FI58659B - Foerfarande foer regenerering av avlutar fraon en koknings- och regenereringsprocess - Google Patents

Description

ΓβΊ nn KUULUTUSJULKAISU rö/CQ ^ 11UTLÄGGNINGSSKRIFT O 8 O 3 7 • C (45) Patentti myönnetty !0 03 1931 ^ T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 D 21 C 11/04 SUOM I_Fl N LAN D (21) P»ttnttlh»k«mu* — P»t*ntm*öknlng 3779/73 (22) Hakemispllvl — An«öknlng*d»g 11.12.73 (PO (23) Alkupllvt —Glltlghettdag 11.12.73 (41) Tullut Julkiseksi — Bllvlt offtntllg l6.06.7^

Patentti- ja rekifterlhallitu* (44) NlhUvtksIpanon ja kuul.Julkal*un pvm.— Ofl n An

Patani· och reglsterstyrelsan Anttikin utlagd och utl.»krlfttn publiccrad «ro. 11. °u (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorltet 15-12.72 22.03.73, 31.05.73 Englanti-England(GB) 58029/72, 13726/73, 25985/73 Toteennäytetty-Styrkt (71) Erco Envirotech Limited, 2 Gibbs Road, Islington 678, Ontario M9B 1R1, Kanada(CA) (72) Douglas William Reeve, Orton, Ontario, Kanada(CA) (7*0 Oy Kolster Ab (5M Menetelmä keitto- ja regenerointiprosessista tulevien jätelienten regene-roimi seksi - Förfarande för regenerering av avlutar frän en koknings- och regenereringsprocess

Keksinnön kohteena on menetelmä sellaisesta keitto- ja regenerointiprosessista tulevien lienten regeneroimiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: a) selluloosakuidut saatetaan kosketukseen keittonesteen kanssa, joka sisältää natriumhydroksidia ja mahdollisesti natriumsulfidia, b) jäteliemi erotetaan massasta, c) jäteliemi poltetaan natriumkarbonaattia ja natriumsulfaattia sisältäväksi sulatteen saamiseksi, d) sulate liuotetaan vesipitoisen liuoksen saamiseksi, e) sulateliuos kaustisoidaan sellaisen valkolipeän saamiseksi, joka sisältää natriumhydroksidia, regeneroitumattomia keittokemikaaleja, kuten natrium-karbonaattia ja natriumsulfaattia, yhdessä natriumkloridin kanssa, jota tulee prosessiin epäpuhtautena tai sivutuotteena, f) natriumkloridi saadaan talteen valkolipeästä menetelmällä, joka käsittää natriumkloridin ja regeneroitumattomien keittokemikaalien saostamisen valkolipeästä, jolloin saadaan kloridiköyhä valkolipeä ja jolloin ainakin osa 2 58659 natriumkloridista erotetaan regeneroitumattomista keittokemikaaleista ja otetaan talteen, g) regeneroitumattomat keittokemikaalit kierrätetään takaisin keitto- ja regenerointiprosessiin, ja h) ainakin osa kloridiköyhästä valkolipeästä käytetään antamaan ainakin osa keittonesteestä.

Keksinnölle on tunnusomaista, että sulfaatin kasaantumisen estämiseksi valkolipeään natriurakloridin talteenoton aikana ainakin osa valkolipeästä väkevöidään haihduttamalla yhdessä tai useammassa vaiheessa natriurakloridin, natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin saostamiseksi valkolipeästä; ainakin osa saostumasta, joka sisältää ainakin osan kloridista, erotetaan väkevöidystä valkolipeästä; ainakin osa natriumsulfaatista pidetään prosessissa tai johdetaan takaisin prosessiin vaiheessa, joka tulee saostuman väkevöidystä valkolipeästä erottamisen jälkeen ja ennen jäteliemen polttamista; ja ainakin osa natriumkarbonaatista pidetään prosessissa tai johdetaan takaisin prosessiin vaiheessa, joka tulee saostuman väkevöidystä valkolipeästä erottamisen jälkeen ja ennen sulateliuoksen kaustisoimista.

Valmistettaessa selluloosaa, joka soveltuu paperin valmistukseen, suoritetaan puuainekselle tai muulle selluloosakuitumateriaalille yleensä kemiallinen uuttaminen keittoliuoksessa massan valmistamiseksi selluloosakuitumaterisalista. Sen jälkeen massalle suoritetaan valkaisu- ja puhdistuskäsittelyjä valkaisulaitoksessa.

Käytetylle keittoliuokselle suoritetaan yleensä sarja talteenotto- ja regenerointioperaatioita keittokemikaalien talteenottamiseksi ja tuoreen keitto-liuoksen valmistamiseksi. Keittoliuos sisältää yleensä natriumhydroksidia ja muita natriumsuoloja.

Eräs laajalti käytetty selluloosankeittomenetelmä on sulfaattimenetelmä. Vaikkakin esillä olevaa keksintöä kuvataan seuraavassa erityisesti sulfaatti-tehtaisiin viitaten, on menetelmä sovellettavissa myös muihin selluloosatehdas-operaatioihin, joissa käytetään natriumhydroksidia keittokemikaalina ja joissa käytetään jätekemikaalien talteenotto-operaatioita ja keittokemikaali- 5 58659 en regenerointioperaatioita. Monet tällaiset operaatiot käsittävät rikkiä sisältävien kemikaalien käyttämisen alkalimetallihydroksidin lisäksi, ja tällaisia ovat sulfaattimenetelmä, korkeasaantoinen, esikäsittelyn käsittävä snlfaattimenetelmä sekä maut menetelmät. Maita käyttökelpoisia selluloosa-keittomenetelmiä ovat soodamenetelmä ja sooda-happimenetelmä· Esillä oleva keksintö on myös sovellettavissa sekajärjestelmissä käytettyyn yhdistettyyn talteenotto-operaatioon.

Tavanomaisessa snlfaattimenetelmässä keitetään selluloosako!tumateri-aalia, yleensä puulaatuja, kuumentamalla keittolinoksessa, jota nimitetään valkolipeäksi ja joka sisältää aktiivisina keittokemikaaleina natriumsul-fidia ja natriomhydroksidia, jolloin saadaan selluloosaa ja keiton jäteliuosta, jota nimitetään mastalipeäksi. Mustalipeä erotetaan selluloosasta pesemällä ruskean massan pesurissa ja selluloosa johdetaan sen jälkeen valkaisulaitokseen valkaisu- ja puhdistuskäsittelyjä varten.

Mustalipeä johdetaan sen jälkeen talteenotto- ja regenerolntijärjestelmään, jossa mustalipeä ensiksi väkevöidään, yleensä haihduttamalla, ja väke-vöity mustalipeä poltetaan uunissa sulatteen saamiseksi, joka sisältää natriumkarbonaattia ja natriumsulfldia. Hatrlumia ja rikkiä sisältävää yhdistettä, yleensä natriumsulfaattia, lisätään mustalipeään ennen Väkevöidyn mustalipeän syöttämistä uuniin, joskin tällaista natriumia ja rikkiä sisältävää yhdistettä voidaan lisätä missä muussa sopivassa kohdassa tahansa, kuten valkolipeään ennen keittovaihetta talteenottojärjestelmässä menetettyjen natrium- ja rikkimäärien täydentämiseksi.

Sulate liuotetaan veteen, jolloin saadaan raakaa viherllpeää, joka sen jälkeen kirkastetaan liukenemattomien kiinteiden aineiden poistamiseksi. Kirkastettu viherlipeä kaustisoldaan uudelleen poltetulla kalkilla, jolloin natriumkarbonaatti muuttuu natriumhydroksidiksi. Muodostunut liuos on valko-lipeää, joka sen jälkeen johdetaan takaisin keittovaiheeseen muodostamaan ainakin osan keittoliuoksesta.

Valkaisulaitoksen operaatiot käsittävät yleensä sarjan valkaisu- ja pohdi s tus vai he itä yhdessä peeuvaiheiden kanssa. Valkaisuvaiheet käsittävät yleensä valkaisuaineiden käyttämisen. Esillä olevassa keksinnössä ainakin yksi valkaisuvaiheista käsittää edullisesti ainakin yhden klooria sisältävän valkaisuaineen käyttämisen. Tällaisia klooria sisältäviä valkaisuaineita ovat kloori, klooridloksldi, kloorimonoksidi ja natriumhypokloriitti.

Pohdistusvaiheet käsittävät yleensä käsittelyn natriumhydroksidiliuoksel-la, ja tätä vaihetta nimitetään tavallisesti alkaliuuttausvaibeeksl. Joissakin tapauksissa voidaan valkaisu- ja alkaUnuttausvaiheet yhdistää, esimerkiksi käyttämällä nk. "happivalkaisun-menetedmää, käytetään sitä kuitenkin tässä keksinnössä edullisesti yhdistelmänä yhden tai useamman sellaisen valkaisu- 4 58659 operaation kanssa, joissa käytetään klooria sisältäviä valkalsukeaikaaleja.

Erääseen erityiseen valkaisumenetelmään, jota on käytetty, ktralun selluloosan alkuvalkaisu vesiliuoksella, joka sisältää klooria tai klooridiok-sidln ja kloorin seosta, välipesu, alkalilla uuttaminen käyttäen natriumhyd-roksldln vesiliuosta, pesuvaihe, valkaisu klooridioksidin vesiliuoksella, vielä yksi pesuvaihe, alkalilla uuttaminen käyttäen natrlumhydroksldin vesiliuosta, pesuvaihe, loppuvalkaisu kloorldioksidiliuoksella ja lopullinen pesu. Tämä on nk. CEDED-menetelmä. Esillä olevaa keksintöä selostetaan erityisesti tähän menetelmään viitaten, joskin voidaan käyttää muitakin menetelmiä, kuten vesiliuoksen käyttämistä, joka sisältää noin 100 tietä kloori-dioksidia, ensimmäisensä valkaisuvaiheessa.

Edellä kuvattu OEDED-menetelmä voidaan suorittaa käyttämällä kanadalaisessa patentissa 78? 483 esitettyä nk. "dynaamista valkaisu-menetelmää".

Tässä menetelmässä selluloosankäslttelyliuokset johdetaan peräkkäin kuituma-ton läpi, jossa kuidut pysytetään suhteellisen liikkumattomina toistensa suhteen. Pesuvalheet, lukuunottamatta valkaisu- ja puhdlstuskäslttelysarjan viimeisen valheen jälkeen suoritettavaa pesua, voidaan jättää suorittamatta.

Valkaisulaitoksista poistuvat pesuvedet on yleensä laskettu luontoon, kuten virtoihin, jokiin, järviin ja valtameriin yrittämättä ottaa niistä kemikaaleja talteen, joskin joissakin tapauksissa on suoritettu kiinteiden osasten talteenottotoimenpiteitä. Eräs pääasiallislmmista syistä siihen, että näiden kemikaalien talteenottamieeksl el ole tehty mitään yrityksiä, on se, että ne ovat hyvin laimeita ja vähäarvoisia. Valkaisulaitoksessa kertyy myöskin valkaisuliuoksen jätevesiä ja allcaliuuttauksesta peräisin olevia jätevesiä, nämä jätevedet ovat väriltään vastenmielisiä ja ne ovat myrkyllisiä ja haitallisia makeassa vedessä ja merivedessä elävälle eläin- ja kasvlkunnalle ja saastuttavat luontoa, koska ne sisältävät kultuja ja aineita, jotka kuluttavat vedessä olevaa happea. On toivottavaa välttää tällaista ympäristön saastuttamista ja sen vuoksi välttää näiden jätevesien poistaminen tehtaalta.

Klooria sisältävien valkaisukemlkaallen ja natriumia sisältävien puhdistusaineiden käyttämisen johdosta sisältää pesusta saatu jätevesi huomattavia natriumkloridimääriä. Kun lisäksi valkaisun jäteliuokset ja alkaliuut-tauksen jäteliuokset sekoittuvat keskenään, yhtyy ainakin osa jäännöskloorista ja soodasta muodostaen natriumkloridia. Esillä olevassa keksinnössä sekoitetaan normaalisti poisjohdetut jäteliuokset, nimittäin pesukäsittelyn jätevesi, valkaisun jätekemikaalit ja alkaliuuttauksen jäteliuos edullisesti valkaisulaitoksen jätevesilluokeen muodostamiseksi,josta käytetään lyhennystä BPE (bleach plant effluent).

5 58659

Klooria sisältävien valkaisuaineiden määrä ja alkaliuuttausliuokseesa käytetyn natriumhydroksidin määrä tasapainotetaan edullisesti niin» että saadaan noin 1 atomi natriumia jokaista klooriatomia kohti, jolloin nämä kemikaalit muodostavat natriumkloridia. Käytännössä on natriumhydroksldi-liuoksen määrä stökiometrisesti hiukan suurempi sen seikan takaamiseksi, että kaikki käytettävissä oleva kloori muuttuu natriumkloridiksi. Valkaisulaitoksen jäteliuoksessa suositellaan natrium- ja klooriatoaien ekvivalenssia, niin että tehtaan kokona!snatriumvarasto säilyy muuttumattomana. Jos CEDEB-menetelmässä käytetään ensimmäisessä vaiheessa klooria tai klooridi-oksidin ja kloorin seoksia, joissa klooridioksidin avulla tuodun, käytettävissä olevan kloorin osuudet ovat alhaiset, täytyy lisätä natriumhydroksldi liuosta määrä, joka on suurempi kuin se mikä tarvitaan uuttamiseen, vastaamaan läsnäolevien klooriatomien määrää. Ellei mitään ylimäärää lisätä, voidaan ottaa talteen vain noin 40-50 i» kloorausvaiheen suodoksesta vastaamaan uuttaukeesea käytettyjen natriumatomien stökiometristä ekvivalenttia.

Jos kuitenkin käytettävissä olevan kloorin muodostaa pääasiallisesti kloori-dioksidi, tyypillisesti yli noin 70 j6, ovat natrium- ja klooriatoaien määrät oleellisesti ekvivalentit ja sen vuoksi on suositeltavaa käyttää viimemainittua järjestelmää.

Selluloosatehtaan järjestelmässä esiintyvä natriumkloridi voi olla peräisin muista lähteistä. Tällaista natriumkloridia voi olla läsnä siinä tapauksessa, että pöllit uitetaan merivedessä ennen hakkeen valmistamista niistä. Keritse kuljetettujen pällien käyttäminen aiheuttaa myös sen, että mustallpeässä on natriumkloridia ja muita alkalimetalliklorideja ja ne ovat peräisin ruskean massan pesurissa pestystä massasta. Joe lisäksi täydennys-vedeksi käytetään suolapitoista vettä, on natriumkloridia jälleen läsnä valkaisulaitoksen jätevedessä.

