FI116286B - Menetelmä ja laite sellun jäteliemen puhdistamiseksi - Google Patents

Menetelmä ja laite sellun jäteliemen puhdistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI116286B
FI116286B FI954089A FI954089A FI116286B FI 116286 B FI116286 B FI 116286B FI 954089 A FI954089 A FI 954089A FI 954089 A FI954089 A FI 954089A FI 116286 B FI116286 B FI 116286B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
anode
reaction vessel
cathode
space
lignin
Prior art date
Application number
FI954089A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI954089A0 (fi
FI954089A (fi
Inventor
Burkhard Brandt
Gerhard Born
Original Assignee
Zell Wildshausen Chem Werke
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
Application filed by Zell Wildshausen Chem Werke filed Critical Zell Wildshausen Chem Werke
Publication of FI954089A0 publication Critical patent/FI954089A0/fi
Publication of FI954089A publication Critical patent/FI954089A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI116286B publication Critical patent/FI116286B/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/427Electro-osmosis
    • B01D61/4271Electro-osmosis comprising multiple electro-osmosis steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/469Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
    • C02F1/4698Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electro-osmosis
    • 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
    • D21C11/0007Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for
    • 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
    • D21C11/0042Fractionating or concentration of spent liquors by special methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Separation, Recovery Or Treatment Of Waste Materials Containing Plastics (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

116286
Menetelmä ja laite sellun jäte liemen puhdistamiseksi
Kuvaus
Sellun valmistuksessa syntyy suuria määriä lignii-5 nipitoisia sivutuotteita. Keitettäessä sellua sulfiittime-netelmän mukaisesti syntyy sulfiittisellun jätelientä, joka sisältää keittokemikaalien päämassan ja liuenneet orgaaniset ja epäorgaaniset puuosat. Ligniini esiintyy sulfiittisellun jäteliemessä ligniinisulfonaatteina.
10 Käsite sellun jäteliemi tarkoittaa tässä historial lisesti puun jätelientä, eikä sisällä viittauksia pH-ar-voon, toisin sanoen ei viittaa alkaaliseen aineeseen.
Ligniinisulfonaateilla on monia teknillisiä käyttökohteita, jotka pääasiallisesti toisaalta perustuvat niiden 15 sitomis- ja liimauskykyyn ja toisaalta niiden dispergoiviin ominaisuuksiin. Ligniinisulfonaattien klassisen käytön lisäksi nahkurintehtaissa ja valimoissa mainittakoon tässä käyttö kemian teollisuudessa, esimerkiksi liimojen, väriaineiden, kasvinsuoja-aineiden ja lannoitteiden valmistukses-20 sa, kautsun käsittelyssä, kuitulevyjen valmistuksessa, gal-vanoimistekniikassa, keraamisessa teollisuudessa, betonin v ·' lisäaineena, maaöljyn siirtoapuaineena ja puristeapuaineena : ; : eläinrehujen valmistuksessa. Koska ligniinisulfonaatit pe- rustuvat uusiutuvaan raaka-aineeseen, niiden pitkäaikainen « < 25 saatavuus on varma.
* * * I
: .·. Ympäristönsuojelusyistä johtuen sellun sulfiitti- keitto tapahtuu enimmäkseen magnesiummenetelmän mukaisesti, joka pitkälti korvaa kalsiummenetelmän. Syntyvät magnesium-, , ligniinisulfonaatit eivät aina kelpaa korkeita vaatimuksia *;; * 30 asettaviin käyttötarkoituksiin. Magnesium häiritsee monessa • * teknillisessä prosessissa, varsinkin kun se on altis seka-: kidemuodostukselle tai reagoi kalsiumin kanssa. Magnesium- ligniinisulfonaatit muuntuvat huonosti kemiallisten mene- ·, telmien, kuten alkali- tai maa-alkalihydroksidikäsittelyn *···’ 35 vaikutuksesta taloudellisesti käyttökelpoisiksi yhdisteik- 116286 2 si. Jos esimerkiksi magnesiumjäteliemeen lisätään natrium-hydroksidia, syntyy erittäin pienijakoista sakkaa, joka ei ole suodatettavissa. Sakka koostuu pääasiassa magnesiumhyd-roksidista ja sisältää sellun raaka-aineen lajin ja keitto-5 tavan mukaan useita eri koostumuksen omaavia yhdisteitä. Sakkautuminen ei rajoitu määrällisesti eikä ajallisesti. Jopa viikkojen päästä voidaan havaita jälkisakkautumia. Tämä on pääsyy, miksi tällaisten jäteliemien arvon syntyminen on rajoitettu. Jäteliemet keitetään pääasiassa kokoon ja 10 poltetaan, jolloin ligniinin lämpöarvoa hyödynnetään ja sellun keiton prosessikemikaalit, erityisesti magnesium ja rikki otetaan talteen.
