FI67243C - KOKNINGS- OCH BLEKNINGSFOERFARANDE FOER CELLULOSA - Google Patents

KOKNINGS- OCH BLEKNINGSFOERFARANDE FOER CELLULOSA Download PDF

Info

Publication number
FI67243C
FI67243C FI773860A FI773860A FI67243C FI 67243 C FI67243 C FI 67243C FI 773860 A FI773860 A FI 773860A FI 773860 A FI773860 A FI 773860A FI 67243 C FI67243 C FI 67243C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
liquor
bleaching
chlorine dioxide
fed
solution
Prior art date
Application number
FI773860A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI773860A (en
FI67243B (en
Inventor
Willard A Fuller
Original Assignee
Kema Nord Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kema Nord Ab filed Critical Kema Nord Ab
Publication of FI773860A publication Critical patent/FI773860A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI67243B publication Critical patent/FI67243B/en
Publication of FI67243C publication Critical patent/FI67243C/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0064Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
    • D21C11/0071Treatment 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B11/00Oxides or oxyacids of halogens; Salts thereof
    • C01B11/02Oxides of chlorine
    • C01B11/022Chlorine dioxide (ClO2)
    • C01B11/023Preparation from chlorites or chlorates
    • C01B11/025Preparation from chlorites or chlorates from chlorates without any other reaction reducing agent than chloride ions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D7/00Carbonates of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D7/07Preparation from the hydroxides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C9/00After-treatment of cellulose pulp, e.g. of wood pulp, or cotton linters ; Treatment of dilute or dewatered pulp or process improvement taking place after obtaining the raw cellulosic material and not provided for elsewhere
    • D21C9/10Bleaching ; Apparatus therefor
    • D21C9/12Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds
    • D21C9/14Bleaching ; Apparatus therefor with halogens or halogen-containing compounds with ClO2 or chlorites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Description

ΚΖ5^Ϊ1 Γ»Ί «« KWULUTUSJULKAISU rn η Λ Ύ Μ α ^ ^ ^ utlAggningsskrift 6 7243 C Fa t ?n 11 nySnnctty 11 02 1935 *·Γ 1¾ Patont cieddelat (51) c*.Va.3 D 21 C 11/00 SUOMI—FINLAND (M) —**, 773860 (22) HsInwNpiM—AF.Btailt^f 20.12.77 (23) AtoplM—GHUclMttdac 20.12.77 (41) TaftK |«HUMks< — BttvN affMOf 23.06.78ΚΖ5 ^ Ϊ1 Γ »Ί« «KWULUTUSJULKAISU rn η Λ Ύ Μ α ^ ^ ^ utlAggningsskrift 6 7243 C Fa t? N 11 nySnnctty 11 02 1935 * · Γ 1¾ Patont cieddelat (51) c * .Va.3 D 21 C 11 / 00 FINLAND — FINLAND (M) - **, 773860 (22) HsInwNpiM — AF.Btailt ^ f 20.12.77 (23) AtoplM — GHUclMttdac 20.12.77 (41) TaftK | «HUMks <- BttvN affMOf 23.06.78

Pttntti· is rekisterihallltm ...________ . . _ _ ' (44) tWhtntfcUpnow μ lumUufcil—i y»m.- PUwt- och r^httfUyrthW ' AmMum uthgd odk utLskrAan (wbNcsnrf 31.1Q.84 (32)(33)(31) «CMolkain—B«(ird prtortt* 22.12.76 USA(US) 753656 (71) KemaNord Ab, Box 11020, S-100 61 Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Wi Hard A. Ful ler, Grand Island, New York, USA(US) (74) Berggren Oy Ab (54) Selluloosan keitto- ja valkaisumenetelmä -Pttntti · is registry administration ...________. . _ _ '(44) tWhtntfcUpnow μ lumUufcil — iy »m.- PUwt- och r ^ httfUyrthW' AmMum uthgd odk utLskrAan (wbNcsnrf 31.1Q.84 (32) (33) (31)« CMolkain — B «(ird prtortt * 22.12.76 USA (US) 753656 (71) KemaNord Ab, Box 11020, S-100 61 Stockholm, Sweden-Sweden (SE) (72) Wi Hard A. Fuller, Grand Island, New York, USA (US) ( (74) Berggren Oy Ab (54) Method for cooking and bleaching cellulose -

