FI116073B - Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi - Google Patents

Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI116073B
FI116073B FI942829A FI942829A FI116073B FI 116073 B FI116073 B FI 116073B FI 942829 A FI942829 A FI 942829A FI 942829 A FI942829 A FI 942829A FI 116073 B FI116073 B FI 116073B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
reactor
sulfur
liquor
hydrogen
gas
Prior art date
Application number
FI942829A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI942829A (fi
FI942829A0 (fi
Inventor
Bengt Nilsson
Original Assignee
Chemrec Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=26661282&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI116073(B) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Chemrec Ab filed Critical Chemrec Ab
Publication of FI942829A publication Critical patent/FI942829A/fi
Publication of FI942829A0 publication Critical patent/FI942829A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI116073B publication Critical patent/FI116073B/fi

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • D21C11/125Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/40Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills

Landscapes

  • Paper (AREA)
  • General Preparation And Processing Of Foods (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Soy Sauces And Products Related Thereto (AREA)
  • Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)

Description

116073
Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi - Förfarande för framställning av en kokvätska
Keksinnön kohteena on menetelmä korkean sulfidisuuden omaavan keittolie-5 men valmistamiseksi jäteliemestä, joka on saatu selluloosakuitumateriaalin keitosta valmistettaessa sulfaatti- tai sulfiittimassoja, jossa mainitussa menetelmässä jäteliemi hajotetaan termisesti ainakin yhdessä reaktorissa paineessa 1,5 bar abs.:sta noin 150 bar:iin ja lämpötilassa noin 500-1600°C, jolloin mainittu terminen hajotus suoritetaan pelkistävissä olosuhteissa lisäämättä happi-10 piioista kaasua tai lisäämällä kontrolloidusti happipitoista kaasua määrän, joka vastaa lähes 0 %:sta jopa 80 %:iin happimäärästä, joka vaaditaan stökiömet-risesti termisen hajotuksen aikana muodostuneiden aineiden täydelliseen hapetukseen, jolloin reaktorissa muodostuu palavaa kaasufaasia ja poistetaan sieltä, ja faasi kiinteätä tai sulanutta materiaalia, joka käsittää oleellisesti nat-15 riumsulfidia, jolloin mainittu kiinteä tai sula faasi liuotetaan vesipitoiseen nesteeseen mainitun keittoliemen tuottamiseksi, mainitun kaasufaasin sisältäessä vetysulfidia.
... t Esimerkiksi sulfaattimassateollisuudesta olevan jäteliemen polton aikana pyri- : 20 tään kahteen osapäämäärään, joista ensimmäinen on, että vapautunut orgaa- ninen puuaines poltetaan niin, että sen kemiallinen energia muuttuu käyttö-*. i kelpoiseksi lämpö- ja sähköenergiaksi, ja toinen on, että käytetyt epäorgaa- ; :· niset kemikaalit saadaan talteen ja muutetaan aktiiviseen muotoon. Tämä tar- j : koittaa muun muassa, että rikki on saatava talteen sulfidimuodossa, mikä vaa- 25 tii alistökiömetristä palamista, kun taas energian talteenotto vaatii ylistökiö-metrisiä olosuhteita. Ts. on suoritettava samanaikaisesti kaksi vastakkaista * | • · ’ prosessia yhdessä ja samassa polttokammiossa, mikä tuottaa tavanomaisella : soodantalteenottoyksikköteknologialla optimointiongelmia.