Esillä olevassa keksinnössä lisätään valkaisulaitoksen jätevesi edullisesti selluloosankeiton jäteliuoksen talteenotto- ja regenerointioperaatioon ja tällä tavoin tämä jätevesi pysyy tehtaalla. Aikaisemmin on ehdotettu kanadalaisessa patentissa nto 632 347 ja USA-patentissa m o 3 698 995 valkaisu-laitoksen jätevesien ympäristölle aiheuttamien probleemojen vähentämiseksi käytettyjen pesuvesien käyttämistä selluloosan pesuun ruskean massan pesurissa. Käytetyn pesuveden käyttö tällä tavalla pienentää veden kokonaistarvetta tehtaalla. Esillä olevassa keksinnössä on edullista käyttää valkaisulaitoksen jätevettä, joka koostuu käytettyjen pesuvesien, jotka on saatu edullisesti vastavirtaan suoritetussa pesussa, kuten kanadalaisessa patentissa njo 832 347 ja USA-patentissa nto 3 698 995 on esitetty, valkaisun jätekemikaalien ja alkaliuuttauksen jäteliuoksen muodostamasta seoksesta, massan pesemiseen ruskean massan pesurissa, jolloin saadaan toteutetuksi "poisto-vesivapaa" selluloosatehdas.

6 58659

Suositettaessa määrätyllä tavalla tällainen vastavirtapesu CEDED-menetel-mässä, jossa massa pestään jokaisen vaiheen jälkeen, tapahtuu liuosten, nimittäin valkaisun jäteliuosten, alkaliuuttauksen jäteliuosten ja pesuveden täydellinen vastavirtaan tapahtuva virtaus massan virtauksen suhteen koko valkaisulaitoksen läpi. Tällaisessa operaatiossa johdetaan tuore vesi tai nollavesi kosketukseen massan kanssa viimeisen valkaisuvaiheen jälkeen, jolloin tästä pesusta saatu pesun jätevesi sekoitetaan viimeisestä valkalsuvai-heesta saadun käytetyn klooridioksidin kanssa. Saatu seos jaetaan kahdeksi virraksi, jolloin pääosa käytetään viimeisestä alkaliuuttausvaiheesta tulevan massan pesuun ja jäljelle jäävä osa sekoitetaan viimeisestä alkaliuuttausvaiheesta tulevan alkaliuuttauksen jäteliuoksen kanssa, jolloin seosta käytetään osaksi sekoittamiseen välivalkaisuvaiheen jälkeen suoritetusta pesuvai-heesta saadun jäteveden kanssa.

Seoksen jäljellä oleva osa käytetään pesuvetenä välivalkaisuvaiheesta tulevan massan pesemiseen. Tästä vaiheesta saatu valkaisun jätekemikaali sekoitetaan viimeisestä sekoittamisesta saadun vesipitoisen materiaalin kanssa, jolloin saatua materiaalia, joka edustaa valkaisulaitoksen seuraavista vaiheista saatuja yhdistettyjä jäteliuoksia, käytetään osaksi ensimmäisestä alkaliuuttausvaiheesta saadun massan pesuun ja osaksi ensimmäisestä valkai-suvaiheesta saadun massan pesuun. Ensimmäisestä alkaliuuttausvaiheesta saadun massan pesusta saatu käytetty pesuvesi sekoitetaan ensimmäisestä alkali-uuttauksesta saadun alkaliuuttauksen jäteliuoksen kanssa ja seos jaetaan kahdeksi virraksi, joista toinen edustaa alkalista jäteliuosta ja toista käytetään pesuvetenä ensimmäisestä valkaisuvaiheesta saadulle massalle. Tästä vaiheesta saatu käytetty pesuvesi sekoitetaan ensimmäisestä valkaisuvaiheesta saadun valkaisun jätekemikaalin kanssa happaman liuoksen muodostamiseksi, jonka osa muodostaa valkaisulaitoksen happaman jäteliuoksen.

Happaman liuoksen toista osaa voidaan käyttää sekoittamiseen massan kanssa, joka on saatu ruskean massan pesurista, toimimaan vetenä, joka tarvitaan massan sen sakeuden aikaansaamiseksi, joka on tarpeen ensimmäisessä valkaisuvaiheesea. Happaman liuoksen vielä yhtä osaa käytetään ensimmäisessä valkaieuvaiheessa käytetyn kaasumaisen kloorin vesipitoisena väliaineena.

Tällä tavalla osa hapanta liuosta, jonka muodostavat kaksi viimemainittua osaa, voidaan johtaa takaisin ensimmäiseen valkaisuvaiheeseen.

Happaman liuoksen vielä yhtä osaa voidaan käyttää pesuvetenä niin, että se tunkeutuu valkaisemattoman massan sisään mutta ei sen läpi valkaisemattoman massan sakeuttimessa, niin että se oleellisesti kokonaan poistuu valkaisemattoman massan sakeuttimen laatikkoon yhdessä valkaisemattoman massan kanssa.

7 58659

Happaman liuoksen vielä yhtä osaa voidaan käyttää pesuvetenä seulan pesemiseen ensimmäisen valkaisuvaiheen pesurissa, niin että se sekoittuu ensimmäisestä valkaisuvaiheeeta tulevan käytetyn valkaisukemikaalin kanssa ja joutuu takaisin kiertoon muodostaen happaman liuoksen osan.

Käytetty hapan valkaisukemikaaliliuos sekoitetaan alkalihydroksidi-uuttausliuoksen kanssa muodostamaan valkaisulaitoksen jätevesiliuoksen.

Valkaisulaitoksen jätevesiliuos voidaan johtaa talteenotto- ja regene-rointioperaatioiden muihin vaiheisiin. Valkaisulaitoksen jätevesiliuos voidaan lisäksi jakaa kahdeksi tai useammaksi virtaukseksi, jotka johdetaan talteenotto- ja regenerointioperaatioiden eri kohtiin, esimerkiksi kalsium-karbonaattiliejun pesuun "heikon pesuveden" muodostamiseksi tai väkevän valkolipeän laimentamiseksi. Lisäksi voidaan happaman, käytetyn valkaisukemi-kaaliliuoksen ja/tai alkalihydroksldiuuttausliuoksen osia johtaa erikseen talteenotto- ja regeneraatio-operaation eri kohtiin.

Valkaisulaitoksen jätevesiliuoksessa olevan natriumkloridln määrä riippuu käytetystä valkaisumenetelmästä. Eräässä tyypillisessä menetelmässä, jossa klooridioksidin ja klooria seosta käytetään CEDED-menetelmän ensimmäisessä valheessa, voi natriumkloridln määrä vaihdella välillä noin 54-75 kg/ tonni massaa riippuen käytetystä klooridioksidin osuudesta. Siinä tapauksessa, että käytettävissä olevan kloorin kokonaismäärä ensimmäisessä vaiheessa käsittää 70 ia klooridioksidia ja 50 ia klooria, on määrä tyypillisesti noin 54 kg/tonni massaa.

Valkaisulaitoksen jäteliuoksen johtaminen keittoliuoksen talteenottoja regenerointioperaatioihin sulkee koko järjestelmän eikä natriumkloridia poisteta valkaisulaitoksesta viemäriin johdettuna poistoliuoksena. Natrium-kloridi jää muuttumattomana mustalipeän talteenottovalheisiin ja voi siten kertyä järjestelmään .Tällaisen kertymisen estämiseksi ja samalla poistovesi-vapaan selluloosatehtaan periaatteen hyväksi käyttämiseksi on oleellista poistaa natriumkloridi järjestelmästä. Natriumkloridln tällaisen poistamisen tulee olla sellainen, että muut irvokkaat komponentit, jotka ovat käyttökelpoisia keittokemikaaleina tai muutettavissa tällaisiksi, eivät poistu järjestelmästä yhdessä natriumkloridln kanssa. Lisäksi on edullista poistaa tehtaasta sitä määrää vastaava natriumkloridimäärä, joka tuodaan tehtaaseen ja/ tai muodostuu siinä, tyypillisesti noin 54 kg/tonn£ massaa.

Kanadalaisessa patentissa nto 915 561 ja vastaavassa USA-patentissa n:o 5 746 612 kuvattu menetelmä tekee mahdolliseksi toteuttaa poistovesiva-paan tehtaan poistamalla tehtaasta jatkuvasti sellainen määrä natriumklori-dia, joka vastaa sitä kloridimäärää, joka tuodaan talteenotto- ja regene-rointijärjestelmään. Tämä saavutetaan väkevölmällä, edullisesti haihduttamalla, valkolipeä ennen sen johtamista takaisin keittovaiheeseen tarkoituksella e 58659 saostaa ja poistaa natriumkloridi valkolipeästä.

Kaustisoitaessa natriumkarbonaatti natriumhydroksidiksi saavutetaan alle 100 ^:n tulos ja valkolipeää väkevöitäessä natriuakloridin saostamisek-si saostuu myös muuttumatonta natriumkarbonaattia, so. ei-regeneroitunutta keittokemikaalia. Kuten kanadalaisessa patentissa n:o 915 362 ja sitä vastaavassa USA-patentissa n:o 3 740 307 on esitetty, saadaan puhdasta natrium-kloridia talteen valkolipeän väkevöimisvaiheessa saostuneesta materiaalista ja «odostuu vesiliuos, joka sisältää natriumkarbonaattisakkaa yhdessä pienen määrän kanssa natriumkloridia, ja tämä vesiliuos johdetaan takaisin viher-lipeään, joten natriumkarbonaattia ei poistu tehtaasta.

Hyt on huomattu, että monissa tapauksissa eivät selluloosankeiton jäte-lipeän talteenotto- ja regenerointioperaatiot ole kyllin tehokkaita ja tällä tavalla valkolipeä möi myös sisältää natriumkarbonaatin ohella muita inertisiä tai ei-regeneroituneita keittokemikaaleja, yleensä natriumia ja rikkiä sisältävien yhdisteiden muodossa. Väkevöitäessä valkolipeää em. kanadalaisen patentin 915 36I ja TJSA-patentin 3 746 612 mukaisen menetelmän mukaan saostuu jonkin verran ei-regeneroituneita keittokemikaaleja yhdessä natriumklo-ridin kanssa. Jos käytetään em. kanadalaisen patentin 915 362 ja USA-patentin 3 740 307 mukaista erottamia- ja klertoonpalautusmenetelmää, sisältää klertoon-palautusliuos ei-regeneroituneita keittokemikaaleja, jotka voivat nopeasti kasautua ja estää puhtaan natriuakloridin sopivien määrien erottamisen.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on ratkaista nämä aikaisempaan teknikkaan liittyvät probleemat ja aikaansaada poistovesivapaa selluloosatehdas. Laajimmassa mielessä käsittää esillä oleva keksintö selluloosankeit-tomenetelmän, jossa keiton jätelipeälle suoritetaan talteenotto- ja regene-rointioperaatio keittoliuoksen muodostamiseksi, joka sisältää aktiivisia keittokemikaaleja, ei-regeneroituneita keittokemikaaleja ja natriumkloridia. Ei-regeneroituneet kelttokemikaalit ja natriunkloridit poistetaan kiinteässä muodossa ainakin keittoliuoksen osasta, oleellisesti puhdas natrlumkloridi otetaan talteen ja ei-regeneroituneet kelttokemikaalit johdetaan takaisin keiton jäteliuokseen.

Esillä olevan keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa suoritetaan keiton jäteliuokselle talteenotto- ja repenerointioperaatio natrium-hydroksidia ja natriumeuolaa sisältävän keittoliuoksen muodostamiseksi sen johtamiseksi takaisin kelttovaiheeseen. Valkaisulaitoksen jäteliuos, joka on peräisin valkaisu- ja puhdistussarjakäelttelystä, jossa käytetään klooria sisältäviä valkalsukemlkaaleja ja natriumia sisältäviä puhdistuskemlkaaleja, ja joka jäteliuos tällöin sisältää liuennutta natriumkloridia, johdetaan talteenotto- ja regenerointloperaatioon ennen keittoliuoksen muodostamista, kelt- 9 58659 toliuoksesta poistetaan kiinteät aineet, jotka koostuvat oleellisesti ei-regeneroituneista keittokemikaaleista ja natriumkloridia käsittävistä valkaisun jätekemikaaleista, puhdas natriumkloridi otetaan talteen, edullisesti määrässä, joka vastaa sitä määrää, joka tuodaan talteenotto- ja regenerointiope-raatioon valkaisulaitoksen jäteliuoksen ja keiton jäteliuoksen mukana ja el-regeneroituneet keittokemikaalit palautetaan takaisin keiton jäteliuokseen.

Valkolipeässä olevat ei-regeneroituneet keittokemikaalit koostuvat yleensä natriumkarbonaatista ja natriumia ja rikkiä sisältävistä yhdisteistä siinä tapauksessa, että selluloosakeittojärjestelmä käyttää hyväksi natrlum-ja rikkiperustalsia keittokemikaaleja, tyypillisesti natriumsulfaattsta, natriumsulfiitista, natriumtlosulfaatista ja natriumpolysulfidista, joskin läsnä voi olla muita vähäisempiä komponentteja. Häistä aineista natrium-sulfaattifc on läsnä huomattavimmassa määrässä.

Eräät näistä suoloista pysyvät yleensä liuoksessa valkolipeän väkevöi-miekäsittelyjen aikana, tyypillisesti natriumtiosulfaatti ja natriumpolysulfi-di. Hämä keittovaiheeeeen takaisin palautetussa valkolipeässä olevat aineet eivät keräänny koska ne joutuvat talteenotto- ja regenerointioperaation alaiseksi, kun näitä kiertoon palautettuja aineita sisältävä keiton jätelipeä johdetaan tällaiseen operaatioon.

Ei-regeneroitunelta keittokemikaaleja, jotka ovat natriumkloridin mukana seostettavissa valkolipeästä, ovat pääasiallisesti natriumkarbonaatti ja natriumsulfaatti. Esillä olevaa keksintöä kuvataan jälempänä pääasiallisesti näihin aineisiin viitaten, mutta on ymmärrettävää, että periaatteet ovat sovellettavissa kaikkiin muihinkin ei-regeneroituneisiin kelttokemikaalei-hin, jotka ovat mukana seostettavissa valkolipeästä.

Esillä olevan keksinnön erään edullisen piirteen mukaan kontrolloidaan natriumsulfaatin määrä valkolipeässä, jolle suoritetaan väkevöinti em. kanadalaisessa patentissa 915 361 ja tTSA-patentissa 3 746 612 kuvatun menetelmän mukaan. Tämä kontrollointi voidaan suorittaa väkevöimällä haihduttaen kaus-tisoimisvaiheesta saatua valkolipeää natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin saostumisen aikaansaamiseksi, jolloin väkevöimistä jatketaan oleellisesti siihen asti, kunnes saavutetaan liuoksen kyllästyminen natriumkloridi11a.

Häin seostetut kiinteät aineet poistetaan valkolipeästä, jota sen jälkeen voidaan haihduttaa edelleen kanadalaisessa patentissa 915 361 ja USA-paten-tissa 3746 612 kuvatun menetelmän mukaan natriumkloridin saamiseksi saostumaan siitä.

