FI59275C - Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska - Google Patents
Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska Download PDFInfo
- Publication number
- FI59275C FI59275C FI791015A FI791015A FI59275C FI 59275 C FI59275 C FI 59275C FI 791015 A FI791015 A FI 791015A FI 791015 A FI791015 A FI 791015A FI 59275 C FI59275 C FI 59275C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- carbon dioxide
- sodium
- gas
- reactor
- solution
- Prior art date
Links
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 12
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 6
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims description 3
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims 3
- 238000012432 intermediate storage Methods 0.000 claims 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 3
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229940072673 ismo Drugs 0.000 description 1
- YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N isosorbide mononitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[C@@H]1CO[C@@H]2[C@@H](O)CO[C@@H]21 YWXYYJSYQOXTPL-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 230000019635 sulfation Effects 0.000 description 1
- 238000005670 sulfation reaction Methods 0.000 description 1
- ZOUPQAHVXDDBIS-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydrogen sulfite;sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OS([O-])=O.[O-]S([O-])=O ZOUPQAHVXDDBIS-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D5/00—Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D5/14—Preparation of sulfites
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
- D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/03—Papermaking liquor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Paper (AREA)
Description
KUULUTUS|ULKA1SU c ft λ η ς
Vgf w '"’utlAconinosskmft /b C (45) Patentti oyönne-tty 10 C7 1981 Patent meddelat v v (51) Kv.nJ/inta.3 D 21 C 11/02 SUOMI—FINLAND (21) ρ·*»«μ^·ι«ι·—791015 (22) Haiumtapeiv·—AiwBIwint^H 27.03.79 * · (23) AlkuptM—Gltelgb«tsdif 27.03.79 (41) Tullut JulklMkal — Bllvlt offantUg 28 09.80
Patentti- ja raklttari halittua /44) Nihttvifcsipanon j· kuuLjuHcAi*un pvm. —
Patau» och raflateratyralaan ' AmMean uthgd «eh uti^kriftM pubikarad 31.03.81 (32)(33)(31) PyH·»*y «uotfcam —Bagtrd prtortuc (71) Rauma-Repola Oy, Helsinki, FI; Rauman Tehtaat, 26100 Ratana 10,
Suomi-Finland(FI) (72) Ismo Reilama, Rauma, Arto Vainiotalo, Rauma, Ilmo Yrjälä, Rauma,
Suomi-Finland(FI) (7 4) Ruska & Co (54) Keittoliuoksen valmistusmenetelmä - Förfarande för framställning av kokvätska Tämä keksintö koskee menetelmää, natriumpohjaisen sulfiittiselluloo-satehtaan keittoliuoksen valmistukseen liittyen, natriumsulfiitti-liuoksen valmistamiseksi sekoittamalla natriumbisulfiittipitoista liuosta ja natriumbikarbonaatti- ja/tai natriumkarbonaattipitoista liuosta keskenään ja reaktiotuotteena syntyvän väkevän hiilidioksidikaasun talteenottamiseksi paineellisena käytettäväksi viherlipeä-liuoksen tai natriumkarbonaattipitoisen liuoksen karbonointiin.
Kuvatun kaltainen menetelmä on aiemmin tunnettu mm. suomalaisista patenttihakemuksista 1363/59, 1968/60, 762711 ja 790114.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksessa 1.
Keksinnön mukainen menetelmä on seuraava.
Reaktioastiaan syötetään samanaikaisesti liuoksia, joissa on nat-riumbisulfiittia, natriumkarbonaattia ja natriumbikarbonaattia.
Reaktioastiassa tapahtuvat seuraavat bruttoreaktiot: 2 59275 (1) Na2C05 + 2 NaHS03 -»· 2 Na2S03 + C02+ + H20 (2) NaHC03 + NaHS03 Na2S03 + CC>2+ + H20 (3) NaHC03 (s) -► NaHCOj (1) v ·>,
Yhtälön (3) mukainen reaktio tapahtuu, mikäli natriumbikarbonaatti-kiteitä esiintyy.