:‘ ; 30 Soodan talteenottoyksiköstä talteen otettu epäorgaaninen osa, sula, liuotetaan viherlipeäksi, ja se koostuu suuresta joukosta kemiallisia yhdisteitä. Suurin osa 2 116073 näistä yhdisteistä koostuu natriumkarbonaatista ja myös natriumsulfidista, viimeksi mainitun muodostaessa talteen saaduista aktiivisista keittokemikaa-leista tärkeimmän valkolipeässä. Sykli ei kuitenkaan ole 100 %:isen tehokas, ja jonkin verran keittokemikaaleista saadaan inaktiivisessa muodossa, muo-5 dostaen täten painolastia valkolipeässä. Valkolipeän valmistus on kemikaalien talteenotossa viimeinen vaihe. Siinä viherlipeässä oleva natriumkarbonaatti muutetaan natriumhydroksidiksi reaktiolla kalsiumoksidin (CaO), ts. kaustisen kalkin (caustic lime) kanssa. Täten on saatu talteen toinen valkolipeässä olevista kahdesta aktiivisesta keittokemikaalista. Prosessia kutsutaan yleensä 10 kaustinoinniksi, ja sivutuotteena saadaan liukenematonta lietettä, joka koostuu kalsiumkarbonaattimeesasta. Kalsiumoksidi otetaan meesasta talteen polttamalla sen pitkässä, pyörivässä uunissa. Kemiallinen sykli vaatii huomattavasti energiaa eikä ole ympäristölle erityisen haitatonta. Soodan talteenottoyksi-kön normaalin sulan kemiallinen koostumus on tyypillisesti seuraavanlainen: 15
Yhdiste_% sulasta flikimäärin^
Natriumkarbonaatti Na2CC>3 70
Natriumsulfidi Na2S 27
Natriumsulfaatti Na2S04 3 20 Natriumsulfiitti Na2S03
Natriumtiosulfaatti Na2S203 pieniä määriä
Natriumkloridi NaCI
: Kaustinoinnin jälkeen normaalin valkolipeän kemiallinen koostumus on tyypilli- 25 sesti seuraavanlainen: 3 116073
Yhdiste_Pitoisuus yksikössä q/I fNaQH:na)
NaOH 100
Na2S 40
Na2C03 20 5 Na2S04 2,8
Tavanomaisella soodan talteenottoyksikköprosessin kautta talteen saadun val-kolipeän sulfidisuus on 25 - 30 %.
10 Na2S x 100 % (Sulfidisuus =-)
NaOH + Na2S
SE-patenttijulkaisussa C-8502731-6 kuvataan ja soodan talteenottoyksikkö-15 tekniikkaan vaihtoehtoinen menetelmä, joka perustuu kaasuunnustekniikkaan, jossa mustalipeän orgaaniset aineet kaasuunnutetaan ensimmäisessä proses-sissa paineistetussa reaktorissa "flash-pyrolyysillä", jolloin saadaan CO:ta, C02:ta, H2:ta ja H2S:ää, saadun jäänteen koostuessa pääasiassa jäteliemen epäorgaanisista komponenteista kiinteässä tai sulassa muodossa, joilla kom-20 ponenteilla on koostumus, joka vastaa soodan talteenottoyksiköstä olevan . V: sulan koostumusta, koostuen ts. pääasiassa natriumkarbonaatista ja pienestä ; osuudesta natriumsulfidia. Kuten soodan talteenottoyksikkötekniikassa tämä sula liuotetaan, ja saadaan viherlipeää, joka käsitellään samalla tunnetulla ta-: valla kuin kun soodan talteenottoyksikkötekniikkaa käytettäessä.
25
Sulfaattimassateollisuudesta saadun jäteliemen kemiallinen koostumus on tyypillisesti seuraavanlainen: 4 116073
Natrium + kalium 8,7 mol/kg DS-mustalipeää
Rikki 1,8 -//-
Kloori 0,05 -//-
Hiili 29,6 -//- 5 Vety 39,2 -//-
Happi 21,0 -//-
Na:S-moolisuhde on 4,88:1.
10 Määrätyissä käyttöolosuhteissa, kuten kaasuunnusreaktorin absoluuttisessa paineessa 150 kPa (1,5 bar) ja lämpötilassa 950°C, saadaan sula, joka koostuu 59 paino-%:sta Na2C03ia ja 31 paino-%:sta Na2S:ää.
SE-patenttijulkaisun C-465 039 kautta tunnetaan rikkiyhdisteiden jatkuvatoi-15 minen lisäys mustalipeään sulan koostumuksen muuttamiseksi. Muuttamalla Na:S-moolisuhteen l,5:l:een lisäämällä 4 mol rikkiä/kg DS-paksulipeää, saadaan muuten identtisissä toimintaolosuhteissa korkean sulfidisuuden omaava sula, joka koostuu oleellisesti 14 paino-%:sta Na2C03:a ja 80 paino-%:sta . ·; ·, Na2S:ää. Tästä suuresta natriumsulfidipitoisuudesta johtuen sula koostuu tä- . ·, : 20 ten suurimmaksi osaksi aktiivista keittokemikaaleista, ts. valkolipeästä.
Vaikeutena on kuitenkin ylläpitää alhaista Na:S-moolisuhdetta, ja mikäli mahdollista alentaa sitä edelleen, lähes 100-%:isen sulfidisuuden omaavan valko-: lipeän saamiseksi. Esimerkiksi saatavilla olevien rikkiyhdisteiden määrä sul- 25 faattimassatehtaassa on rajallinen, ja sen vuoksi vain pieni osa mustalipeän ; ·' kokonaismäärästä voidaan käsitellä kuvatun tyyppisessä kaasuunnusprosessis- ’ sa, ellei rikkiä täydennetä ulkoisesti. Käytännössä tätä on rikkitasapainosyistä ;: : mahdotonta ylläpitää jatkuvatoimisesti. Sen vuoksi alhaisen moolisuhteen yllä- ’ ; -' pitäminen on vaikeaa määrätyissä toimintaolosuhteissa - kuten tähdennetään :. 30 seuraavalla toimintaesimerkillä.