Esillä olevan keksinnön tämän edullisen piirteen eräässä suoritusmuodossa aikaansaa valkolipeän haihduttaminen seostettujen suolojen poistamisen jälkeen natriumkloridin ja jäljellä olevien natriumkarbonaatti- ja natriumsul-faattimäärien saostumisen, kun taas aktiiviset keittokemikaalit, natriumhyd- 10 58659 roksidi ja natriumsulfidi jäävät liuokseen* Väkevöidystä valkolipeästä erottamisen jälkeen voidaan toisesta haihdu-tnsvaiheeeta saatua sakkaa, jonka muodostaa natriumklorldin, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin seos, käsitellä kanadalaisessa patentissa 915 362 ja USA-patentissa 3 740 307 kuvatulla tavalla, tai jollakin muulla sopivalla tavalla oleellisesti puhtaan natriumklorldin ottamiseksi talteen siltä ja sakan jäljellä olevien aineiden vesiliuoksen muodostamiseksi palauttamista varten viherlipeään, jolloin toisen saostusvaiheen karbonaatti ja sulfaatti saadaan pysytetyksi järjestelmässä. Tällä tavalla klertoonpalaute-tut karbonaatti- ja sulfaattlmäärät pysytetään yleensä oleellisesti vakioarvoissa karbonaatin kaustisoimismenetelmän avulla ja suorittamalla karbonaatin ja sulfaatin seostaminen ensimmäisessä haihdutusvaiheessa.

Eräässä vaihtoehtoisessa menetelmässä käsitellään toisesta haihdudus-vaiheeeta saatua sakkaa vastaavalla tavalla oleellisesti puhtaan natriumklori-dln talteenottamiseksi ja sakan jäljellä olevien aineiden vesiliuoksen muodostamiseksi. Sen sijaan, että viimemainittu vesiliuos// johdetaan takaisin viherlipeään edellä kuvatun menetelmän mukaan noudattamalla kanadalaisessa patentissa 915 362 ja USA-patentissa 3 740 307 kuvattua menetelmää, voidaan vesiliuos palauttaa valkollpeään ennen ensimmäistä väkevöiaisvaihetta. On mahdollista menetellä tällä tavoin sen vuoksi, että päinvastoin kuin kanadalaisen patentin 915 362 ja USA-patentin 3 740 307 mukaisissa menetelmissä ei kiertoonpalautettavan liuoksen natriumkarbonaattisisältöä tarvitse johtaa suoraan kaustisoimislaitteeseen sen kertymisen estämiseksi, koska se poistetaan esilläolevassa keksinnössä ensimmäisessä väkevöimisvalheessa ja johdetaan natriumsulfaatin kanssa takaisin keiton jätelipeään ja tällä tavoin natriumkarbonaatti palautetaan kaustisoimisastiaan,joten natriumkarbonaatti pysyy tehtaassa. Sakan jäljellä olevien aineiden vesiliuoksen palauttaminen kiertoon tällä tavalla pienentää natriumkloridikonsentraatiota uudel-leenkaustisoimisvaiheesea.

Viimemainittu natriumkarbonaatin, natriumsulfaatin ja natriumklorldin vesiliuos voidaan myös palauttaa uuniin, tyypillisesti lisäämällä keittokat-tilaan tai muetalipeään. Sen natriumkloridimäfträn saamiseksi mahdollisimman pieneksi, jolle uuni joutuu alttäksi, on edullista palauttaa vesiliuos viherlipeään tai valkollpeään, kuten edellä on esitetty·

Toisesta haihdutusvaiheesta saatu väkevöity valkolipeä voidaan, tarvittaessa laimennuksen jälkeen, johtaa takaisin keittokattllaan ainakin keitto-liuoksen osan muodostamiseksi.

Keksinnön tämän piirteen eräässä toisessa suoritusmuodossa suoritetaan ensimmäinen väkevölmisvalhe natriumsulfä at in ja natriumkarbonaatin seoksen saostamieeksi haihduttamalla siihen asti, kunnes saavutetaan valkolipeän kyl- 58659 lästyminen natriumkloridilla.

Ensimmäisestä haihdutusvaiheesta saadun liuoksen annetaan jäähtyä tai se jäähdytetään.

Oleellisesti puhdasta natriumkloridia saostuu jäähdytyksen aikana ja se poistetaan sen jälkeen valkolipeästä. Talteen saatu natriumkloridi on oleellisesti puhdasta, joskin se voi olla hyvin pienten natriumkarbonaatti-ja/tai natriumsulfaattimäärien likaama. Natriumkloridin, natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin suhteelliset kosentraatiot valkolipeässä ensimmäisen haihdutusvaiheen jälkeen ovat sellaiset, että natriumkloridin saostuminen edistyy tällä tavalla. Jäfthdytysvaiheeeeen voi liittyä jossain määrin veden haihtumista, kuten äkkijäähdytysoperaatlossa.

Sen jälkeen kun oleellisesti puhdas natriumkloridi on saostettu ja poistettu suoritetaan valkolipeälle edullisesti jatkohaihdutuskäsittely natriumkloridin lisäämäärien ja natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin jäännös-määrien saostamisekei, kun taas aktiiviset keittokemikaalit, natriumhydrok-sidi ja natriumeulfidi jäävät liuokseen.

Tässä toisessa väkevöintivaiheessa saatu sakka poistetaan väkevöidystä valkolipeästä ja voidaan muodostaa vesiliuokseksi palauttamista varten viherllpeään tai valkolipeään ennen ensimmäistä väkevöimisvaihetta, kuten edellä on esitetty keksinnön tämän piirteen ensimmäisen suoritusmuodon yhteydessä, jolloin karbonaatti ja sulfaatti jäävät tehtaaseen. Tällä tavoin kiertoon palautetut karbonaatti- ja sulfaattimäärät pysytetään oleellisesti vakioarvoi-sina karbonaatille suoritetun kaustisoimiskäsittelyn avulla ja karbonaatille ja sulfaatille suoritetun ensimmäisen haihdutuskäsittelyn avulla*

Natriumkloridin, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin seos voidaan fraktioida haluttaessa tämän suoritusmuodon ensimmäisen piirteen mukaan oleellisesti puhtaan natriumkloridin lisämäärien talteenottamiseksl, jolloin saatu liuos johdetaan takaisin viherllpeään tai valkolipeään ennen ensimmäistä väkevö imi svaihet ta»

Vaihtoehtoisesti voidaan menetellä niin, että natriumkloridin, natrium-karbonaatin ja natriumsulfaatin kiinteä seos, joka on saatu talteen tässä toisessa haihdutusvaiheessa, tai sen vesiliuos, joka on saatu uuttamalla sakkaa, syötetään uuniin, tyypillisesti syöttämällä väkevään mustalipeään tai keittokattllaan. Natriumkloridin aiheuttaman kuormituksen pysyttämiseksi uunissa mahdollisimman pienenä, on kuitenkin edullista johtaa tämä aine viher-lipeään tai valkolipeään ennen ensimmäistä halhdutusvaihetta, kuten edellä on esitetty.

Toisesta haihdutusvaiheesta saatu väkevöity valkolipeä voidaan, tarvittaessa laimennuksen jälkeen, johtaa takaisin keittokattllaan.

Keksinnön tämän piirteen kolmannessa suoritusmuodossa suoritetaan val-kolipeän ensimmäinen väkevöimisvaihe haihduttamalla sitä siihen asti, kunnes saavutetaan valkolipeän oleellinen kyllästyminen natriumkloridilla. Täi- 12 58659 löin saostunut natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin seos poistetaan valko-lipeästä.

Valkolipeän annetaan sen jälkeen jäähtyä, kuten edellä on esitetty viitaten keksinnön tämän piirteen toiseen suoritusmuotoon, oleellisesti puhtaan natriumkloridin saostaaiseksi. Tämä saostunut aine poistetaan valkolipeästä. Saatua valkolipeää kuumennetaan sen jälkeen ilman huomattavaa haihduttamista natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin kyllästyskonsentraatioon valkollpeäs-sä, kun taas natriumkloridin konsentraatio jää alikyllästetyksi.

Tämän jälkeen suurennetaan natriumkloridin konsentraatiota valkolipeäs-sä siksi, kunnes kyllästyspiste saavutetaan, josta on tuloksena natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin seoksen saostuminen, joka sen jälkeen erotetaan valkolipeästä. Tämä sakka voidaan siirtää mustalipeään haluttaessa tai se voidaan lisätä viherlipeään tai valkollpeään ennen väkevöimistä.

Valkolipeän natriumkloridipitoleuuden väkevöiminen voidaan aikaansaada lisäämällä kiinteätä natriumkloridia liuokseen. Natriumkloridin lisätty määrä voidaan ottaa talteen suorittamalla lisähaihdutuskäsittely sen jälkeen kun natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin saostunut seos on erotettu. Vaihtoehtoisesti voidaan natriumkloridi pitoisuuden väkevöiminen aikaansaada haihduttamalla valkolipeää. Väkevöity valkolipeä voidaan johtaa, laimennuksen jälkeen, jos niin halutaan,keittovaiheeseen.

Ainakin osa sakasta, joka on erotettu valkolipeästä ensimmäisen väkevöi-misvaiheen jälkeen esillä olevan keksinnön tämän piirteen mukaan, johdetaan uuniin, tyypillisesti lisäämällä väkevöityyn mustalipeään tai keittokatti-laan. Yleensä koko sakka johdetaan uuniin, ja tällä tavalla pääosa ei-regene-roituneista keittokemikaaleista, so. natriumsulfaatista ja natriumkarbonaatista, tuodaan takaisin kiertoon talteenotto- ja regenerointioperaatioon.

Siinä tapauksessa, että vain osa ensimmäisestä väkevöimisvaiheesta saadusta sakasta johdetaan uuniin, voidaan jäljelle jäävä osa johtaa viherlipeään. Takaisin kiertoon johdetussa valkolipeässä olevan natriumsulfaatin määrä suurenee tämän menetelmän johdosta. Kiinteiden aineiden kuormitus uunissa pienenee, koska osa ensimmäisessä väkevöimlsvaiheessa saostuneesta natrium-karbonaatista ei kulje uunin läpi. Tällä tavalla uunia kuormittavat epäorgaaniset kiinteät lisäaineet, jotka tuodaan natriumkloridia lisäämällä tai johtamalla sitä takaisin kiertoon, voidaan täysin korvata vähentämällä uunin natriumkarbonaattikuormitusta.

Hiinpä esillä olevan keksinnön tässä piirteessä otetaan pääosa ei-regeneroituneista keittokemikaaleista talteen valkolipeästä erikseen valkaisun jätekemikaaleista, so. natrlumkloridista, ja sen vuoksi se on sellaisessa muodossa, joka voidaan suoraan palauttaa talteenotto- ja regenerointioperaatioon. Lisäksi oleellisesti puhdasta natriumkloridia on saatavissa talteen valkoll-peästä määrä, joka on haluttaessa oleellisesti yhtä suuri kuin se määrä joka tuodaan talteenotto- ja regenerointioperaatioon, sanalla kun jäljellä oleva « 5 8 6 5 9 oea ei-regeneroitunelsta keittokemlkaaleieta pysytetään suljetussa kierrossa regenerointioperaatiossa viherlipeävaiheessa, tai valkolipeän väkevöimisvaiheessa, riippuen käytetystä menetelmästä*

Esillä olevan keksinnön vielä erään piirteen mukaan suoritetaan valko-lipeälle haihdutus kanadalaisen patentin 915 361 Ja USA-patentin 3 746 612 mukaisen menetelmän mukaan yhdessä ainoassa vaiheessa, Jolloin tuloksena on natriumkarbonaatin, natriumsulfaatin Ja natriumkloridin seoksen saostuminen.

Sakalle suoritetaan väkevöidystä valkolipeästä poistamisen Jälkeen frak-tiointi oleellisesti puhtaan natriumkloridin talteenottautiseksi sakasta. Poistettu sakka sisältää natriumkloridin kiteitä, Jotka ovat suuria kuutio-maisia kiteitä, natriumkarbonaatin kiteitä, Jotka ovat pieniä Ja neulamaisia, sekä burkeiitin (natriumkarbonaatin Ja natriumsulfaatin kakeoiseuola) kiteitä, Jotka ovat pieniä Ja litteitä.

Sakka lietetään vesiliuoksella, Joka on kyllästetty natriumkloridilla, natriumkarbonaatilla Ja natriumsulfaatilla Ja Johdetaan ylöspäin tornin läpi, Josta on tuloksena raskaampien Ja suurempien natriunkloridikiteiden erottuminen, kun taas natriumkarbonaatti- Ja burkeiittlkiteet Jatkavat kulkuaan suspensiossa ulos tornista. Nämä viimemainitut kiteet voidaan poistaa lietteestä Ja koota Jollain sopivalla tavalla.

Liete voidaan vaihtoehtoisesti Johtaa seulalevyn läpi, Joka sallii natriumkarbonaatti- Ja burkeiittikiteiden kulkea läpi, mutta ei suurempien natriumkloridikiteiden. Jäljelle Jääneet natriumkloridiklteet otetaan sen -Jälkeen talteen seulalevyltä. Sen Jälkeen kun natriumkloridi on poistettu seulalta, voidaan lietettä käsitellä natriumkarbonaatti- Ja burkeiittikiteiden poistamiseksi, kuten saattamalla kosketukseen hienon seulan kanssa, Jonka läpi kiteet eivät voi kulkea.

Liete voi koostua väkevöidystä valkolipeästä Ja valkolipeän väkevöinnistä saaduista saostuneista suoloista. Liuos, Joka Jää jäljelle sen Jälkeen kun kiinteä faasi on erotettu lietteestä, voidaan Johtaa keittokatti-laan muodostamaan ainakin osan kelttoliuoksesta.

Näillä fraktioimismenetelmillä aikaansaadaan natriumkloridin oleellinen erottuminen sakassa olevasta natriumsulfaatista Ja natriumkarbonaatista.

Saatu natriumsulfaatin Ja natriumkarbonaatin, Jotka ovat ei-regeneroitune! ta keittokemikaaleja, seos johdetaan ainakin osaksi uuniin, kuten lisäämällä väkevöityyn mustalipeään tai keittokattilaan. Osa seoksesta voidaan johtaa haluttaessa viherlipeään, kuten edellä on esitetty keksinnön ensimmäisen piirteen yhteydessä.

Esillä olevan keksinnön avulla selluloosatehtaasta poistettua natrium-kloridia voidaan käyttää haluttaessa hyväksi monella tavalla. Natriumkloridia käytetään tyypillisesti valkaisulaitoksen kemikaalien regenerolmiseksi. Natriumkloridia voidaan esimerkiksi käyttää natriumhydroksidin valmistamiseen sen vesiliuoksen elektrolyysin avulla. Jolloin natriumhydroksidia käytetään 14 58659 valkaisulaitoksessa. Natriumkloridia voidaan vaihtoehtoisesti käyttää kloori-dioksidin ja kloorin valmistukseen natriumkloraatin ja rikkihapon kanssa suoritetun reaktion sirulla, jolloin klooridioksidia ja klooria käytetään valkaisulaitoksessa. Lisäksi voidaan natriunkloridia elektrolysoida vesiliuoksena natriumkloraatiksi käytettäväksi klooridioksidia tuottavassa reaktiossa, johon kuuluu natriumkloraatin pelkistäminen happamassa väliaineessa.

Kuvio 1 on kaaviokuva keksinnön eräästä suoritusmuodosta.

Kuvio 2 on kaaviokuva keksinnön toisesta suoritusmuodosta.

Kuvio 3 on kaaviokuva keksinnön kolmannesta suoritusmuodosta.

