DE632403C

DE632403C - Verfahren zur Verhuetung der Verkrustung von Heizflaechen beim Eindampfen von Sulfitzellstoffablauge

Info

Publication number: DE632403C
Application number: DEM130347D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Gensecke
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1935-03-06
Filing date: 1935-03-07
Publication date: 1936-07-07

Description

Verfahren zur Verhütung der Verkrustung von Heizflächen beim Eindampfen von Sulfitzellstoffablauge Bei der Eindampfung von Ablaugen der Sulfitzellstoffabrikation zeigt sich als Mißstand, daß die Heizflächen rasch inkrustieren. Die Krusten bestehen hauptsächlich aus Gips. Ihre Entfernung durch mechanische oder chemische Mittel ist zeitraubend und kostspielig. Eine wirtschaftliche Lösung des Problems der Krustenverhütung wurde bisher nicht gefunden, Das nachstehend beschriebene Verfahren geht von der bekannten Tatsache aus, daß die Löslichkeit von Gips in Wasser mit steigenden Temperaturen abnimmt, daß also durch bloße Erhitzung eine Gipsabscheidung erreicht werden kann. Es liegt die Vermutung nahe, daß Sulfitzellstoffablaüge, die noch organische und anorganische Bestandteile aufweist, sich ähnlich verhält. Dies trifft in der Tat zu. Untersucht man aber den Gipsgehalt einer gesättigten Sulfitzellstoffablauge und vergleicht ihn mit dem Gehalt einer gesättigten wässerigen Lösung, so findet man, daß der Gehalt der Sulfitzellstoffablauge an Gips etwa zwanzigmal so groß ist wie der Gehalt in reinem Wasser. Es wären also bei der Erwärmung der Sulfitzellstoffablauge recht erhebliche Gipsmengen auszuscheiden. Wenn z. B. das Eindickungsverhältnis vom Sättigungszustand an gerechnet i :.4 ist, so müßten 7 5 °/o des Gehaltes an Krustenbildnern, der 309/1 beträgt, ausgeschieden werden: I-Iierzu wären Erwärmungen nötig, welche praktisch nicht in Betracht kommen.
Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß es genügt, wenn man nur einen kleinen Bruchteil von 16 bis 25°/" derjenigen ,Menge an Krustenbildnern abscheidet, die sich aus dem Eindickungsgrad ergibt, d. h. die nach Maßgabe des, Eindickungsverhältnisses abgeschieden werden müßte, um bei der nachfolgenden Eindampfung keine Ausscheidung mehr zu bekommen. Um 16 bis 25 °/a an Krusten#bildnern auszuscheiden, genügt es, eine ungesättigte Rohlauge von etwa 5° B6 vor Einführung in die Verdampferanlage auf i 7o' C zu erhitzen, um bei einer Eindickung auf 2o'/, des Anfangsvolumens jegliche Gipsausscheidung zu vermeiden. Geht man von einer vor Einführung in die Verdampferanlage bis zur Sättigung in bezug auf gelöste Krustenbildner eingedickten Lauge aus, so ist eine Erhitzung auf 16o° C erforderlich, um bei der. weiteren Eindampfung eine Inkrustation zu vermeiden.
Der Grund für das auf den ersten Blick eigenartige Verhalten der Sulfitzellstoffablauge ist darin zu erblicken, daß der Gipsgehalt eine Funktion nicht nur der Temperatur, sondern auch der Konzentration der Lauge ist, derart, daß der Gipsgehalt um so größer sein leann, je größer die Konzentration, d. h. je geringer der Wassergehalt. des Lauge ist. Man versteht dies, wenn man von der Tatsache ausgeht, daß in gesättigter Sulfitzellstoffablaugpetwä nvanzigmal so viel Gips gelöst sein kann..'" wie in Wasser. Der Grund dafür ist zweife:: i los die Anwesenheit anderer Bestandteile, die außer dem Gips in der wässerigen Lösungvorhanden sind. Steigert man den prozentualen Gehalt dieser Substanz durch Eindampfung, so steigt damit die Fähigkeit, Gips in Lösung zu halten.
Die vorstehend. beschriebene Beharndlungsweise erfordert nur die Wärme, die notwendig ist, um die Lauge auf 166 oder 170' C zu erhitzen. Dieser Wärmeaufwand ist wirtschaftlich durchaus tragbar. Überdies kann die Wärme fast vollständig nutzbar gemacht werden, wenn man die Lauge, nachdem sie das Druckerhitzungsgefäß verlassen hat, durch Entspannung abkühlt und den bei der Entspannung gebildeten Wasserdampf in bekannter Weise zur Beheizung der Eindampfanlage oder zu anderen Zwecken verwendet.
Beispiele z. iooo ccm Sulfitzellstoffablauge von 4,8" Be wurden im Autoklaven auf 17o° C erhitzt, danach wieder abgekühlt. Die Ausscheidung betrug 2,O2 g. Die Analyse der Lauge vor der Erhitzung ergab einen Gehalt an Ca0 -!- CaS 04 von z7,2 9/l. Nach der Erhitzung wurde auf i56 ccm entsprechend 22° Be eingedampft. Es zeigte sich keinerlei Ausscheidung.
Dieselbe Lauge wurde ohne vorherige Erhitzung eingedampft, wobei sich folgendes ergab: -

