FI63794C - Blekerioperation - Google Patents

Description

RSr^l [B] (11) ULUTUSJ ULKAISU .37 Q 4

JUA lJ ' ' UTLA6GNINe$SKIllPT OJ'7H

C (45) Tr.‘:-!! :.\v 10 CO 1003 (51) Kv.lk.3/lnfcCI.3 D 21 C 11/00 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh*k«mu«— Patantan*6knJn| 760636 (22) HakamlspUvi — AiwMuilngadag 11.03.76 (23) Alkupllvt—GIM|hatad«g 11.03.76 (41) Tullut JulkiMksI — Bllvlt off*ndl| 12.09.76

Patentti· ja rekiaterihallftu· (44) Nlhtiviluipanon |« kuuL|ulkaJam pvm.— oq ni ao

Patent- oeh regiftervtyrelMn Amekan utiagd och uti.ikrtfun publkurad y‘ J

(32)(33)(31) Pyydutty ttuoik«ii—Begird prior** 11.03.75

Englanti-England. (GB) 10016/75 (71) Erco Envirotech Limited, 2, Gibbs Road, Islington, Ontario, M9B 1R1,

Kanada(CA) (72) Douglas William Reeve, Orton, Ontario, William Howard Rapson,

Scarborough, Ontario, Kanada(CA), Gordon Rowlandson, Neenah,

Wisconsin, USA(US) (7^) Oy Kolster Ab (5!) Valkaisulaitoksen toiminta - Blekerioperation Tämä keksintö koskee nestevä1kaisulaltokeen poistoaineiden tai suodosten talteenottoa.

Valkaistua selluloosaa valaistavassa tehtaassa massa muodostetaan uuttamalla selluloosakuitumateriaalia selluloosan keittoliuoksessa ja erottamalla se tämän jälkeen käytetystä selluloosan keittoliuoksesta. Käytettyyn selluloosan keittoliuokseen kohdistetaan talteenotto·? ja uudistustoimintoja selluloosan tuoreen keittoliuoksen muodostamiseksi uudelleenkiertoa varten. Selluloosaan kohdistuu valkaisu ja puhdistus valkaisulaitoksen käsittelyssä. Valkaisulaitoksessa käytetään selluloosan valkaisuun ja puhdistamiseen käsit-telykemlkaaleja, usein vesiliuoksina, ja huuhteluvettä, jolloin saadaan yksi tai useampia vesipitoisia valkaisulaitoksen poistoaineita, jotka sisältävät jätekemikaaleja ja huuhteluveden jäännöksen. Sellaiset valkaisulaitoksen jätevedet johdetaan tavallisesti, mahdollisesti käsittelyn jälkeen vesistöihin. Sellaisten valkaisulaitosten jätevesien laskeminen vesistöihin on ympäristönsuojelun kannalta vaarallista ja tämän vuoksi kiistanalaista.

Valkaisulaitoksen toiminnat käsittävät yleensä valkaisun kloorilla, kloo-ridioksidilla,kloorin ja klooridioksidin seoksilla, tai muilla klooria sisältä- 2 63794 villä kemikaaleilla ja saattaa käsittää hapetusvalkaisun tai ligniinin poiston ja puhdistuksen vesipitoista natriumhydroksidiliuosta käyttäen. Selluloosa tavallisesti huuhdellaan jokaisen valkaisu- ja/tai puhdistusvaiheen jälkeen.

Aikaisemmin on ehdotettu TJS-patentissa n:o 3 698 995 erästä tapaa välttää laskemasta valkaisulaitoksen poistoainetta tai suodosta vesistöihin, jossa ehdotuksessa saadaan yksi nestemäinen poistoaine valkaisulaitoksesta sekoittamalla yhteen vesipitoinen suodosjäännös jokaisesta valkaisulaitoksen toimintavaiheesta, ja yksittäistä nestemäistä poistoainetta käytetään huuhte-lemaan selluloosa vapaaksi selluloosan keittoliuoksen jäännöksestä ennen selluloosan syöttöä valkaisulaitokseen. Valkaisulaitoksen poistoaine sekoitetaan senjälkeen, kun se on käytetty tässä huuhteluvaiheessa, selluloosan käyttö-liuoksen jäännöksen kanssa ja se joutuu talteenotto- ja uudistusvaihelsiln selluloosan keittoliuoksen jäännöksen kanssa, jolloin valkaisulaitoksen poistoaine pidätetään tehtaassa ja vältetään sen poislaskeminen. Lisäksi tavanomainen tuoreen veden tarve valkaisemattoman selluloosan huuhtelua varten vähenee tällä menetelmällä.

Käsittelyssä edellämainitun US-patentin nto 3 698 995 makaan on ilmennyt syntyvän käytännöllisiä vaikeuksia monissa tapauksissa, jotka johtuvat vähäisten komponenttien läsnäolosta polstoaineessa, jollaisia ovat kalsium-ionit, jotka mustan lipeän kiinteiden aineiden kanssa saattavat kerasaostua selluloosan ligniinioslen kanssa, palautuen tämän vuoksi valkaisulaitokseen synnyttäen lisääntyvää kemikaalien kulutusta. Lisäksi liukenemattomat yhdisteet, kuten kal8iumligniini ja kaislumkarbonaatti saattavat saostua laitteisiin aiheuttaen käyttövaikeuksia, jotka johtavat hukka-aikään puhdistuksen vuoksi.

Lisäksi orgaanista ainesta, joka on liuennut puhdistusvalheissa ja on läsnä poistoaineyhdistelmässä ei täysin poisteta selluloosasta huuhtelussa ennen sen paluuta valkaisulaitokseen, joka jälleen lisää kemikaalien kulutusta.

Sitäpaitsi, poistoaineyhdistelmän tilavuus saattaa olla suurempi kuin mitä vaaditaan huuhtelussa, jolloin höyrystyskuorma lisääntyy mustan lipeän höyrystimessä.

