FI56866C - Saett att foerhindra utslaepp av klorhaltiga foeroreningar vid natriumbaserade cellulosafabriker - Google Patents

Description

9

l"iri, -l rBl nn KUULUTUSJULKAISU CfiOCC

40* lBJ (11) UTLÄGGNINGSSKMFT OoOOD

C (45) Πΰtt-ntti nyrr.··' ' ty ' 0 vi 19CO

^ ~ ^ (51) Kv.ik.*/Int.a« D 21 i 11/00 SUOMI —FINLAND (21) ΡΐΜηκΐΚ^·™υ*-Ρ«·η»η·6»ϋ»Ι«| 270/72 (22) Hak*ml«pilv« — Anaeknlnpd«| 02.02.72 ^ ^ (23) Alkupllv· — Glttl|h«t*d>| 02.02.72 (41) Tullut |ulklMlul — Bllvlt offtntllg 06.08.72

Patentti- ja rakisterihallitus /44) NihttviktipMon i· kuuL|ulkalwn pvm.— , Patent- och regiatentyrelsen ' ' An*eku uti»jd oeh utUkrtftM puumnd 31.12.79 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoHcni*-Bpgird prlortt«t 05.02.71

Ruotsi-Sverige(SE) 1U85/71 (71) Mo och Domsjö Aktiebolag, Ömsköldsvik, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Hans Olof Samuelson, Göteborg, Ruotsi-Sverige(SE) (7^) Berggren Qy Ab (5^) Tapa estää klooripitoisten epäpuhtauksien pääseminen vesistöön natriumiin pohjautuvissa selluloosatehtaissa - Sätt att förhindra ut.släpp av klorhaltiga föroreningar vid natriumbaserade cellulosa-,fabriker

Selluloosatehtaista vesistöön tulevat epäpuhtaudet muodostavat vakavan ympäristöongelman. On suuresti edistytty keittimöistä tulevien epäpuhtauksien vähentämisessä parantamalla keittojätelipeän talteenottoa, haihdutusta ja kemikaalien talteenottoa. Keittojätelipeän talteenotolla tarkoitetaan tässä ja myöhemmin keittojätelipeän erottamista keittoprosessissa valmistetusta massasta esim. syrjäyttämällä, pesemällä, suodattamalla, puristamalla ja/tai linkoamalla käyttäen sinänsä tunnettua laitteistoa. Sitävastoin ei ole löydetty mitään tyydyttävää ratkaisua ongelmalle tehdä taloudellisesti edullisella ta-valla vaarattomaksi valkaisunesteiden orgaaniset ainekset, jotka nesteet nykyisin muodostavat monien selluloosatehtaiden pahimman vesien likaamislähteen. Tavallisten menetelmien mukaisesti valkaisulaitosten jätevedet päästetään suoraan järviin ja jokiin tai mereen.

Tavallisissa valkaisumenetelmissä käytetään valkaisuaineena klooria, hypokloriittia ja klooridioksidia. Normaalisti käytetään valkaisua useammassa vaiheessa, käyttäen useampia näistä valkaisuaineista sekä mahdollisesti myös peroksidia sisältäviä valkaisunestei-tä. Tavallisesti käytetään selluloosamassan täydelliseen valkaisemi-seen myös alkalipesua tai alkalikäsittelyä. Erikoislaatuja varten, esim. rayonmassaa ja erikoispaperimassoja varten käytetään sitäpaisi 2 56866 selluloosamassan valkaisun yhteydessä lämpöalkalijalostusta ja/tai kylmäalkalijalostusta. Valkaisujaksoon voi kuulua myös valkaisuvaihe, jossa alkuainehapen annetaan vaikuttaa massaan alkalin läsnäollessa. Alkalina käytetään normaalisti natriumhydroksidia, mutta myös natrium-karbonaatin ja erikoistapauksissa natriumbikarbonaatin käyttö voi tulla kysymykseen. Valkaisujäteliuoksilla tarkoitetaan seuraavassa valkaisuprosessin jäteliuoksia, jolloin prosessiin kuuluu edellämainitun tyyppisiä alkalivaiheita, tai edellämainitun tyyppisistä eri vaiheista saatujen jäteliuosten seoksia.

Valkaisujäteliuosten koostumusta ei yksityiskohtaisesti tunneta. Yhtenä pääaineosana on kloorattu ligniini sekä klooratut tai hapetetut ligniinin hajoamistuotteet. Nämä tuotteet ovat yleensä väriltään ruskeita tai keltaisia ja ne ovat mm. tästä syystä ympäristölle vahingollisia. Erikoisen vaikeita ongelmia syntyy, jos valkai-sujäteliuokset johdetaan kokoomasäiliöön, jonka vettä käytetään juomaveden valmistukseen. Näiden myrkyllisten aineiden hajoaminen kokoo-masäiliössä tapahtuu erittäin hitaasti. Muita tärkeitä aineosia ovat hiilihydraatit ja hiilihydraattien hajoamis- ja hapettumistuotteet, esim. hemiselluloosa, sokeri ja orgaaniset hapot, esim. aldonihapot, aldaarihapot (aldaric acids), sakariinihapot (saccharinic acids), maitohappo, glykolihappo, etikkahappo, ja muurahaishappo. Nämä aineet aikaansaavat valkaisujäteliuoksissa voimakkaan biokemiallisen hapenkulutuksen, minkä johdosta monissa kokoomasäiliöissä on puute hapesta, ja vieläpä niissä tapahtuu anaerobisia käymistapahtumia, esim. sellaisia, jotka voivat muuttaa sulfaatin rikkivedyksi, mistä seuraa vakavia ongelmia ihmisille, eläimille sekä kasvillisuudelle. Valkaisujäteliuoksissa esiintyy myös uuteaineita, mm. hartseja, rasvahappoja, estereitä, steroleja ja hiilivetyjä, pääasiassa enemmän tai vähemmän modifioidussa muodossa, usein kloorattuina tuotteina. Nämä tuotteet antavat jätevedelle vaahtoamisominaisuuksia ja muodostavat vakavan ympäristöongelman ei ainoastaan esteettiseltä kannalta vaan myös kalastukselle sekä kaiken todennäköisyyden mukaan juomaveden valmistukselle käytettäessä kokoomasäiliöiden vettä. Tässä mainittujen orgaanisten epäpuhtauksien lisäksi valkaisujäteliuokset sisältävät normaalisti huomattavia kloridimääriä, joita muodostuu valkaisun yhteydessä tai valkaisunesteiden valmistuksessa, sekä usein valkaisu-aineiden jätteitä, esim. elementääristä klooria, klooridioksidia, kloriittia ja hypokloriittia. Viimeksimainitut voidaan poistaa teh-dasmenetelmästä siten, että valkaisujätteet sekoitetaan keittimön tai haihduttamon jätteiden kanssa ennen kuin ne päästetään poistumaan, jolloin ne muodostavat mm. klorideja. Tämä ei kuitenkaan ole mikään 3 56866 tyydyttävä ratkaisu ympäristösuojelun kannalta.

Perinpohjaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että yksinomaan alkalia ja happikaasua tai peroksidia käyttäen voidaan poistaa vain noin puolet keitossa saadun massan ligniinipitoisuudesta massan hajoamatta niin pitkälle, että sen vahvuusominaisuudet vakavasti huono-nisivat. Tästä syystä silloinkin, kun valkaisussa on mukana happikaasua tai peroksidia, on aina käytettävä huomattavia määriä klooripi-toisia valkaisuaineita korkean valkaisuasteen ja pienen ligniinipi-toisuuden omaavien massojen saamiseksi. Tämä tarkoittaa sitä, että — vedensaastumisprobleemaa ei voida ratkaista käyttämällä menetelmää, jolla klooriyhdisteitä sisältävät valkaisujäteliuokset voidaan ottaa talteen ja tehdä vaarattomiksi.

