-Das Calciumsulfit, das Calciumsulfat und alle Calciumsalze von organischen Säuren
sowie das Magnesiumhydroxyd sind Reaktionsprodukte, welche infolge ihrer Schwerlöslichkeit
aus der Lösung ausgeschieden werden.
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Diese Substanzen werden im folgenden als gefällte organische Substanzen
bezeichnet. Die verbleibende Lauge (Filtrat) enthält noch einige nicht gefällte
organische Substanzen. Dieses sind wahrscheinlich Kohlehydrate verschiedener Art.
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Diese Masse von niedergeschlagenen Substanzen ist wertlos, solange
sie nicht von- der Lauge abgeschieden ist, und dann ist sie von geringem Wert, solange
sie nicht in einem gewissen Maße in ihre Bestandteile zerlegt ist. Diese Scheidung
muß im wesentlichen in der Absonderung der gefällten organischen Substanzen von
den gefällten anorganischen Substanzen bestehen.
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Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die aus den gefällten
Stoffen und der
Restlauge bestehende Aufschwämmung in an sich bekannter
Weise nach Art des Schaumschwimmverfahrens unter Zuführung von Luft mechanisch bewegt
wird, so daß die organischen Stoffe mit dem erzeugten Schaum und die anorganischen
Stoffe mit der Restlauge abgeführt und dann von ihr getrennt werden.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist durchaus einfach und billig
und sehr ergiebig an verwertbaren Produkten.
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Das abgezogene organische Produkt kann als Brennstoff und für andere
Zwecke Verwendung finden. Das erhaltene anorganische Produkt enthält Kalk und Schwefel
in einer solchen Form, welche eine Verwendung desselben zur Herstellung frischer
Kochsäure ermöglicht. Die aus dem Prozeß verbleibende Lauge enthält vor allem Kohlehydrate,
welche für Gärungszwecke oder auch für andere Zwecke Verwendung finden können. Diese
verbleibende Lauge kann auch zur Bereitung der Kochsäure Verwendung finden, so da.ß
sie nochmals den Digestionsprozeß durchmacht.
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Auf der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
dargestellt.
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Es zeigt Abb. i eine Draufsicht und Abb. 2 einen Längsschnitt des
Apparates, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. z und Abb. 4 einen Schnitt
nach Linie q-4 der Abb. 2.
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Die Vorrichtung hat einen langen schmalen Trog oder Bottich 5 mit
geeigneten Abteil- und Führungswänden. In dem Bottich 5 sind Rotoren 6, 7, 8, 9
und =o angeordnet. Jeder dieser Rotoren bewirkt eine mechanische Bewegung und Inberührungbringen
mit Luft des zu behandelnden Materials. Die Rotoren bestehen aus einer Anzahl von
Scheiben, die teilweise in die Lauge eintauchen. Die Scheiben sitzen auf einer gemeinsamen
Welle (Abb.4).
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An einem Ende des Bottichs ist ein Sinkabteil =i für den Schaum vorgesehen,
in welchem der Schaum mit seiner Ladung an gefällten organischen Substanzen sich
als Flüssigkeit absetzt. Als solcher wird er zu einem Oliverfilter i2 o. dgl. weitergeführt
Am entgegengesetzten Ende des Bottiches ist ein Sinkkasten 13 angeordnet, in welchem
sich die niedergeschlagenen anorganischen Substanzen absetzen und aus welchem sie
durch die Pumpe 14 und den von Hand kontrollierten Behälter 15 abgezogen
werden.
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Ferner sind zwei zylindrische Behälter 16 und =7 vorgesehen mit einem
Auffüllbehälter 18 für das Kalkreagenz. In einem Behälter befindet sich das Kalkreagenz
und in dem anderen die zu behandelnde Sulfitlauge. Jeder Behälter ist mit einer
Pumpe =g versehen, mittels welchen abgemessene Mengen des Reagenzes und der Sulfitlauge
gemischt und der mittleren oder Reaktionszelle 20 mit Rotor zugeführt werden können.
In dieser Zelle wird gewöhnlich die Reaktion vollendet, oder es können auch, wenn
dies gewünscht wird, weitere Mittel zwischen den Behältern und der Zelle 2o angeordnet
werden, welche eine mechanische Bewegung während der Reaktionszeit hervorrufen,
um eine größere Wirksamkeit des Kalkreagenzes zu erzielen.