Tämän keksinnön mukaisesti voitetaan vaikeudet, jolta esiintyy US-pa-tentin nto 3 698 995 mukaisessa proseduurissa säilyttäen kuitenkin edut, jotka on kuvattu TJS-pat outissa 3 696 995 koskien selluloosan huuhtelua enemmän valkaisulaitoksen suodoksilla kuin tuoreella vedellä ja valkaisulaitoksen nestemäisen poistoaineen syöttöä suoraan tai epäsuorasti selluloosatehtaan selluloosan keittoliuoksen jäännöksen talteenotto- ja uudistustolmintaan.

3 63794

Olemme huomanneet, että tämä kohde voidaan saavuttaa ainakin osaksi huuhtelemalla valkaisematonta selluloosaa enemmän kuin, yhdessä valheessa nimittäin käyttämällä ensin valkaisulaitoksen poistoainetta, joka on saatu yhden uuttamiavaiheen jälkeisestä huuhtelusta ja seuraavaksl käyttämällä toista valkaisulaitoksen poistoainetta, joka on saatu valkaisuvaihetta seuranneesta huuhtelusta.

Toinen poistoaine on mieluummin hapan ja se neutraloidaan ennen käyttöä selluloosan huuhtelussa. Kalsium-ionien muodostumisen välttämiseksi selluloosassa osa toisesta poistoaineesta mieluummin erotetaan joko ennen neutralisointia tai sen jälkeen ja johdetaan suoraan keitto- ja uudistuskiertoon. Kaikkein mieluimmin natrlumklorldi otetaan talteen keitto- ja uudistuskierrosta suoraan kierrätettävän toisen poistoaineen lisäämisen jälkeisessä vaiheessa ja ennen polttovaihetta. Tyypillisesti selluloosan keittoliemen jäännöksen poltto muodostaa seoksen, joka käsittää natriumkarbonaattia, joka myöhemmin kaustisoidaan kalkin kanssa natriumhydreksidin muodostamiseksi, joka sisältää selluloosan keittoliuosta. Kalsiumkarbonaatti, joka on saostunut kaustlsoinnin aikana, voidaan uudistaa polttouunissa ja on erikoisen soveliasta käyttää ainakin osaa suoraan kierrätetystä toisesta poistoaineesta liuottamaan kalkkia polttouunista käytettäväksi kaustisoinnissa.

Mielellään osa ensimmäisestä poistoaineesta myöskin uudelleenkierrätetään suoraan keitto- ja uudistuskiertoon. Esimerkiksi sitä voidaan käyttää minkä tahansa veden sijasta, jota tarvitaan laimennusaineena keiton uudistuskierrossa. On erikoisen edullista, milloin natriumkloridia otetaan talteen prosessissa, joka käsittää kaustisoidun liuoksen konsentroinnin, joka liuos on seuraa-vaksi laimennettu vesipitoisella aineella muodostamaan selluloosan keittoliuok-sen, käyttää ensimmäisen poistoaineen suoraan uudelleenkierrätettyä osaa vesipitoisena aineena.

Keksintöä kuvataan edelleen käyttämällä esitystapana mukana olevia piirustuksia, joissa kuvio 1 on keksinnön erään suoritusmuodon kaavamainen virtauspiirros, ja kuvio 2 tyypillisen valkaisulaitoksen kaavamainen virtauspiirros käytettäväksi kuvion 1 suoritusmuodon kanssa.

Viitaten ensin kuvioon 1 piirustuksissa, puuhake tai muu hienoksi jauhettu seiluloosapitöinen kuitumateriaali syötetään pitkin linjaa 10 jatkuvaan uuttajaan 12 taikka useampaan kertauuttajaan, jossa massaan kohdistetaan selluloosan keittoliuoksen vaikutus, joka liuos syötetään sinne pitkin linjaa 14.

Erilaisia keittoproseduureja voidaan käyttää mukaanluettuna sulfaatti-, sooda-, soodahapetue-, HgS-esikäsitelty sulfaatti-, alkafiidi-, polysylfiidi- 4 63794 ja lipeäsulfiittimenetelmät. Keksintöä selostetaan viittaamalla erikoisesti sulfaattimenetelmään, vaikka ymmärretään» että keksintö on myös sovellettavissa muihin keittomenetolmiin muuttamalla sopivasti talteenotto- ja uudis-tusvaiheita ottamalla huomioon käytetyt aktiiviset kemikaalit.

Sulfaattimenetelmässä aktiiviset keittokemikaalit ovat natriumhydroksidi ja natriumsulfidi ja nämä kemikaalit sisältyvät selluloosan keittoliuokseen, jota syötetään pitkin linjaa 14.

Uuttamisen jälkeen tuloksena oleva puumassa» joka sisältää selluloosan keittoliuoksen jäännöksen» johdetaan pitkin linjaa 16 ruskean massan huuhte-luvyöhykkeeseen 18 huuhdeltavaksi vapaaksi mukana kulkeutuneesta selluloosan keittoliuoksen jäännöksestä» kuten seuraavassa selostetaan yksityiskohtaisemmin.

Selluloosan keittoliuoksen jäännös eli mustslipeä johdetaan pitkin johtoa 22 talteenotto- ja jrudistusvyöhykkeeseen 24 yhdessä käytetyn huuhteluveden kanssa» joka saadaan ruskean massan huuhteluvyöhykkeeltä 18 pitkin johtoa 20» kuten on kuvattu alempana yksityiskohtaisemmin. Jonkinverran huuhtelua voi tapahtua uuttajassa, joka käyttää huuhteluvettä johdosta 20.

Haaskioliuokseen johdossa 22 kohdistuu ensin höyrystys höyrystimessä 26 haaskioliuoksen tilavuuden kasvun vähentämiseksi ennen konsentroidun haaskio-liuoksen johtamista pitkin johtoa 28 talteenottopolttoon ?0.