5 116073
Kohonnut paine siirtää reaktiota karbonaatin muodostumisen suuntaan seu-raavan tasapainoreaktion mukaan:
Na2C03 + H2S Na2S + C02 + H20.
5
Kun muodostunut kaasu lisätään kaasuturbiiniin, korkeampi paine on toivottava kaasuunnusreaktorissa. Tässä toimintaesimerkissä saatu sula sisältää sen vuoksi vielä suuremman osuuden natriumkarbonaattia, ja vielä suurempi rikkiyhdisteiden lisäys on välttämätön. Jos esimerkiksi aikaisemmin määritelty 10 mustalipeän kemiallinen koostumus ja lisätyn rikin määrä pysyvät samana, mutta paine kohotetaan 150 kPa:sta (1,5 bar) absoluuttista 2,5 MPa:han (25 bar) absoluuttista, ts. säilytetään Na:S-moolisuhde 1,5:1, saadaan sula, joka koostuu oleellisesti 52 paino-%:sta Na2C03:a ja 39 paino-%:sta Na2S:ää, ts. sula, jonka karbonaattipitoisuus on kasvanut 14:stä 52 paino-%:iin. Tämä 15 tarkoittaa, että vaaditaan yhä kaustinointia ja myös, että sulan sulfidisuus alenee, mikä voi olla haitta.
Edellä olevasta on selvää, että jos kaasuunnusreaktorissa käytetään kohotettuja paineita, vaaditaan sitä alhaisempia moolisuhteita, mitä korkeampi paine 20 on, ja on lisättävä kasvavia rikkiyhdisteiden määriä edellä olevan reaktion siir-tämiseksi oikealle. Ymmärretään, että tarvittavat rikkimäärät olisivat käsitte-: lemättömissä olevien suuruisia, erityisesti korkeammilla painetasoilla.
Tämän keksinnön eräänä kohteena on aikaansaada tapa valmistaa jäteliemes-25 tä korkean sulfidisuuden omaava keittoliemi, joka tapa sallii keittoprosessissa : ,; muodostuneen jäteliemen oleellisen osan tai koko jäteliemen käsittelyn niin, : : että tavanomainen talteenottotekniikka kuten kaustinointi ja meesanpoltto : i : vähenee ja jää pois, vastaavasti.
; * 30 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että vetysulfidi otetaan •: : talteen poistetusta kaasufaasista ja palautetaan reaktoriin, jotta se olisi läsnä 6 116073 jäteliemen termisen hajotuksen aikana, ja että palautettu vetysulfidimäärä säädetään niin, että jäteliemen tuoman natriumin ja osaksi jäteliemen ja osaksi mainitun vetysulfidipalautuksen tuoman rikin välinen moolisuhde on 4:1 ja alle.
5
Keksinnön edulliselle suoritusmuodolle on tunnusomaista se, mitä jäljempänä olevissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaan palautetun vetysulfidin 10 määrä säädetään niin, että jäteliemen toimittaman natriumin ja osaksi jäte-liemen ja osaksi mainitun vetysulfidin palautuksen toimittaman rikin välinen moolisuhde on 4:1 ja alle, edullisesti 2,8:1 ja alle, edullisimmin 1,5:1 ja alle. Vetysulfidin talteenotto ja palauttaminen tapahtuvat edullisesti jatkuvatoimi-sesti.
15
Keksintö mahdollistaa mustalipeän kaasuunnuksen vaaditussa alhaisessa Na:S-moolisuhteessa tuottamaan kaasuunnusvaiheessa sulan, joka koostuu oleellisesti natriumsulfidista (Na2S), joka nesteeseen liuotuksen jälkeen (esi-... merkiksi sammutusvaiheessa tai nestekalvosyklonissa), tuottaa välittömästi : 20 valkolipeää, jolla on hyvin korkea sulfidisuus, edullisesti 100-%:inen sulfidi- . *.'. suus, ts. Na2S + H20 NaHS + NaOH.
• » * « * ; * · Keksintö mahdollistaa monimutkaisen ja kalliin kaustinointivaiheen, mukaan v : lukien myös kalkkiuunin jättämisen pois talteenottosyklistä. Korkean sulfidi- 25 suuden omaava valkolipeä mahdollistaa myös keittoprosessin muuttamisen. Korkea sulfidisuus on erityisen suotuisaa massankeiton alkuvaiheissa.
* » .: ’ Vetysulfidin kierrätys aikaansaa kaasuunnusvaiheessa vetysulfidin sellaisen * korkean osapaineen, että tasapainoreaktio