— Tämän keksinnön kohteena on edellämainittujen ongelmien poistaminen. Keksinnön mukaan on nimittäin ilmennyt, että ongelma klooriyhdisteitä sisältävien valkaisujäteliuosten tekemiseksi vaarattomiksi tai vastaavasti niiden hyödyksikäyttämiseksi voidaan ratkaista yksinkertaisella ja taloudellisella tavalla haihduttamalla ja polttamalla valkaisujäteliuokset yhdessä natriumperustaisen selluloosakei-ton keittojätelipeän kanssa sekä vapauttamalla palamisjätteet ensimmäisessä vaiheessa natriumsulfidista 40°C:n yläpuolella, minkä jälkeen poistetaan natriumkloridi toisessa vaiheessa kiinteästä, natriumsulfidista vapautetusta jäännöksestä loppulämpötilassa, joka on alempi kuin +20°C.

Keksinnön mukainen menetelmä käsittää mm. natriumsuoloja sisältävän palamisjäännöksen asteettaisen fraktioimisen, jolloin sulfi-dit, etupäässä natriumsulfidi, uutetaan yli i|0°C:n lämpötilassa, minkä jälkeen tapahtuu jäähtyminen ja natriumkloridi poistetaan liuoksena matalassa loppulämpötilassa.

Natriumperustaisilla selluloosatehtailla tarkoitetaan tässä sellaisia, jotka käyttävät puun liuottamiseen natriumia pääasiallisena kationina sisältäviä keittonesteitä, esim. tehtaita, jotka käyttävät tavallista sulfaattikeittoa, polysulfidikeittoa, rikkivety-alkalikeittoa, alkalista natriumsulfiittikeittoa, neutraalia nat-riumsulfiittikeittoa ja hapanta natriumbisulfiittikeittoa sekä useampi-vaiheisia menetelmiä, joissa ainakin yhdessä vaiheessa natrium on pääasiallinen emäs. Menetelmää voidaan edullisesti käyttää tehtaissa, joissa käytetään erilaisia keittomenetelmiä, joissa valkaisujäteliuos yhdestä valmistusvaiheesta voidaan yhdistää toisesta saatuun, sekä tehtaissa, joissa käytetään keittokemikaalien yhdistettyä talteenottoa, ns. cross recovery*a.

4 56866

Keksinnön mukaisesti yhdistetään siten klooriyhdisteitä sisältävät valkaisujäteliuokset, esim. sellaiset kloorauksesta, hypoklo-riittivalkaisusta ja klooridioksidivalkaisusta tai vastaavasti yh-distelmävaiheesta kloorilla sekä klooridioksidilla ja alkalivaihees-ta saadut liuokset, jotka on saatu kloorilla ja/tai klooriyhdisteillä käsittelyvaiheen jälkeen, koko käytettävissä olevaan keittojäteli-peään tai osaan siitä ja haihdutetaan ja poltetaan sen kanssa. Lisäksi systeemiin voidaan yhdistää edullisesti valkaisujäteliuosten talteenotto, jotka liuokset ovat vapaita tai oleellisesti vapaita klooriyhdisteistä. Poltettaessa, mikä voi tapahtua keittojätelipeän poltosta sinänsä tunnetun tyyppisillä laitteistoilla, kuten soodan-polttouuneilla, saadaan palamiajäte, joka pääaineosinaan sisältää natriumkarbonaattia, natriumsulfidia ja natriumkloridia ja joka li- ~ säksi sisältää pieniä määriä, esim. 2%, natriumsulfaattia, natrium-tiosulfaattia ja mahdollisesti natriumpolysulfidia sekä natriumsul-fiittia ja näiden ohella mahdollisesti jälkiä palamattomasta orgaanisesta aineesta (hiiltä) sekä mm. puusta ja laitteistosta peräisin olevia vähäisiä määriä kalsium-, magnesium-, rauta- ja muita metalli-yhdisteitä sekä fosfaattia ja silikaattia. Tavallisimmilla poltto-laitteistotyypeillä, esim. soodanpolttouuneilla, saadaan pääosa epäorgaanisesta jätteestä sulatteen muodossa. Pääaineosien suhteelliset määrät palamisjäännöksessä ovat riippuvaiset ensisijassa suhteesta Na:S:Cl siinä liuoksessa, joka tulee poltettavaksi, jolloin suhteen Na:S lähinnä määrää keittolipeän koostumus ja suhteen Na:Cl valkaisumenetelmässä tai poltettavaksi tulevan keittojätelipeän: valkaisu-jäteliuoksen suhde. Esimerkkinä palamisjätteen koostumuksesta, kun keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan mäntysulfaattimassan valmistukseen tarkoitetussa sulfaattitehtaassa, jossa valkaisuvaiheet ovat kloori, alkaliuutto, klooridioksidi, alkaliuutto, klooridioksidi, voidaan mainita moolisuhteet Na2COj:Na2S:NaCl=10:3:2. Vastaavat suhteen Na2COj:Na2S arvot ovat normaalisti oleellisesti alemmat, kun keitto suoritetaan sulfiitti- tai bisulfiittiliuoksilla, esim. 1:1 tai 3:2. Suhteellinen kloridimäärä on tällöin usein alempi ja se on tietenkin riippuvainen valkaisuvaiheista ja massan ligniinipitoisuu-desta. Tavallisissa soodanpolttouuneissa seuraa savukaasuja joukko epäorgaanisia natriumsuoloja, ennen kaikkea natriumsulfaattia ja natriumkloridia sekä suurempia tai pienempiä määriä natriumkarbonaattia ja natriumsulfidia ja ne poistetaan pölyerottimessa, esim. soodan-polttouunin jälkeen olevassa sähkösuodattimessa. Myös tätä palamis-jätettä voidaan käsitellä keksinnön mukaisella tavalla, jos tämä 5 56866 käsittely tapahtuu erikseen, pääosa natriumsulfaatista jää jäljelle kiteisenä jäännöksenä, sen jälkeen kun natriumkloridi on poistettu. Pölyä voidaan käsitellä myös yhdessä muun palamisjätteen kanssa tai viedä se ennestään tunnetuilla menetelmillä poltettavaksi tai käsitellä erikseen aikaisemmin tunnetuilla tavoilla natriumsulfaatin ottamiseksi talteen.

Tunnusomainen piirre keksinnön mukaiselle mentelmälle on, että loppulämpötila on toisessa vaiheessa alhainen, ts. siinä vaiheessa, jossa natriumkloridi poistetaan. Tämän vaiheen lämpötila voidaan valita väliltä -20°C - +20°C. Niin matalan lämpötilan kuin -20°C --10°C käyttö aiheuttaa yleensä tarpeettoman suuria jäähdytyskustan-nuksia ja vaikeuksia, ilman että voitettaisiin huomattavasti, mitä ^ tulee natriumkarbonaattitulokseen ja natriumkloridin puhtauteen.