Talteenottopoltossa 30 konsentroidun haaskioliuoksen sisältämä orgaaninen aines poltetaan pois, jolloin jäljelle jäävät keittokemikaalit muodostavat pääasiassa natriumkarbonaattia ja natriumsulfldia.

Talteenottopoltosta tulevat kaasut johdossa 32 sisältävät mnkanatulleita kiinteitä aineita,jotka poistetaan elektrostaattisilla kerääjillä 34 ennen savukaasujen uloslaskemista johdosta 36. Mahdollisesti arvokkaiden kemikaalien menetyksen välttämiseksi kerätyt kiinteät aineet palautetaan kerääjistä 34 polttoon 30 pitkin johtoa 38.

Juoksevaan tilaan saatettu sula materiaali, joka on otettu talteen poltosta 30, käsittää pääasiassa natriumkarbonaattia ja natriumsulfldia. Sulatteessa on läsnä tavallisesti pieniä määriä natriumsulfaattia ja muita natrium- ja rikki-happisuoloja, joiden määrä riippuu polton 30 tehokkuudesta. On tavallista kompensoida kelttokemikaalien häviöt järjestelmässä lisäämällä korvaavia määriä natrium- ja/tal rikkipitoisia yhdisteitä, kuten natriumsulfaattia.

Käytetyn huuhteluveden sekoittaminen ruskean massan huuhteluvyöhykkeestä 18 mustaan lipeään, joka syötetään talteenotto- ja uudistusvyöhykkeeseen 24» tuo natrlumkloridla haaskioliuokseen, natriumkloridln ollessa peräisin valkaisulaitoksen kemikaalijäännöksestä, kuten seuraavaata ilmenee paremmin.

Koska natriumkloridi jää vaille muutoksia polttovaiheessa, sitä on myös yleensä läsnä sulatteessa.

63794 5

Tyypillinen sulatteen yhdisteiden määrien vaihtelu muodostuu talteenotto-poltossa seuraavaksi, jolloin annetaan luvut sekä sulfaattitehtaan sulatteelle että eoodatehtaan sulatteelle:

Komponentti Sulfaattitehdas Soodatehdas (paino-#) (paino-#)

Na2S 7 - 22 0 -4

Na2C05 60 - 7Θ 70 - 90

Na2S04 1-6 0-3

NaCl 10 - 25 10 - 25

Sulate johdetaan poltosta 30 pitkin johtoa 40 uudelleenkaustisointiin natriumkarbonaatin enimmän osan muuttamiseksi natriumhydroksidiksi. Tyypillistä onf että sulate valmistetaan vesiliuokseksi, tai vihreälipeäkei ennen ohjaamista uudelleenkaustisointiin pitkin johtoa 40.

Uudelleenkaustisoinnissa 42 vlhreälipeä joutuu uude11eenpolt»tun kalkin kanssa kosketukseen, jota syötetään pitkin johtoa 44» josta on seurauksena kalsiumkarbonaatin saostuminen tuloksena olevasta valkeasta lipeästä. Kalkki-liejun erottamisen jälkeen valkeasta lipeästä lieju ohjataan pitkin johtoa 46 kalkinpolttouuniin 48 kalkin uudistamiseksi uudelleenkaustisointia varten.

Tuloksena oleva, uudelleenkaustisoinnista 42 pitkin johtoa 50 tuleva valkea lipeä sisältää sulatteeseen sisältyneen natriumkloridin, joka kerääntyisi järjestelmään ellii sitä tyhjennettäisi. Valkeaan lipeään johdossa 50 kohdistetaan sen vuoksi suolan talteenottotyövaihe 52 valkean lipeän konsent-rolmiseksi, josta seurauksena on puhtaan natriumkloridin erottuminen, joka sitten poistuu talteenotto- ja uudistusvyöhykkeestä 24 pitkin johtoa 54.

Suolan talteenottotyövaihe 52 voi olla eräs niistä, joita on kuvattu US-patentissa 3 746 612 tai US-hakemuksessa 423 998. Vaihtoehtoisesti, kuten on esitetty esimerkiksi US-hakemuksissa 494 897» 494 898 ja 495 088 nat riumkloridin poisto voidaan suorittaa polton jälkeen ja ennen uudelleenkaus-tisointia.

Milloin natriumkloridin määrä valkeassa lipeässä johdossa 50 on vähäinen tai olematon,silloin suolan talteenottoprosessin työvaihe 52 voidaan jättää pois.

Konsentroitu valkea lipeä johdossa 56, joka on muodostettu suolan tal-teenottotyövaiheessa 52, uudelleenkierrätetään laimentamisen jälkeen, kuten seuraavassa on esitetty, pitkin johtoa 14 uuttajaan 12 uusien puuhakkeiden keittoa varten.

6 63794

Massaan, joka on johdossa 16, kohdistetaan huuhtelu ruskean massan huuhtelu-vyöhykkeessä 16 toistuvassa kierrätyksessä huuhtelulaitteiden 58, sihtien ja puhdistimien 60 ja sakeutinhuuhtelulalttelden 62 läpi, ennenkuin valkaisematon massa juoksutetaan ruskean massan huuhteluvyöhykkeeetä 18 pitkin johtoa 64 valkaisulaitokseen 66.

Valkaisulaitoksessa 66 massaan kohdistetaan useita valkaisuja, kaustisoin-tiuuttamis- ja huuhtelutyövaiheita, kuten seuraavassa yksityiskohtaisemmin selitetään, jolloin tuloksena on valkaistu, puhdistettu ja huuhdeltu massa, jolla on haluttu kirkkaus ja puhtaus, ja joka juoksutetaan valkaisulaitoksesta 66 pitkin johtoa 68 massan kuivaajan 70 kautta, jotta massa olisi kuivempaa johdosea 72, suoraan viereiseen paperitehtaaseen tai märkähierteen valmistukseen jos halutaan.