Vi 30
Na2C03 + H2S-► Na2S + C02 + H20 7 116073 siirtyy niin pitkälle oikealle, että Na2C03:n muodostuminen estyy,
Suoritettujen lämpö-kemiallisten tasapainolaskelmien mukaan tämä saavutetaan esimerkiksi kaasuunnuspaineessa 150 kPa (1,5 bar) absoluuttista, ja kun 5 Na:S-moolisuhde kaasuunnusreaktoriin lisätyssä mustalipeätäydennyksessä, mukaan lukien rikin kierrätetyssä vetysulfidikaasussa, on 1,0 tai alle. Aikaisemmin mainitussa korkeammassa kaasuunnuksessa 2,5 MPa (25 bar) absoluuttista edellä oleva moolisuhde on alennettava 0,5:een tai alle.
10 Esimerkkeinä esitetyissä kahdessa toimintatapauksessa H2S:n tosiasiallinen osapaine voidaan nähdä seuraavasta taulukosta:
Reaktion operaatio- Na:S-mooli- H2S:n osittaispaine paine kPa (bah abs. suhde_kPa (bart abs.
15 150 (1,5) <1,0 7 (0,07) 2500 (25,0) <0,5 200 (2,0)
Osapaine 7 kPa (0,07 bar) absoluuttista (0,0492x1,5=0,0738) ensimmäisessä tapauksessa vastaa 4,7 %:ia kokonaispaineesta 150 kPa (1,5 bar) absoluuttis-: 20 ta, ja osapaine 200 kPa (2,0 bar) absoluuttista toisessa tapauksessa vastaa 8 %:ia kokonaispaineesta 2,5 MPa (25,0 bar) absoluuttista. Tämä tarkoittaa, ;·. sen vuoksi, että vetysulfidin konsentraatiota on kohotettava 4,7 %:sta 8 %:iin kun reaktorin kokonaispaine kohotetaan 150 kPa:sta (1,5 bar) absoluuttista 2,5 MPa:hän (25,0 bar) absoluuttista.
25 H2S:n korkeamman osapaineen ylläpitämiseksi, jota tarvitaan korkean sulfidi-: suuden, edullisesti 100-%:isen sulfidisuuden omaavan valkolipeän saavuttami seen, sammutusvaiheessa, esimerkiksi keksinnön mukaisessa, prosessikaasus-sa oleva H2S-pitoisuus palautetaan kaasuunnusreaktoriin. Tämä palauttaminen : 30 saavutetaan sallimalla kaasun kulkea kaasunpesulaitteen kautta H2S-sisällön selektiivistä ja regeneratiivista absorptiota varten. Esimerkkejä sellaisista ab- 8 116073 sorptioprosesseista ovat Purisol-prosessi, jossa käytetään N-metyylipyrroli-donia absorptionesteenä, ja Dow Gas/Spec-prosessi, jossa käytetään metyyli-dietyyliamiinia (MDEA) absorptioaineena. Näitä prosesseja käyttäen voidaan esimerkiksi yli 99 % kaasun H2S-sisällöstä pestä ulos, ajaa ulos absorptiones-5 teestä regeneraatiovaiheen kautta, ja palauttaa kaasuunnusvaiheeseen.
Kaasuunnusreaktoriin lisätään sitä käynnistettäessä jotain rikki- tai rikkiyhdis-temuotoa vaaditun korkean H2S-tason saavuttamiseksi järjestelmässä/syklissä, ja siten välttämättömän Na:S-moolisuhteen saavuttamiseksi tosiasiallisessa 10 reaktoripaineessa. Tällaisia ulkopuolisia rikkilisäyksiä voidaan suorittaa myös prosessin aikana kaikkien rikkitappioiden korvaamiseksi kiertojärjestelmässä tai kun H2S:n osapainetta on kohotettava reaktorin kohonneen paineen vuoksi. Tällaiset rikin täydennyslähteet voivat koostua rikkipitoisesta toissijaisesta polttoaineesta, keittämöstä tai haihdutuslaitoksesta olevasta rikkipitoisesta 15 kaasusta, joka voidaan lisätä reaktoria varten tarkoitetun sekundäärisen ilman kautta tai edellä mainitun vetysulfidinregenerointivaiheen, alkuainerikin, nat-riumsulfaatin, tai klooridioksidituotannon rikkipitoisen jäännöshapon kautta.
Jos koko tehtaasta tuleva mustalipeävirta kaasuunnutetaan - ts. ei käytetä soodan talteenottoyksikköä - ja ilman klooridioksidivalkaisua, mainittua natri- » * · . 20 umsulfaattia ja jäännehappoa ei kuitenkaan ole saatavilla.
• · * ( t « * * . ·. i Täten regeneroitu H2S-kaasu palautetaan kaasuunnusreaktoriin vaaditun H2S- osapaineen ylläpitämiseksi. Erään sopivan suoritusmuodon mukaan H2S-kaasu ; ; voidaan käyttää kokonaisuudessaan tai osittain sumutuskaasuna mustalipeä- 25 lisäystä varten poltinsuuttimessa.