Kuvio 4 on kaaviokuva kuvion 2 mukaisen toisen suoritusmuodon vaihtoehtoisesta osasta; ja kuvio 5 on kaaviokuva kuvion 2 mukaisen toisen suoritusmuodon vaihtoehtoisesta osasta.

Puulastuja tai muuta selluloosakuitupitoista raaka-ainetta syötetään johdon 10 kautta keittokattilaan 12, jossa puulastuja liuennetaan johdon 14 kautta syötetyllä keittoliuoksella. Kelttoliuos sisältää alkalimetalllperustais-ta, yleensä natriumperustaista liuennusainetta.

Saatu keitetty massa kulkee keittokattllasta 12 johdon 16 kautta valkaisulaitokseen 18. Tleensä massa pestään ennen sen johtamista valkaisulaitokseen 18. Valkaisulaitoksessa 18 massalle suoritetaan valkaisukäsittelyjä yhdellä tai useammalla,klooria sisältävällä valkaisuaineella, joita syötetään johdon 20 kautta, kuten kloorilla ja klooridioksidilla Kassalle suoritetaan lisäksi puhdistuskäeittelyjä saattamalla se kosketukseen johdon 22 kautta syötetyn puhdistusaineen kanssa. Puhdistusaineena on tavallisesti natrium-hydroksidi. Kassa pestään myös johdon 24 kautta syötetyllä vedellä valkaisu-laitoksessa, yleensä jokaisen valkaisuoperaation jälkeen ja jokaisen alkali-uuttausoperaation jälkeen. Saatu massa poistuu valkaisulaitoksesta 18 johdon 26 kautta ja myydään sellaisenaan tai johdetaan muihin operaatioihin, joissa se muutetaan paperiksi tai muiksi selluloosatuottelksi.

Valkaisulaitoksessa jätteenä muodostuvat vesiliuokset poistuvat valkaisu-laitoksesta 18 johtoa 28 pitkin ja ne Johdetaan yhdessä keiton jätelipeän eli mustalipeän kanssa johdossa 30 talteenotto- ja regenerointioperaatioon 32.

Talteenotto- ja regenerointioperaatiossa 32 suoritetaan mustalipeälle sarja käsittelyjä, riippuen kulloinkin kysymyksessä olevasta johdon 14 kautta syötetystä keittoliuoksesta, käyttäen sopivia täydennyskemikaaleja, joita lisätään johdon 34 kautta. Täydennyskemikaaleja voidaan lisätä myös johdossa 14 kulkevaan keittoliuokseen tai valkolipeään johdossa 36.

15 58659

Johdossa 36 kulkeva talteenotto- ja regenerointioperaatiosta 32 saatu valkollpeä sisältää liuenneina valkaisulaitoksen jätekemikaaleja natriumklori-din muodossa sekä ei-regeneroitunelta keittokemikaaleja, jotka ovat tuloksena talteenotto- ja regenerointimenetelmissä esiintyvästä puutteellisesta suorituskyvystä. Ainakin osalle valkolipeää suoritetaan sen jälkeen väkevöinti haihduttamalla väkevöimisvyöhykkeessä 38· Väkevöimistapa tai -menetelmä on epäoleellinen ja jälempänä selostetaan kahta suoritusmuotoa viittaamalla kuvioihin 2 ja 3* Väkevöimiskäsittely suoritetaan yleensä koko valkolipeämäärälle, mutta voidaan suorittaa haluttaessa vain sen osalle, jos halutaan ottaa talteen pienempiä natriumkloridimääriä.

Väkevöity valkollpeä johdetaan sen jälkeen takaisin keittokattilaan 12 johdon 14 kautta ainakin siinä käytetyn keittoliuoksen osaksi, laimennettuna, mikäli niin halutaan* Väkevöinnin tuloksena on natriumkloridin ja el-regeneroituneiden keitto-kemikaalien poistuminen valkoiipeästä. Nämä aineet erotetaan, jolloin natrium-kloridi johdetaan johtoon 40 ja el-regeneroituneet keittokemikaalit johtoon 42. Ei-regeneroituneet keittokemikaalit johdetaan talteenotto- ja regenerointl-operaatioon 32 lisäämällä ainakin osa mustalipeään johdossa 30, kelttoliuok-seen johdossa 14* keittokattilaan 12 tai täydennyskemikaaleihin johdossa 34.

Natriumkloridin ja ei-regeneroituneiden kelttokemikaalien erottaminen voidaan yhdistää valkolipeän väkevöinnin kanssa vyöhykkeessä 38* kuten jälempänä on esitetty erikoismenetelmissä viitaten kuvioihin 2 ja 3* Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää erillistä erottamisvyöhykettä 44* johon natriumkloridin ja ei-regeneroituneiden kelttokemikaalien seos voidaan johtaa johtoa 46 pitkin valkolipeän väkevöimisvyöhykkeestä 38. Tässä vaihtoehdossa kiinteät aineet saostetaan valkoiipeästä yhden ainoan väkevöimisvaiheen avulla, tyypilliaesti sellaisen haihdutusmenetelmän avulla, joka on esitetty em. kanadalaisessa patentissa 915 361 ja NSA-patentissa 3 746 612.

Puhtaan natriumkloridin erottaminen kiinteästä seoksesta voidaan suorittaa monella tavalla, tyypillisesti liettämällä kiinteä seos natriumkloridin ja el-regeneroitunelden kelttokemikaalien kyllästetyn liuoksen kanssa ja johtamalla liete ylöspäin putkimaisen pylvään läpi. Natriumkloridi, joka on suurten kiteiden muodossa, erottuu pylvään pohjalle ja voidaan poistaa siitä, kun taas ei-regeneroituneiden kelttokemikaalien pienempikokoiset kiteet kulkevat ulos pylväästä. Viimemainitut kiteet erotetaan lietteestä ja johdetaan Johtoa 42 pitkin talteenotto- ja regenerointioperaatloon 32 kiinteässä muodossa tai niiden vesiliuoksena. Vaihtoehtoisesti voidaan johdossa 42 olevat el-re&eneroltuneet keittokemikaalit lisätä valkolipeään johdossa 14 ja tällä tavoin palauttaa talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen 32.

ie 5 86 5 9

Nyt siirrytään tarkastelemaan kuviota 2, jossa on esitetty edellä kuvioon 1 viitaten kuvatun menetelmän eräs erityinen suoritusmuoto. Puulastuja tai muuta eelluloosakuitumateriaalia syötetään johdon 110 kautta keittokatti-laan 112, jossa puulastuja liuennetaan johdon 114 kautta syötetyllä keitto-liuoksella, joka sisältää natriumsulfidia ja natriumhydroksidia aktiivisina keittokemikaaleina, ja käyttäen siten sulfaattimenetelmää.

Saatu massa ja mustalipeä eli keiton jätelipeä erotetaan ja massa pestään ruskean massan pesurissa 116. Massa pestään kuvatussa suoritusmuodossa johdon 118 kautta syötetyllä valkaisulaitoksen jätevedellä. Vaihtoehtoisesti massa voidaan pestä vedellä tai "likaantuneella lauhteella", ja valkaisulaitoksen jätelluosta voidaan käyttää muualla järjestelmässä, kuten jälempänä on lähemmin kuvattu. Rikkivedyn muodostumisen välttämiseksi tämän pesuvaiheen aikana, kun käytetään valkaisulaitoksen jätelluosta, on suositeltavaa säätää valkaisulaitoksen jäteliuoksen pH neutraaliksi tai hiukan alkaliseksi, tyypillisesti suunnilleen pH-arvoon 9.

Pesty ja valkaisematon massa syötetään johtoa 120 pitkin valkaisulaitokseen 122, jossa massalle suoritetaan sarja valkaisu- ja puhdistuskäsitte-lyjä, jolloin ainakin yksi valkaisuvaiheista käsittää yhden tai useamman klooria sisältävän valkaisuaineen käyttämisen. Valkaisu- ja puhdietuekäsitte-lyt käsittävät yleensä valkaisun kloorilla, klooridioksidilla tai niiden seoksilla, joita syötetään johdon 125 kautta, sekä puhdistuksen alkaliuuttauksen avulla, käyttäen johdon 125 kautta syötettyä natriumhydroksidin vesiliuosta, tyypillisesti CEDED-menetelmässä, kuten edellä on kuvattu. Massa pestään val-kaieulaitosoperaatioiden aikana, tyypillisesti jokaisen valkaisu- tai alkali-uuttausoperaation jälkeen johdon 124 kautta syötetyllä vedellä. Valkaisulaitoksen pesuoperaatioieta saatu jätepesuvesi yhdessä valkaisu- ja alkaliuutta-usvaiheista saatujen jätekemikaalien lanesa muodostavat johdossa 118 virtaa-van valkaisulaitoksen jäteliuoksen. Pesuoperaatiot käsittävät edullisesti massan ja pesuveden vastakkaisen virtauksen. Massan alkaliuuttauksessa käytetyn natriumhydroksidin määrä on edullisesti hiukan suurempi kuin mitä stökiometrieestl tarvitaan natriumatomia jokaista klooriatomia kohti valkaisu-kemikaaleissa, jonka johdosta valkaisulaitoksen poistoliuoksella johdossa 118 on alkalinen pH, kuten edellä mainittiin. Valkaistu ja puhdistettu massa, jstl-la on vaadittu valkoisuus, saadaan valkaisulaitoksesta 122 johdon 126 kautta ja johdetaan paperinvalmistuskäsittelyihii}.

Johdossa 118 oleva valkaisulaitoksen jäteliuos voidaan haluttaessa lisätä suoraan johdossa 128 olevaan mustalipeään, joskin tämä menettely on vähemmän edullista, koska veden tarve suurenee.

Johdossa 118 oleva valkaisulaitoksen jäteliuos sisältää huomattavia nat-riumkloridimääriä, jotka siirretään johdossa 128 olevaan mustalipeään. Mus- it 58659 talipeä johdetaan talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen 130 keiton jätekemikaalien talteenottamieeksi ja keittoliuoksen regeneroimiseksi. Talteenotto- ja regenerointivyöhykkeessä 130 amstalipeä ensiksi haihdutetaan haihduttimessa 132 ennen johtamista johdon 134 kautta sopivanrakenteiseen uuniin 136. Haihduttimesta 132 talteensaatua, johdossa 138 olevaa vettä voidaan käyttää ainakin osana järjestelmässä tarvittavasta vedestä esimerkiksi ainakin osana siitä vedestä, jota syytetään valkaisulaitokseen johdossa 124, tarvittaessa sopivan puhdistamisen jälkeen.

Natriumsulfaattia tai uuta natriumin ja rikin lähdettä, kuten jätehappoa, lisätään talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen, tyypillisesti lisäämällä mustalipeään, joko kiinteässä muodossa tai sen vesiliuoksena johdon 140 kautta, esimerkiksi haihduttimessa 132 suoritetun haihdutuksen jälkeen. Johdon 140 kautta syötettyä natriumsulfaattia käytetään kemikaalien talteenottoja regenerointivaiheissa järjestelmästä menetetyn natriumin ja rikin täydentämiseksi.

Hustalipeä muodostaa uunissa 136 sulatteen, joka sisältää natriumsulfl-dia ja natriumkarbonaattia sekä lisäksi ei-reagoineita komponentteja, kuten valkaisun jätekemikaaleja, so. natriumklorldia, ja natriumsulfaattia ja muita, natriumia, rikkiä ja happea sisältäviä suoloja. Sulate liuotetaan sulatteen-liuotuslaitteessa 142 vedellä, yleensä kalsiunkarbonaattiliejun pesusta saadulla, johdon 144 kautta syötetyllä heikolla pesuvedellä viherlipeän muodostamiseksi. Viherlipeäsaä olevien natriumsulfaatin ja muiden, natriumia, rikkiä ja happea sisältävien suolojen määrä riippuu poltto-operaation tehokkuudesta ja hapetettavissa olevien, natriumia ja rikkiä sisältävien suolojen, tyypillisesti natriumsulfidin hapettumismäärästä polton jälkeen.

Johdon 144 kautta sulatteen liuotuslaltteeseen 142 johdettu vesi voi olla äitiäkin osaksi johdosta 118 tulevaa valkaisulaitoksen jäteliuosta. erityisesti siinä tapauksessa, että tuore vesi tai likaantunut lauhde syötetään ruskean massan pesuriin 116. Tällöin voi viher lipsä sisältää myös liuenneita valkaisun jätekemikaaleja natriumklorldin muodossa, joka on peräisin valkaisulaitoksen jätelluoksesta 118, jolloin joko johdossa 118 oleva valkaisulaitoksen koko jäteliuosmäärä käytetään massan pesuun ruskean massan pesurissa 116, Jtoko valkaisulaitoksen jäteliuos käytetään muodostamaan viherlipe-ää sulatteesta, valkaisulaitoksen jäteliuosta käytetään osaksi ruskean massan pesurissa 116 ja osaksi viherlipeän muodostamiseen, tai valkaisulaitoksen jäteliuos lisätään suoraan mustalipeään johdossa 128.

Haluttaessa voidaan sulate fraktioida natriumsulfidin poistamiseksi siltä ja siten sulfidiköyhän viherlipeän saamiseksi, joka on oleellisesti vapaa natriumsulfidistä.

5 8 6 5 9

Sen jälkeen kun viherlipeä on kirkastettu pohjasakan poistamiseksi siitä, johdetaan se johtoa 146 pitkin kaustlsoimislaitteeseen 148, joka on rakenteeltaan tavanomainen ja jossa viherlipeässä oleva natriumkarbonaatti muutetaan suuressa määrin natriumhydroksidiksi kalkkiuunista 152 johdon 150 kautta syötetyn kalkin avulla. Muodostuneesta valkolipeästä saostunut kal-siumkarbonaatti erotetaan ja mukana kulkeutuneen valkolipeän poistamiseksi suoritetun pesun (ei-esitetty) jälkeen palautetaan kalkkiuuniin 152 johtoa 154 pitkin. Tästä pesusta saatu vesiliuos tunnetaan "heikkona pesuvetenä", jota voidaan käyttää, kuten edellä mainittiin, viherlipeän muodostamiseen.

Johdossa 156 oleva, kauetisoimisvalheeeta saatu valkolipeä edustaa talteenotto- ja regenerointivyöhykkeestä 1J0 saatua poistoliuosta ja sisältää, ei ainoastaan aktiivisia keittokemikaaleja, natriumsulfidia ja natrium-hydroksidia, vaan myöskin natriumkloridia valkaisulaitoksen jäfekemikaaleina, sekä ei-regeneroituneita keittokemikaaleja pääasiallisesti natriumsulfaatin ja ei-kaustisoituneen natriumkarbonaatin muodossa ja sisältää lisäksi muita ei-regeneroituneita keittokemikaaleja natrium- ja rikkiyhdisteiden muodossa.