Valkaisulaitoksessa 66 voidaan käyttää mitä tahansa sopivaa valkaisun peräkkäisjärjestystä, vaikka keksintöä kuvataan erityisemmin viitaten ns. D/CEDED-järjetykseen, missä D/c edustaa valkaisua klooridioksidilla, jossa vallitsevana on kloorin ja klooridioksidin seos, D edustaa valkaisua kloori-dioksidiliuoksella ja E edustaa kaustista uuttausta natriumhydroksidiliuoksel-la. Muut mahdolliset valkaisulaitoksen järjestelyt käsittävät seuraavat: DEDED, CEDED, CEED, D/CEHD, CEHDED, D/CEHDED, CEHED, D/CEHED, CEHEDEDP, d/cehededp, ced. d/ced, ded, ch/eded. d/dh/eded. ch/ed, d/ch/ed, dqeded, D ED, COD ja kukin ylläaainituista järjestelyistä alkuperäisellä O-vaiheel-la ennen alkuperäistä valkaisuvaihetta tai sen sijasta ja happohuuhtelulla tai ilman ennen O-vaihetta,joissa Dq tarkoittaa perättäistä valkaisua klooridioksidilla, jota seuraa kloori, P tarkoittaa valkaisua vetyperoksidilla, H tarkoittaa valkaisua natriumhypokloriitilla, 0 tarkoittaa valkaisua hapella ja Η/E tarkoittaa kaustista uuttamista natriumhydroksidilla ja natriumhypokloriitilla. Tyypillisesti massa huuhdellaan jokaisen valkaisun ja jokaisen kaustisen uuttamistyövaiheen jälkeen.

Valkaisulaitos 66 nähdään kaaviomaisesti kuviossa 1 ja tyypillinen valkaisulaitoksen toimintatapa, jota voidaan käyttää kuvion 1 suoritusmuotona, nähdään yksityiskohtaisemmin kuviossa 2.

Kuten nähdään kuvion 1 kaaviomaisessa esityksessä, valkaisulaitos 66 käsittää ensimmäisen valkaisuvaiheen 74, jossa massa valkaistaan kloorilla, klooridioksidilla tai mieluummin klooridioksidin ja kloorin seoksella, joka sisältää klooridioksidia ekvivalenttimäärältään noin 70 i» kloorin kokonaismäärästä seoksessa. Klooria voidaan lisätä ainakin osittain kloorikaasuna tai nat riumhypokloriitt ina.

Valkaisuaine ensimmäisessä valkaisuvaiheessa 74 syötetään muiden valkaisulaitoksen kemikaalien kanssa johdon 76 läpi valkaisuvaiheeseen 74· 63794 7

Valkaistu massa johdetaan senjälkeen, kun se on huuhdeltu oleellisen vapaaksi valkaisulaitoksen kemikaaleista, ensimmäiseen kaustiseen uuttamisvaihee-seen 78f jossa massaan kohdistetaan ensimmäinen puhdistus kaustiksoodaliuoksel-la, joka syötetään osana valkaisulaitoksen kemikaalisyötössä johdossa 76.

Kaustisesti uutattu massa johdetaan, senjälkeen kus se on huuhdeltu oleellisen vapaaksi kaustisen uuttamisen kemikaaleista, seuraaviin valkaisu- ja uuttamisvaiheisiin 60, kuten on yksityiskohtaisemmin kuvailtu edempänä kuvion 2 yhteydessä, ennen sen poisjohtamista valkaisulaitoksesta 66 pitkin johtoa 68.

Ulkopuolisen huuhteluveden syöttö käyttöä varten valkaisulaitoksessa 66 tapahtuu johdolla 82.

Tämän keksinnön mukaisesti on käytettävissä kaksi nestemäistä poistoainet-ta tai euodosta valkaisulaitoksesta 66. Tksi suodoksista on happosuodos, joka on tuloksena ensimmäisestä valkaisuvaiheesta 74, joka sisältää tämän vaiheen valkaisukemikaalin jäännöksen ja huuhteluveden jäännöksen sekä osan eeuraavicn vaiheiden kemikaalijäännöksestä ja huuhteluveden jäännöksestä, ja joka poistetaan valkaisulaitoksesta 66 pitkin johtoa 84*

Toinen suodos, joka on tilavuudeltaan huomattavasti vähäisempi kuin happo-suodos johdossa 64, poistetaan ensimmäisen vaiheen kaustisen uuttamisen liuoksesta, ja saattaa myöskin sisältää osan nestemäisistä poistoaineista myöhemmistä valkaisu- ja kaustisista uuttamisvaiheista 60 läsnäolevina huuhtelu jätteineen.

Happosuodos johdossa 84 tavallisesti ensin neutraloidaan käyttäen tuoretta natriumhydroksidiliuoeta, joka syötetään pitkin johtoa 88 neutraalin suodoksen muodostamiseksi johdossa 90. Tuoretta natriumhydroksidiliuosta käytetään neutralointiin lisäämällä sitä johdon 88 kautta kokonaisjärjestelmän tasapainottamiseksi, mitä tulee natriumiin ja klooriin, kompensoiden siten eron, joka on massan käsittelyyn tarvittavan natriummäärän ja valkaisuun tarvittavien klooriatomeja sisältävien yhdisteiden määrän välillä. Lisäksi happosuodos ei edellytä muita kemiallisia muutoksia käytettäessä tuoretta natriumhydroksi-dia verrattuna suodoksen käyttöön johdosta 86.

Osa neutraloidusta happosuodoksesta johdetaan sitten ruskean massan sakeut-t imeen 62 pitkin johtoa 92 massan huuhtelemiseksi siinä viimeisenä huuhteluna, joka suoritetaan ennen massan juoksutusta ruskeaan massan huuhteluvyöhykkees-tä ennen massan johtamista valkaisulaitokseen 66 pitkin johtoa 64. Kaikkea neutraloitua happosuodosta el johdeta sakeuttimeen 62 johdon 92 kautta, koska se sisältää vaihtelevia määriä kalsiumsuoloja, jotka on poistettu massasta ensimmäisessä valkalsuvaiheessa 74, ja jotka siten kerääntyisivät massaan, joka on menossa valkaisulaitokseen 66, lisäten siten olennaisesti kemikaalin tarvetta.