Käytettävissä olevien lähteitten mukaiset tasapainovakioiden arvot osoittavat keksinnön mukaisen menetelmän olevan mahdollinen. Ongelma ja siihen liittyvä keksinnöllisyys ovat aineensiirron puolella.
Aineensiirrossa vaikuttavat seuraavat reaktiot: (4) HC03~ - C02 + 0H“ (5) H+ + HC03“ -► C02 + H20 (6) HS05“ -► H+ + S03“
Yhtälön (6) mukainen reaktio on erittäin nopea, joten voidaan olettaa, että tasapainotila tämän reaktion suhteen vallitsee reaktioas-tiassa.
Yhtälöiden (4) ja (5) mukaiset reaktiot ovat sitävastoin hitaita ja muodostuvat aineensiirtoa rajoittaviksi.
Aineensiirto-ongelman ratkaisu ei ole käytettävissä olevien lähdetietojen pohjalta ilman muuta selvää. Tämä näkyy mm. eri lähdetietojen sisältämien numeeristen arvojen suurena hajontana. Aineensiirto-ongelman todellinen ratkaiseminen perustuu aineensiirtoon osallistuvien faasien välisen ominaispinta-alan keksinnön mukaiseen hallintaan. Tähän liittyy myös menetelmään soveltuvan laitetyypin valinta.
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on nimenomaan tunnusomaista se, että ko. menetelmä hyödyntää reaktioitten kemiallisen potentiaali-eron käyttämällä osan siitä reaktiotuotteena olevan hiilidioksidin paineistamiseen. Toisin sanoen ko. menetelmä käyttää osan reaktoriin syötettäviin liuoksiin kemiallisesti sidotusta energiasta kaasumaisen reaktiotuotteen komprimointiin.
3 59275
Aineensiirto-ongelman ratkaisu, joka tekee tämän mahdolliseksi, on ollut vastoin yleisen ammattimiestiedon mukaisia odotuksia.
Liuosten tullessa reaktioastiaan, ne sekoittuvat keskenään. Bisul-fiittipitoisen liuoksen pH:n ollessa 2-5 ja kokonaisnatriumionivä-kevyyden 2,5 - 5 mol/l ja natriumbikarbonaattipitoisen ja/tai kar-bonaattipitoisen liuoksen kokonaisnatriumioniväkevyyden ollessa 3-6 mol/l sekä lämpötilan n. 40-110°C kemiallinen potentiaali on alussa valtava. Syntyy runsaasti erittäin pieniä kuplia. Mikäli kiteitä on mukana, kuplat syntyvät niiden ympärille, missä on myös suurin kemiallinen potentiaali.
Liuoksessa tapahtuu salamannopeasti seuraava reaktio (7) CO,” + HSO “ -v HCO ~ + SO “ 3 3 3 3
Bikarbonaatti liukenee, mikäli kiteitä ori, suhteellisen hitaasti. Tämän jälkeen tapahtuu yhtälön (5) mukainen reaktio hitaasti. Kuplia syntyy runsaasti ja ne pyrkivät nousemaan liuoksessa, lisää (X^-kaasua diffundoituu niihin. Kuplat yhtyvät toisiinsa muodostaen suurempia kuplia. Kaasunpoieton tehokkuuden kannalta on edullista, että nestekerros on mahdollisimman ohut. Reaktion lähetessä tasapainotilaa, kuplia syntyy enää vähän ja faasien välinen pinta-ala pienenee huomattavasti. On tunnettua, että törmäykset kiihdyttävät kuplien syntymistä.
Edellä esitetyistä syistä tämän keksinnön mukaisen menetelmän sulfi-tointilaitteeksi on valittu täytekappalekerroksella tai kerroksilla varustettu paineenkestävä astia. Mikäli natriumbikarbonaattikitei-tä on läsnä, tarvitaan liuokselle ja kiteille vähintään 7 sekunnin viiveaika kiteiden liukenemiseksi.