Reaktorin prosessikaasusta talteen otettu H2S-kaasu voidaan jakaa niin, että yksi osa palautetaan tähän ensimmäiseen reaktoriin ja loppuosa toiseen reak-; toriin, johon toimitetaan samaa mustalipeää. Siten keksinnön tämän suoritus- 30 muodon mukaan voidaan tuottaa kahta valkolipeää, joista toisella on korkea sulfidisuus ja toisella jonkin verran alhaisempi sulfidisuus.
9 116073
On edullista, että kaikki talteen otettu H2S-kaasu kierrätetään reaktoriin. Jos koko talteenotetun H2S-kaasun määrää ei jostain syystä voida kierrättää, niin ylijäämä alistetaan sopivalle prosessille kuten sellaiselle, joka tunnetaan yleisesti Claus-prosessina alkuainerikin talteenottamiseksi.
5
Reaktorista johtavaan, prosessikaasua varten tarkoitettuun putkeen voidaan sijoittaa mittauslaite kaasun H2S- tai S-pitoisuuden mittaamiseksi. Tämä mittauslaite on liitetty kontrollilaitteeseen, joka kontrolloi venttiilin avulla rikkipitoisen täydennysmateriaalin toimitusta prosessia käynnistettäessä ja jatkuva-10 toimisen käytön aikana jos kierrossa tapahtuu rikkitappiota tai, vaihtoehtoisesti, ellei kaikkea talteen otettua H2S:ää kierrätetä ja sen sijaan on samasta syystä otettava talteen alkuainerikkiä joko tilapäisesti tai jatkuvatoimisesti.
Keksintö on sovellettavissa sekä sulfaatti- että sulfiittimassateollisuuden pro-15 sesseista oleville jäteliemille.
Terminen hajotus tapahtuu pelkistävissä olosuhteissa happipitoista kaasua lisäämättä tai lisäten happipitoista kaasua kontrolloidusti määrän, joka vastaa lähes 0 %:sta jopa 80 %:iin, edullisesti jopa 60 %:iin happimäärästä, joka 20 stökiömetrisesti vaaditaan termisen hajotuksen aikana muodostuneiden ainei-‘ den täydelliseen hapetukseen.
* < l * ( *
Keksintöä kuvataan edelleen seuraavien esimerkkien avulla.
25 Mustalipeää, jonka Na:S-moolisuhde oli osittain 4,88:1 (normaali sulfidisuus) ja osaksi 2,0:1 (100-%:inen sulfidisuus), syötettiin jatkuvatoimisesti reaktoriin, jossa lämpötila pidettiin 950°C:ssa ja paine 150 kPa:ssa (1,5 bar) absoluuttista. Mustalipeän kuiva-ainepitoisuus oli 65 %. Lämpötilaan 500°C esikuumen-=..: nettua ilmaa lisättiin kontrolloidusti niin, että hapen määrä saavutti 45 % ha- 30 pen määrästä, joka vaadittiin stökiömetrisesti täydelliseen hapetukseen. Eri testien tulokset esitetään seuraavassa taulukossa 1. Testi 1 liittyy tavanomai- 116073 ίο seen ajoon, ts. ajoon, jossa on normaali sulfidisuus ja jossa ei kierrätetä H2S:ää. Seuraavissa testeissä (2 - 6) suoritettiin rikin lisäys varustamaan reaktorin lisärikkimäärällä, joka oli välttämätön mainitun Na:S-moolisuhteen säätämiseksi. Lisäksi testeissä 3 - 6 H2S-kaasu kierrätettiin osallistumaan tähän 5 lisätyn rikin lisäykseen ja seuraavaksi vastaamaan mainitun moolisuhteen ylläpidosta. H2S-kaasun lisääntyneestä kierrätyksestä oli tuloksena sen osapai-neen vastaava kasvu niin, että muodostuneen natriumkarbonaatin määrä pieneni ja natriumsulfidin määrä vastaavasti kasvoi. Reaktorista jatkuvatoimisesti poistettu kaasu saatettiin kulkemaan kaasunpesulaitteen läpi kaasussa olevan 10 H2S-sisällön absorboimiseksi.
Taulukko 1
Na:S-mooli- Kierrätet- Na:S- H2S-pi- Sulan koostumus, suhde ty H2S mooli- toisuus paino-% DS:ssä kmol/ suhde kuivassa
Testi Kuiva 1000 kg reakto- kaasussa Na2C03 NaOH Na2S
no. kiintoaine DS rissa til.-% 1 4,88:1 ÖjQ 4,88:1 Ö4§ 59^ 8/7 31,0 1 * · 2 2,0:1 0,0 2,0:1 1,01 23,8 5,9 69,3 • · 3 2,0:1 0,5 1,8:1 1,32 19,6 5,5 74,0 • 1 ’·/ 4 2,0:1 1,35 1,5:1 2,18 14,2 4,7 80,1
8 I I
5 2,0:1 2,70 1,2:1 3,55 4,8 3,1 91,2 6 2,0:1 4,05 1,0:1 4,92 2,5 1,5 95,5 * t s « * f 15 Tulokset osoittavat, että H2S-kaasua kierrättämällä saatu l-hS-osapaineen pa-v ! kotettu kohoaminen antaa Na:S-moolisuhteen kontrolloidun alenemisen reak- : torissa ja siihen liittyen mustalipeän muutoksen korkean sulfidisuuden omaa- : /, i vaksi valkolipeäksi ilman kaustinointia ja meesan polttoa.