8 63794

Kalsium on tyypillisesti läsnä puuaineissa suuremmassa tai vähemmässä määrin riippuen lajeista. Normaalisti sellainen kalsium puhdistuu valkaisu-laitoksesta johdettaessa valkaisusuodosta pois tehtaasta. Silloin, kun suo-dosta käytetään huuhtelemaan tehtaaseen tulevaa massaa, on kalsiumilla tilaisuus kerääntyä, ellei mitään puhdistusta esiinny.

Tämän vuoksi vainosa neutraloidusta happopoistoaineesta viedään johdon 92 kautta ruskean massan sakeuttimeen 62 ja jäännös viedään johdon 94 kautta kalkinpolttouunin 48 kaasunpuhdistuslaitteeseen kaiken veden tai osan siitä vedestä erottamiseksi, joka on käytetty tässä kaasunpuhdistuksessa, jolla puhdistetaan kalsium valkaisulaitoksen alueelta pidättäen kaikki poistoaine, joka on johdossa 90, tehtaassa. Kalsiumin tyhjentäminen kaustisointialueelle t ällä tavoin saattaa vähentää kalsiumin yleistä lisäystarvetta uudelleen-kaustisoinnin alueella.

Johdossa 94 olevan suodoksen johtaminen kaasunpuhdistuslaitteeseen tällä tavoin vaikuttaa suodoksen natriumkloridisisältöön sen ohittaessa johtoa 94 pitkin polttovaiheen, jolloin natriumkloridikuorma poltossa vähenee.

Näin ei olisi asianlaita, jos suodosta johdossa 94 käytettäisiin laimentamaan valkeaa lipeää johdossa 56, koska suodoksen natriumkloridisisällys uudelleen kiertäisi valkean liuoksen mukana polttoon. Johdossa 94 olevan suodoksen enempi käyttö ei johtaisi kalsiumin positiiviseen puhdistukseen järjestelmästä.

Hilloin voidaan sallia suhteellisen puhtaan poistoaineen laskeminen, voidaan happosuodoksen osuus johdossa 94 johtaa kokonaan tai osittain viemäriin. Vaihtoehtoisesti sille, tai yhdessä sen kanssa, että johdossa 94 oleva suodos syötetään kaasunpoistolaltteeseen, suodosta johdossa 94 voidaan käyttää sulate-liuoksen muodostamisessa johdossa 5°» tai kalkkiliejun huuhtelussa.

Ottamalla huomioon niiden aineiden alkaalinen luonne, joita puhdistetaan kalkin polton kaasunpuhdistuslaitteissa, saattaa olla parempi neutraloida vain osa happosuodcikifeesta johdossa 64, joka johdetaan ruskean massan huuhtelu-sakeuttimeen 62, jolloin jäljelle jäävä neutraloinuton happosuodos kulkeutuu suoraan kaasunpuhdistuslaitteeseen siellä olevien alkaalisten aineiden neutraloitavaksi.

Happosuodoksen sen osuuden neutraloiminen johdon 88 syöttämällä tuoreella natriumhydroksidiliuoksella, jota käytetään ruskean massan sakeuttimessa 62 on olennaisen tärkeää muista syistä kuin välttämättömyydestä tasapainottaa natrium- ja klooriarvot. Näin ollen on johdon 84 suodoksen happamasta luonteesta johtuen ei-toivottavaa käyttää sitä suoraan sakeuttimessa 62 metalliosien mahdollisesta syöpymisestä ja mahddlisesta vetyeulfidin muodostumisesta johtuen, joka syntyy reaktiosta natriumsulfidin jäännöksen kanssa massamatos-sa.

9 63794

Varastointimahdollisuuksia, joita ei ole esitetty, voidaan haluttaessa järjestää happamelle suodokselle ja alkaaliselle suodokselle.

Kaustisen uuttamisen suodos johdossa 86 johdetaan osittain ruskean massan huuhteluun pitkin johtöa 96, joka huuhteluvaihe on kauempana valkaisulaitoksesta 66 kuin huuhtelu, joka suoritetaan neutraloidulla happamalla suodoksel-la. Esimerkiksi osa suodoksesta johdossa 96 voidaan käyttää ensimmäisten suihkujen huuhteluvetenä sakeuttimeesa 62, kun taas neutraloitu suodos johdossa 92 käytetään huuhteluvetenä loppupään suihkuissa sakeuttimeesa 62. Tämä järjestely tekee mahdolliseksi neutraalin, puhtaan massan johtamisen ruskean massan huuhteluvyöhykkeeltä 18 valkaisulaitokseen 66.

Kuvatunlaisessa suoritusmuodossa kaustisen uuttamisen suodos 96 sekoitetaan osan kanssa siitä liuoksesta, joka siirretään sakeuttimeen 62, ja joka on johdossa 98. Tuloksena oleva liuos viedään johtoa 100 pitkin huuhtelijoihin 58 käytettäväksi huuhteluvetenä.

Jäännös nesteestä, joka on siirretty sakeuttimeen 62 ja joka on johdossa 99 viedään siivilöihin ja puhdistimiin 60 toimimaan huuhteluvetenä ja massan liuotinnesteenä siellä.

Huuhteluveden jäännös, joka saadaan ruskean massan huuhteluvyöhykkeestä 18, muodostuu johtojen 92 ja 96 sinne ja johdon 16 massaan syöttämästä nesteestä, vähennettynä sillä nesteellä, joka on massassa johdossa 64, ja viedään johtoa 20 pitkin sekoittumaan mustaan lipeään, kuten edellä on selostettu.