Eräässä tyypillisessä sulfaattimenetelmässä on valkolipeällä johdossa 156 kokoomus seuraavien raja-arvojen puitteissa:

NaOH 7*5 - 9*7 paino-# ITa2S 1,8-5

Na2C03 1,7 - 3,1

HaCl 2,5-5 "

Na2S04 0,1-1 "

Johdosea 156 oleva valkolipeä johdetaan valkolipeän väkevöimis- ja nat-riumkloridin erotusvyöhykkeeseen 158. Valkolipeän väkevöimis- ja erotusvyö-hykkeeesä Ι5Θ haihdutetaan valkolipeä ensiksi ensimmäisessä halhdutusvaihees-sa 160 natriumsulfaatin, natriumkarbonaatin ja muiden seostettavissa olevien liuenneiden aineiden kuin natriumkloridin saostamiseksi siksi kunnes valkolipeä on oleellisesti kyllästetty natrlumklorldllla, so. siihen pisteeseen asti, jossa enempi väkevöimlnen aiheuttaisi natriumkloridin suostumisen. Pääosa natriumeulfaatista ja natriumkarbonaatista saostuu tässä vaiheessa, yleensä kidevedettömänä natriumkarbonaattina ja kaksolssuolana^ burkeiittina, Ba2C03.2Na2S04. Vaikkakin muita ei-regeneroituneita keittokemikaaleja, joita on läsnä vain vähäisissänlärissä, voi saostua yhdessä natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin kanssa, kuvataan menetelmää erityisesti viittaamalla kahteen viimemainittuun kemikaaliin. Yleensä valkolipeä väkevöidään ensimmäisessä haihdutusvalheessa 160 niin paljon, että se sisältää noin 26-52 paino-# natriumhydroks ldla ja natriumsulfidia yhteenlaskettuna.

Jonkin verran voi ei-regeneroltuja keittokemikaaleja, kuten natriumpoly-sulfidia ja natriumtlosulfaattia pysyä liuenneena vyöhykkeestä 158 poistettuun valkolipeään.

19 5 8 6 5 9

Joissakin tapauksissa seostaminen voidaan suorittaa sellaiseen pisteeseen asti, jossa liuos on alikyllästetty natriumkloridilla. Lisäksi voidaan sallia pienten natriumkloridimäärien mukanasaostuminen ensimmäisessä haihdutus vaiheessa 160.

Valkolipeän väkevöiminen ensimmäisessä haihdutusvaiheessa 160 suoritetaan edullisesti haihduttamalla, kuten edellä on mainittu, tyypillisesti keittämällä, haluttaessa alipaineessa. Ensimmäisen vaiheen haihdutuslaite 160 voi olla jotain sopivaa muotoa, kuten esimerkiksi yksi ainoa haihdutusastia tai se voi käsittää useita keskenään toisiinsa kytkettyjä haihdutusastioita, kuten jälempänä kuvioon 4 viitaten kuvatussa suoritusmuodossa. Haihdutuksesta saatu vesi voidaan johtaa johtoon 162 $a sitä voidaan käyttää osana järjestelmässä tarvittavasta vedestä.

Valkolipeän väkevöiminen ensimmäisessä haihdutusvaiheessa 160 saa pääosan natriumsulfaatieta ja natriumkarbonaatista saostumaan valkolipeästä. Ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 160 valkolipeästä saostuneet suolat, so. ei-regene-»ituneet keittokemikaalit,poistetaan emäliuoksesta johtoon 164 ja ainakin osaksi palautetaan talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen 130 polttoa edeltävään kohtaan. Osa seostetuista suoloista voidaan haluttaessa johtaa johdossa 146 olevaan viherlipään. Tämä palautus vyöhykkeeseen 130 voidaan suorittaa jollain sopivalla tavalla. Seos palautetaan edullisesti mustallpe-ään johdossa 140 syötetyn natriumsulfaatin kanssa. Johtoon I64 talteenote-tut ei-regeneroituneet keittokemikaalit voidaan syöttää kiinteässä tai vesi-liuosmuodssa vyöhykkeeseen 1JO johonkin sopivaan kohtaan ennen uunia 136, esimerkiksi lisäämällä keittokattilaan 112 tai keittoliuokseen 114. Palauttamalla nämä aineet takaisin kiertoon tällä tavalla saadaan ensimmäisen valheen haihdutuslaitteesta 160 saadun sakan natrium, rikki ja karbonaatti talteen ja käytetyksi hyödyksi järjestelmässä.

Ensimmäisen vaiheen haihdutuslaitteesta 160 saatu osittain väkevöity valkolipeä johdetaan johtoa 166 pitkin toisen vaiheen halhdutuslaitteeseen 168. Vaikkakin esitetään kaksi erillistä haihdutinta 160 ja 168, on tämä kuvaustapa valittu mukavuussyistä keksinnön tämän suoritusmuodon valaisemiseksi. Kaksi erillistä haihdutusoperaatiota voidaan suorittaa samassa laitteessa, jolloin kiinteän sakan erottaminen emäliuoksesta suoritetaan kummankin operaation jälkeen. Vaihtoehtoisesti voidaan haluttaessa käyttää kahta tai useampaa erillistä haihdutinta.

Osittain väkevöity valkolipeä, joka on kyllästetty natriumkloridln sekä natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin jäännösmäärien suhteen, mutta ei ole kyllästetty aktiivisten keittokemikaalien, natriumsulfidin ja natriumhydrok-sidin suhteen, haihdutetaan em. kanadalaisen patentin n:o 913 361 ja USA-pa- 20 5 8 6 5 9 tentin nto 5 746 612 mukaisen menetelmän mukaan ei-1luentavien kemikaalikompo-nenttien, mukaanluettuna natriumkloridi, saostamiseksi siitä. Valkolipeän haihduttaminen toisen vaiheen haihduttimessa 168 voidaan suorittaa ei-liuen-tavien komponenttien osan tai oleellisesti niiden kaikkien saostamiseksi osittain väkevöidystä valkollpeästä, ja tällöin sellaiseen väkevyyteen asti. että natriumhydroksidin ja natriumsulfidin yhteenlaskettu väkevyys on noin 36-42 paino-#.

Ensimmäinsen vaiheen haihdutusoperaatiolla kontrolloidaan tällöin ei-regeneroituneiden keittokemikaalien konsentraatiota valkolipeässä, joka sen jälkeen väkevöidään kanadalaisen patentin n:o 913 361 ja USA-patentin n:o 3 746 612 mukaisen menetelmän avulla natriumkloridinpoistamiseksi val-kolipeästä.

Osittain väkevöidyn valkolipeän haihdutus toisen vaiheen haihduttimessa 168 suoritetaan edullisesti tyypillisesti keittämällä alipaineessa, mikäli niin halutaan* Haihdutuksesta saatu vesi kootaan johtoon 170 ja voidaan käyttää hyväksi muodostamaan osan järjestelmän veden tarpeesta. Esimerkiksi johtoihin 162 ja 170 tulevaa vettä voidaan käyttää muodostamaan ainakin osan johdon 124 kautta valkaisulaitokseen syötetystä vedestä. Pääosa valkollpeästä haihdutetusta vedestä haihdutetaan ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 160, kun taas alle 20 # haihdutetaan toisen vaiheen haihduttimessa 168.

Toisen vaiheen halhduttimesta 168 saatu kiinteä sakka poistetaan siitä johdon 172 kautta ja johdetaan uuttauslaitteeseen 174· Johdon 172 kautta poistettu kiinteä sakka käsittää pääasiallisesti natriumkloridla, joka on ei-regeneroituneiden keittokomponenttien likaama, jotka koostuvat pääasiallisesti natriumkarbonaatista ja natriumsulfaatista kidevedettömän natriumkarbonaatin ja burkeiitin muodossa. Natriumkloridla on yleensä yli 60# tästä seoksesta.

Toisen vaiheen halhduttimesta 168 saatu väkevöity valkolipeä, jonka erityisesti natriumkloridipitoisuus on pienentynyt, johdetaan johdon 176 kautta muodostamaan ainakin osan johdon 114 kautta keittokattilaan 112 syötetystä keittoliuokseeta. Johdossa 176 olevaa väkevää valkollpeätä voidaan laimentaa vedellä tai BPEtllä, jos niin halutaan, ennen liuoksen syöttämistä keitto-kattilaan 112. Väkevän valkolipeän laimennukseen tarvittavan veden voi muodostaa ainakin osaksi johtoihin 138, 162 ja 170 talteenotettu vesi.

Kiertoon palautettu väkevöity valkolipeä voi sisältää aktiivisten keitto-kemikaalien lisäksi jäännösmääriä ei-regeneroituneita keittokemikaaleja, kuten natriumsulfaattia, natriumkarbonaattia, natrlumpolysulfldia ja natrium-ti08ulfaattia. Häiden aineiden läsnäolo takaisin kiertoon johdetussa valkoli-peäesä ei ole haitallinen, koska ei-regeneroituneet keittokomponentit kulkevat keittokattllan läpi ja joutuvat talteenotto- ja regenerointioperaatioihin vyöhykkeessä 13Ο. Takaisin kiertoon palautettu valkolipeä voi myöskin sisältää 1luonnettu natriumkloridia, jonka määrä, vaikkakin takaisin kiertoon 58659 johdetussa valkolipeässä oleva natrlumklorldl on kuollutta painoa, pysyy jatkuvasti muuttumattomissa olosuhteissa oleellisesti vakiona, koska se määrä natriumkloridia, joka poistetaan valkolipeästä johdossa 172, on kutakuinkin yhtä suuri kuin se natriumkloridimäärä, joka kulkeutuu vyöhykkeeseen 130 muista lähteistä kuin siitä, jota esiintyy takaisin kiertoonjohdetussa valko-lipeässä. Natriumkloridia väkevyys takaisin kiertoon johdetussa \a lkolipeäs-sä johdossa 176 on pienempi kuin 35 g/litra.

Vettä syötetään mittauslaitteeseen 174 johdolla 17Θ ja vesi liuottaa natriumkarbonaatin, natriumsulfaatin, muut likaavat aineet ja vähän natriumkloridia muodostaen näiden aineiden vesiliuoksen ja jättäen jäljelle oleellisesti puhdasta natriumkloridia, joka otetaan talteen johdon 180 kautta, pesun jälkeen, jos niin halutaan, mukana kulkeutuneen liuoksen poistamiseksi. Siinä tapauksessa, että tällainen pesu suoritetaan, voidaan käytettyä pesuvettä käyttää muodostamaan osan mittauslaitteeseen johdon 178 kautta syötetystä vedestä. On mahdollista aikaansaada kiinteän seoksen erottaminen käyttämällä hyväksi jotain muuta sopivaa menetelmää kuin uuttausta puhtaan natriumklori-din ottamiseksi talteen siitä.

Johdon 172 kautta talteenotetulle natriumkloridia, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin seokselle voidaan tällöin suorittaa jokin sopiva käsittely oleellisesti puhtaan natriumkloridin ottamiseksi talteen johtoon 180, kuten edellä kuvioon 1 viitaten kuvattua hydraulista erotusmenetelmää käyttäen. Siinä tapauksessa, että käytetään tällaista hydraulista erotusmenetelmää, ei saostuneen seoksen aikaisempi erottaminen väkevöidystä valkolipeästä ole oleellista, kuten voidaan nähdä jälempänä selostetusta kuviosta 3.

Valkolipeän väkevöimis- ja erotusvyöhykkeessä 158 suoritetaan tämän vuoksi talteenotto- ja regenerointivyöhykkeestä 130 syötetylle valkolipeälle haihdutus sellaisen valkolipeän saamiseksi johtoon 176, jonka natrlumklorldl- ja ei-regeneroituneiden keittokemikaalien pitoisuus on pienentynyt. Lisäksi saadaan oleellisesti puhdasta natriumkloridia talteen johtoon 180 niistä aineista, jotka ovat saostuneet valkolipeän väkevöinnin vaikutuksesta ja pääosa ei-regeneroitunelsta kelttokemikaaleista, jotka ovat saostuneet valkolipeän haihdutuksen johdosta, johdetaan takaisin kiertoon talteenotto- ja regeneroin ti vyöhykkeen 150 polttoa edeltävään vaiheeseen johdon 164 kautta* E.m. kanadalaisen patentin nto 915 562 ja USA-patentin nto 3 740 307 mukaisen menetelmän mukaan voidaan johdossa 182 oleva, mittauslaitteesta 174 saatu vesiliuos johtaa takaisin kiertoon suodatuksen jälkeen, jos niin halutaan, johdossa 146 olevaan viherlipeään. Johdossa 182 oleva vesiliuos voidaan johtaa takaisin kiertoon sulattaen!luotuelaitteeseen 142 yhtymään sen veden kanssa, jota johdetaan johdon 144 kautta,viherlipän muodostamiseksi. Vaihtoehtoisesti voidaan johdossa 182 oleva vesiliuos lisätä sulatteen vesiliuokseen, joka poistuu sulatteen liuotuslaitteesta 142. Kummassakin tapauksessa 22 58659 on johdossa 162 olevaa vesiliuosta kauetlsoimislaitteeseen 146 syötetyssä viherlipeässä. Tällä tavalla johdetaan jäljellä oleva osa ei-regeneroituneista keittokemikaaleista takaisin kiertoon vyöhykkeeseen 1?0 polton jälkeiseen vaiheeseen.

Lisäksi voidaan johdossa 182 oleva vesiliuos johtaa takaisin kiertoon siihen valkolipeään, jota johdossa 156 syötetään valkolipeän väkevöinti-ja erotusvyöhykkeeseen 158. Tässä tapauksessa pysyy palautusliuos johdossa 162 valkolipeän väkevöinti- ja erotusvyöhykkeessä 156 ja natriumkloridin määrä uudelleenkaustisoimisalueella pienenee.

On edullista johtaa johdossa 162 oleva vesiliuos takaisin kiertoon polton jälkeiseen valheeseen ottaen huomioon sen natriumkloridipltoisuus ja toivottavuus rajoittaa sitä natrlumkloridimäärää, jonka vaikutukselle uuni saatetaan alttiiksi. Kemikaalien määrä johdossa 182 olevassa» takaisin kiertoon palautetussa vesiliuoksessa on jatkuvasti muuttumattomissa olosuhteissa oleellisesti vakio.

Johdossa 180 olevaa talteenotettua natriumkloridia voidaan käyttää moniin tarkoituksiin» kuten klooridloksidin muodostukseen natriumkloraatin valmistukseen tai alkaliuuttausliuoksen muodostukseen» kuten edellä on lähemmin selostettu.