Claims (10)

116073
1. Menetelmä korkean sulfidisuuden omaavan keittoliemen valmistamiseksi jäteliemestä, joka on saatu selluloosakuitumateriaalin keitosta valmistettaes- 5 sa sulfaatti- tai sulfiittimassoja, jossa mainitussa menetelmässä jäteliemi hajotetaan termisesti ainakin yhdessä reaktorissa paineessa 1,5 bar abs.:sta noin 150 bardin ja lämpötilassa noin 500 - 1600 °C, jolloin mainittu terminen hajotus suoritetaan pelkistävissä olosuhteissa lisäämättä happipitoista kaasua tai lisäämällä kontrolloidusti happipitoista kaasua määrän, joka vastaa lähes 10 0 %:sta jopa 80 %:iin happimäärästä, joka vaaditaan stökiömetrisesti termi sen hajotuksen aikana muodostuneiden aineiden täydelliseen hapetukseen, jolloin reaktorissa muodostuu palavaa kaasufaasia ja poistetaan sieltä, ja faasi kiinteätä tai sulanutta materiaalia, joka käsittää oleellisesti natriumsulfidia, jolloin mainittu kiinteä tai sula faasi liuotetaan vesipitoiseen nesteeseen mai-15 nitun keittoliemen tuottamiseksi, mainitun kaasufaasin sisältäessä vetysulfi-dia, tunnettu siitä, että vetysulfidi otetaan talteen poistetusta kaasufaasista ja palautetaan reaktoriin, jotta se olisi läsnä jäteliemen termisen hajotuksen aikana, ja että palautettu vetysulfidimäärä säädetään niin, että jäteliemen . ·: ·. tuoman natriumin ja osaksi jäteliemen ja osaksi mainitun vetysulfidipalautuk- .··, j 20 sen tuoman rikin välinen moolisuhde on 4:1 ja alle. • I • I
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu moolisuhde on edullisesti 2,8:1 ja alle, edullisimmin 1,5:1 ja alle. • » *
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu vetysulfidin talteenotto ja palautus suoritetaan suljetussa uudelleen- * I ': ‘ kierrätyssilmukassa. »♦» > t >
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että paine 30 mainitussa reaktorissa on korkeampi tai yhtä kuin 1,5 bar abs, ja että mainittu moolisuhde on pienempi tai yhtä kuin 1:1, vastaavasti. 116073
5. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että oleellisesti kaikki vetysulfidi otetaan talteen ja palautetaan.
6. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 4 mukainen menetelmä, tunnet-5 tu siitä, että kaikki tai lähes kaikki vetysulfidi otetaan talteen ja palautetaan.
7. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaikki tai osa palautetusta vetysulfidikaasusta käytetään jäte-liemen sumutusaineena. 10
8. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisää rikkiä lisätään sekundäärisen rikkilähteen kautta käynnistysvaiheen aikana natriumin ja rikin välisen ennaltamäärätyn moolisuhteen saavuttamiseksi ja käytön aikana mainitun ennaltamäärätyn arvon ylläpitämi- 15 seksi rikkitappioiden tapauksessa, tai moolisuhteen muuttamiseksi käytön aikana vielä alhaisempaan arvoon, mistä on tuloksena saman arvoinen vety-sulfidin osapaineen kohoaminen.
9. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 8 mukainen menetelmä, tunnet- . ·. : 20 tu siitä, että ensimmäinen osa mainitusta reaktorista poistetusta ja talteen- . ·. *. otetusta vetysulfidikaasusta palautetaan mainittuun reaktoriin, ja toinen osa : * · · kuljetetaan toiseen, samanlaiseen reaktoriin, johon toimitetaan edullisesti • samaa jätelientä ensimmäisen keittoliemen talteenottamiseksi, jolla on kor- : T: kea sulfidisuus, ja toisen keittoliemen talteen ottamiseksi, jolla on alhaisempi 25 sulfidisuus, ylläpitäen kahdessa reaktorissa eri vetysulfidikaasun osapainetta : ’ja ylläpitäen täten ensimmäisessä reaktorissa ja toisessa reaktorissa, vastaa-• · ‘ ; ' vasti, alhaisempaa ja korkeampaa Na:S-moolisuhdetta määriteltyjen rajojen v *’ puitteissa.
4 I : ’ ’ ’: 30 10. Minkä hyvänsä patenttivaatimuksista 1 - 9 mukainen menetelmä, tun- :"; nettu siitä, että mainitut toimenpiteet, joihin kuuluu palavan kaasun poista- 1 1 6073 minen, vetysulfidin talteenotto siitä ja vetysulfidin palauttaminen reaktoriin ja, kun sovellettavissa, siirto toiseen reaktoriin suoritetaan jatkuvatoimisesti. * 1 » 1 * · I # I 1 » « · 116073
FI942829A 1991-12-16 1994-06-15 Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi FI116073B (fi)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103707A SE468600B (sv) 1991-12-16 1991-12-16 Saett att framstaella koklut med hoeg sulfiditet
SE9103707 1991-12-16
PCT/SE1992/000855 WO1993012288A1 (en) 1991-12-16 1992-12-11 A method of preparing digesting liquor
SE9200855 1992-12-11
US08/345,448 US5660685A (en) 1991-12-16 1994-11-21 Gasifying black liquor with recycling of generated hydrogen sulphide gas to the gasifier
US34544894 1994-11-21