Työskenneltäessä välillä +10°C - +20°C saadaan jäähdytyskustannukset hyvin pieniksi, mutta natriumkarbonaattitulos tulee oleellisesti huonommaksi, niinkuin kokeet ovat osoittaneet. Samoin heikkenee natriumkloridin puhtaus. Erikoisen hyviä tuloksia saadaan kohtuullisin kustannuksin, jos loppulämpötila on välillä -10°C - +10°C ja kaikkein sopivin on väli -5°C - +5°C. Menetelmää voidaan edullisesti soveltaa siten, että ensimmäisen vaiheen palamisjäännös vapautetaan natrium-sulfidista uuttamalla vedellä tai vesiliuoksella, joka ei sisällä sulfidia tai sisältää sitä vähän, ja että saatu suspensio esim. hauduttamalla kuiviin ja/tai jäähdyttämällä, saatetaan + *K)0C:n yläpuolella olevaan loppulämpötilaan ennenkuin pääasiassa natriumsulfidia sisältävä liuos erotetaan pääasiassa natriumkarbonaatin ja natrium-~ kloridin muodostamasta uuttojätteestä, minkä jälkeen toisessa vaihees sa natriumkloridi poistetaan natriumsulfidistä vapautetusta uuttojätteestä liuottamalla uuttojäte osittain tai täydellisesti veteen - tai menetelmästä muuten saatuun vesiliuokseen, sekä että kiinteä, pää asiassa natriumkarbonaatin muodostama suolamassa erotetaan saadun suspension tai liuoksen jäähdyttyä +20°C:n alapuolella olevaan loppulämpötilaan.

Ensimmäinen vaihe suoritetaan normaalisti siten, että epäorgaanisten suolojen muodostama palamisjäte liuotetaan fraktioivasti natriumsulfidin liukenemiseen riittävällä vesimäärällä, joka vesimäärä ei kuitenkaan riitä natriumkloridin ja natriumkarbonaatin liuottamiseen. Vaihtoehtoisesti voidaan suorittaa kaikkien suolojen täydellinen liuottaminen, sitä seuraavine kuiviin haihduttamisineen sekä natriumkarbonaatin ja natriumkloridin kiteyttämiseen, jos on toivottavaa saada pääasiassa sulfidittomia tuotteita, kun otetaan 6 56866 huomioon saadun natriumkloridin ja saadun natriumkarbonaatin uudelleen käyttäminen tai myyminen. Näin voi Olla laita käytettäessä karbonaattia sulfiittikeittohapon valmistukseen sulfiittitehtaissa.

"Menetelmästä muuten saadulla vesiliuoksella" tarkoitetaan tässä ja seuraavassa kemikaaleja sisältävää vesiliuosta, esim. keksinnön mukaisen menetelmän paluuliuosta tai pesuliuosta taikka muusta selluloosatehtaassa esiintyvästä menetelmästä saatua liuosta ja edullisesti liuoksia, joiden orgaanisen aineksen määrä on vähäinen. Esimerkkejä viimeksimainitun tyyppisistä vesiliuoksista ovat haihdutus-prosessin kondensaatti, valkaisujäteliuokset ja selluloosan pesuun käytetty pesuvesi, edullisesti liuokeet, joiden sisältävän orgaanisen aineen määrä on pienempi kuin 2%. Kondensaattien ja valkaisujäte-liuosten seoksia voidaan edullisesti käyttää. Myös palamisjäännöksen ja kalsiumkarbonaatin mukana seuraavän lietteen pesusta saadut pesu-liuokset, samoin mahdollisesti esiintyvästä kaustisoimisesta, lasketaan kuuluviksi käsitteeseen "menetelmästä muuten saatu vesiliuos" ja voidaan edullisesti käyttää keksinnön mukaisessa menetelmässä.

Esimerkkejä keksinnön mukaisessa menetelmässä saaduista palautusliuok-sista ovat ensimmäisessä ja toisessa vaiheessa vaiheittaisen uuton jälkeen saadut liuokset, joista esitetään esimerkkejä seuraavassa ja joita voidaan käyttää vastavirtaperiaatteella tapahtuvaan uuttoon, niinkuin seuraavassa esitetään. Keksinnön mukaisesta menetelmästä saatavalla pesuvedellä tarkoitetaan pesuvettä, joka saadaan erotettujen uuttojäännösten taikka ensimmäisen ja toisen vaiheen suolamasso-jen pesusta keksinnön mukaisesti. Tällainen pesu kohottaa menetelmien mukaisesti saatujen suolafraktioiden puhtautta. Normaalisti kierrätetään osa pesuvedestä takaisin kysymyksessä olevaan pesumenetelmään, kun taas osa pesuvedestä otetaan takaisin ja käytetään siinä uuttomenettelyssä, josta uuttojäte on saatu. Pesuvaiheesta näin pois- - tettu vesimäärä korvataan uudella vedellä tai edullisesti menetelmästä muuten saadulla vesiliuoksella. Välttämällä kokonaan puhtaan veden lisäämistä alennetaan yhdistetyn ja ympäristösuojelun kannalta toivottavan keittojätelipeän, valkaisujäteliuoksen ja mahdollisesti myös kondensaatin talteenottokustannukset minimiinsä.

Sitten kun ensimmäisen vaiheen palamisjäännös on vapautettu natriumsulfidista yli 40°C:n lämpötilassa, lisätään toisessa vaiheessa vettä tai menetelmästä muuten saatuja vesiliuoksia. Erään keksinnön sovellutusmuodon mukaisesti uutetaan sulfidistä vapautettu jäännös alle +20°C:n lämpötilassa vesimäärällä, tai menetelmästä muuten saadun vesiliuoksen määrällä, joka on riittämätön natriumkarbonaatin 7 56866 liuottamiseksi, minkä jälkeen kiinteä, pääasiassa natriumkarbonaatin muodostama suolamassa erotetaan pääasiassa natriumkloridia sisältävästä uuttoliuoksesta. Lämpötilan lasku tässä tapauksessa samoinkuin seu-raavissa sovellutusmuodoissa aikaansaadaan uuton ja kiteyttämisen yhteydessä tunnetuilla menetelmillä, esim. jäähdyttämällä uuttamiseen käytetty neste ja ulkopuolisen jäähdytyksen avulla, esim. uuttolait-teella, jossa on jäähdytysvaippa. Voidaan myös käyttää jäähdytystä kylmillä kaasuilla, esim. ilmalla, tai kylmillä veteen sekoittumatto-milla neisteillä, taikka tyhjöjäähdytystä. Useissa tapauksissa on ~ sopivaa yhdistää kaksi tai useampia näistä menetelmistä. Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaisesti edellä selostetulla tavalla saatu uuttoliuos voidaan jäähdyttää lämpötilaan välillä -10°C - +10°C, so-^ pivasti ennenkuin pääasiassa natriumkarbonaatin muodostama suolamassa erotetaan uuttoliuoksesta. Täten kiteytetään lisäksi osa natriumkarbonaatista uuttoliuoksesta, mistä on seurauksena parempi kemikaalien talteenotto sekä puhtaampi natriumkloridiliuos. Kiteytymisen on huomattu olevan hyvin selvää jäähdytettäessä +5°C:een ja sitä voidaan vielä parantaa jäähdyttämällä noin 0°C:een tai sen alapuolelle.