Ensimmäisen haihdutusvaiheen puuttuessa on natriumkloridia sisältävän sakan» kun läsnä on huomattavia natriumsulfaattimääriä» uuttausoperaatio vaikea kontrolloida puhtaan natriumkloridin toivotun määrän poistamiseksi järjestelmästä johdon 180 kautta. Tasapalnoitetun operaation ylläpitämiseksi tulee uuttaus uuttauslaitteesea I74 suorittaa edullisesti niin» että järjestelmästä poistuu jatkuvasti oleelisesti sama määrä natriumkloridia kuin mitä järjestelmään tulee edellä mainituista eri lähteistä» pääasiallisesti valkaisulaitoksen jäteliuoksena johdosta 118. Hatriumsulfaatin läsnäollessa muodostaa jonkin verran natriumkarbonaatista kaksoissuolaa» burkeiittia»joka on vähemmän liukoinen kuin natrlumsulfaatti tai natriumkarbonaatti. Hiinpä kaiken natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatln liuottamiseksi sakasta tarvitaan lisää vettä ja sen vuoksi lisää natriumkloridia liukenee ja vähemmän saadaan talteen verrattuna sellaisiin operaatioihin» joissa natriumsulfaat-tia ei ole läsnä. Kuten edellä mainittiin» riippuu valkolipeässä olevan natriumsulfaatln määrä poltto-operaation tehosta» natriumin ja rikin täydennyksen lähteestä ja lisäyskohdasta sekä natriumsulfidin hapettumisesta sulfaatiksi käsittelyvaiheissa. Joissakin tapauksissa voidaan sallia natriumsulfaatln läsnäoloa sakassa» kun liukoisuuden plenenemisvaikutus voi olla vähämerkityksinen. Jos kuitenkin natriumsulfaatln määrät sakassa tulevat suuremmiksi» tulee sakasta uuttamalla talteenotettavissa olevan puhtaan natriumkloridin määrä pienemmäksi kuin mitä on toivottua, joka on vähintään yhtä 23 58659 suuri kuin järjestelmään tuotu määrä, ja sen vuoksi operaatio joutuu pois tasapainosta. Lisäksi natriumsulfaatin konsentraatiolla sakassa on taipumus suurentua toistuvan kierrätyksen aikana, mikä heikentää edelleen tehoa ja sen vuoksi järjestelmän tasapainoa.

Niinpä käyttämällä ensimmäistä haihdutusvaihetta esillä olevan keksinnön tämän suoritusmuodon mukaan ei ainoastaan ei-regeneroituneiden keittokemi-kaalien konsentraatio valkolipeässä vähene, vaan myöskin järjestelmän teho natriumkloridin poistamiseksi paranee huomattavasti.

Seuraavassa siirrytään tarkastelemaan kuvion 3 suoritusmuotoa, jossa kuvataan samantapaista menetelmää kuin edellä on kuvioon 2 viitaten selostettu, lukuunottamatta operaatiota valkolipeän väkevöinti- ja natriumkloridin erotusvyöhykkeessä. Ne vaihtoehdot, joita on selostettu kuvion 2 yhteydessä järjestelmän muun osan osalta, soveltuu käytännössä yhtäläisesti kuvion 3 suoritusmuotoon.

Puulaetuja syötetään johtoa 210 pitkin keittokattilaan 212, jossa puu-lastuja liuennetaan sulfaattimenetelmän keittoliuoksella, jota syötetään johdosta 214 ja joka sisältää natriumsulfldia ja natriumhydroksldia aktiivisina keittokemikaaleina.

Saatu massa ja mustalipeä eli keiton jätelipeä erotetaan ja massa pestään ruskean massan pesurissa 216. Massa pestään johdon 218 kautta syötetyllä valkaisulaitoksen jätevesiliuoksella.

Pesty ja valkaisematon massa syötetään johtoa 220 pitkin valkaisulaitokseen 222, jossa massalle suoritetaan sarja valkaisu- ja puhdistuskäsittelyjä käyttäen klooria sisältäviä valkaisukemikaaleja^otka käsittelyt käsittävät yleensä valkaisun kloorilla, klooridioksidilla tai niiden seoksilla, joita syötetään johdon 223 kautta, sekä puhdistuksen aikailuuttauksen avulla, käyttäen johdon 223 kautta syötettyä natriumhydroksidin vesiliuosta,jotka käsittelyt ovat tyypillisiä CEDED-menetelmässä, kuten edellä on esitetty. Massa pestään valkaisulaitosoperaatioiden aikana tyypillisesti jokaisen valkaisu- tai puhdistusoperaation jälkeen johdon 224 kautta syötetyllä vedellä. Valkaisulaitoksen pesuoperaatioieta saadun jätepesuveden seos yhdessä valkaisun jäte-kemikaalien ja alkalluuttauksen jätekemikaalien kanssa muodostaa johdossa 218 virtaavan valkaisulaitoksen jäteliuoksen. Pesuoperaatlot käsittävät edullisesti massan ja pesuveden vastavirtaisen virtauksen. Valkaistu ja puhdistettu massa, jolla on vaadittu valkoisuus, saadaan valkaisulaitoksesta 222 johdon 226 kautta ja johdetaan paperinvalmistuskäsittelyihin.

Valkaisulaitoksen jäteliuos johdossa 218 sisältää huomattavan natrlum-kloridimäärän, joka siirretään johdossa 228 olevaan! mustalipeään. Mustalipeä johdetaan johtoa 228 pitkin talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen 230, jossa käytetyt keittokemikaalit otetaan talteen ja keittoliuos regeneroidaan.

24 5 8 6 5 9

Yyöhykkeessä 230 muetalipeä haihdutetaan ensiksi haihduttimessa 232 ennen johtamista johdossa 234 rakenteeltaan tavanomaiseen uuniin 236* Haihduttimessa 232 johdon 238 kautta talteensaatua vettä voidaan käyttää muodostamaan aina—' kin osan järjestelmässä tarvittavasta vedestä.

Hatriumsulfaattia tai muita natriumin ja rikin lähteitä, kuten jäterik-kihappoa, lisätään talteenotto- ja regenerointivyöhykkeeseen 230t lisäämällä mustalipeäänJoko kiinteässä muodoesa tai sen vesiliuoksena johdon 240 kautta, tyypillisesti haihduttimessa 232 suoritelin haihdutuksen jälkeen. Johdon 240 kautta syötettyä natriumsulfaattia käytetään niiden natrium- ja rikkimäärien täydentämiseen, jotka on menetetty järjestelmästä kemikaalien talteenottoja regenerointivalheissa.

Muetalipeä muodostaa uunissa 236 sulatteen, joka sisältää natriumsulfi-dia ja natriumkarbonaattia sekä lisäksi inertisiä komponentteja, kuten nat-riumkloridia ja ei-regeneroltuneita natrium- ja rikki-suoloja, pääasiallisesti natriumsulfaattia, joka sulate liuotetaan sulatteenliuotuslaitteessa 242 vedellä, yleensä kalsiumkarbonaattiliejun pesusta saadulla, johdon 244 kautta syötetyllä heikolla pesuvedellä viherlipeän muodostamiseksi. Viherlipeässä olevan natriumsulfaatin määrä riippuu poltto-operaation tehokkuudesta ja natrium-rikki suolojen hapettumisen määrästä polton jälkeen. Tällöin viher-lipeä sisältää myös liuennutta natriumkloridia, joka on peräisin johdossa 218 syötetystä valkaisulaitoksen jäteliuoksesta.

Haluttaessa voidaan sulate fraktioida natriumsulfidin poistamiseksi siitä ja siten sulfidiköyhän viherlipeän muodostamiseksi,joka on oleellisesti vapaa natriumsulfidista.

Viherlipeä johdetaan, sen jälkeen kun se on kirkastettu sakan poistamiseksi, johdon 246 kautta kaustisoimislaitteeseen 24Θ, jossa viherlipeässä oleva natriumkarbonaatti muutetaan suuressa määrin natriumhydroksidiksi kalk-kiuunista 232 johdon 230 kautta syötetyn kalkin avulla. Muodostuneesta valko-llpeästä saostunut kalsiumkarbonaatti erotetaan ja mukanakulkeutuneen valko-lipeän poistamiseksi suoritetun pesun (ei-esitetty)jälkeen palautetaan kalk-kiuuniin 252 johtoa 254 pitkin.

Kaustisoimisvaiheesta johdossa 256 saatu ja talteenotto- ja regeneroin-tivyöhykkeestä 230 poistuva valkolipeä ei sisällä ainoastaan aktiivisia keit-tokemikaaleja, natriumsulfidia Ja natriumhydroksidia, vaan myöskin natriumkloridia ja ei-regeneroituneita keittokemikaaleja pääasiallisesti ei-kaustisoi-tuneen natriumkarbonaatin ja ndbriumsulfaatln muodossa. Johdossa 256 olevan valkolipeän konsentraatio on sillä alueella kuin edellä johdossa 156 olevan valkolipeän yhteydessä on esitetty.

Kuten edellä on mainittu kuvion 2 mukaiseen suoritusmuotoon viitaten, voi valkolipeä sisältää myös muita ei-regeneroituneita keittokemikaaleja. Häiden 25 58659 lisäaineiden vaikutusta on edellä selostettu kuvion 2 yhteydessä* Ne vaikuttavat samalla tavalla tässä suoritusmuodossa ja sen vuoksi ei enää puututa lä -hommin näiden aineiden selostamiseen.

Valkolipeä kulkee johdossa 256 valkolipeän väkevöinti- ja natriumklori-din regenerointivyöhykkeeseen 258. Valkolipeä haihdutetaan vyöhykkeessä 258 ensiksi ensimmäisessä haihdutusvalheessa 260 natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin saostamiseksi siksi, kunnes valkolipeä kyllästyy oleellisesti natrium-kloridilla, so« siihen pisteeseen asti, jossa enemmästä väkevöimisestä olisi seurauksena natriumkloridin saostuminen. Joissakin tapauksissa voidaan saos-taminen suorittaa sellaiseen pisteeseen asti, jossa liuos on vajaakyllästet-ty natriumkloridilla. Lisäksi voidaan sallia pienten natriumkloridimäärien mukanasaostuminen ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 260.

Valkolipeän väkevöinti ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 260 käsittää haihdutuksen tyypillisesti kiehuttamalla, haluttaessa alipaineessa. Haihdutuksesta saatu vesi voidaan ottaa talteen johdon 262 kautta ja käyttää muodostamaan osan järjestelmässä kaikenkaikkiaan tarvittavasta vedestä.

Valkolipeän haihduttaminen ensimmäisen valheen haihduttimessa 260 saa pääosan natriumsulfaatista ja natriumkarbonaatista saostumaan valkolipeästä. Valkolipeästä ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 260 saostuneet suolat, so. ei-regeneroituneet keittokemikaalit, poistetaan johtoa 264 pitkin ja palautetaan talteentto- ja regenerointivyöhykkeeseen 230 polttoa edeltävään vaiheeseen. Kiinteässä tai vesiliuoksen muodossa oleva seos palautetaan edullisesti mustalipeään natriumsulfaatin syötön kanssa johtoon 240. Palauttamalla nämä aineet tällä tavalla takaisin kiertoon saadaan talteen ensimmäisen vaiheen haihduttimesta 260 saadun sakan natrium, rikki ja karbonaatti ja käytetyksi hyväksi järjestelmässä.

Ensimmäisen vaiheen haihduttimesta 260 saatu osittain väkevöity valkolipeä johdetaan johtoa 266 pitkin toisen vaiheen kiteytyslaitteeseen 268, jossa valkolipeä jäähdytetään oleellisesti puhtaan natriumkloridin saosta-miseksi siitä. On mahdollista saostaa oleellisesti puhdasta natriumkloridia jäähdyttämällä, koska vallitsevissa olosuhteissa natriumkloridin liukoisuus pienenee lämpötilan aletessa, kun taas natriumkarbonaatin ja burkeiitinoealta liukoisuus muuttuu vain hiukan lämpötilan laskiessa verrattuna natriumkloridin liukoisuudessa tapahtuvaan muutokseen. Toisen vaiheen klteytyslait-teessa 268 saostunut natriumkloridi poistetaan siitä johdon 270 kautta ja pestään mukanakulkeutuneen liuoksen poistamiseksi.

Valkolipeän väkevöinti- ja erotusvyöhykkeestä 258 kiinteän tuotteen muodossa johtoon 270 talteenotettua natriumkloridia voidaan käyttää eri tarkoituksiin, kuten edellä on lähemmin selostettu.

26 5 8 6 5 9

Joissakin tapauksissa saattaa olla toivottavaa hiukan laimentaa ensimmäisen vaiheen haihduttimesta 260 saatua osittain väkevöityä valkolipeää tarkoituksella muuttaa siinä olevan natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin konsentraatiota ja siten helpottaa oleellisesti puhtaan natriumkloridin huomattavien määrien saostumista jäähdytettäessä. Siinä tapaukseessa, että tällainen laimentaminen suoritetaan,voidaan jäähdytys aikaansaada äkkijäähdytyksen avulla. Äkkijäähdytys voidaan myös suorittaa ellei tällaista laimentamista käytetä.

Toisen vaiheen kiteytyslaitteesta 268 saatu osittain väkevöity valko-lipeä, jonka natrlumkloridipitoisuus on pienentynyt, johdetaan johtoa 272 pitkin kolmannen vaiheen haihduttimeen 274* Joskin on esitetty kaksi erillistä haihdutinta 260 ja 274 ja välillä oleva kiteytyslaite 268, on tätä esitystapaa käytetty mukavuussyistä keksinnön tämän suoritusmuodon kuvaamiseksi.

Kaksi erillistä haihdutusoperaatiota ja niiden välillä tapahtuva kiteyttäminen voidaan suorittaa samassa laitteessa, erottamalla kiinteä sakka emäliuoksesta jokaisen vaiheen jälkeen. Haluttaessa voidaan käyttää erillisiä astioita.

Johdon 272 kautta syötetty osittain väkevöity valkolipeä haihdutetaan kolmannen vaiheen haihduttimessa 274 natriumkloridin ja ei-regeneroituneiden keittokemikaalien lisämäärien saostamiseksi siitä. Valkolipeän haihdutus kolmannen vaiheen haihduttimessa 274 voidaan suorittaa osittain väkevöidyn toI-kolipeän saostettaviesa olevien ei-liuentavien komponenttien osan tai niiden kaikkien saostamiseksi.

Samoin kuin edellä kuvion 2 viitatussa suoritusmuodossa on esitetty kontrolloi ensimmäisen vaiheen haihdutusoperaatio haihduttimessa 260 ei-regeneroituneiden keittokemikaalien konsentraatiota valkolipeässä, jota väke-vöidään em. kanadalaisen patentin n:o 915 561 ja TTSA-patentin n:o 3 746 612 mukaisen menetelmän avulla natriumkloridin poistamiseksi valkolipeästä.

Suorittamalla kanadalaisen patentin 915 561 ja TJSA-patentin 3 746 612 mukainen väkevöintimenetelmä kahdessa vaiheessa, joissa ensiksi saostetaan ja otetaan talteen valkolipeästä oleellisesti puhdasta natriumkloridia jäähdyttämällä valkolipeää, joka on saatu ensimmäisen vaiheen haihdutuksesta haihduttimessa 260, ja sen jälkeen saostetaan ja otetaan talteen natriumkloridin lisämääriä yhdessä natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin jäännösmääri en kanssa, on mahdollista ottaa taiteeri oleellisesti puhdasta natriumkloridia ilman että uuttausta tai muuta erotueoperaatiota suoritetaan edellä kuvioon 2 viitaten kuvatussa suoritusmuodossa. Tämä menetelmä voi olla edullinen vaihtoehto uuttausoperaatiolle joissakin olosuhteissa ja saavutetaan etuja, säilyttäen samalla ne edut, jotka saadaan käyttämällä edeltävää haih-dutusvaihetta natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin pääosan poistamiseksi valkolipeästä.