Nestettä johdossa 20 voidaan käyttää jatkuvan uuttajan huuhteluvyöhyk-keessä, jos sellaista uittajaa käytetään uuttajana 12.

Jäännös ja yleisesti ottaen tilavuuden kasvu emäksisen uuttamisen suodok-sesta johdossa 102 käytetään laimentamaan väkevöity valkea lipeä johdossa 56 uudelleenkierrätetyn selluloosan keittoliuoksen aikaansaamiseksi johdossa 14· Emäksisen uuttamisen suodoksen lisäämisen väkevöityyn valkeaan lipeään tällä tavoin ei ole havaittu aikaansaavan mitään haitallisia vaikutuksia jäännösliuoksen keittoon ja talteenottoon. Emäksisen uuttamisen suodoksen erottaminen johdossa 86 kahteen osaan ja osan siitä käyttäminen väkevöidyn valkean lipeän laimentamiseen puhdistaa emäksisen uuttamisvaiheen kiinteät aineet, jotka muuten pyrkisivät kerääntymään, Jos kaikki emäksisen uuttamisen suodos johdettaisiin ruskean massan huuhteluvyöhykkeeseen 18.

Sellaisten kiinteiden aineiden läsnäolo lisääntyvässä määrin pyrkii lisäämään valkaieukemikaalien tarvetta valkaisuvaiheissa ennen ensimmäistä emäksisen uuttamisen vaihetta ja sen jälkeen.

On mahdollista ohjata osa emäksisen uuttamisen suodoksesta kaustlsoifeti-alueelle halutun kiinteiden aineiden puhdistuksen aikaansaamiseksi, mutta tämä vaihtoehto saattaa olla vähemmän toivottavaa, koska siihen sisältyvät suuret orgaanisten aineiden määrät saattavat luoda ongelmia tehokkaalla kaikkine jun asettumiselle, vedenpoistolle ja huuhtelulle, josta on seuraukseni 10 63794 huono valkean lipeän kirkkaus ja liejusuodattimen tukkeutuminen.

Emäksinen poistoaine johdossa 86 voidaan konsentroida haluttaessa ennen käyttöä, kuten aikaisemmin on kuvailtu.

Tyypillinen valkaisulaitos, jossa sovelletaan D/CEDED järjestelmää, ja jota käytetään valkaisulaitoksena 66 kuvion 1 suoritusmuodossa, on esitetty kaavioina! s esti kuviossa 2. Kuten siitä käy ilmi, valkaisematon massa johdossa 64 johdetaan ensimmäiseen valkaisuvaiheeseen 110, johon vesipitoinen kloori-dioksidiliuos ja kloori syötetään pitkin johtoa 112 massan valkaisemiseksi, missä tahansa halutuissa olosuhteissa.

Massa erotetaan senjälkeen valkaisukemikaaliliuoksen jännöksestä ensimmäisessä huuhtelussa 114 ja huuhdellaan olennaisen vapaaksi mukana kulkeutuneesta liemestä huuhteluvedellä, jota syötetään pitkin johtoa 116, jota seuraa huuhteluvesi johdosta 154· Tuloksena oleva valkaisukemikaaliliuoksen jäännöksen ja huuhteluveden jäännöksen seos poistetaan valkaisulaitoksesta pitkin johtoa 118 kuten hapan suodos johdossa 84 kuvion 1 suoritusmuodossa. Tyypillisesti valkaisematon massa sakeuttimen huuhtojaeta laimennetaan ennen johtamista ensimmäiseen valkaisuvaiheeseen, ja on edullisempaa käyttää oea suodok-sesta johdossa 118 tähän tarkoitukseen, kuten on merkitty johdon 119 kohdalla.

Huuhdeltu ja osittain valkaistu massa johdetaan seuraavaksi ensimmäiseen emäksiseen uuttajaan 120, johon vesipitoinen natriumhydroksidilluos syötetään pitkin johtoa 122 massan puhdistamiseksi tavanomaisia keinoja käyttäen.

Emäksinen uutettu massa erotetaan emäksisen uuttamisliuoksen jäännöksestä toisessa huuhtelussa 124 Ja. huuhdellaan oleellisen vapaaksi mukana tulleesta liemestä huuhteluvedellä, jota syötetään pitkin johtoa 126. Huuhteluvesi johdossa 126 saadaan huuhteluista, jotka suoritetaan vastavirtaan valkaisu-laitoksen läpi kulkevan massavirran suhteen, kuten selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraavassa.

Emäksisen uuttausliuoksen jäännöksen ja huuhtelijan 124 huuhteluveden jäännöksen seos muodostaa valkaisulaitoksen emäksisen suodoksen johdossa 12Θ ja vastaa suodosta johdossa 86 kuvion 1 suoritusmuodossa.

Huuhdeltu emäksinen uuttausmassa johdetaan sitten toiseen valkaisuvaiheeseen 130, jossa massa joutuu kloöridioksidiliuoksen kanssa, jota syötetään johdosta 132, valkaisemaan massaa edelleen. Näin valkaistu massa erotetaan valkaisukemikaaliliuoksen jäännöksestä ja huuhdellaan vapaaksi mukana seuranneesta kemikaalista huuhtelijassa 134· Huuhteluvesi huuhtelijaa 134 varten syötetään pitkin johtoa 136 seuraavien huuhteluvaiheiden jäännösliuoksena. Poistoaine buuhtelijaeta 134 siirtyy huuhtelijaan 124 pitkin johtoa 126.

Massa syötetään sitten toiseen emäksiseen uuttajaan 136, jossa massaa edelleen puhdistetaan vesipitoisella natriumhydrokaidiliuoksella,jota syöte- 11 63794 tään pitkin johtoa 140, ennenkuin se erotetaan natriumhydroksidiliubksen jäännöksestä ja huuhdellaan vapaaksi mukana seuranneesta liuoksesta huuhtelijassa 142, johon huuhteluvesi syötetään pitkin johtoa 144· Huuhteluvesi johdossa 144 tulee myöhemmistä huuhteluvaiheista ja nestemäinen poistoaine huuhtelijasta 142 johdetaan huuhtelijaan 134 pitkin johtoa 136.