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI942829A FI942829A (fi) 1994-06-15
FI942829A0 FI942829A0 (fi) 1994-06-15
FI116073B true FI116073B (fi) 2005-09-15

Family

ID=26661282

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI942829A FI116073B (fi) 1991-12-16 1994-06-15 Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi

Country Status (12)

Country Link
US (1) US5660685A (fi)
EP (1) EP0617747B2 (fi)
JP (1) JPH07501858A (fi)
AT (1) ATE149044T1 (fi)
AU (1) AU653664B2 (fi)
BR (1) BR9206929A (fi)
CA (1) CA2123987C (fi)
DE (1) DE69217560D1 (fi)
ES (1) ES2097489T5 (fi)
FI (1) FI116073B (fi)
SE (1) SE468600B (fi)
WO (1) WO1993012288A1 (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9303923L (sv) * 1993-11-26 1995-05-27 Kvaerner Pulping Tech Förfarande vid integrerad indunstning och förgasning av avlut från cellulosakokning
US6027609A (en) * 1994-11-04 2000-02-22 Kvaener Pulping Ab Pulp-mill recovery installation for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers
SE9403786L (sv) * 1994-11-04 1996-05-05 Kvaerner Pulping Tech Selektiv utvinning av kemikalier ur celluloaavlutar genom förgasning
SE9601099L (sv) * 1996-03-22 1997-09-23 Kvaerner Pulping Tech Förgasning av svartlut vid ett tryck överstigande 5 bar
SE506702C2 (sv) * 1996-04-30 1998-02-02 Kvaerner Pulping Tech Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid
SE9703365D0 (sv) * 1997-09-18 1997-09-18 Kvaerner Pulping Tech Method in connection with impregnation and digestion of lignocelulosic material
JP4205855B2 (ja) * 1997-09-18 2009-01-07 ケムレック アクチボラグ ポリサルファイドパルプ化プロセス
SE518735C2 (sv) * 1999-10-13 2002-11-12 Chemrec Ab Förfarande och anordning vid utvinning av kemikalier i samband med förgasning av restprodukter från massaframställning
EP1520071B1 (en) * 2002-07-04 2011-08-31 Metso Power Oy Method for treatment of spent liquor
US8690977B2 (en) 2009-06-25 2014-04-08 Sustainable Waste Power Systems, Inc. Garbage in power out (GIPO) thermal conversion process