27 58659

Ensimmäisen vaiheen haihdutuksesta saadun valkolipeän liukoisten komponenttien konsentraatiot voivat joissakin tapauksessa olla sellaiset, että oleellisesti puhtaan natriumkloridin toivottua määrää ei voida saostaa jäähdyttämällä tämän suoritusmuodon mukaisesti. Tällaisessa tapauksessa voidaan lisäuuttausvaihe tai muu natriumkloridin erottamismenetelmä suorittaa kolmannen vaiheen haihduttimesta 274 johtoon 278 talteenotetulle sakalle natriumkloridin vaaditun määrän jäljellä olevan osan talteenottamiseksi.

Kolmannen vaiheen haihduttimessa 274 suoritetusta haihdutuksesta saatu vesi saadaan johdon 276 kautta ja voidaan käyttää muodostamaan osan järjestelmässä tarvittavasta vedestä.

Kolmannen vaiheen haihduttimesta 274 saatu kiinteä sakka poistetaan siitä johdon 278 kautta ja johdetaan sakanliuotuslaitteeseen 280. Kiinteä sakka koostuu pääasiallisesti natriumkloridista, joka on natriumkarbonaatin ja nat-riumsulfaatin likaama.

Väkevöity valkolipeä, joka on saatu kolmannen vaiheen haihduttimesta 274 ja jolla on erityisesti pienentynyt natriumkloridipitoisuus, johdetaan johtoa 282 pitkin muodostamaan ainakin osan johdon 214 kautta keittokaittilaan 212 syötetystä keittoliuoksesta. Johdossa 282 oleva väkevöity valkolipeä voidaan laimentaa vedellä tai BPE:lla haluttaessa ennen sen johtamista keitto-kattilaan 212. Väkevöidyn valkolipeän laimennukseen tarvittavan veden voi muodostaa ainakin osaksi johtoihin 238, 262 ja 276 talteenotettu vesi.

Talkolipeän väkevöinti- ja erotusvyöhykkeessä 258 suoritetaan talteenotto- ja regenerointivyöhykkeestä 230 syötetylle valkolipeälle väkevöinti useissa vaiheissa sellaisen valkolipeän saamiseksi johtoon 282, jonka natriumkloridipitoisuus, ja ei-regeneroitujen keittokemikaalien pitoisuudet ovat pienentyneet. Lisäksi saadaan oleellisesti puhdasta natriumklorldla talteen johtoon 270 sellaisista aineista, jotka ovat saostuneet valkolipeän väkevöi-mlsvaiheessa, ja pääosa valkolipeän väkevöinnissä saostuneista ei-regeneroi-tuneista keittokemikaaleista johdetaan johtoa 264 pitkin talteenotto- ja regenerointivyöhykkeen 230 polttoa edeltävään vaiheeseen.

Vettä syötetään johdon 284 kautta sakanliuotuslaitteeseen 280 natriumkloridin, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin liuottamiseksi. E.m. kanadalaisen patentin 915 362 ja TJSA-patentin n:o 3 740 307 mukaisen menetelmän mukaan voidaan sakanliuotuslaitteesta 280 saatu vesiliuos johtaa johdossa 286 takaisin johdossa 246 olevaan viherlipeään. Johdossa 286 oleva vesiliuos voidaan palauttaa sulatteenliuotuslaitteeseen 242 yhtymään johdon 244 kautta syötettyyn veteen muodostamaan viherlipeää. Vaihtoehtoisesti voidaan johdossa 286 oleva vesiliuos lisätä sulatteen vesiliuokseen sen poistuessa sulatteen lluotuslaitteesta 242. Kummassakin tapauksessa on johdossa 286 olevaa vesiliuosta kaustisoimislaitteeseen 248 syötetyssä viherlipeässä.

28 5 8 6 5 9 Tällä tavalla johdetaan jäljellä oleva osa ei-regeneroituneista keitto-kemikaaleista vyöhykkeeseen 230 polton jälkeiseen vaiheeseen. On suositeltavaa johtaa vesiliuos johdossa 286 tällä tavalla ottaen huomioon sen natrium-kloridipitoieuus ja toivottavuus rajoittaa sitä natriumkloridimäärää, jonka vaikutukselle uuni saatetaan alttiiksi. Takaisin kiertoon johdetussa vesi-liuoksessa 286 läsnäoleva kemikaalien määrä on jatkuvasti muuttumattomissa olosuhteissa olennaisesti vakio.

Tasapainoisen operaation ylläpitämiseksi jatkuvasti toimivassa järjestelmässä on edullista poistaa järjestelmästä johdon 2J0 kautta oleellisesti sama määrä natriumkloridia kuin mitä tuodaan talteenotto- ja regenerointi-vyöhykkeeseen 230.

Kuvio 4 edustaa erästä kuviossa 2 esitetyn menetelmän erityistä muunnosta. Kuvion 4 mukaisen suoritusmuodon mukaan valkolipeä, joka sisältää liuennutta natriumkloridia ja ei-regeneroituneitä keittokemikaaleja aktiivisten keittokemikaalien, natriumsulfidin ja natriumhydroksidin lisäksi ja jonka väkevyysalue on sama kuin edellä on esitetty viittaamalla kuvion 2 johdossa 136 olevaan valkolipeään ja joka valkolipeä on saatu mustalipeän talteenottoja regenerointivyöhykkeestä, kuten vyöhykkeestä 130 kuviossa 2, syötetään johdon 310 kautta ensimmäisen vaiheen haihdutus- ja kiteytysvyöhykkeeseen 312« joka on samanlainen kuin ensimmäisen valheen haihdutus-klteytyslalte 160 kuviossa 2.

Vyöhykkeessä 312 valkolipeä haihdutetaan useissa vaiheissa*joissa lämpötilat jatkuvasti kohoavat. Vaiheet käsittävät kuumennuksen kolmessa haihduttimessa 314, 31δ ja 318* jotka voivat olla rakenteeltaan mitä sopivaa rakennetta tahansa* kuten kolme haihdutinta käsittävä sarja* jossa käytetään vas-tavirtaista syöttöä.

Ensimmäisessä haihduttimessa 314 valkolipeä saatetaan haihtumaan alipaineessa* tyypillisesti noin 52°C:n lämpötilassa* jolloin saadaan vesihöyryä, joka otetaan talteen johdon 320 kautta. Eaihdutuslämpötila ensimmäisessä haihduttimessa 314 ylläpidetään lämmönvaihAon avulla johdossa 322 olevan vesihöyryn kanssa* jonka lämpötila on tyypillisesti noin 68°C.

Valkolipeä johdetaan sen jälkeen johtoa 324 pitkin toiseen haihduttimeen 316* joka toimii tyypillisesti noin 82°C:n lämpötilassa alipaineessa. Toinen haihdutin 316 voi olla pakkokiertolnen haihdutus-kiteytyslaite, jossa on ulkopuolinen vaakasuora lämmönvalhdin. Haihduttimessa 316 haihtunut vesi kulkee johdossa 322 lämmönvaihdossa ensimmäisen halhduttimen 314 kanssa.

Haihduttimessa 316 tapahtuneen haihdutuksen jälkeen valkolipeä kulkee johdon 326 kautta kolmanteen haihduttimeen 318, joka on samantyyppinen kuin haihdutin 316 ja joka tyypillisesti toimii noin 124°C:n lämpötilassa. Kolmannessa haihduttimeeea 318 tapahtuneessa haihdutuksessa muodostunut vesihöy- 29 58659 ry , jonka lämpötila on tyypillisesti noin 99°C,johdetaan johdon 326 kautta lämmönvaihtoon haihduttimen 316 kanssa siinä tarvittavan lämmön tuomiseksi ·

Haihduttimen 318 lämmön tarve tyydytetään johtojen 330 ja 332 kautta syötetyn vesihöyryn avulla.

Ensimmäisen vaiheen haihdutus-kiteytysvyöhykkeeesä 312 saostuu valko-lipeästä ei-regeneroituneitä keittokemikaaleja, pääasiallisesti natriumkarbonaattia ja natriumeulfaattia. Valkolipeän haihdutus suoritetaan vyöhykkeessä 312 edullisesti siihen pisteeseen asti, jossa valkolipeä on oleellisesti kylläs tynyt natriumkloridilla, joskin vähäisiä mukanasaostuneen natriumkloridin määriä voidaan sallia. Yleensä tämä haihdutus suoritetaan niin pitkälle, että liuos sisältää liuenneena 26-30 paino-^έ NaOH + Na2S. Lisäksi voidaan valkolipeän haihdutus vyöhykkeessä 312 suorittaa sellaiseen pisteeseen asti, jossa valkolipeä on alikyllästetty natriumkloridin suhteen.

Ei-regeneroituneet keittokemlkaalit, jotka ovat saostuneet vyöhykkeessä 312, pääasiallisesti toisessa ja kolmannessa haihduttimessa 316 ja 318, poistetaan vyöhykkeestä 312 johdon 334 kautta ja johdetaan takaisin kiertoon kiinteässä tai vesiliuoksen muodossa polttoa edeltävään vaiheeseen, kuten edellä on esitetty viitaten johdossa 164 oleviin, ei-regeneroltuneihin keit-tokemikaaleihin kuviossa 2.

Ensimmäisen vaiheen haihdutus-kiteytysvyöhykkeen 312 jossakin haihduttimessa saostuneen kiinteän aineen liete voidaan palauttaa johonkin haihduttimeen toimimaan puhdistusaineena ja siten vähentämään kuortumisen muodostumista.

Vyöhykkeestä 312 saatu valkolipeä johdetaan johdon 336 kautta toisen vaiheen haihdutus-kiteytyslaitteeseen 338, joka on samanlainen kuin toisen vaiheen haihdutus-kiteytyslaite 168 kuviossa 2, ja jossa valkolipeä väkevöl-dään haihduttamalla natriumkloridin sekä natriumkarbonaatin ja natriumsulfaa-tin jäännösmäärien suostumiseksi. Toisen valheen haihdutus-kiteytyslaite 338 voi olla pakkokiertoinen yksikkö, jossa on ulkopuolinen vaakasuora läm-mönvaihdin. Lämmönvaihdin on pienempi kuin haihduttimien 316 ja 318 yhteydessä käytetyt. Haihdutus-kiteytyslaltteessa 338 haihdutettu vesi poistetaan johdon 340 kautta. Lauhdutettua vesihöyryä voidaan käyttää muodostamaan osa järjestelmän tarvitsemasta vedestä.

Toisen vaiheen haihdutusta varten tarvittava lämpö haihdutus-kiteytyslait- o teessä 338, joka toimii tyypillisesti noin 73 Ctssa,tuodaan johtojen 330 ja 342 kautta syötetyn vesihöyryn avulla.

Väkevölty valkolipeä, josta on erotettu natriumkloridin, natriumsulfaa-tin ja natriumkarbonaatin saostettu seos ja jossa liuenneen natriumkloridin pitoisuus on pienentynyt johdetaan johdon 344 kautta keittokattilaan, kuten edellä on esitetty viitaten johdossa 176 olevaan väkevöityyn valkolipeään kuviossa 2.

Väkevöidystä valkolipeästä erotettu natriumkloridin, natriumsulfaatin 3° 58659 ja natriumsulfaatln kiinteä seos johdetaan johdon 346 kautta mittauslaitteeseen 346· Kiinteä seos uutetaan vedellä, joka voi olla jäähdytetty ja jota syötetään johdosta 350 liuottamaan kiinteän seoksen natriumkarbonaatti- ja natriumsulfaattieisältö yhdessä pienen määrän kanssa natriumkloridia, jolloin jäljelle jää oleellisesti puhtaan natriumkloridin muodostama kiinteä massa, joka otetaan talteen johdon 352 kautta. Johdon 352 kautta talteenotetun natriumkloridin määrä on oleellisesti sama kuin se natriumkloridimää-rä, joka tulee järjestelmään.

Natriumkloridin, natriumsulfaatln ja natriumkarbonaatin kiinteälle seokselle voidaan suorittaa mikä tahansa muu sopiva käsittely oleellisesti puhtaan natriumkloridin talteenottamiseksi, kuten esim. sellainen hydraulinen erottaminen, kuin edellä on kuvioon 1 viitaten selostettu.

Natriumsulfaatln, natriumkarbonaatin ja natriumkloridin vesiliuos johdetaan johdon 354 kautta johdossa 310 olevaan valkolipeään tai johonkin haihdu tusvaiheeseen vyöhykkeessä 312 ennen haihdutinta 316. Liuenneiden komponenttien määrä johdossa 354 olevassa, takaisin kiertoon palautetussa liuoksessa on oleellisesti vakio jatkuvasti muuttumattomissa olosuhteissa. Tämän vuoksi liuoksen natriumkloridlpitoieuus pysyy suljetussa kierrossa valkolipeän väkevöintivyöhykkeessä.

Natriumkarbonaatti- ja natriumsulfaattimäärät pysyvät myös oleellisesti vakiona natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatln saostamisen johdosta ensimmäisen vaiheen haihdutus-kiteytysvyöhykkeessä 312.

Vaihtoehtoisesti voidaan johdossa 354 oleva vesiliuos johtaa viherlipeä-vaiheeseen, kuten edellä on esitetty viitaten johdossa 182 olevaan vesiliuokseen kuviossa 2.

Oheisessa kuviossa 3 on esitetty kuviossa 2 kuvatulle tavalle vaihtoehtona oleva tapa erottaa oleellisesti puhdasta natriumkloridia. Kuten kuviosta 3 nähdään, kulkee ensimmäisen valheen haihdutus- ja klteytysvyöhykkeestä saatu esimerkiksi johdossa 166 kuviossa 2 oleva tai johdossa 336 kuviossa 4 oleva osittain väkevöity valkolipeä johdon 410 kautta toisen vaiheen haihdu-tue-kiteytyslaitteeseen 412, jossa valkolipeää haihdutetaan, tyypillisesti keittämällä, haluttaessa alipaineessa, jolloin haihdutettu vesi poistetaan johdon 414 kautta*

Saatu väkevöidyn valkolipeän liete, joka sisältää kiinteätä natriumkloridia, natriumkarbonaattia ja -sulfaattia, johdetaan johtoa 416 pitkin sopivanrakenteiseen lajittelijaan 418, jossa natriumkloridikiteet erotetaan huomattavassa määrässä natriumkarbonaatista ja natriumsulfaatista, joskin pienet määrät näitä voi jäädä likaamaan erotettuna, johdon 420 kautta tal-teenotettua natriudcloridia. Johdossa 420 oleva kiinteä massa sentrifugoi-daan mukana kulkeutuneen valkolipeän erottamiseksi, joka palautetaan lajitte- 31 58659 lijaan 418» Valkolipeä, joka sisältää hiukan natrlumsulfaattia ja natriumkarbonaattia, kulkee johtoa 422 pitkin keittokattilaan, haluttaessa sopivasti laimennettuna.