Erään toisen, edullisen sovellutusmuodon mukaisesti uutetaan toisessa vaiheessa kiinteä, natriumsulfidista vapautettu jäännös vedellä ja menetelmässä muuten saaduilla vesiliuoksilla yli +20°C:n lämpötilassa, jolloin se osittain liukenee, minkä jälkeen saatu uut-toliuoksen ja kiinteän, pääasiassa natriumkarbonaatin muodostaman suolamassan seos, jäähdytetään alle +20°C:n lämpötilaan liuenneen natriumkarbonaatin kiteytyessä uudelleen, minkä jälkeen saatu kiinteä kidemassa erotetaan pääasiassa natriumkloridia sisältävästä uuttoliuoksesta. Erikoisen edullista natriumkloridin puhtauden suhteen on tämän sovellutusmuodon yhteydessä antaa jäähtymisen tapahtua aina +5°C:een tai sen alapuolelle, mutta ei kuitenkaan niin alas, että liuoksesta erottuisi jäätä. Tämä sovellutusmuoto on erikoisen sopiva tapauksissa, joissa saadun natriumkarbonaatin natriumkloridi-pitoisuus halutaan pidettäväksi hyvin vähäisenä.

Saadun natriumkarbonaatin puhtautta voidaan vielä lisätä eräällä keksinnön sovellutusmuodolla, jonka mukaisesti toisessa vaiheessa koko kiinteä, natriumsulfidista vapautettu uuttojäännös liuotetaan veteen tai menetelmästä muuten saatuihin laimennettuihin vesiliuoksiin yli +20°C:n lämpötilassa, minkä jälkeen saatu liuos, mahdollisesti lietteen erottamisen jälkeen, esim. suodattamalla, jäähdytetään alle +20°C:n lämpötilan, edullisesti alle +10°C:n, jolloin liuennut natriumkarbonaatti kiteytyy, ja tämän jälkeen saatu kiinteä 8 S 6866 kidemassa erotetaan pääasiassa natriumkloridia sisältävästä uutto-liuoksesta. Uuttojäännöksen liuottaminen tapahtuu tällöin sopivasti yli +30°C:n lämpötilassa ja jäähdyttämistä voidaan edullisesti jatkaa aina +5°C:een tai sen alapuolelle.

Kaikissa edellä esitetyissä sovellutuksissa voi olla sopivaa poistaa osa toisessa vaiheessa lisätystä vedestä esim. haihduttamalla, mikä voi tapahtua tyhjön avulla, samanaikaisesti jäähdyttäen, ennen pääasiassa natriumkarbonaattia olevan suolamassan erottamista pääasiassa natriumkloridia sisältävästä uuttoliuoksesta. Useissa tapauksissa riittää liuoksen itsestään tapahtuva haihtuminen ja sitä seu-raava jäähtyminen, mutta haihdutus voidaan suorittaa myös lämpöä lisäten. Tämä vaihtoehto on erikoisen perusteltu siinä tapauksessa, kun suolamassan täydellinen liukeneminen tapahtuu toisessa vaiheessa.

Sen loppulämpötilan valitseminen, jossa toisessa vaiheessa tapahtuva uuttaminen tai kiteytyminen tulee tapahtumaan sekä lämpötilan, jossa saadun, pääasiassa natriumkloridia sisältävän uuttoliuoksen erottaminen kiinteästä, pääasiassa natriumkarbonaatista muodostuvasta kidemassasta tapahtuu, on riippuvainen useista tekijöistä., kuten keittomenetelmän luonteesta,valkaisumenetelmästä, keittojäteli-peän ja valkaisujäteliuoksen määrien suhteesta (esim. siitä, onko koko tuotanto valkaistua massaa), käytetyn laitteiston syöpymisherk-kyydestä, kun käytetyllä pH-alueella on läsnä kloridi-ioneja, sekä natriumsulfidiliuoksen ja natriumkarbonaatin uudelleen käytöstä keit-toliuoksen valmistukseen ja eräissä tapauksissa valkaisunesteeseen. Talteen saatua natriumkarbonaattia voidaan käyttää myös sulfiittiteh-taissa keitosta tulevan lipeän neutraloimiseen, esim. ennen alkoho-likäymistä, hiivan valmistusta ja/tai haihdutusta.

Kun loppulämpötila toisen vaiheen lopussa on matala, saadaan puhtaampi natriumkloridiliuos ja siten paremmat mahdollisuudet erottaa siitä saatavissa oleva natriumkloridi. Samanaikaisesti saadaan talteenotettavan natriumkarbonaatin määrä lisätyksi. Toisaalta kohoavat jäähdytyskustannukset mitä pitemmälle jäähdytetään. Jäähdytysveden kulutus, sen lämpötila sekä sen energian hinta, joka kuluu jäähdytyskoneiden käyttöön, vaikuttavat jäähdytyskustannuksiin. Kaikki nämä tekijät on otettava huomioon optimi-loppulämpötilaa määrättäessä, mihin siten vaikuttavat suuresti paikalliset olosuhteet ja joka voi myös vaihdella vuodenajasta riippuen.

Ensimmäisessä vaiheessa, jossa natriumsulfidi poistetaan pala-misjätteestä, käytetään huomattavasti korkeampaa lämpötilaa kuin toisessa vaiheessa. Keksinnön erään sovellutuksen mukaisesti poistetaan 5 $6866 natriumsulfidi ensimmäisessä vaiheessa palamiajätteestä uuttamalla vedellä tai menetelmästä muuten saaduilla vesiliuoksilla, joita on natriumsulfidin liuottamiseen riittävä määrä, mutta riittämätön natriumkloridin ja natriumkarbonaatin liuottamiseksi, lämpötilassa ä0-120°C, minkä jälkeen saatu kiinteä uuttojäännös erotetaan saadusta, pääasiassa natriumsulfidia sisältävästä uuttoliuoksesta.

Tässä käytetyn vesiliuoksen tulee olla sulfiditonta tai sen natriumsulfidipitoisuuden tulee olla pieni. Riittävällä määrällä tarkoitetaan määrää, joka riittää hyvin helppoliukoisen sulfidin pää-osan liuottamiseen ilman sulfidin kiteytymistä, jolloin, kuten usein on sopivaa korkeaa liuotuslämpötilaa käytettäessä, liuos jäähdytetään ennen uuttojäännöksen erottamista. Tällainen jäähdytys on usein sopi-^ vaa, kun otetaan huomioon hygieeniset epäkohdat, joita voi ilmetä, kun erottaminen suoritetaan korkeassa lämpötilassa monissa tavanomaisten laitteiden tyypeissä. Jos uuttaminen suoritetaan, kuten usein on sopivaa, yli 60°C:n lämpötilassa, on sopivaa jäähdyttää tähän lämpötilaan tai enintään 40°C:een jollakin vaiheessa 2 aikaisemmin esitetyistä jäähdytysmenetelmistä.

Uuttojäännöksen sulfidipitoisuus ensimmäisen vaiheen jälkeen, jossa natriumsulfidi poistetaan palamisjäännöksestä, voidaan edullisen sovellutuksen mukaieesti vielä alentaa, jos tässä vaiheessa palamis jäännöksen uuttaminen suoritetaan vaiheittain vedellä tai menetelmästä muuten saaduilla vesiliuoksilla 1?0-120°C:n lämpötilassa, jolloin ensimmäisessä sulfidinuuttovaiheessa lisätään natriumsulfidin liuottamiseen riittämätön vesimäärä ja sen jälkeen, kun pääasiassa natriumsulfidia sisältävä uuttoliuos on erotettu, lisätään vielä vettä tai vesiliuoksia toisessa sulfidinuuttovaiheessa tai mahdollisesti lisä-sulfidin uuttovaiheessa natriumsulfidin täydelliseksi uuttamiseksi kiinteästä, pääasiassa natriumkarbonaattia ja natrium-kloridia sisältävästä uuttojäännöksestä, joka sen jälkeen erotetaan uuttoliuoksesta. Vaiheittainen uuttaminen voidaan suorittaa jatkuvasti tai epäjatkuvasti. Sama koskee uuttojäännösten perinpohjaista erottamista uuttoliuoksista. Tässä sovellutuksessa ei ole välttämätöntä suorittaa täydellistä erottamista vaiheiden välillä.