Julkaisusta DE-OS 2 331 972 on tunnettua, että sul-fiittisellujäteliemi hajotetaan ultrasuodatuksen ja siihen 15 kuuluvan päinvastaisen osmoosin avulla, eli erotetaan ja rikastetaan ligniinisulfonaatin molekyylimassa ja muut ainekset. Ongelmallisen magnesiumligniinisulfonaatin kemiallista muutosta ei tällöin tapahdu.
Julkaisu US-PS 4 717 450 kuvailee sähkökemiallista 20 menetelmää, jossa kloridi-ioneja poistetaan sellujätelie- mestä. Käsiteltävä jäteliemi on sulfaattiligniiniä (kraft-:.· ·* ligniiniä), joka on saatu alkalisessa keittoprosessissa ja ti: jossa ligniini esiintyy ligniinisulfaatteina. Jäteliemi viedään sähkökemiallisen reaktorin katoditilaan, jotta saa-.j. 25 daan irrotettua anoditilaan siirtyvät kloridi-ionit.
: .·. Patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaisesti tek- nilkan taso on näin menetelmä sellujäteliemen sähkökemial- • · · liseksi käsittelemiseksi, jossa katoditilan ja anoditilan . , välillä tapahtuu materiaalisiirtymä kalvon tai membraanin 30 lävitse.
• »
Keksinnön tehtävänä on tällaisen menetelmän luomi- : nen, jolla ligniinisulfonaatteja sisältävät sellujäteliemet » · · suuressa mittakaavassa voidaan muuttaa hyödynnettäviksi ar- ·, vomateriaaleiksi, joiden puhtausaste on korkea.
• · · * * ♦ » · 116286 3 Tämän tehtävän ratkaisemiseksi esitetään patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosan mukaisesti, että anoditilas-sa olevasta, ligniinisulfonaattia sisältävästä sellujäte-liemestä, erotetaan kationogeeniset komponentit ja saadaan 5 ligniinisulfohappoja jäteliemestä.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä tapahtuu materi-aalisiirtymä kalvon tai membraanin kautta. Kalvo tai mem-braani jakaa reaktorin reaktoritilassa. Tämä erotus on tarpeellinen, jotta elektrolyyttisessä prosessissa syntyvät 10 yhdisteet eivät sekoittuisi keskenään. Toisaalta kalvon tai membraanin jokainen huokonen muodostaa minireaktorin, jossa syntyy sähköinen potentiaali, joka johtaa orgaanisten makromolekyylien perusteellisiin muutoksiin ja mahdollistaa kulun toiseen reaktiotilaan.
15 Keksinnön mukaisella menetelmällä saadaan sellujä- teliemestä ligniinisulfohappoja. Ligniinisulfohapot ovat toistettavissa, eristettyjä ja omaavat korkean puhtausasteen. Niillä on laajasti yhtenäinen molekyylimassan jakautuma ja laajasti toistettavissa oleva kolmiulotteinen mole-20 kyylirakenne. Näihin ominaisuuksiin vaikuttaa sähköosmoosin menetelmäsuureet, kuten kalvon huokosten suuruus ja sähköi- • * » ·.* ·' set parametrit.
ϊ^ΐ Keksinnön mukaisessa menetelmässä magnesiumsellun hajottamiseen käytetyt prosessikemikaalit, erityisesti mag-<·· 25 nesium- ja rikkiyhdisteet, saadaan talteen ja voidaan lisä- : .·. tä hajotusprosessiin uudestaan. Saadut ligniinisulfohapot
• * « I
voidaan toisten aineiden kanssa muuttaa uusiksi tuoteperheiksi, joilla on paljon käyttömahdollisuuksia. Sekoitta-. . maila ligniinisulfohapot lipeällä tai karbonaateilla tai ·;;* 30 vastaavilla siirtymäalkuaineyhdisteillä saadaan stabiileja • » ’*··* ligniinisulfonaatteja ilman, että syntyy poistettavia jäte- : tuotteita. Ligniinisulfonaattien pH-arvo on säädettävissä • * · alueella 2-14. Taloudellisesti hyödynnettävien ja riittä- *. vässä määrin syntyvien ligniinisulfonaattien materiaali- • < · 116286 4 luokka laajenee huomattavasti ja ligniinisulfonaateille löytyy näin uusia käyttöalueita.
