DE977659C - Process for the recovery of waste liquors from semi-chemical pulp digestion - Google Patents
Process for the recovery of waste liquors from semi-chemical pulp digestionInfo
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Description
Verfahren zur Verwertung von Ablaugen aus halbchemischen Zellstoffaufschlüssen Beim Herstellen von vollchemischer Fasermasse oder Zellstoff und halbchemischer Fasermasse oder Halbzellstoff wird das zu Hackschnitzeln zerkleinerte Holzmaterial in größeren oder kleineren Mengen mit Lösungen aus Chemikalien, wie z. B. Natriumhydroxyd, Natriumsulfid, Natriumsulfit oder Mischungen dieser Stoffe, getränkt und gekocht. Beim Herstellen von Zellstoff ist die Kochzeit lang, und etwa die Hälfte des Holzmaterials geht dabei in die Lösung, so daß diese große Mengen brennbarer Stoffe aufnimmt. Die von den Kochern abgeschiedene Ablauge und das beim Auswaschen der Fasermasse in bekannter Weise nach dem Gegenstromprinzip erhaltene Abwasser können deshalb nach einiger Eindampfung leicht verbrannt werden. Beim Verarbeiten zu einer halbchemischen Masse ist dagegen die Kochzeit kurz, so daß nur etwa a5 % des Holzes in Lösung gehen. Die Ablauge sowie das beim Auswaschen abgeschiedene Abwasser enthalten dabei eine so kleine Menge brennbarer Stoffe, daß eine Eindampfung und Verbrennung allzu kostspielig und deshalb praktisch nicht ausführbar ist. Die Lauge mit den aufgelösten Holzbestandteilen wird deshalb in die Vorfluter abgeleitet und verunreinigt diese, wobei die verwendeten Chemikalien restlos verlorengehen.Process for the recovery of waste liquors from semi-chemical pulp digestions When producing fully chemical pulp or pulp and semi-chemical The wood material chopped into wood chips is made from pulp or semi-cellulose in larger or smaller quantities with solutions of chemicals such as B. Sodium Hydroxide, Sodium sulphide, sodium sulphite or mixtures of these substances, soaked and cooked. When making pulp, the cooking time is long, and about half that of the wood material goes into the solution, so that it absorbs large amounts of flammable substances. The waste liquor separated by the digesters and that when washing out the fiber mass Wastewater obtained in a known manner according to the countercurrent principle can therefore easily burned after some evaporation. When processing to a semi-chemical On the other hand, the cooking time is short so that only about a5% of the wood dissolves. The waste liquor and the waste water separated out during washing contain a so small a quantity of flammable substances that evaporation and incineration are all too costly and is therefore not practically feasible. The lye with the dissolved wood components is therefore discharged into the receiving waters and contaminates them, with the used Chemicals are completely lost.
Die Erfindung bezweckt, die Verunreinigung der Vorfluter zu vermeiden und die brennbaren Stoffe zu verwerten, vorzugsweise unter Wiedergewinnung der Chemikalien.The invention aims to avoid contamination of the receiving waters and to recycle the combustible materials, preferably with recycling of the chemicals.
Es ist bei der Herstellung von Halbzellstoff bereits bekannt, zum Aufschluß des Rohstoffs nur geringe Laugenmengen zu verwenden, um nach dem Deflbrieren eine verhältnismäßig konzentrierte Ablauge zu erhalten, die jedoch bisher nur zusammen mit Sulfatzellstoffablauge verbrannt wurde.It is already known for the production of semi-pulp Digestion of the raw material to use only small amounts of lye after Deflbrate To get a relatively concentrated waste liquor, but so far only together was incinerated with sulphate pulp liquor.
Außerdem ist es beim Entlaugen von Zellstoff bereits bekannt, den Stoff in einer mehrstufigen Waschvorrichtung zu entlaugen, in welcher der Stoff bei hoher Stoffdichte im Gegenstrom mit geringen Mengen Waschflüssigkeit gewaschen und zwischen den Waschstufen durch Abpressen entwässert und aufgelockert wird.In addition, it is already known in pulp leaching that To dehydrate the substance in a multi-stage washing device, in which the substance Washed in countercurrent with small amounts of washing liquid at high consistency and is drained and loosened between the washing stages by pressing.