Edellä selostetulla tavalla vaiheittain uutettaessa on usein sopivaa palauttaa toisessa sulfidinuuttovaiheessa ja/tai myöhemmässä vaiheessa milloin tällaisia on, saatu uuttoliuos keksinnön mukaiseen menetelmään ja käyttää sulfidin uuttamiseen myöhemmin lisätystä pala-misjäännöksestä. Tällöin voidaan myöhemmässä vaiheessa sietää huomattava natriumkloridin ja natriumkarbonaatin liukeneminen, koska 10 56866 nämä yhdisteet saatetaan taas kiteytymään lisäyksen jälkeen.

Tämän keksinnön erään toisen sovellutuksen mukaisesti, joka tosin aiheuttaa suurempia kuluja, mutta antaa sitävastoin natrium-kloridin ja natriumkarbonaatin hyvin puhtaina, liuotetaan palamis-jätteessä olevia natriumsulfidi, natriumkloridi ja natriumkarbonaatti kokonaan veteen tai menetelmästä muuten saatuun vesiliuokseen yli ^0° C:n loppulämpötilassa, minkä jälkeen saatu liuos, mahdollisesti lietteen erottamisen jälkeen, esim. suodattamalla, haihdutuksen, jolloin samanaikaisesti kiteytyy natriumkarbonaatti ja natriumkloridi, minkä jälkeen saatu pääasiassa natriumkarbonaatin ja natriumkloridin muo- - dostama kidemassa erotetaan pääasiassa natriumsulfidia sisältävästä emälipeästä. Tämän sovellutuksen mukaiset menetelmät voidaan edelleen yhdistää jonkin aikaisemmin selostetun menetelmän kanssa vaiheen 1 _ suorittamiseksi siten, että palamisjäännös ensin uutetaan natrium-sulfidin poistamiseksi osittain, minkä jälkeen erotetaan pääasiassa natriumsulfidia sisältävä uuttoliuos sekä sen jälkeen jäljellä oleva natriumsulfidi, natriumkarbonaatti ja natriumkloridi liuotetaan täydellisesti. Näin saatu liuos voidaan, sopivasti lietteen erottamisen jälkeen, haihduttaa natriumkarbonaatin ja natriumkloridin erottamiseksi, jotka erottuvat pääasiassa natriumsulfidia sisältävästä emä-lipeästä.

Keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi käytettävä uut-tolaitteisto voi kummassakin vaiheessa olla sinänsä tunnettua tyyppiä.

Siten uuttolaitteisto voi käsittää esim. sekoittimilla varustettuja, edullisesti sarjaan liitettyjä säiliöitä ja/tai yhden tai useampia sekoittinella varustettuja altaita ja/tai pyöriviä rumpuja. Uuttaminen voi edullisesti tapahtua sekoituselimillä ja jäähdytysvaipalla varustetuissa kiteyttimissä tai muissa myös pääasiassa kiteyttämistä varten tarkoitetuissa laitteitssa. Uuttaminen voi tapahtua asteittain tai edullisesti jatkuvasti. Kun saaduille fraktioille toivotaan suurinta puhtausastetta, uuttaminen tapahtuu edullisesti vastavirtaan.

Myös myötäsuuntaan tai asteittain voidaan uuttaminen suorittaa, jolloin ensimmäinen vaihe tapahtuu myötäsuuntaan ja sen jälkeen vastavirtaan.

Vaiheissa 1 ja 2 saadut uuttojäännökset tai suolamassat erotetaan uuttoliuoksista tai emäliuoksista sinänsä tunnetuilla menetelmillä, esim. sedimentoimalla,linkoamalla ja suodattamalla,edullisesti käyttäen jatkuvasti toimivia laitteita. Myös sinänsä tunnetun rakenteen omaavia luokituslaitteita voidaan käyttää karkeiden kiteiden erottamiseen emälipeästä (uuttoliuoleesta) ja hienoista kiteistä. Usein on sopivan 11 56866 lisätä osa emälipeästä takaisin uuttovaiheeseen, mahdollisesti hienoja kiteitä sisältävään emäliuokseen.

Milloin liete erotetaan, se voi tapahtua sinänsä tunnetuilla menetelmillä esim. sedimentoimalla tai suodattamalla. On toivottavaa, että pääasiassa natriumkloridia ja natriumkarbonaattia sisältävä uut-tojäännös, joka saadaan natriumsulfidin poistamisen jälkeen ensimmäisessä vaiheessa, sisältää mahdollisimman vähän natriumsulfidia. Tämän saavuttaminen voi olla vaikeaa kohtuullisilla uuttamisajoilla, mikäli palamisjäännös ei ole hienojakoisessa muodossa uuttamiseen käytetyssä vedessä tai vesiliuoksessa. Tällainen hienojakoisuus voidaan saada aikaan sekoittamalla voimakkaasti, edullisesti yhdistämällä siihen kiinteän palamisjäännöksen jauhaminen. Tavallisilla soodan-polttouuneilla saadaan normaalisti palamisjäännös sulatteena. Tämä voidaan jäähdyttää siten, että se jähmettyy kiinteäksi suolamassaksi, joka sitten hienonnetaan jauhamalla joko kuivassa tilassa tai edullisesti märkäjauhatuksella, jonka aikana uuttaminen aletaan. Märkä-jauhatusta pidetään hygieeniseltä kannalta edullisempana. Tällöin lisätään vettä tai menetelmästä muuten saatua vesiliuosta. Jäähdytys ja mekaaninen jauhaminen voidaan suorittaa käyttäen sinänsä tunnettuja jäähdytyslaitteita ja jauhamislaitteita. On myös mahdollista jauhaa sulate siten, että se juoksevassa muodossa saatetaan kulkemaan suuttimien kautta tai saattamalla se voimakkaan paineenalaisen höyryn tai kaasun säteiden vaikutukselle alttiiksi, jolloin sulate jähmettyy hienoiksi langoiksi, ennen käsittelyä vedellä tai vesiliuoksilla sulfidin poistamista varten. Sulatteen hienontaminen voidaan suorittaa käyttäen sinänsä tunnettua laitteistoa lankamaisten massojen muodostamiseksi pääasiassa natriumsulfidia ja natriumkarbonaattia sisältävistä massoista.

~ Keksinnön mukaisella menetelmällä saatu natriumsulfidiliuos, joka sisältää pieniä määriä natriumkloridia, natriumkarbonaattia ja natriumsulfaattia sekä jälkiä tiosulfaatista ja mahdollisesti poly-sulfidista ja sulfiitista, voidaan suoraan tai edullisesti lietteen erottamisen jälkeen, esim. sedimentoimalla ja/tai suodattamalla, edullisesti käyttää aikaisemmin mainituilla menetelmillä suoritettavan selluloosakeiton keittoliuosten valmistukseen. Tällöin voidaan keit-toliuosten valmistukseen käyttää sinänsä tunnettuja menetelmiä. Erikoisen sopivaa on käyttää natriumsulfidiliuosta sulfaattikeiton keit-toliuoksen valmistukseen, jossa tapauksessa liuos voidaan sekoittaa suoraan pääasiassa natriumhydroksidia sisältävään liuokseen, joka on edullisesti saatu kaustisoimalla menetelmässä saatu natriumkarbonaatti 12 56866 sinänsä tunnetulla tavalla. Saatu kidevettä sisältävä natriumkarbonaatti voidaan edullisesti kaustisoida ja käyttää sinänsä tunnetulla tavalla sulfaattikeiton keittoliuoksen valmistukseen, jolloin siihen sekoitetaan sulfidiliuosta edullisesti kaustisoimisen ja lietteen erottamisen jälkeen. Saatua natriumkarbonaattia voidaan myös käyttää aikaisemmin mainittujen sulfiittiin ja bisulfiittiin perustuvien keittomenetelmien keittoliuosten valmistukseen sinänsä tunnetulla tavalla, sen jälkeen kun mahdollisesti epäpuhdas liete on poistettu.