Keksinnön mukaisen menetelmän varianteissa saadaan sellujäteliemestä poistettua kationogeeniset ja anionogee-5 niset komponentit. Tämä voi tapahtua joko yhdessä vaiheessa tai useissa peräkkäisissä vaiheissa.
On edullista toteuttaa keksinnön mukainen menetelmä olennaisesti jatkuvasti säädetyllä tasavirralla. Tätä vastaa jatkuva ionivirta kalvon läpi, joka voidaan säätää si-10 ten, että syntyy hyvä materiaalinvaihduntabalanssi ja kalvon lämpeneminen pysyy rajattuna. Virransäädön suuruus määrittää virran ja ohjaava suure on jännite. Sähkökemiallisen tapahtuman alussa jännite on korkea, jotta tarvittava säh-kömotoorinen voima saavutettaisiin ja nopeasti saataisiin 15 taloudellinen ionisiirtymä kalvon läpi. Kun haluttu ioni-virta on saavutettu, voidaan jännite laskea, jolloin jatkuvasti säädetty virta antaa molekyyliriippuvaisen ja -suu-ruusominaisen jänniteprofiilin.
Keksinnön mukainen menetelmä voidaan tehdä erämene-20 telmänä tai edullisesti myös jatkuvatoimisena. Materiaalivirran ohjaamiseksi jatkuvassa käytössä käytetään proses-·.· ·' sinesteen optista ominaisuutta, erityisesti sen optista ti- heyttä, sen värisävyä tai vastaavaa hyväksi. Myös muut mit-: : taustekniikat ovat tietysti käytettävissä, esim. prosessi- ·;· 25 nesteen sähkönjohtavuuden mittaus.
* » » »
Laitteisto, jolla toteutetaan keksinnön mukainen .·,*·, menetelmä, käsittää vähintään reaktioastian, joka on kalvon avulla jaettu katoditilaksi ja anoditilaksi, joissa on . , elektrodi - katodi ja anodi.
30 Jokaisessa sähkökemiallisessa prosessissa on elekt-
*··* rodien tyyppi ja ominaisuus tärkeä. Julkaisun US-PS
: 4 717 450 mukaan käytetään platina-iridiumseosta anodina ja terästä katodina. Keksinnön mukaan käytetään sitä vastoin jaloterästä anodina ja rautaa tai alumiinia katodina.
I I 1 116286 5
Tietenkin sähkökemiallinen menetelmä onnistuu myös elektrodeilla, jotka on tehty kustannuksiltaan korkeammista aineista, esim. kullasta tai platinasta.
Kalvo on edullisesti sintrattua keramiikkaa.
5 Reaktioastiassa voi olla keskitila, johon johtaa jäteliemen tulojohto ja joka kalvoilla on jaettu katoditi-laan ja anoditilaan, joihin johtaa veden tulojohto. Katodi-tilassa on nesteen poistojohto ja anoditilassa on poisto-johto ligniinisulfohapoille. Reaktioastiassa tapahtuu sel-10 lujäteliemen yksivaiheinen sähkökemiallinen rikastus.
Yksivaiheisen laitteiston vaihtoehtoisessa suoritusmuodossa on reaktioastia jaettu katoditilaan ja anoditi-laan kalvolla. Katoditilaan johtaa jäteliemen tulojohto ja anoditilaan johtaa veden tulojohto. Katoditilassa on nes-15 teen poistojohto ja anoditilassa on poistojohto ligniinisulfohapoille .
Suositeltava on kuitenkin laitteiston kaksivaiheinen rakenne, jossa on ensimmäinen reaktioastia, jonka anoditilaan johtaa jäteliemen tulojohto ja jonka katoditilaan 20 johtaa veden tulojohto ja jonka katoditilassa on nesteen poistojohto, sekä toinen reaktioastia, jonka katoditilaan V '· johtaa ensimmäisen reaktioastian anoditilan poistojohto ja : ; : jonka anoditilaan johtaa veden tulojohto ja jonka anoditi- lassa on poistojohto ligniinisulfohapoille. Reaktioastiat 25 ovat rakenteeltaan edullisesti samanlaiset. Tämä mahdollis-: ,·, taa laitteiston modulaarisen rakenteen.
» t *
Suositeltavassa variantissa sähkökemiallisen laitteiston elektrodit on liitetty sähköiseen tasavirtalähtee-, . seen, joka tuottaa vakaan, säädettävän tasavirran.