Nestefilmin paksuus täytekappaleen pinnalla on 0,1 - 1 mm, joten kuplien nousumatka ja -aika jää lyhyeksi. Tarvittava täytekappalei- 2 den pinta-ala on esimerkiksi 5 - 20 m reaktioastiaan tunnissa syötettävää* Na2C0j ja NaHCO^ kilomoolimäärää kohti, kun syötettävän bi-karbonaattipitoisen liuoksen kokonaisnatriumionipitoisuus on n. 5 mol/l ja bikarbonaattipitoisuus 4,5 mol/l ja kun natriumbisulfiitti-pitoisen liuoksen bisulfiittipitoisuus on 3,8 mol/l natriumionipitoi-suuden ollessa 4,0 mol Na+/1, pH:n 4,0 ja reaktiolämpötilan ollessa 80°C.
1 Λ K
Claims (2)
- 4 59275 Reaktiolaitteen nesteholdupia ja samalla reagoivien liuosten viive-aikaa reaktorissa voidaan suurentaa varustamalla reaktorin alapää yhdellä tai useammalla nestetäytteisellä pohjalla, jotka ovat yhteydessä yhteiseen reaktorin kaasutilaan. Reaktoriin syötettävää nat-riumbisulfiittimäärää voidaan säätää pohjatuotteen pH:n funktiona. ' Menetelmän merkittävin etu saavutetaan hiilidioksidikaasun paineel-lisesta talteenotosta. Aikaisemmat vastaavat menetelmät edellyttävät hiilidioksidin mekaanisesti suoritettavaa paineen nostoa ennen kaasun uudelleen käyttöä karbonointiprosessissa. Tällä uudella menetelmällä vapaudutaan kaasun sekä investointina että käyttökustannuksiltaan kalliista mekaanisilla laitteilla tapahtuvasta kompri-moinnista. Tämä menetelmä käyttää osan reaktiotapahtumassa vallitsevasta suuresta kemiallisesta potentiaalierosta kaasumaisen tuotteen paineistamiseen. Menetelmän etuna voidaan myös pitää aikaisemmissa menetelmissä tarvittavasta kaasun välivarastoinnista vapautumista. Kaasun varastointi on merkinnyt kohtuuttoman suurta inves-tointikustannuserää keittokemikaalien talteenottolaitoksissa nat-riumsulfiittiselluloosatehtaissa. Tässä menetelmässä hiilidioksidin välivarastointi tapahtuu natriumbikarbonaattipitoisen ja/tai nat-riumkarbonaattipitoisen liuoksen varastointina hiilidioksidin ollessa kemiallisesti sidottuna näihin liuoksiin. Ajettaessa sulfitointireaktoria oikealla kuormituksella verrattuna hiilidioksidin kulutuskohteiden tarpeisiin, vältytään kokonaan kaasumaisen hiilidioksidin välivarastoinnilta. Tämä on mahdollista, kun hiilidioksidin kulutus kulutuskohteessa on 30 - 100 % sulfitoin-tireaktorin tuottamasta hiilidioksidista, mikä pitää yllä keittokemikaalien talteenoton hiilidioksiditasapainoa käytettäessä hiilidioksidipitoista savukaasua tunnetulla tavalla viherlipeän esikarbo-nointiin.