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In der mittleren Rotorzelle wird die Charge durch den Rotor 6 in Schaum
verwandelt, und dieser Schaum mit dem Gehalt an organischen Substanzen bewegt sich
über die Scheidewand 21 in die nächste Rotorzelle 22.
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Der Rotor 7 in der zweiten Zelle 22 verwandelt die Lauge in der Zelle
ebenfalls in Schaum. Dieser gebildete Schaum mit seinem vermehrten Gehalt an organischen
Substanzen bewegt sich über die Scheidewand 23 in die nächste Zelle 24. In dieser
Zelle wird die darin enthaltene Lauge durch den Rotor 8 in Schaum verwandelt. Aus
der Zelle 24 tritt der Schaum über die Scheidewand 25 in den Sinkbehälter =i über.
Die restliche Lauge aus den Zellen 2o, 22 und 24, welche besonders reich an gefällten
anorganischen Substanzen ist, setzt sich in dem Kanal 96 am Boden des Behälters
5 ab.
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Der organische Niederschlag, welcher sich in der. Lauge in Schwebe
befindet, wird durch eine Rohrleitung mit Ventil 27 zu dem Filter i2 geführt, von
welchem aus der Ligninniederschlag zu einem Transportband 28 abgeführt wird. Die
Lauge in dem Filter wird durch eine Pumpe 29 abgezogen und durch Leitung
30 in einen Schwimmbehälter 31 befördert. Aus diesem Behälter wird das Kohlehydratfütrat
zum Teil durch Leitung 32 abgezogen und zum Teil durch Leitung 33 in den Kanal 26
abgeführt. Die Flüssigkeit in dem Kanal 26 fließt in einer gemeinsamen Richtung
gegen den Sinkbehälter 13, wobei die leichteren Teile der Flüssigkeit nach oben
steigen und durch die Rotoren 9 und =o in den Zellen 34 und 35 in Schaum umgesetzt
werden, welcher über die Scheidewände 36 und 37 in die Zelle 20 übertritt.
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Der Satz in dem Kanal 26 wird durch eine Pumpe 38 und Leitung
39 in einen Schwimmbehälter 40 gehoben, aus welchem ein Teil durch ein Rohr 41 in
den Sinkbehälter 13 abgeführt wird, während der Rest durch Rohre 42 und Durchgang
43 zu dem Kanal in der Nähe der Saugöffnung der Pumpe 38 zurückgeführt wird.
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Der Behälter 13 wird immer so hoch mit Material gefüllt gehalten,
daß er wenigstens bis zur Öffnung der Umgehungsleitung 44 reicht. Durch diese
kann die obere Flüssigkeitsschicht, welche noch organische Bestandteile enthalten
kann, wenn dies gewünscht wird, zu dem Abteil 45 des Bottichs und von diesem aus
zu den Rotorzellen 34, 35 zurückgeführt werden. Die Leitung 44 ist mit einem Ventil
47 versehen;
durch welches der Rückfluß geregelt werden kann.
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Aus dem Sinkkasten 13 wird die Flüssigkeit mit den in ihr in Schwebe
befindlichen anorganischen Substanzen durch eine Pumpe 1q. in den Behälter 15 befördert.
Aus diesem können sie durch eine Leitung 48 mit Ventil 5o abgezogen werden, oder
sie können durch eine Leitung 49 zu der Pumpe 1q. zurückgeführt werden, so däß die
Flüssigkeit sich im Kreislauf durch die Pumpe bewegt.
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Die Rotoren werden in der angezeigten Pfeilrichtung bewegt und werden
durch die Riemen 51 vom Motor 52 aus angetrieben. Die Pumpen werden zweckmäßig
durch einen besonderen Motor getrieben.
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Wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, besitzt der Apparat geeignete
Mittel zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, durch welches die aus
der Sulfitlauge niedergeschlagenen organischen Substanzen infolge ihres Bestrebens,
sich mit Schaum zu vermischen und von diesem tragen zu lassen, zu einem Abzugspunkt
befördert werden, und die niedergeschlagenen anorganischen Substanzen zu einem anderen
Abzugspunkt befördert werden, und zwar dadurch, daß ihnen das Bestreben fehlt, sich
mit Schaum zu vermischen, und weil sie ein größeres Sinkbestreben haben. Ferner
besitzt der Apparat Mittel, um die festen Endprodukte von der Lauge zu trennen.