·“' · 30 Laitteistoon kuuluu edullisesti vähintään yksi mit- tausyksikkö, jonka avulla reaktoriastian elektroditilas-; sa, erityisesti ensimmäisen reaktioastian katoditilassa ja toisen reaktioastian anoditilassa olevan nesteen sähköinen johtavuus tai optinen ominaisuus on mitattavissa, esim. sen 35 optinen tiheys, sen värisävy jne. Mittausyksikön mittausar- 116286 6 von perusteella voidaan ohjata laitteiston läpi jatkuva materiaalivirta. Suositeltavasti mittausyksikkö on valolähe-tin-valovastaanotinyksikkö, jossa on laserdiodi ja valo-transistori .
5 Saadut tuotteet ja jatkotuotteet ovat myös patent tivaatimuksen kohteita.
Seuraavassa keksintöä kuvaillaan kolmen, piirustuksessa olevan laitekaavion ja kromatogrammin avulla tarkemmin .
10 Kuvio 1 esittää kaksivaiheisen sellun jäteliemen rikastamiseen käytettävän laitteiston kaavion;
Kuvio 2 esittää laitteistossa koemielessä käsitellyn sellun jäteliemen kromatogrammin;
Kuvio 3 esittää tällöin saadun tuotteen kromato- 15 grämmin;
Kuvio 4 esittää yksivaiheisen sellun jäteliemen rikastamiseen käytettävän laitteiston kaavion; ja
Kuvio 5 esittää toisen yksivaiheisen laitteiston kaavion.
20 Kuvion 1 esittämään kaksivaiheiseen laitteistoon kuuluu kaksi samanlaista reaktioastiaa 10, 12, jotka kal- v ' volla 14 on jaettu katoditilaan 16, 20 ja anoditilaan 18, : : ; 22. Katoditilassa 16, 20 sijaitsee raudasta tai alumiinista oleva katodi 24 ja anoditilassa 18, 22 V4A-teräksestä oleva ·;· 25 anodi 26. Elektrodit 24, 26 on liitetty sähköiseen tasavir- I * ( t : ,·. talähteeseen.
Ensimmäisen reaktioastian 10 anoditilaan 18 johtaa
t I
tuloputki 28, jonka kautta pumpun 30 avulla sulfiittisellun , , jätelientä, niin kuin se syntyy esim. magnesiumsellukeitos- 30 sa, johdetaan anoditilaan 18. Ensimmäisen reaktioastian 10 i t katoditilaan 16 johdetaan venttiilin 32 kautta vettä. En-: simmäisessä reaktioastiassa 10 tapahtuu sähkökemiallinen prosessi, jossa jäteliemestä vapautuu kationogeenisiä kom-ponentteja, erityisesti Mg++, jotka kalvon 14 kautta siir-'*·_ 35 tyvät katoditilaan.
7 11 <5.286 Sähkökemiallisen prosessin aluksi on käytettävä korkeaa jännitettä, jotta kalvon kautta tapahtuvan ioni-siirtymän vaatima sähkömotoorinen voima saavutettaisiin. Virtaekvivalentti on noin 500 mA suurempi kuin käsiteltävän 5 materiaalin sähkömotoorinen voima. Kalvon 14 kautta tapahtuvan ionisiirtymän mukana syntyy kitkaenergiahäviöitä, joiden takia kalvo 14 lämpenee. Ionivirta säädetään siten, että kalvon 14 energiahäviöt pysyvät rajoissa ja sen jäähdytys prosessinesteellä riittää, niin ettei tarvita ulko-10 puolista kalvon 14 lisäjäähdytystä. Sen jälkeen, kun ioni-johtuminen on alkanut ja haluttu ionivirta on saavutettu, säädetään virtalähteen jännite siten, että sähköinen tasa-virta-arvo jänniteohjauksen avulla pysyy vakaana.
Ensimmäisen reaktiovaiheen lopussa on ensimmäisen 15 reaktioastian 10 anoditilaan 18 muodostunut ligniinisulfo-happoja, joissa vielä on anionogeenisiä orgaanisia komponentteja. Tällöin kyseessä on sokeriosasia, tioyhdistei-tä, jääneen hemiselluloosan pilkkoutumattornia ainesosia jne. Lisättäessä NaOH:ta jää anoditilassa 18 muodostunee-20 seen nesteeseen edelleen saostumia, jotka johtuvat aniono-geenisistä orgaanisista komponenteista. Siksi ligniinisul-fohapot eristetään seuraavassa, toisessa reaktioastiassa anionogeenisistä orgaanisista komponenteista.