Die Erfindung, welche sich auf ein Verfahren zum Abscheiden und zur weiteren Behandlung von Ablauge beim Herstellen von halbchemischer Fasermasse bezieht, besteht darin, daß zum chemischen Aufschluß nur eine geringe Laugenmenge verwendet, die Stoffmasse nach dem Deflbrieren in eine mehrstufige Waschvorrichtung übergeführt wird, in welcher sie bei hoher Stoffdichte und im Gegenstrom mit geringen Mengen Waschflüssigkeit gewaschen und zwischen den einzelnen Waschstufen durch Pressen stark entwässert und wieder aufgelockert wird, und die dadurch erhaltene, wenig verdünnte Ablauge eingedampft und verbrannt wird.The invention, which relates to a method for deposition and for further treatment of waste liquor in the manufacture of semi-chemical fiber pulp, consists in the fact that only a small amount of lye is used for chemical digestion, After deflbration, the pulp is transferred to a multi-stage washing device is, in which it is at high consistency and in countercurrent with small amounts Wash liquid washed and pressed between the individual washing stages is heavily drained and loosened up again, and the resulting little diluted waste liquor is evaporated and incinerated.
Da die Einzelmerkmale, niedriges Laugenverhältnis (ohne flüssige Phase) bei der Kochung, Defibrieren, Waschen im Gegenstrom bei hoher Stoffdichte, geringe Waschwassermengen, Entwässern und Auflockern während der Wäsche, Eindampfung und Verbrennung der Ablauge, in Verbindung mit der Herstellung von entweder Zellstoff oder Halbzellstoff als an sich vorbekannt vorausgesetzt werden, besteht die Erfindung in der Gesamtkombination der im Anspruch aufgeführten, an sich bekannten Merkmale, die nur in der Kombination zu einer Ablauge führen, die eine wirtschaftlich tragbare Aufarbeitung und Rückgewinnung der Chemikalien ermöglicht.Since the individual characteristics, low alkali ratio (without liquid phase) when cooking, defibrating, washing in countercurrent with high consistency, low Washing water quantities, dewatering and loosening during washing, evaporation and Incineration of the waste liquor, in connection with the production of either pulp or semi-pulp are assumed to be known per se, the invention exists in the overall combination of the features listed in the claim, known per se, which only in combination lead to a waste liquor that is economically viable Processing and recovery of the chemicals made possible.
Das Verfahren nach der Erfindung kann beispielsweise in der folgenden Weise durchgeführt werden. Ein Laubholz wird in kleine Hackschnitzel zerteilt und in einem Imprägnierapparat mit Natronhydroxyd imprägniert, wobei nur eine so kleine Menge Flüssigkeit, z. B. z Gewichtsteil zu z Gewichtsteil Holz, über das Holz gespritzt wird, daß alle Flüssigkeit vom Holz aufgesaugt wird. Das so imprägnierte Holzmaterial wird dann in einem Silo 2 Tage lang gelagert, wobei die Lauge auf das Holz auflockernd einwirkt. Die Holzschnitzel werden hiernach einer rohrförmigen Vorkammer eines Defibrators zugeführt und bis etwa to at Dampfdruck erhitzt, während sie mittels einer Förderschnecke gegen den Defibrator verschoben wird. Vor oder nach dem Eintritt in die Vorkammer können die Holzschnitzel noch mit einer solchen Menge Natronlauge angefeuchtet werden, die das Holzmaterial aufzusaugen vermag. Nach Erhitzung von etwa ro bis 2o Minuten gelangt das Holz in den Defibrator, worin das jetzt durch die Erhitzung noch mehr aufgelockerte Holz zerfasert wird, entweder durch Vermahlung zwischen Mahlscheiben oder durch plötzliche Verminderung des Druckes auf Atmosphärendruck. Die so erhaltene Fasermasse kann, wenn die aufgenommene Ablaugemenge genügend ist, in einer ersten Presse, vorzugsweise in einer kräftigen Schraubenpresse, unter so hohem Druck gepreßt werden, daß ein Trockensubstanzgehalt von mehr als 400/0, vorzugsweise etwa 5o bis 6o"/&, erreicht