Vol. 0B6 Abscheidung

Ccm g

looo 4,8 -.

800 6,4 -

6oo 8,3 -

400 13,0 407

I50 23,0 2,08

Die graphische Auswertung zeigt, daß die Abscheidung bei einem Volumen von 58o ccm beginnt, daß also bei diesem Volumen der Sättigurngszustand vorhanden ist. Der Eindickungsgrad, vom Sättigungspunkt .an gerechtnet, ist also 58oji5o.
Von den vorhandenen 17,2 g Ca0 + CaS04 hätten bei gleichbleibender Lösefähigkeit =7,2.(580-150) /58o ° 12,7 g ausgeschieden werden müssen. Bei d.°_r Erhitzung setzten sich 2,o2 g ab, das sind 15,9 °/o von r2,7 g.
': 2. 500 ccm auf io" B6 eingedampfte Sul-,F ".. #;.
fZ t-U ' Ilstoffahlauge wurden im Autoklaven auf C erhitzt. Die Ausscheidung betrug Die weitereEindampfung auf i8occin qjritsprechend 22" Be geschah ohne irgendwefihe Ausscheidung.
Allgemein sei noch bemerkt, daß die angegebenen Zahlen in den Beispielen für eine in der Praxis normale Beschaffenheit der Sulfit-. zellstoffablauge gelten, so daß bei Abweichungen eine entsprechende Toleranz bei diesen Werten zu berücksichtigen sein wird.
Bei bekannten Verfahren zur Wärmebehandlung von Sulfitzellstoffablauge dient die Erwärmung einem gänzlich anderen Zweck als beim Verfahren nach der Erfindung. In den bekannten Fällen handelt es sich entweder um eine Entsäuerung, also Neutralisation der Ablauge, oder um die Wiedergewinnung der in der Ablauge enthaltenen freien schwefeligen Säure oder darum, durch die Wärmebehandlung der organischen Bestandteile zu verkohlen und mechanisch von der Flüssigkeit zu trennen, ohne daß in den letztgenannten Fällen eine Eindampfung überhaupt bezweckt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhütung der Verkrustung von Heizflächen beim Eindampfen 'von Sulfitzellstoffablauge, gemäß dem Krustenbildner, insbesondere Gips, durch mittelbare Erhitzung mit einem beliebigen Heizmittel oder durch unmittelbare Erhitzung mittels Dampf in einem Druckgefäß vor Einführung der Lauge in die Verdampferanlage abgeschieden werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhitzungstemperatur so gewählt wird, daß nur 16 bis 25 % derjenigen Menge an Krustenbildnern ausgeschieden werden, die sich .aus dem Eindickungsgrad ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die an Krustenbildnern ungesättigte Rohlauge vor Einführung in die Verdampferanlage auf 17o° C erhitzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohlauge vor Einführung in die Verdampferanlage zunächst bis zur Sättigung in bezug auf gelöste Krustenbildner eingedickt und danach auf 16o" C erhitzt wird.