Ensimmäisen reaktioastian 10 katoditilassa 16 on ;* 25 magnesiumhydroksidiä, magnesiumsulfaattia ja muuta. Katodi- ; tilan neste johdetaan takaisin sellunkeittoprosessiin. Li säksi ensimmäisen reaktioastian 10 katoditila 16 on varus- * » tettu ulostulojohdolla 34, jossa on pumppu 36.
, , Ensimmäisen reaktioastian 10 anoditilasta 18 johtaa 30 siirtojohto 38, jossa on pumppu 40, toisen reaktioastian 12
* I
katoditilaan 20. Pumppu 40 siirtää anoditilan nesteen en-: simmäisestä reaktioastiasta 10 toisen reaktioastian 12 ka- toditilaan 20. Toisen reaktioastian 12 anoditilaan 22 joh-", detaan venttiilin 42 kautta vettä. Toisen reaktioastian 12 8 116286 katoditilassa 20 ja anoditilassa 22 on kummassakin poisto-johto 44, 46, jossa on pumppu 48, 50.
Toisessa reaktioastiassa 12 tapahtuu sähkökemiallinen prosessi, jossa sellun jäteliemestä poistuu anionogee-5 niset komponentit ja siihen sisältyvä ligniini erottuu lig-niinisulfohappojen muodossa. Toisen reaktioastian 12 katoditilassa 20 orgaanisista yhdisteistä erotetaan makromole-kylaariset ligniinisulfoionit siten, että ne saattavat saada karbenium-ionin ominaisuuden. Ligniinisulfoanioni kulkee 10 anodin suuntaan kalvolle 14, jonka huokoshalkaisija on hyvin määritelty. Ainakin tietyt sulfoanionit eivät, kalvon epäsäännöllisestä kolmiulotteisesta verkonomaisesta rakenteesta johtuen, pysty läpäisemään huokosia. Johtuen sähkökemiallisesta "paineesta" anodia 26 kohti kalvo 14 muuttuu 15 siten, että kalvon 14 huokosten läpäisy mahdollistuu. Muu-tosreaktion ansiosta ligniinijärjestelmän reaktiviteetti nousee, jolloin laitteistossa voi tapahtua muita suunnattuja yhdistymisiä toisten aineiden kanssa täysin uusiksi tuoteperheiksi .
20 Ligniinisulfohapot poistetaan toisen reaktioastian 12 anoditilasta 22 poistoputken 46 kautta. Niiden tuotelaa-V : dusta voidaan varmistua kromatografiän avulla. Ligniinisul- '·''>/> fohapot eivät sekoittuessaan NaOH:n ja muiden saostusainei- den kanssa aiheuta saostumisia.
• * · ··* 25 Ligniinisulfohapot ovat vakaita. Ne muodostavat it- .* sessään kauppakelpoisen arvoaineen ja ne voidaan käyttää muiden arvoaineiden raaka-aineena.
Toisen reaktioastian 12 katoditilaan 20 jääneet or-, , gaaniset epäpuhtaudet pelkistetään. Katoditilan neste pois- 30 tetaan poistoputken 44 kautta reaktioastiasta 12. Katoditi- ’··*’ lan nesteen edelleen rikastus tuotteiden, kuten alkoholin : tuottamiseksi on mahdollinen.
Kuvattu kaksivaiheinen sähköosmoosi toimii katkea- t I | mattomana. Materiaalivirran ohjaukseen käytetään prosessi-35 nesteiden punaruskeaa värisävyä, erityisesti ensimmäisen » » 116286 9 reaktioastian 10 katoditilan nesteen ja toisen reaktioas-tian 12 anoditilan nesteen värisävyä.
Värisävyn mittaamiseksi käytetään valolähetin-valo-vastaanotinyksiköitä 52, joissa on laserdiodi 54 ja valo-5 transistori 56. Laserdiodi 54 säteilee valoa nesteeseen, jonka värisävyä aiotaan mitata. Säteillyn valon aallonpituus on lähellä ligniinin absorptiokaistaa. Valotransistori 56 vastaanottaa nesteestä heijastunutta valoa. Ligniinipi-toisuuden nousu jossakin prosessinesteessä voidaan havaita 10 heijastuneen valointensiteetin putoamisena ja päinvastoin. Reaktioastioiden 10, 12 täyttöaste mitataan optokytkimien avulla ja ohjausyksikkö, joka ohjaa laitteistoa automaattisesti, vastaanottaa valolähetin-valovastaanotinyksiköiden ja optokytkimien mittasignaalit ja ohjaa kaikkia mainittuja 15 pumppuja 30, 36, 40, 48, 50 sekä venttiilejä 32, 42.