wird. Die Ablauge wird zu einem Sammelbehälter für den Eindampfer abgeleitet. Die Fasermasse wird dann in einer ersten umlaufenden Trommel oder in einem Behälter mit Rührwerk aufgelockert unter Beimischung von nur so viel Abwasser von einer dritten Presse, daß der Trockensubstanzgehalt der Fasermasse wenigstens 25'%, vorzugsweise etwa 25 0/0, beträgt. In einer zweiten ähnlichen Presse, welche mit der Mischvorrichtung die erste Waschstufe bildet, steigt der Trockengehalt wieder auf etwa 500/0, und das dabei erhaltene Abwasser wird wie die Ablauge der ersten. Pressen dem Sammelbehälter zugeführt. Die'Fasermasse wird hiernach auf entsprechende Weise mit dem Abwasser von einer vierten Presse gemischt und in der dritten Presse von der zugesetzten Menge Abwasser befreit usw. Das Verfahren wird so lange wiederholt, bis der erwünschte Grad der Entfernung der Verunreinigungen erreicht ist. Die Anzahl der Waschstufen kann zweckmäßig auf 3 bis 5 beschränkt werden, und vor dem letzten Pressen wird die aufgelockerte Fasermasse mit nur so viel heißem Frischwasser gemischt, daß das Wasser von der Fasermasse ganz aufgesaugt und der Trockensubstanzgehalt auf etwa 15 bis 25% gebracht wird. Zwischen den Stufen kann die Waschflüssigkeit erhitzt werden, da die Ablaugung dadurch leichter und besser durchgeführt werden kann.The method according to the invention can for example in the following Way to be carried out. A hardwood is cut into small chips and impregnated in an impregnation machine with sodium hydroxide, with only one as small Amount of liquid, e.g. B. z part by weight to z part by weight wood, sprayed over the wood that all the liquid is absorbed by the wood. The wood material impregnated in this way is then stored in a silo for 2 days, the lye loosening the wood acts. The wood chips are then placed in a tubular antechamber of a defibrator fed and heated to about to at steam pressure while using a screw conveyor is moved towards the defibrator. Before or after entering the antechamber can the wood chips be moistened with such an amount of caustic soda, which is able to absorb the wood material. After heating for about 50 to 20 minutes The wood gets into the defibrator, in which it is now even more so due to the heating Loosened wood is frayed, either by grinding between grinding disks or by suddenly reducing the pressure to atmospheric pressure. The thus obtained Fiber mass can, if the amount of waste liquor taken up is sufficient, in a first Press, preferably in a powerful screw press, pressed under such high pressure be that a dry matter content of more than 400/0, preferably about 5o to 6o "/ &, is reached. The waste liquor becomes a collecting container for the evaporator derived. The fiber mass is then in a first rotating drum or in loosened up in a container with a stirrer with the addition of just as much wastewater from a third press that the dry matter content of the fiber mass is at least 25%, preferably about 25%. In a second similar press, which forms the first washing stage with the mixing device, the dryness increases again to about 500/0, and the waste water obtained becomes like the waste liquor of the first. Presses fed to the collecting container. Die'Fasermasse is then on appropriate Way mixed with the wastewater from a fourth press and in the third press freed from the added amount of wastewater, etc. The process is repeated until until the desired level of impurity removal is achieved. The number the washing stages can conveniently be limited to 3 to 5, and before the last one Pressing the loosened fiber mass is mixed with only enough hot fresh water, that the water is completely absorbed by the fiber mass and the dry matter content is brought to about 15 to 25%. The washing liquid can be used between the stages be heated, since the leaching can be carried out easier and better can.