Johdossa 420 olevat kiinteät aineet voidaan palauttaa osittain takaisin kiertoon toisen vaiheen haihdutus-kiteytyslaitteeseen 412 tarkoituksella suurentaa natriumkloridikiteiden kokoa ja siten helpottaa niiden erottamista lajittelulaitteessa 418·

Johdossa 420 oleva kiinteä massa johdetaan sentrifugoinnin jälkeen uuttauslaitteeseen 424, jossa kiinteä massa saatetaan kosketukseen johdon 426 kautta syötetyn veden kanssa natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin liuottamiseksi massasta yhdessä pienen määrän kanssa natriumkloridia, jolloin jäljelle jää oleellisesti puhdasta natriumkloridia, joka otetaan talteen johdon 428 kautta. Natriumkloridi pestään yleensä mukanakulkeutuneen liuoksen poistamiseksi siitä, jolloin viimemainittu pesuvesi johdetaan takaisin kiertoon johdossa 426 olevaan veteen. Uuttauslaitteesta johdon 430 kautta talteenotettu, natriumkloridia, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin vesi-liuos voidaan johtaa siihen valkolipeään, jolle on suoritettu ensimmäisen vaiheen haihdutus tai viherlipeään.

Esimerkkejä

Esimerkki 1

Valmistettiin synteettisiä valkolipeitä natriumkloridin, natriumkarbonaatin ja natriumsulfaatin liukoisuuksien selvittämiseksi NaOH + ItegS-liuos-ten erilaisissa konsentraatioissa kiehumispisteessä ja 75°C:ssa. Lisäksi valmistettiin synteettisiä valkolipeitä natriumkloridin ja natriumkarbonaatin liukoisuuksien selvittämiseksi natriumhydroksidiliuoksen erilaisissa konsentraatioissa kiehumispisteessä ja 75°C:ssa. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa: 32 58659 paino-# 'paino-# paino-# paino-# paino-# paino-# lämpötila

NaOH+Na^S NaOH TH^S NaCl Na2C03 Na^O^ °C

26,09 19,76 6,33 8,J*0 1,56 0,1*2 kieh.pisteessä 27,82 20,76 7,06 7,1*1 1,36 0,36 - " - 29,1*1 22,16 7,25 6,23 1,66 0,36 - " - 32,63 2U,69 7,9l* 5,83 0,91 0,32 - " - 33,36 25,00 8,36 3,53 1,00 0,23 75°C:ssa 35,07 26,62 8,1*5 2,92 0,77 0,l8 - " - 37,21 28,20 9,01 2,29 0,63 0,l6 - " - 1+0,11* 33,23 6,91 1,95 0,65 0,l6 - " - 25,95 25,95 0 8,1*2 1,09 0 kieh. pisteessä 27,73 27,72 0 8,05 1,38 0 - " - 30,69 30,69 0 6,99 0,9l* 0 - " - 31.71 31,71 o 6,91 l,ll* o - " - 33.72 33,72 0 3,70 0,87 0 75°C:ssa 36,05 36,05 0 2,95 0,708 0 - " - 38,19 38,19 0 2,96 1,01 0 - " - 39,66 39,66 0 2,66 1,1*9 0 - " -

Esimerkki 2

Esimerkissä 1 esitettyjen kokeellisten liukoisuustulosten perusteella laskettiin seuraava massatasapaino kuvion 2 mukaisen suoritusmuodon mukaiselle järjestelmälle tyypillisessä selluloosatehtaassa, joka valmistaa 500 tonnia selluloosaa päivässä.

Johdossa 156 syötetään 75,200 kg/tunti valkolipeää, joka sisältää 1293 kg/ tunti liuenneita kiinteitä aineita, jotka käsittävät 861*0 kg/tunti NaOH + Na2S, 2375 kg/tunti Na^O^, 208,5 kg/tunti NagSO^ ja 1705 kg/tunti NaCl, 1+5,200 kg/tunti vettä haihdutetaan valkolipeästä enintään 125°C:n lämpötilassa ensimmäisen vaiheen haihduttimessa l60, jolloin saostuu 2375 kg/tunti kiinteitä aineita, jotka käsittävät 2210 kg/tunti Na2C03 ja 168 kg/tunti Na^O^. Emäliuoksesta erottamisen jälkeen 33 58659 tämä kiinteä aine johdetaan johdossa l6U toivottuun paikkaan tehtaalla.

Tästä ensimmäisen vaiheen haihduttimesta saatu, johdossa 166 oleva emäliuos, jonka lämpötila on noin 125°C, käsittää 29,800 kg/tunti liuosta, joka sisältää 86^0 kg/tunti NaOH + Na^S, 1*17 kg/tunti NagCO^, 113,5 kg/tunti Na^O^ ja 2022 kg/ tunti NaCl, joka oleellisesti kyllästää liuoksen, johon se on liuennut.

EmäUuoksesta haihdutetaan 3980 kg/tunti vettä toisen vaiheen haihduttimessa 168, samalla kun lämpötila alennetaan 75°C:seen, jolloin saostuu 1725 kg/tunti kiinteätä ainetta, joka käsittää ll+00 kg/tunti NaCl, 2l*9 kg/tunti Na^CO^ ja 72,5 kg/ tunti Na^SO^, ja johtoon 176 saadaan 2l*,000 kg/tunti väkevää valkolipeää, joka sisältää 9^50 kg/tunti liuenneita kiinteitä aineita, jotka käsittävät 861*0 kg/tunti NaOH + Na^S, 168 kg/tunti NagCO^, 1*0,8 kg/tunti NagSO^ ja 620 kg/tunti NaCl.

Saostuneet kiinteät aineet erotetaan väkevöidystä valkolipeästä ja johdetaan johtoa 172 pitkin uuttauslaitteeseen 17l+, johon lisätään vettä,jonka lämpötila on 20°C, 1370 kg/tunti, jolloin saadaan kiinteä faasi, joka käsittää 1070 kg/tunti NaCl, joka vastaa 1*7,1 kg NaCl/tonni selluloosaa, ja johtoon 182 saadaan 2022 kg/ tunti takaisin kiertoon johdettua liuosta, joka sisältää 653 kg/tunti liuenneita kiinteitä aineita, jotka käsittävät 2l+9 kg/tunti Na^CO^, 72,5 kg/tunti NagSO^ ja 331 kg/tunti NaCl.

Esimerkki 3

Esimerkissä 1 esitettyjen kokeellisten liukoisuustulosten perusteella laskettiin seuraava tasapaino 500 tonnia selluloosaa päivässä valmistavalle tehtaalle kuvion 3 mukaisen suoritusmuodon mukaan.

Valkolipeä, jota kulkee johdossa 256,75,200 kg/tunti, sisältää kaiken kaikkiaan 12,900 kg/tunti liuenneita kiinteitä aineita jotka käsittävät 8,61*0 kg/ tunti NaOH + Na2S, 2375 kg/tunti Na^O^, 208,5 kg/tunti Na^O^ ja lll*0 kg/tunti NaCl, ja haihdutetaan enintään 125°C:n lämpötilassa ensimmäisen vaiheen haihduttimessa 260. Tällöin haihdutetaan vettä 1*7,300 kg/tunti ja samalla saostuu 2375 kg/ tunti kiinteätä ainetta, joka käsittää 2210 kg/tunti Na^CO^ ja 170,5 kg/tunti Na^SO^ ja poistetaan johdon 26U kautta.

Saatu emäliuos, joka kertyy 27,000 kg/tunti ja johon liuenneiden kiinteiden aineiden määrä on 10,560 kg/tunti, ja joka käsittää 8,61*0 kg/tunti NaOH + Na2S, 295 kg/tunti Na^CO^, 77 kg/tunti Na2S0^ ja 10U2 kg/tunti NaCl, joka oleellisesti kyllästää emäliuoksen, johdetaan johtoa 266 pitkin toisen vaiheen kiteytyslaitteeseen 268, jossa 521 kg/tunti natriumkloridia, mikä vastaa 23,1 kg/tonni selluloosaa, ja joka epäpuhtautena sisältää 2l*,5 kg/tunti Na^CO^, saostuu jäähdytettäessä liuos 75°C:seen ja poistetaan johdon 270 kautta.

Toisen vaiheen kiteytyslaitteesta 268 saatu emäliuos johdetaan, sen jälkeen kun saostuneet kiinteät aineet on siitä poistettu, johtoa 272 pitkin kolmannen vaiheen haihduttimeen 27**, jossa siitä haihdutetaan 2l*30 kg/tunti vettä 75°C:ssa, jol-join saostuu 560 kg/tunti kiinteätä ainetta, joka käsittää 102,5 kg/tunti Na^SO^, 3,1 58659 26,2 kg/tunti Na^SO^ ja U21 kg/tunti NaCl, ja johtoon 282 johdetaan 2U,000 kg/ tunti väkevöityä valkolipeää. Saostuneesta kiinteästä aineesta valmistetaan vesi-liuos käyttämällä 1500 kg/vettä ja liuos johdetaan johdon 286 kautta johdossa 256 olevaan valkolipeään tai johdossa 2b6 olevaan viherlipeään.

Esillä olevan keksinnön avulla pystytään väkevöimään valkolipeä, poistamaan valkaisulaitoksen inerttiset jätekemikaalit siitä, palauttamaan väkevöitäessä saostuneet, ei-regeneroituneet keittokemikaalit keiton jätelipeän talteenottoja regenerointioperaatioon. Talteenotettujen inerttisten, valkaisulaitoksen jätekemikaalien määrä voidaan kontrolloida sille tasolle, jossa niitä johdetaan talteenotto- ja regenerointioperaatioon.

Esillä olevaa keksintöä voidaan tämän vuoksi käyttää yleisessä selluloosa-tehtaan järjestelmässä valkaisulaitoksen poistoliuosten eliminoimiseksi jolloin tehdas samalla toimii tehokkaasti. Käsittelyvaiheet, jotka sisältyvät esillä olevan keksinnön avulla aikaansaadun "poistovesivapaan" selluloosatehtaan toteutukseen, ovat seuraavat: valkaisulaitoksen jäteliuoksen käyttäminen ruskean massan pesuun; täysin vastavirtaisen pesun käyttäminen valkaisulaitoksessa jäteliuoksen tilavuuden pienentämiseksi; kloorin korvaaminen klooridioksidilla CEDED-valkaisumenetelmän kloorausvaiheessa vastavirtaisen pesun mahdollistamiseksi säilyttäen samalla valkaistun massan laadun; valkolipeän väkevöinnin käyttäminen natriumkloridin talteen-ottamiseksi kemikaalien talteenottokierrossa ja natriumkloridin väkevöimisen rajoittaminen koko kierrossa ja mustalipeän ja valkolipeän haihdutuslaitteen lauhteiden käyttäminen, sopivasti puhdistettuina, valkaistiin massan pesuun.

Muunnokset ovat mahdollisia keksinnön puitteissa.

Claims (7)

1. 35 58659
2. 1. Menetelmä sellaisesta keitto- ja regenerointiprosessista tulevien lienten regeneroimiseksi, joka käsittää seuraavat vaiheet: a) selluloosakuidut saatetaan kosketukseen keittonesteen kanssa, joka sisältää natriumhydroksidia ja mahdollisesti natriumsulfidia, h) jäteliemi erotetaan massasta, c) jäteliemi poltetaan natriumkarbonaattia ja natriumsulfaattia sisältäväksi sulatteen saamiseksi, d) sulate liuotetaan vesipitoisen liuoksen saamiseksi, e) sulateliuos kaustisoidaan sellaisen valkolipeän saamiseksi, joka sisältää natriumhydroksidia, regeneroitumattomia keittokemikaaleja, kuten natriumkarbonaattia ja natriumsulfaattia, yhdessä natriumkloridin kanssa, jota tulee prosessiin epäpuhtautena tai sivutuotteena, f) natriumkloridi saadaan talteen valkolipeästä menetelmällä, joka käsittää natriumkloridin ja regeneroitumattomien keittokemikaalien saostamisen valkolipeästä, jolloin saadaan kloridiköyhä valkolipeä ja jolloin ainakin osa natrium-kloridista erotetaan regeneroitumattomista keittokemikaaleista ja otetaan talteen, g) regeneroitumattomat keittokemikaalit kierrätetään takaisin keitto- ja regenerointiprosessiin, ja h) ainakin osa kloridiköyhästä valkolipeästä käytetään antamaan ainakin osa keittonesteestä, tunnettu siitä, että sulfaatin kasaantumisen estämiseksi valkolipeään natriumkloridin talteenoton aikana ainakin osa valkolipeästä väkevöidään haihduttamalla yhdessä tai useammassa vaiheessa natriumkloridin, natriumsulfaatin ja natriumkarbonaatin saostamiseksi valkolipeästä; ainakin osa saostumasta, joka sisältää ainakin osan kloridista, erotetaan väkevöidystä valkolipeästä; ainakin osa natriumsulfaatista pidetään prosessissa tai johdetaan takaisin prosessiin vaiheessa, joka tulee saostuman väkevöidystä valkolipeästä erottamisen jälkeen ja ennen jäteliemen polttamista; ja ainakin osa natriumkarbonaatista pidetään prosessissa tai johdetaan takaisin prosessiin vaiheessa, joka tulee saostuman väkevöidystä valkolipeästä erottamisen jälkeen ja ennen sulateliuoksen kausti-soimista.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkolipeän väkevöiminen käsittää valkolipeän haihdutuksen pääasiassa natriumkloridi vapaiden regeneroitumattomien keittokemikaalien saostuessa, reagoimattomien 36 5 86 5 9 keittokemikaalien erottamisen ja valkolipeän lisäväkevöimisen haihduttamalla nat-riumkloridia sisältävän saostuman muodostamiseksi, ja pääasiassa regeneroimat-tornista keittokemikaaleista vapaan natriumkloridin talteenottamiseksi jälkimmäisestä saostumasta.
4. 3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valkolipeän väkevöiminen käsittää valkolipeän haihduttamisen pääasiassa regeneroimattomien keittokemikaalien saostamiseksi siitä siten, että jäljelle jää natriumkloridin suhteen melkein kyllästetty kuuma, väkevä valkolipeä, minkä jälkeen saostuneet, regeneroimattomat keittokemikaalit erotetaan kuumasta, väkevästä valkolipeästä, joka jäähdytetään natriumkloridin saostamiseksi, minkä jälkeen natriumkloridi erotetaan jäähdytetystä, väkevästä valkolipeästä. k. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytettyä, väkevää valkolipeää vielä haihdutetaan regeneroimattomien keitto-kemikaalien ja natriumkloridin seoksen saostamiseksi siitä.
5. 5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että regeneroimattomien keittokemikaalien ja natriumkloridin seoksen sisältävä saostuma erotetaan väkevöidystä valkolipeästä ja seoksesta otetaan talteen pääasiassa puhdasta natriumkloridia joko (I) fysikaalisesti luokittelemalla kide-suuruudet tai (il) uuttamalla saostuma vedellä regeneroimattomia keittokemikaa-leja sisältävän vesipitoisen liuoksen ja pääasiassa natriumkloridista koostuvan kiinteän jäännöksen saamiseksi ja ottamalla natriumkloridi talteen.
6. 6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että ainakin osa saostetusta natriumsulfaatista palautetaan jätelie-meen ja ainakin osa saostetusta natriumkarbonaatista palautetaan sulateliuokseen.
7. 7· Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että sulfaatin, karbonaatin ja kloridin seos seostetaan valkolipeästä, kloridi erotetaan sulfaatin ja karbonaatin valkolipeälietteestä fysikaalisesti luokittelemalla kidesuuruudet ja otetaan talteen, ja että liete sitten laimennetaan, jotta ainakin osa sulfaatista ja karbonaatista liukenee uudelleen. 5 865 9