Koelaitteistossa molempien reaktioastioiden 10, 12 katodi- ja anoditila 16, 18, 20, 22 käsittää noin 500 1.
Molemmat reaktioastiat 10, 12 käytetään jännitteellä 40 - 350 V ja säädetyllä virralla, joka on noin 1,5 A. Laitteis-20 to tuottaa noin 500 kg lignosulfohappoja tunnissa. Suurtuotantoa varten voidaan haluttu tuotanto saavuttaa yhdistäen ·’ reaktioastiapareja 10, 12 paristoiksi.
: Kuvio 2 esittää HPLC/GFC-kromatogrammia (High Pres- : sure Liquid Chromatography/Geelisuodatuskromatografia) sul- · 25 fiittisellun jäteliemestä, joka on käsitelty kuvatussa laitteistossa. Esille on lineaarisen skaalan mukaan tuotu molekyylimassan jakauma suhteessa pitoaikaan. Ligniinihuip- pujen 3, 4, 5, 6, 8, 10 ja 11 ohella tunnistetaan useiden , epäpuhtauksien huippuja.
* 30 Kuvio 3 esittää HPLC/GFC-kromatogrammia saaduista ‘ * ligniinisulfohapoista. Kapeassa molekyylimassakaistassa ha- ; vaitaan kolme ligniinihuippua ja tuskin lainkaan epäpuhta-
t I I
uksia. On siis saavutettu puhdas ligniinisulfohappojen mo-*, lekyylimassajakauma. Huippu 1 esittää ligniinisulfohappojen 35 suurinta ja huippu 3 pienintä molekyylimassaa. Aikaskaala ίο 1 1 6286 on esitetty lyhennettynä. Välillä 15 - 30 min kromatogrammi vastaa väliä 10 - 15 min.
Kuvio 4 esittää laitteistokaaviota, jossa on reak-tioastia 58, joka sisältää keskitilan 60, josta molemmin 5 puolin on kalvolla 14 eroteltu katoditila 62 ja anoditila 64. Sellunkeittoprosessin jäteliemi johdetaan pumpun 66 avulla tuloputkea 68 pitkin reaktioastian 58 keskitilaan 60. Katoditilaan 62 ja anoditilaan 64 johtaa kumpaankin veden tuloputki 70, 72, jota venttiili 74, 76 ohjaa, sekä 10 poistoputki 78, 80 prosessinesteelle, jossa on pumppu 82, 84.
Katoditilasta 62 poistetaan nestettä, joka palautuu sellunkeittoprosessiin. Anoditilasta 84 saadaan erittäin puhtaita ligniinisulfohappoja.
15 Kuvio 5 esittää toista laitteistokaaviota, jossa on reaktioastia 10, joka edellä kuvatun kaksivaiheisen laitteiston molempien reaktioastioiden 10 tavoin on kalvolla 14 jaettu katoditilaan 16 ja anoditilaan 18.
Katoditilaan 16 johdetaan pumpun 30 avulla neutra-20 loimatonta heikkolipeää, niin kuin se sellun tuotannossa syntyy. Venttiilin 32 kautta johdetaan vettä anoditilaan • : 18. Kun elektrodeille (katodi 24 ja anodi 26) kytketään ·' ; : säädetty tasavirta saadaan anoditilaan 18 ligniinisulfohap- poja. Ligniinisulfohapot johdetaan pois anoditilan 18 pois- · 25 toputken 80 kautta pumpun 84 avulla. Ligniinisulfoioneista : , . vapautunut heikkolipeä johdetaan poistoputken 34 kautta , siinä olevan pumpun avulla pois ja uutta heikkolipeää joh detaan tilalle.
, , Reaktioastia 10 vastaa rakenteeltaan kaksivaiheisen * » *;; · 30 laitteiston molempia reaktioastioita 10. Yksivaiheisessa » · ’··* rikastusprosessissa saaduissa ligniinisulfohapoissa on mo- : nia anionogeenisia aineosia, kuten SO2 anoditilassa 18 ta- pahtuneen hapettumisen jälkeen. Ligniinisulfohapot eivät a · » ·. siis ole niin puhtaita eivätkä ole molekyylimassan suhteen 35 toistettavissa yhtä kapeissa rajoissa, kuin mikä oli tilan- 11 1 1 6286 ne kaksivaiheisen rikastusprosessin kohdalla. Myös tässä syntyy toki uusi arvoaine, jonka arvo on huomattavasti suurempi kuin lähtömateriaalin.