Huuhdeltu ja uutettu massa, joka saadaan huuhtelijasta 142, johdetaan kolmanteen valkaisuvaiheeseen 146 viimeistä vaihetta varten, jossa käytetään klooridioksidiliuosta,jota syötetään pitkin johtoa 148. Massa erotetaan val-kaisukemikaaliliuoksen jäännöksestä ja huuhdellaan vapaaksi mukana seuranneesta liuoksesta huuhtelijassa I50 ennen valkaistun, puhdistetun, huuhdellun ja vaadittavan kirkkauden omaavan massan poislaskemista valkaisulaitoksesta pitkin johtoa 68.

Euuhtelijan 150 huuhteluvesi syötetään johdosta 132 valkaisulaitoksen ulkopuolella olevasta lähteestä, ja se voi olla tuoretta vettä, prosessi-lauhdevettä mustan lipeän höyrystyksestä, lauhduttimen kondensaattia valkean liuoksen höyrystimestä, kirkasta vettä massan kuivaajasta tai yhdistelmää näistä lähteistä.

Huuhtelijasta 150 tuleva liuos, joka sisältää valkaisukemikaaliliuoksen jäännöksen ja huuhteluveden jäännöksen, johdetaan pitkin johtoa 144 huuhtelijaan 142. Käyttämällä hyväksi poistoainetta yhdestä massan huuhtelun vaiheesta sitä edeltävässä vaiheessa, sisältää alkaalinen suodos, jota lasketaan johtoon 128, kemikaaliliuosten jäännöksen, jota on käytetty EDED-vaihe!saa ja huuhteluvettä, joka on saatu johdosta 132. Osa alkaalisuodosta on käytetty muodostamaan osa huuhteluvedestä, jota syötetään huuhtelijaan 114 johdosta 134. Tämän vuoksi, kaikki nesteet, jotka johdetaan valkaisulaitokseen valkaisuja puhdistuskemlkaaleina ja huuhteluvetenä sekä valkaisemattoman massan mukana, poistetaan valkaisulaitoksesta happamana suodokeena johdon 118 kautta ja alkaalina suodokeena 128 sekä huuhteluveden muodostamana lisänä, joka poistuu valkaisulaitoksesta valkaistussa massassa johdossa 68.

Koska euodokset johdoissa 118 ja 128 johdetaan suljetun silmukan tehdas-kiertoon, kuten on selostettu johtojen 84 ja 86 nesteiden yhteydessä kuviossa 1, pysytetään myrkylliset ja värilliset valkaisulaitoksen poistoaineet tehtaassa, eikä niitä lasketa vesistöihin.

Keksintöä selostetaan lisää seuraavalla esimerkillä.

Esimerkki

Vesimassan tarve kuvion 1 suoritusmuodolle laskettiin 500 tonnia päivässä tuottavalle selluloosatehtaalle. Seuraavat arvot (l/min) saatiin: 12

Johto 76 s 1563 6 3 7 9 4

Johto 82 : 3045 J0hto 68 : 2937

Johto 64 ϊ 3164

Johto 84 : 4849

Johto 86 : 1991

Johto 88 : 30

Johto 90 : 5182(lisäys 307)

Johto 92 s 3952

Johto 94 : 1230

Johto 96 : 598

Johto 102 s 1393

Johto 50 s 1764

Johto 56 s 371

Johto 98 s 4697

Johto 100 s 5295

Virtausnopeudella 1230 l/m kalkinpolton kaasunpuhdistuslaitteeseen johtoa 94 pitkin saadaan puhdistetuksi 908 kg kalsiumioneja päivässä ja kontrolloidaan kaleium-ionikonsentraatiota johdon 84 suodokeeeea tasaisen tilan arvolla, joka on säle 510 ppm.

Tämä keksintö antaa sentähden tehokkaat keinot valkaisulaitoksen kemikaalien käsittelyyn tuoreen veden tarpeen minimoimiseksi ja poistoainevapaan tehtaan päämäärän toteuttamiseksi. Muunnokset ovat mahdollisia keksinnön laajuuden puitteissa.

Claims (8)