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3762989A (en) * 1971-07-30 1973-10-02 St Regis Paper Co Pyrolysis of spent pulping liquors
SE364324B (fi) * 1972-03-07 1974-02-18 Angpannefoereningen
GB1535953A (en) 1975-07-21 1978-12-13 Zink Co John Burning process for black liquor
US4198388A (en) * 1978-02-14 1980-04-15 Bethlehem Steel Corporation Selective removal of H2 S from an H2 S and CO2 containing gas stream
SE448173B (sv) * 1985-06-03 1987-01-26 Croon Inventor Ab Forfarande for utvinning av kemikalier fran cellulosaavlut genom pyrolys
SE462106B (sv) * 1986-11-28 1990-05-07 Alf Ove Andersson Saett att utvinna energi och kemikalier ur avlut fraan massaberedning
US4957515A (en) * 1988-11-03 1990-09-18 Air Products And Chemicals, Inc. Process for sulfur removal and recovery from fuel gas using physical solvent
SE465039B (sv) * 1989-11-23 1991-07-15 Chemrec Ab Saett att framstaella koklutar med hoeg sulfiditet foer sulfatmassakokning
AU1765892A (en) * 1991-02-06 1992-09-07 A. Ahlstrom Corporation A method of recovering energy and chemicals from black liquor
US5382322A (en) * 1991-10-18 1995-01-17 Air Products And Chemicals, Inc. Selective white liquor oxidation
US5220782A (en) * 1991-10-23 1993-06-22 Bechtel Group, Inc. Efficient low temperature solvent removal of acid gases
US5277884A (en) * 1992-03-02 1994-01-11 Reuel Shinnar Solvents for the selective removal of H2 S from gases containing both H2 S and CO2

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993012288A1 (en) 1993-06-24
FI942829A (fi) 1994-06-15
US5660685A (en) 1997-08-26
CA2123987C (en) 1999-05-04
DE69217560D1 (de) 1997-03-27
EP0617747B1 (en) 1997-02-19
FI942829A0 (fi) 1994-06-15
BR9206929A (pt) 1995-11-21
AU653664B2 (en) 1994-10-06
SE9103707L (sv) 1993-02-15
AU3175393A (en) 1993-07-19
SE9103707D0 (sv) 1991-12-16
ES2097489T5 (es) 2000-12-01
ATE149044T1 (de) 1997-03-15
EP0617747B2 (en) 2000-06-28
SE468600B (sv) 1993-02-15
ES2097489T3 (es) 1997-04-01
EP0617747A1 (en) 1994-10-05
JPH07501858A (ja) 1995-02-23
CA2123987A1 (en) 1993-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI74499C (fi) Kemikalieaotervinning ur massaavlutar.
FI116073B (fi) Menetelmä keittoliemen valmistamiseksi
CA1288553C (en) Process for recovering energy and chemicals in pulping processes
FI103902B (fi) Menetelmä keittolipeiden, joilla on korkea sulfidisuus, valmistamiseksi sukfaattisellun keittämiseksi
CA2160008C (en) Process for converting sodium sulphate
FI113043B (fi) Menetelmä selluloosan valkaisemiseksi vetyperoksidilla
FI80086B (fi) Kemikalieaotervinning ur massaavlutar.
BR112020009792A2 (pt) método para ajustar o equilíbrio de s/na de uma fábrica de celulose de sulfato, sistema arranjado para ajustar o equilíbrio de s/na de uma fábrica de celulose de sulfato, e, uso de um biorreator
EP1524241B1 (en) A method for producing sodium dithionite to be used in the bleaching of mechanical pulp
CA2253301C (en) Hydrogen sulphide pretreatment of lignocellulosic material in continuous pulping processes
FI57796B (fi) Sulfiditetskontroll
CA1174012A (en) Process for recovery of sulfur dioxide liberated in the chemical pulping of lignocellulosic material
US20050076568A1 (en) Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor
FI77277C (fi) Kemikalieaotervinning av massaavlutar.
US5405496A (en) Process for the preparation of cooking liquors having high sulphidity for sulphate pulp cooking
FI116074B (fi) Rikin kierrätys sulfaattiselluprosessissa
FI67243C (fi) Koknings- och blekningsfoerfarande foer cellulosa
US20040194900A1 (en) Method for recovery of pulping chemicals in an alkaline sulphite pulping process and for production of steam
WO1983001469A1 (en) A method of polysulphide treatment in alkaline pulping of lignocellulose material
WO1997036043A1 (en) Process for extracting chemicals and energy from cellulose spent liquor

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116073

Country of ref document: FI

MA Patent expired