Muita natriumkarbonaatin käyttötapoja on valkaisuliuosten valmistaminen, esim. natriumhypokloriitin, happikaasu-alkalivalkaisuliuoksen, sekä liuoksen selluloosan alkalista käsittelyä varten valkaisun yhteydessä. Näitä kaikkia käyttötarkoituksia varten natriumkarbonaatti voidaan vaihtoehtoisesti kokonaan tai osittain muuttaa natriumhydrok- -sidiksi ennen käyttöä näihin kolmeen tarkoitukseen.

Saatu natriumkloridiliuos, jossa on epäpuhtautena natriumkarbonaattia ja pienempi määrä natriumsulfaattia voidaan, mikäli ympäristöolosuhteet sallivat, poistaa menetelmästä, mahdollisesti edeltävän ilmassa tapahtuvan hapetuksen jälkeen. Sitä voidaan myös käyttää vähemmän tai enemmän puhtaan natriumkloridin valmistukseen sinänsä tunnetuilla tavoilla. Valmistettaessa korkean puhtausasteen omaavaa nat-riumkloridia, on sopivaa muuttaa natriumkarbonaatti hydroksidiksi kaustisoimalla, minkä jälkeen tapahtuu haihdutus. Haihdutuksen kiteyt-tämisen jälkeen saatu emälipeä voidaan edullisesti lisätä takaisin menetelmään, esim. keksinnön mukaisen menetelmän sulfidin uuttamiseen.

Saatu natriumkloridiliuos voidaan myös ilman edeltävää haihduttamista käyttää kloori-alkalivalmistukseen, jolloin epäpuhtautena olevat natriumkarbonaatti ja sulfidi voidaan käyttää juuri lisätyn teknisen natriumkloridin, esim. vuorisuolan ja merisuolan puhdistukseen.

Sitä voidaan myös käyttää natriumkloraatin ja klooridioksidin valmistukseen sinänsä tunnetuilla menetelmillä.

Edellytyksenä sille, että epäpuhtauksien päästäminen vesiin voidaan estää käytännöllisesti katsoen täydellisesti ilman haihduttamisen vaatimia korkeita kustannuksia, on että tuoreen veden käyttö sinänsä tunnetuilla tavoilla alennetaan minimiinsä valkaisussa ja että valkaisujäteliuoksia käytetään keittojätelipeiden erottamisessa valkaisemattomasta massasta. Valkaisemattoman massan erottaminen keit-tonesteestä tapahtuu sinänsä tunnetulla tavalla käyttämällä keitto-pesua,' diffusöörejä, suodattimia, puristimia tai edullisesti tunnettuja laitteita yhdistfämällä, jolloin valkaisujäteliuosta käytetään korvaamaan tavallisesti käytettävä vesi. On sopivaa erottaa selluloosa- 13 56866 tehtaassa keitto- ja valkaisumenetelmissä saadut jäteliuokset massasta esim. käsittelemällä vastavirtaperiaatteella vähäisimmän mahdollisen laimennuksen tapahtumiseksi ennen haihdutusta ja palamista. Vettä käytetään edullisesti vain valmiiksi valkaistun massan pesuun. Myös haihdutustiivistettä voidaan käyttää erottamaan valkaisujäteliuosta ja keittojätelipeää massasta sinänsä tunnetulla tavalla. Valkaisu suoritetaan normaalisti useammassa vaiheessa, joiden välillä on pesu-vaiheet, esim. suodattamalla, jolloin valkaisujäteliuoksen palauttaminen samasta ja lisääminen toisesta, edullisesti seuraavasta valkai- ^ suvaiheesta tapahtuu niin suuressa mittakaavassa kuin mahdollista, kun otetaan huomioon valkaistun massan laatu, esim. kirkkaus.

Voidaan myös sopivasti alentaa haihdutettavan veden määrää, jotta saadaan valkaisujäteliuokset tehokkaasti takaisin, väkevöimäl-lä valkaisujäteliuokset tai osa niistä - edullisesti valkaisuvaihees-ta alkuvaiheessa tuleva osa - käyttäen käänteistä osmoosia, jolloin väkevöidyt liuokset viedään talteenottomenetelmään ja käytetään esim. keittojätelipeän poistamiseen, kun taas suodos käytetään puhtaan veden sijaan valmistusmenetelmässä tai päästetään viemäriin. Toinen samaan tähtäävä menetelmä on väkevöidä valkaisujäteliuokset tai edullisesti osa näistä jäähdyttämällä, jolloin erottunut jää voi toimia jäähdytysaineena keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävässä jäähdytyksessä.

Keksinnön mukaisesti tarvittavan kemikaalien talteenottolaitteis-ton suuruuden määrää ensi sijassa niiden klooripitöisten aineiden määrä jotka tuodaan talteenottolaitteistoon, sekä keittonesteissä siedettävän kloorin pitoisuus. Viimeksimainittu on oleellisesti korkeampi alkaalisessa keitossa kuin happamassa käytettäessä nykyisin käytössä olevia rakenneaineita.

"" Sovellettaessa keksintöä tehtaissa, joissa kaikki selluloosa valmistetaan keittämällä happamassa väliaineessa, voi olla välttämätöntä, kun käytetään vähemmän syöpymistä kestäviä rakennusaineita, ryhtyä erikoistoimenpiteisiin keittonesteen kloridipitoisuuden vielä alentamiseksi. Tämä voi tapahtua esim. kiteyttämällä natriumkarbonaatti sen jälkeen tai samanaikaisesti kun rikkivety poistetaan hiilidioksidin avulla natriumsulfidiliuoksesta, jolloin sitten kun natriumbikarbonaatti on johdettu hiilihaponvalmistukseen, emälipeä voidaan viedä uuttamiseen keksinnön mukaisessa menetelmässä. Alkalisessa keitossa, esim. sulfaattikeitossa, ei vaadita mainitun tyyppisiä erikoistoimenpiteitä ja menetelmä on siksi erikoisen sopiva tehtaisiin, joissa valmistetaan valkaistuja aikalisiä massoja. Myös jos tässä 14 56866 tapauksessa voidaan sietää korkea kloridimäärä, on pysyvässä tilassa välttämätöntä poistaa kloorimäärä, joka vastaa sitä määrää, joka lisätään palamisjäännökseen pääasiassa valkaisusta. Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen käytettävän kemikaalien talteenottolaitteis-ton koon pienentämiseksi voivat erilaiset toimenpiteet olla sopivia. Tällainen toimenpide on, että massasta ensin erotettava keittolipeä, jolla on pieni klooripitoisuus, haihdutetaan ja poltetaan eri laitteissa, joihin ei vaadita lainkaan tai vain satunnainen keksinnön mukainen käsittely, kun taas myöhemmin saatu ja suuria valkaisujäte-liuosmääriä sisältävä keittojätelipeä haihdutetaan ja poltetaan erikseen, jolloin keksinnön mukainen käsittely pääasiassa tai yksinomaan täytyy suorittaa polttojätteen osalle, joka kulkee tämän haihdutus-ja polttolaitteiston kautta. Toinen tällainen toimenpide on, että ~ edullisesti ensimmäisenä valkaisuvaiheena käytetään happikaasu-alka-livalkaisua, jolloin suoja-aineena ovat magnesiumionit ja jolloin esim. 3Ο-7Ο, edullisesti n. 50% valkaisemattoman massan ligniinistä poistuu, ennenkuin massa joutuu kosketukseen klooripitoisen valkaisuaineen kanssa. Vielä eräänä toimenpiteenä talteenottolaitteiston koon pienentämiseksi on käyttää klooripitoisena valkaisuaineena hap-pi-alkalivaiheen jälkeen edullisesti klooridioksidia. Keksinnön mukaisen menetelmän soveltamiseen sopiva valkaisumenfettely on seuraava: 1) happikaasu-alkalivalkaisu 70-120°C:ssa, 2) klooridioksidikäsittely, jolloin mahdollisesti lisätään alkuaine-klooria lämpötilassa 20-80°C, 3) alkaliuuttaminen 60-120°C:ssa, 4) loppuvalkaisu klooridioksidilla 50-100°C:ssa.