Die Fasermasse wird also nie so verdünnt, daß sie fließend wird, und durch die Verwendung einer möglichst kleinen Wassermenge für das Auswaschen im Gegenstrom ist es möglich, eine bestmögliche Reinigung der Masse und eine so hohe Konzentration der Ablauge zu erzielen, daß ein Eindampfen und eine nachfolgende Verbrennung in wirtschaftlicher Weise möglich ist, besonders, wenn gleichzeitig die Chemikalien in. an sich bekannter Weise aus der Asche wiedergewonnen werden.The fiber mass is therefore never thinned so that it becomes fluid, and by using the smallest possible amount of water for washing in countercurrent it is possible to achieve the best possible cleaning of the mass and such a high concentration to achieve the waste liquor that an evaporation and subsequent combustion in Economically possible, especially if the chemicals are used at the same time be recovered from the ashes in a manner known per se.
Als Waschflüssigkeit für die letzte Stufe wird statt reinen Wassers vorzugsweise Abwasser aus den nachfolgenden Betriebsstufen, z. B. aus einer Papier- oder Kartonmaschine, benutzt, wenn dieses Wasser Holzfasern enthält.Instead of pure water, the washing liquid for the last stage is used preferably wastewater from the subsequent operating stages, e.g. B. from a paper or board machine, used when this water contains wood fiber.
Obgleich nach dem Ausführungsbeispiel Schnekkenschrauben benutzt werden, ist es einleuchtend, daß die Fasermasse vor dem Waschen in der ersten und bzw. oder einer oder mehreren der nachfolgenden Stufen auch durch Zentrifugieren oder in anderer mechanischer Weise entwässert werden kann.Although worm screws are used according to the embodiment, it is obvious that the fiber mass must be in the first and / or or before washing one or more of the following stages also by centrifugation or in another can be mechanically drained.
Die in den Sammelbehälter kommende Ablauge enthält die gesamten, ausgewaschenen Chemikalien und ' gelöste Holzbestandteile, wie Lignin, Harzseifen, Zucker und Salze aus Essigsäure und Ameisensäure. Diese Lauge wird so weit eingedampft, daß man sie in einem Sodawiedergewinnungsofen oder im Verbrennungsraum eines Dampfkessels durch Einspritzen verbrennen kann. Wenn nötig, kann im ersten Fall zur Eindampfung gesondert erzeugter Zusatzdampf verwendet werden, und im letzten Fall kann für die Unterhaltung der Verbrennung bei ungenügender Eindampfung Heizöl oder ein anderer Brennstoff entweder mit der Lauge gemischt oder durch gesonderte Speisung zugeführt werden.The waste liquor coming into the collecting container contains all of the washed out Chemicals and 'dissolved wood components such as lignin, resin soaps, sugar and salts from acetic acid and formic acid. This lye is evaporated to such an extent that it can be used in a soda recovery furnace or in the combustion chamber of a steam boiler by Injection can burn. If necessary, it can be evaporated separately in the first case generated additional steam can be used, and in the latter case can be used for entertainment the combustion if there is insufficient evaporation of heating oil or another fuel either mixed with the lye or supplied by a separate feed.
Die bei der Verbrennung der Lauge entwickelte Wärmemenge wird zur Eindampfung der Lauge oder für andere Zwecke benutzt. Die Chemikalien werden in geschmolzenem Zustand am Boden des Feuerungsraumes abgelassen und nach Aufarbeitung wieder verwendet.The amount of heat developed when the lye is burned becomes Evaporation of the lye or used for other purposes. The chemicals are in melted state at the bottom of the furnace and drained after processing used again.
Durch die Vermeidung jeglicher Verdünnung der Ablauge und durch das Auswaschen nach dem Gegenstromprinzip kann die zu verdampfende Wassermenge auf einem Mindestmaß gehalten werden. Bei Ausnutzung des Heizwertes der Lauge für die Eindampfung wird das Verfahren durch die Wiedergewinnung der Chemikalien kaum zusätzliche Kosten verursachen. Gleichzeitig werden die eingangs erwähnten Nachteile beseitigt.By avoiding any dilution of the waste liquor and by the Washing according to the countercurrent principle can reduce the amount of water to be evaporated on one Minimum dimensions are to be kept. When using the calorific value of the lye for evaporation By recovering the chemicals, the process is hardly any additional cost cause. At the same time, the disadvantages mentioned at the beginning are eliminated.
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