13 63794

1. Menetelmä kemiallisen massan valmistamiseksi, joka menetelmä käsittää keitto-, talteenotto- ja regenerointikiertoprosessin sekä valkaisu- ja puhdistus-käsittelyn ja johon sisältyy seuraavat vaiheet: (a) selluloosapitoisen raakakuitumateriaalin uuttaminen keittoliemeen; (b) uutetun selluloosakuitumateriaalimassan pesu olennaisen vapaaksi keit-toliemen jäteliemestä; (c) vaiheesta (b) saatavan, jätelientä ja käytettyä pesuvettä sisältävän jäteliuoksen johtaminen polttoon sulatteen muodostamiseksi; (d) vaiheesta (b) saatavan pestyn massan saattamiseksi valkaisu- ja puh-distuskäsittelyyn käyttämällä klooriatomeja ja natriumhydroksidin uuteliuoksia sisältäviä valkaisukemikaaleja; (e) valkaistun ja puhdistetun massan pesu; (f) happaman vesipitoisen suodoksen ja alkaalin vesipitoisen suodoksen erottaminen vaiheista (d) ja (e); (g) vaiheesta (f) saatavien suodosten johtaminen selluloosan keitto-, talteenotto- ja regenerointikiertoprosessiin, jolloin vaiheessa (c) muodostettu sulate sisältää natriumkloridia; (h) keittoliemen regeneroituminen sulatteen komponenteista, jolloin käytettäessä natriumhydroksidia ainakin yhtenä keittokemikaalina regenerointi suoritetaan edullisesti kaustisoimalla sulatteessa oleva natriumkarbonaatti vesiliuoksessa kaustisointireaktiolla kalkin kanssa natriumhydroksidin muodostamiseksi natriumkarbonaatista ja kalsiumkarbonaatin saostamiseksi, erottamalla saostettu kalsiumkarbonaatti muodostuneesta keittoliemestä, polttamalla erotettu kalsium-karbonaatti kalkin muodostamiseksi uudelleenkierrätettäväksi kaustisointireak-tioon ja puhdistamalla poltosta tulevat savukaasut niissä olevien hiukkasten poistamiseksi; (i) vaiheissa (h)-(a) muodostetun keittoliemen uudelleenkierrättäminen; (j) kiinteän natriumkloridin erottaminen keitto-, talteenotto- ja rege-nerointikiertoprosessista vaiheen (c) jälkeen ja ennen vaihetta (a), joka erottaminen edullisesti suoritetaan konsentroimalla vaiheessa (h) muodostunut keitto-liemi natriumkloridin saostamiseksi ja poistamalla saostettu natriumkloridi muodostuneesta konsentroidusta keittoliemestä, tunnettu siitä, että suodosten johtaminen keitto-, talteenotto- ja regenerointikiertoprosessiin suoritetaan (k) neutraloimalla osa happamasta suodoksesta vesipitoisella natrium-hydrok s i di1iuokse11a; (l) käyttämällä neutraloitua suodosta pesuvetenä vaiheessa (b) heti ennen pestyn massan johtamista valkaisu- ja puhdistuskäsittelyyn; (m) laskemalla ainakin osa happosuodoksen jäännöksestä pois massatehdas- lU 63794 järjestelmästä ja/tai johtamalla happaman suodoksen jäännös neutraloimalla ensin tai jättämällä neutraloimatta keitto-, talteenotto ja regenerointikierto-prosessiin vaiheen (c) jälkeen tai ennen vaihetta (h), samalla kun jäljelle jäänyt happosuodos poistetaan uudelleenkierrätetystä keittoliemestä; (n) käyttämällä osa alkalisuodoksesta vaiheessa (h) ennen vaihetta (l); (o) johtamalla alkalisuodoksen jäännös suoraan keitto-, talteenotto- ja regenerointikiertoprosessiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheeseen (m) johdettava happaman suodoksen jäännös neutraloidaan ensin vesipitoisella natriumhydroksidiliuoksella.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (m) suoritetaan käyttämällä happosudoksen jäännöstä savukaasujen puhdistuksessa. h. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (m) suoritetaan käyttämällä happosuodoksen jäännöstä sulatteen vesipitoisen liuoksen muodostamiseen.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (m) suoritetaan käyttämällä osaa happosuodoksen jäännöksestä k aas unpuhdi s-tuksessa ja osaa happosudoksen jäännöksestä sulatteen vesipitoisen liuoksen muodostamiseen.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (m) suoritetaan pesemällä erotettu kalsiumkarbonaätti happosuodoksen jäännöksellä, ja käyttämällä muodostunutta vesipitoista liuosta sulatteen vesipitoisen liuoksen muodostamiseen.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaihe (o) suoritetaan käyttämällä alkaalisen suodoksen jäännöstä laimentamaan konsentroitu keittoliemi ennen vaihetta (a). 15 63794

1. Förfarande för framställning av keraisk massa, vilket förfarande om-fattar en koknings-, utvinnings- och regenereringscykel sarat en bleknings- och reningsbehandling och väri ingär följande steg: (a) uppslutning av cellulosafiberhaltigt ramaterial i en koklut; (b) tvättning av den uppslutna cellulosafibermaterialraassan väsentligen fri frän kokavlut; (c) utsättande av restlut innehällande kokavlut och använt tvättvatten frän steg (b) för bränning för bildande av en smälta; (d) utsättande av den tvättade massan frän steg (b) för bleknings- och reningsbehandling under användande av blekningskemikalier, som inkluderar klor-atomer och natriumhydroxid-extraktionslösningar; (e) tvättning av den blekta och renade massan; (f) separering av ett surt vattenhaltigt filtrat och ett alkaliskt vatten-haltigt filtrat frän stegen (d) och (e); (g) inledning av filtraten frän steg (f) tili koknings-, utvinnings- och regenerationscykeln, varvid smältan som bildats i steg (c) innehäller natrium-klorid; (h) regenerering av koklut frän komponenterna i smältan, varvid da nat-riumhydroxid används som ätminstone en kokkemikalie utförs regenereringen före-trädesvis genom att kausticera natriumkarbonatet i smältan i en vattenlösning med en kausticeringsreaktion med kalk för bildande av natriumhydroxid frän natriumkarbonatet och för utfällande av kalciumkarbonat, separera det utfällda kalciumkarbonatet frän den bildade kokluten, bränna det separerade kalsium-karbonatet för bildande av kalk för ätercirkulering tili kausticeringsreak-tionen och rena rökgaserna frän brännandet för avlägsnande av partiklar i dessa; (i) ätercirkulering av kokluten bildad i steg (h) tili steg (a); (j) separering av fast natriumklorid frän koknings-, utvinnings- och regenereringscykeIn efter steg (c) och före steg (a), vilken separering före-trädesvis utföres genom att koncentrera den i steg (h) bildade kokluten för utfällande av natriumklorid och avlägsna den utfällda natriumkloriden frän den bildade koncentrerade kokluten, kännetecknat därav, att inledningen av filtraten tili koknings-, utvinnings- och regenereringscykeln utföres genom, att (k) neutralisera en del av det sura filtratet med en vattenhaltig natrium-hydroxidlösning; (l) använda det neutraliserade filtratet som tvättvatten i steg (b) omedel-bart före ledandet av tvättad mun su till bleknings- och reningsbehandlingen; (m) avtappa ätminstone en del av äterstoden surt filtrat frän massabruks-