Keksintöä selvitetään seuraavalla sovellutusesimerkillä, jossa numeroviittaukset tarkoittavat kuviossa esitettyä kaaviota.

Esimerkki

Sekoitus mustalipeää ja valkaisuliuosta, jotka on saatu moni-vaihevalkaisusta mänty-sulfaattiselluloosan valkaisemiseen vaiheissa kloori, alkali, hypokloriitti, klooridioksidi, alkali, klooridioksi-di, poltetaan soodanpolttouunissa 1. Saatu sulate, joka sisälsi 70% natriumkarbonaattia, 18% natriumsulfidia ja 10% natriumkloridia sekä 2% natriumsulfaattia + natriumtiosulfaattia ym., jäähdytettiin pyörivällä jäähdytyslevyllä 2 ja jähmettynyt sulate jauhettiin sitten myllyssä 3 jauheeksi, jota jatkuvasti vietiin uuttosäiliöön 4, joka oli varustettu sekoittimella. Tähän pumpattiin jatkuvasti johdon 19 kautta sulfidin suhteen kyllästämätöntä uuttoliuosta A, joka etupäässä sisälsi natriumsulfidia, natriumkloridia ja natriumkarbonaattia 15 S6866 sekä vettä. Uuttoliuoksen A vesi lisättiin pesusuodokseen 7. Sopivan sakeuden saamiseksi uuttosäiliössä 4 ja uuttoaltaassa 5 tapahtuvaa sekoittamista silmälläpitäen, palautettiin saatu sulfidiliuos johdon 11 kautta uuttosäiliöön 4, niin että tilavuussuhde liuos .-kiteet oli säiliössä 4 noin 1. Uuttosäiliön 4 lämpötila pidettiin 70°C:ssa. Uutto-säiliöstä 4 vietiin saatu kidesuspensio emäliuoksessa uuttoaltaaseen 5. Tämä uuttoallas oli varustettu jäähdytysvaipalla ja jaettu osastoiksi sekä varustettu ruuvinmuotoisella sfekoittimellä, joka hitaasti vei kiteitä eteenpäin ja toimitti samanaikaisesti sekoittamisen. Tässä altaassa tapahtui natriumsulfidin jatkuva uuttaminen, samalla kun tapahtui natriumkloridin ja natriumkarbonaatin kiteytyminen. Jäähdytys säädettiin sellaiseksi, että liuoksen loppulämpötila oli 50°C. Täl-— löin saatiin sulfidiliuos, joka sisälsi 32% natriumsulfidia, 3% nat- riumkloridia ja 1% natriumkarbonaattia, mikä erotettiin jatkuvasti suodattamalla nauhasuodattimella 6, minkä jälkeen osavirta suodok-sesta palautettiin uuttosäiliöön 4 ja suodoksen toinen osavirta johdettiin keittonesteen valmistukseen johdon 12 kautta. Natriumsulfidin saantoarvo oli jatkuvassa käytössä n. 98? sulatteen sisältämästä määrästä. Pääasiassa natriumkloridia ja natriumkarbonaattia sisältävä kidemassa johdettiin nauhasuodattimelta 6 nauhasuodattimelle 7> jossa se pestiin vastavirtaan 20°C:n lämpöisellä vedellä. Tämä nauhasuoda-tin oli jaettu kahteen pesuvyöhykkeeseen, jolloin vesi johdettiin hienojakoisessa muodossa toisen pesuvyöhykkeen kohtaan 13. Nauhasuodattimelle lisätty vesimäärä (0,5 m^ vettä sulatetonnia kohti jatkuvassa käytössä) säädettiin valvomalla nauhasuodattimelta 7 tulevan ki-^ demassan sulfidipitoisuutta. Tämän kohotessa yli toivotun tason, esim. 1?, lisättiin vesimäärää jonkin verran. Toisesta pesuvyöhyk-keestä saatiin pesuliuos, jonka sulfidipitoisuus oli pieni ja joka " sisälsi pesun aikana liuenneen natriumkloridin ja natriumkarbonaa tin. Tämä pesuliuos koottiin säiliöön 14, josta se pumpattiin ensimmäiseen pesuvyöhykkeeseen, missä se käytettiin kidemassaan tarttuneen pääasiassa natriumsulfidia sisältävän emälipeän syrjäyttämiseen. Ensimmäisestä pesuvyöhykkeestä imetty liuos kerättiin säiliöön 15 ja sitä nimitetään uuttoliuokseksi A, jota käytetään aikaisemmin selostetulla tavalla. Nauhasuodattimelta 7 poistuva kidemassa, joka käsitti natriumkarbonaattia ja natriumkloridia, johdettiin uuttosäiliöön 8, jossa se uutettiin pesuliuoksella, joka oli saatu pesemällä asteisella (C) vedellä lingossa 10 oleva kidemassa. .Sitäpaitsi johdettiin johdon 18 kautta emäliuos, joka oli erotettu lingossa, niin että tilavuussuhde liuos:kidemassa uuttosäiliössä oli noin 2:1.

ie 56866 Lämpötila uuttosäiliössä 8 oli n. 20°C. Kidemassan ja liuoksen seos johdettiin sen jälkeen sekoittimella varustettuun ja osastoihin jaettuun jäähdytysaltaaseen 9, jossa seos jäähdytettiin vastavirtaan jäähdytysvaipan avulla johon johdettiin -20-asteista C glykoliliuos-ta. Jäähdyttämistä jatkettiin siten, että saatiin n. -l°C:n lämpötila poistuvalle kiteiden ja emäliuoksen seokselle. Emäliuos sisälsi 22# natriumkloridia ja natriumkarbonaattia sekä jälkiä natriumsul-fidista. Jäähdytysaltaasta poistuva kidemassa oli kiteytyneen vesipitoisen natriumkarbonaatin muodostama, joka sisälsi vähäisen määrän natriumkloridia ja oli käytännöllisesti katsoen vapaata natriumsul-fidista. Jatkuvasti toimivassa lingossa 10 erotettiin emäliuos kide-massasta, joka sen jälkeen pestiin suihkuttamalla hienojakoista 2-asteista (C) vettä kohtaan 16 emäliuoksen syrjäyttämiseksi. Suihkutettu vesimäärä oli n. 1,2 m^ käsiteltävää sulatetonnia kohti. Määrä hienosäädettiin tarkkailemalla kloridipitoisuutta, ja jos natriumklo-ridimäärä ylitti 1#, määrää lisättiin. Lingon pesuvyöhykkeestä saatu liuos johdettiin johdon 17 kautta uuttosäiliöön 8 uuttonesteenä käytettäväksi. Uuttosäiliöön 8 johdettiin myös, kuten edellä on mainittu, emäliuosta johdon 17 kautta, niin että aikaisemmin mainittu suhde liuos:kidemassa säilyi. Emäliuos-ylimäärä poistettiin menetelmästä.