Sähkökemiallinen rikastus on selostettu ainoastaan 5 sulfiittisellun jäteliemen osalta magnesiumsellunkeiton yh teydessä, mutta se voidaan käyttää myös muiden sellunkeit-toprosessien jäteliemiin.

Claims (9)

12 1 1 6 2 8 6
1. Menetelmä ligniinisulfonaatteja sisältävän sellun jäteliemen sähkökemialliseksi käsittelemiseksi reak- 5 tioastiassa, joka on jaettu diafragmalla (14) tai membraa-nilla katoditilaan, jossa on katodi (24), ja anoditilaan, jossa on anodi (26), jolloin sellun jäteliemi johdetaan vain toiseen elektroditiloista ja toiseen elektroditilaan johdetaan toista elektrolyyttiä, tunnettu siitä, että 10 sellun jätelientä johdetaan anoditilaan (18) ja että se tehdään jatkuvasti säädetyllä tasasähkövirralla.
2. Menetelmä ligniinisulfonaatteja sisältävän sellun jäteliemen sähkökemialliseksi käsittelemiseksi kahdessa reaktioastiassa (10, 12), jotka kumpikin on jaettu dia- 15 fragmalla (14) tai membraanilla katoditilaan (16, 20), jossa on katodi (24), ja anoditilaan (18, 22), jossa on anodi (26), jolloin jatkuvasti säädetyssä tasasähkövirras-sa tehdään kaksivaiheinen sellun jäteliemen käsittely, jolloin tämä johdetaan ensimmäisen reaktioastian anoditi-20 laan (18) ja toista elektrolyyttiä johdetaan ensimmäisen reaktioastian katoditilaan (16) ja ensimmäisen reaktioas-: : tian (10) anoditilassa (18) saatua välituotetta johdetaan toisen reaktioastian (12) katoditilaan (20) ja toista elektrolyyttiä johdetaan toisen reaktioastian (12) anodi-,25 tilaan (22) . .’ t
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, * ' * tunnettu siitä, että toisena elektrolyyttinä käytetään ' vettä.
4. Jonkin patenttivaatimusten 1-3 mukainen mene- « « I 30 telmä, tunnettu siitä, että menetelmä tehdään jatkuva-toimisesti.
. ,*. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen mene- I f * ,··*, telmä, tunnettu siitä, että materiaalivirran ohjaami- » i "·' seksi mitataan prosessinesteen sähköinen johtavuus tai op- 35 tinen ominaisuus, erityisesti sen optinen tiheys tai sen *“’ värisävy. 116286 13
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että katodi (24) on raudasta tai alumiinista ja anodi (26) on jaloteräksestä, erityisesti V4A-teräksestä.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että kalvo (14) käsittää sint-rattua keramiikkaa.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä on vähintään yksi 10 mittausyksikkö, jonka avulla voidaan mitata reaktioastian (10, 12) elektroditilassa, erityisesti ensimmäisen reaktio-astian (10) katoditilassa (16) ja toisen reaktioastian (12) anoditilassa (22) olevan nesteen sähköinen johtavuus tai optinen ominaisuus, esim. sen optinen tiheys tai sen vä- 15 risävy.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittausyksikkö on valolähetin-valovas-taanotinyksikkö (52), jossa on laserdiodi (54) ja valotran-sistori (56). 20 * 1 * s * i
FI954089A 1993-03-01 1995-08-31 Menetelmä ja laite sellun jäteliemen puhdistamiseksi FI116286B (fi)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4306260 1993-03-01
DE4306260A DE4306260C2 (de) 1993-03-01 1993-03-01 Verfahren und Anlage zu einer elektrochemischen Behandlung von Zellstoffablauge
PCT/DE1994/000192 WO1994020419A1 (de) 1993-03-01 1994-02-24 Verfahren und anlage zur aufbereitung von zellstoffablauge
DE9400192 1994-02-24

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI954089A0 FI954089A0 (fi) 1995-08-31
FI954089A FI954089A (fi) 1995-08-31
FI116286B true FI116286B (fi) 2005-10-31

Family

ID=6481607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI954089A FI116286B (fi) 1993-03-01 1995-08-31 Menetelmä ja laite sellun jäteliemen puhdistamiseksi

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0687247B1 (fi)