- 1. Menetelmä natriumsulfiittiselluloosan keittoliuoksen valmistuksessa natriumbisulfiitin ja natriumbikarbonaatin ja/tai natriumkarbonaatin välisen reaktion toteuttamiseksi tuomalla mainittuja yhdisteitä sisältävät liuokset kosketuksiin toistensa kanssa, jolloin syntyvä hiilidioksidi käytetään viherlipeä- ja/tai soodaliuoksen karbonointiin, tunnettu siitä, että liuosten välinen kos-
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI791015A FI59275C (fi) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska |
| CA000347614A CA1152264A (en) | 1979-03-27 | 1980-03-13 | Process for the preparation of cooking liquor |
| DE19803011524 DE3011524A1 (de) | 1979-03-27 | 1980-03-25 | Verfahren zur herstellung einer kochloesung fuer natriumsulfitzellstoff |
| US06/343,867 US4481074A (en) | 1979-03-27 | 1982-01-29 | Process for the preparation of a sodium sulphite containing liquor |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI791015A FI59275C (fi) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska |
| FI791015 | 1979-03-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI791015A FI791015A (fi) | 1980-09-28 |
| FI59275B FI59275B (fi) | 1981-03-31 |
| FI59275C true FI59275C (fi) | 1981-07-10 |
Family
ID=8512527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI791015A FI59275C (fi) | 1979-03-27 | 1979-03-27 | Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4481074A (fi) |
| CA (1) | CA1152264A (fi) |
| DE (1) | DE3011524A1 (fi) |
| FI (1) | FI59275C (fi) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2987432A (en) * | 1957-08-06 | 1961-06-06 | Paper Chemistry Inst | Treatment of spent sulfite liquor |
| GB1143844A (fi) * | 1967-02-10 | 1900-01-01 | ||
| US4148684A (en) * | 1976-11-08 | 1979-04-10 | Mei Systems Inc. | Methods for recovery and recycling of chemicals from sodium sulfite and sodium bisulfite pulping operations |
-
1979
- 1979-03-27 FI FI791015A patent/FI59275C/fi not_active IP Right Cessation
-
1980
- 1980-03-13 CA CA000347614A patent/CA1152264A/en not_active Expired
- 1980-03-25 DE DE19803011524 patent/DE3011524A1/de not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-01-29 US US06/343,867 patent/US4481074A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1152264A (en) | 1983-08-23 |
| DE3011524A1 (de) | 1980-10-09 |
| FI791015A (fi) | 1980-09-28 |
| US4481074A (en) | 1984-11-06 |
| FI59275B (fi) | 1981-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3826710A (en) | Carbonation system for recovery of sodium base pulping liquor | |
| FI59275C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska | |
| US3841962A (en) | Hydrogen sulfide pretreatment of lignocellulosic materials in alkaline pulping processes | |
| US2864669A (en) | Method for recovering sulfur and alkali from waste liquors | |
| US4268350A (en) | Method of treating pulp bleaching effluents | |
| US5843316A (en) | Method of separating sodium hydroxide from white liquor or polysulfide liquor using diffusion dialysis | |
| CA1076306A (en) | Process for reducing the requirement of fresh chemicals without increasing emissions in the pulping of cellulose material with alkaline sodium- and sulfur-containing sulfate pulping liquor | |
| US3935296A (en) | Method for removing sulfur dioxide from a combustion exhaust gas | |
| US3402992A (en) | Method for recovering chemicals from waste liquor obtained during the production of cellulose | |
| ES393777A1 (es) | Procedimiento para tratar el licor residual que contiene na2s y na2co3 procedente de la preparacion de pulpa al poli-sulfuro. | |
| US6322768B1 (en) | Recovery of chlorine dioxide from gas streams | |
| DE1061613B (de) | Verfahren zum Regenerieren von Alkalisulfit- oder Alkalibisulfitzellstoffablaugen | |
| US5510035A (en) | Method of separating sodium hydroxide from white liquor | |
| CA1041708A (en) | Separating sulphur in the form of hydrogen sulphide from clarified green liquor | |
| US1077243A (en) | Process of recovering escaping acid-gases from sulfite-towers. | |
| NO144236B (no) | Veske, saerlig skoleveske. | |
| EP0532677B1 (en) | Process for the production of elementary iodine | |
| US2252213A (en) | Dialyzing apparatus | |
| US3098710A (en) | Alkali and sulfite recovery | |
| US4110154A (en) | Method for making a soluble sulfite additive for use in a pulp making process | |
| US4007082A (en) | Kraft mill recovery system | |
| NO117826B (fi) | ||
| FI61214B (fi) | Aotervinningsfoerfarande foer kokkemikalier | |
| Sell et al. | Flue gas desulfurization scheme to recover elemental sulfur | |
| SU1263736A1 (ru) | Способ регенерации химикатов из газовых выбросов процесса многоступенчатой отбелки целлюлозы хлоросодержащими реагентами |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MA | Patent expired | ||
| MA | Patent expired |
Owner name: RAUMA-REPOLA OY |