Se voidaan käyttää, niinkuin aikaisemmin on mainittu, erilaisiin hyödyllisiin tarkoituksiin.

t

Claims (13)

17 56866

1. Menetelmä saastuttavien aineiden pääsyn estämiseksi vesistöön natriumperustaisissa selluloosatehtaissa, joissa valmistetaan kloori-pitoisilla valkaisuaineilla valkaistua selluloosamassaa, jolloin klooriyhdisteitä sisältävät valkaisujäteliuokset haihdutetaan ja poltetaan yhdessä keittojätelipeän kanssa, jolloin saadaan pääasiassa natriumsulfidista, natriumkarbonaatista ja natriumkloridista koostuva palamisjäännös, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa sulfidi poistetaan palamisjäännöksestä vesiliuoksena yli 40°C:n loppulämpötilassa uuttamalla palamisjäännös sellaisella määrällä vettä tai vesiliuosta, että natriumkarbonaatin ja natriumklori-din pääosa jää liukenematta, tai liuottamalla palamisjäännös kokonaan tai osittain, minkä jälkeen natriumkarbonaatti ja natriumkloridi saatetaan kiteytymään, ja että toisessa vaiheessa natriumkloridi erotetaan vesiliuoksena pääasiassa natriumkarbonaattia sisältävästä kide-massasta alle 20°C:n loppulämpötilassa vedellä tai vesiliuoksella uuttamisen ja/tai liuottamisen ja sitä seuraavan kiteyttämisen jälkeen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumkloridin poistaminen toisessa vaiheessa suoritetaan lop-pulämpötilan ollessa välillä -20°C - +20°C, edullisesti välillä -10°C - +10°C ja kaikkein sopivimmin välillä -5°C - +5°C.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuttoliuos toisessa vaiheessa jäähdytetään vielä lämpötilaan välillä -10°C - +10°C natriumkarbonaatin kiteyttämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että toisessa vaiheessa kiinteä, natriumsulfidista vapautettu jäännös uutetaan vedellä tai menetelmästä muuten saaduilla ve-siliuoksilla yli +20°C:n lämpötilassa, jolloin se osittain liukenee, minkä jälkeen saatu uuttoliuoksen ja kiinteän, pääasiassa natrium-karbonaatin muodostaman suolamassan seos jäähdytetään alle +20°C:n lämpötilaan, jolloin liuennut natriumkarbonaatti kiteytyy uudelleen, minkä jälkeen saatu kiinteä kidemassa erotetaan pääasiassa natrium-kloridia sisältävästä uuttoliuoksesta.

5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että toisessa vaiheessa koko kiinteä, natriumsulfidista vapautettu uuttojäännös liuotetaan veteen tai menetelmästä muuten saatuihin vesiliuoksiin yli +20°C:n lämpötilassa, että saatu liuos, mahdollisesti lietteen erottamisen jälkeen esim. suodattamalla, jäähdytetään alle +20°C:n lämpötilaan, edullisesti alle +10°C:n, jolloin liuennut natriumkarbonaatti kiteytyy uudelleen, ja että saatu kiin- 18 56866 teä kidemassa erotetaan pääasiassa natriumkloridia sisältävästä uuttoliuoksesta.

6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa poistetaan natriumsul-fidi palamisjäännöksestä uuttamalla vedellä tai menetelmästä muuten saaduilla vesiliuoksilla, joita on natriumsulfidin liuottamiseen riittävä määrä, joka kuitenkin on riittämätön natriumkloridin ja natriumkarbonaatin liuottamiseen lämpötilassa 40-120°C ja saatu kiinteä uuttojäännös erotetaan saadusta, pääasiassa natriumsulfidia sisältä- _ västä uuttoliuoksesta.

7· Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ensimmäisessä vaiheessa poistetaan natriumsulfidi palamisjään-nöksestä asteittaisella uuttamisella vedellä tai menetelmästä muuten saaduilla vesiliuoksilla lämpötilassa 40-120°C, jolloin ensimmäiseen sulfidinuuttovaiheeseen lisätään natriumsulfidin liuottamiseen riittämätön vesimäärä ja pääasiassa natriumsulfidia sisältävän uuttoliuok-sen erottamisen jälkeen lisätään vielä vettä tai vesiliuosta toisessa sulfidinuuttovaiheessa tai mahdollisesti vielä lisä-sulfidinuuttovai-heissa natriumsulfidin täydelliseksi uuttamiseksi kiinteästä, pääasiassa natriumkarbonaattia ja natriumkloridia sisältävästä uuttojäännöksestä, mikä sen jälkeen erotetaan uuttoliuoksesta.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisessa sulfidinuuttovaiheessa ja/tai myöhemmissä uutto-vaiheissa, milloin sellaisia käytetään, saatu uuttoliuos palautetaan prosessiin ja käytetään sulfidin uuttamiseen vastalisätystä _ palamisj äännöksestä.

9. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palamisjäännöksessä oleva natriumsulfidi, natriumkarbonaatti ja natriumkloridi ensimmäisessä vaiheessa oleellisesti kokonaan liuotetaan veteen tai menetelmästä muuten saatuun vesiliuokseen yli 40°C:n loppulämpötilassa, että saatu liuos, mahdollisesti kun siitä on erotettu liete esim..suodattamalla, haihdutetaan, jolloin samanaikaisesti natriumkarbonaatti ja natriumkloridi kiteytyvät, ja että saatu, pääasiassa natriumkarbonaatin ja natriumkloridin muodostama kidemassa erotetaan pääasiassa natriumsulfidia sisältävästä emäliuoksesta.

10. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palamisesta saatava sula palamisjäännös jäähdytetään siten, että se jähmettyy kiinteäksi suolamassaksi, joka sen jälkeen hienonnetaan jauhamalla joko kuivassa tilassa tai edulli- 19 56866 sesti märkäjauhetaan, minkä menetelmän aikana siis aletaan uuttaminen.

11. Jonkin patenttivaatimuksista 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että palamisesta saatava sulate hienonnetaan juoksevassa muodossa esim. suuttimien avulla tai saatetaan alttiiksi voimakkaille paineen alaisen höyryn tai kaasun suihkuille, jolloin sulate jähmettyy hienoiksi langoiksi.

12. Jonkin patenttivaatimuksista 1-11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että selluloosatehtaan valmistus- ja valkaisumenetelmissä saadut jäteliuokset erotetaan massasta vastavirtaperiaatteen mukaisesti, jotta laimeneminen olisi mahdollisimman vähäistä ennen haihdutusta ja polttoa.

13. Jonkin patenttivaatimuksista 1-12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se sovelletaan selluloosan valkaisun yhteydessä happikaasulla ja alkalilla.