AT (1) ATE165585T1 (fi)
CA (1) CA2157394C (fi)
DE (2) DE4306260C2 (fi)
ES (1) ES2118389T3 (fi)
FI (1) FI116286B (fi)
NO (1) NO308522B1 (fi)
WO (1) WO1994020419A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0934914B1 (de) * 1998-01-27 2003-10-08 Chemische Werke Zell-Wildshausen GMBH Mittel zur Reduzierung von Chrom (VI)-Ionen in Zement
EP0960865A1 (de) * 1998-05-25 1999-12-01 Chemische Werke Zell-Wildshausen GMBH Mittel zur Reduzierung von Chrom (VI)-Ionen in einer hydraulisch abbindenden Masse
WO1999037593A1 (de) * 1998-01-27 1999-07-29 Chemische Werke Zell-Wildshausen Gmbh Mittel zur reduzierung von chrom (vi)-ionen in einer hydraulisch abbindenden masse
DE102009037946A1 (de) * 2009-08-18 2011-02-24 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Nutzung von bei der Erzeugung lignozellulosischer Faserstoffe anfallendem Abwasser
JP6377170B2 (ja) 2014-02-28 2018-08-22 ノラム エンジニアリング アンド コンストラクターズ リミテッド 部分的に加水分解されたセルロースのための精製プロセス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4836401A (fi) * 1971-09-09 1973-05-29
CH560289A5 (fi) * 1971-12-30 1975-03-27 Danske Sukkerfab
SU504847A1 (ru) * 1973-10-15 1976-02-28 Всесоюзное научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности Способ получени лигносульфонатов
AT377546B (de) * 1983-02-25 1985-03-25 Dieter J Becker Verfahren zur reinigung von bei der zellstoffherstellung, insbesondere bei der chlorbleiche von zellstoff, anfallenden abwaessern
US4717450A (en) * 1985-08-19 1988-01-05 University Of British Columbia Removal of chloride from process solutions

Also Published As

Publication number Publication date
NO308522B1 (no) 2000-09-25
NO953397D0 (no) 1995-08-30
CA2157394C (en) 2001-05-01
FI954089A0 (fi) 1995-08-31
WO1994020419A1 (de) 1994-09-15
DE4306260A1 (de) 1994-09-08
CA2157394A1 (en) 1994-09-15
ATE165585T1 (de) 1998-05-15
ES2118389T3 (es) 1998-09-16
NO953397L (no) 1995-08-30
EP0687247B1 (de) 1998-04-29
DE59405847D1 (de) 1998-06-04
FI954089A (fi) 1995-08-31
DE4306260C2 (de) 1996-05-30
EP0687247A1 (de) 1995-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6447687B1 (en) Dewatering of sewage sludge
KR20100057525A (ko) 슬러지를 처리하는 방법에 관한 개선
FI116286B (fi) Menetelmä ja laite sellun jäteliemen puhdistamiseksi
CN105621764A (zh) 一种环氧氯丙烷生产废水的处理工艺
CN110508591A (zh) 一种废混合盐的分离结晶系统及方法
FI76849B (fi) Foerfarande foer tillvaratagande av lignin ur alkaliska ligninloesningar.
EP0189155A1 (en) Method for reduction of sewage sludge from sewage clarification plants
US5725748A (en) Process and installation for treating cellulose waste lye
El Khalfaouy et al. Microfiltration process for tannery wastewater treatment from a leather industry in Fez-Morocco area
FI78279B (fi) Foerfarande foer avlaegsnande av loesta och i kolloidal form varande stormolekyliga organiska aemnen ur traefoeraedlingsindustrins avfallsvatten.
JPH0336768B2 (fi)
CN109232329A (zh) 一种烯丙基磺酸钠的合成方法
CN115367930A (zh) 一种脱硫废水处理系统和方法
RU2090519C1 (ru) Установка для получения жидкого хлорирующего агента
CN1302920A (zh) 一种硫酸钠、硫酸氢钠的电解方法
JPS5794579A (en) Production of chemicals for water treatment
Verenich et al. Biodegradability enhancement by wet oxidation in alkaline media: delignification as a case study
CN101935089A (zh) 一种碱性过氧化氢化学机械制浆废水的膜浓缩与回用方法
CN105036209A (zh) 服装加工厂污水处理剂
CN110386746A (zh) 一种双极膜电渗析产酸碱-热水解-厌氧消化联合工艺处理剩余活性污泥的方法
CN218203075U (zh) 一种电解氧化卤水生产溴化钠的装置
RU2252919C1 (ru) Способ электроактивирования питьевой воды
SU1122616A1 (ru) Способ подготовки обессоленной воды
RU2071819C1 (ru) Способ получения гидроокиси лития
CN109158044B (zh) 一种增强煤类物质生化反应能力和生物可利用性的电化学预处理系统和预处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 116286

Country of ref document: FI