Koknings- och blekningsförfarande for cellulosa Tämä keksintö koskee valkaistun selluloosakuitumassan valmistusta. Tarkemmin sanoen tämä keksintö koskee menetelmää valkaistun kuitumaisen selluloosamassan valmistamiseksi, jossa menetelmässä eri vaiheissa ja osissa käytetyt ja muodostuneet kemialliset yhdisteet käytetään hyväksi mahdollisimman tehokkaasti mahdollisimman pienin häviöin ja niistä johtuvin saastutuksin ottamalla talteen ja käyttämällä uudelleen tuotteita, jotka aikaisemmin on johdettu jätteenä pois massanvalkaisuprosesseista.This invention relates to the production of bleached cellulosic pulp. More specifically, the present invention relates to a process for producing bleached fibrous cellulosic pulp, in which the chemical compounds used and formed in the various steps and parts are utilized as efficiently as possible with minimal losses and resulting contamination by recovering and reusing products previously waste from pulp bleaching processes.

Tavanomaisessa sulfaattiprosessissa raaka selluloosakuitumateriaali, yleensä puuhake keitetään kuumentamalla keittolipeässä, (valkoli-peä), joka sisältää natriumsulfidia ja natriumhydroksidia aktiivisina keittokemikaaleina. Keitto aikaansaa massaa ja käytettyä keit-tolipeää (mustalipeä). Mustalipeä erotetaan massasta pesemällä ruskean paperimassan pesurissa ja massa käytetään syöttöraaka-aineena valkaisulaitoksessa kirkastus- ja puhdistustoimenpiteisiin.In a conventional sulphate process, a raw cellulosic fibrous material, usually wood chips, is boiled by heating in a cooking liquor (white liquor) containing sodium sulphide and sodium hydroxide as active cooking chemicals. The soup produces pulp and spent cooking liquor (black liquor). The black liquor is separated from the pulp by washing in a brown pulp scrubber and the pulp is used as a feedstock in a bleaching plant for clarification and cleaning operations.

Tämän jälkeen mustalipeä väkevöidään, tavallisesti haihduttamalla ja väkevöity mustalipeä poltetaan pelkistysuunissa sulatteen aikaan- 2 67243 saamiseksi, joka sisältää pääasiassa natriumkarbonaattia ja natrium-sulfidia.The black liquor is then concentrated, usually by evaporation, and the concentrated black liquor is burned in a reduction furnace to give a melt containing 2,6473 of sodium carbonate and sodium sulfide.

Sulate liuotetaan sitten veteen, jolloin saadaan raaka-soodalipeä, joka voidaan selkeyttää liukenemattomien kiinteiden aineiden poistamiseksi. Soodalipeä kaustisoidaan sitten, tavallisesti CaOrlla natriumkarbonaatin muuttamiseksi natriumhydroksidiksi. Saatu neste on valkolipeä ja se on käyttökelpoista ensimmäisessä keitto-vaiheessa ainakin keittolipeän osan aikaansaamiseksi.The melt is then dissolved in water to give a crude soda liquor which can be clarified to remove insoluble solids. The soda liquor is then causticized, usually with CaOr, to convert the sodium carbonate to sodium hydroxide. The resulting liquid is a white liquor and is useful in the first cooking step to provide at least a portion of the cooking liquor.

Edellä esitetty toimenpidesarja tai kiertoprosessi on hyvin tunnettu ja siitä käytetään tässä nimitystä keittokattilalipeän kierto.The above procedure or circulation process is well known and is referred to herein as boiler liquor circulation.

Valkaisulaitoksen toimintoihin liittyy tavallisesti sarja kirkastus-ja puhdistusvaiheita, jotka voi olla yhdistetty pesuvaiheisiin. Kirkastusvaiheisiin liittyy yleensä valkaisuaineiden, kuten kloorin tai klooridioksidin käyttö. Puhdistusvaiheisiin kuuluvat pesut ja käsittely natriumhydroksidiliuoksella, emäsuutto.The functions of a bleaching plant usually involve a series of clarification and cleaning steps, which may be combined with washing steps. Clarification steps usually involve the use of bleaching agents such as chlorine or chlorine dioxide. The purification steps include washing and treatment with sodium hydroxide solution, base extraction.

Erityinen valkaisusarja, jolle löytyy käyttöä tämän keksinnön eräässä muodossa käsittää massan alkuvalkaisun vesiliuoksella, joka sisältää klooridioksidia ja klooria, välipesun, emäsuuton, jossa käytetään natriumhydroksidin vesiliuosta, jatkopesun, valkaisun klooridioksidin vesiliuoksella, toisen pesun, uuden emäsuuton käyttäen natriumhydroksidin vesiliuosta, lisäpesun, loppuvalkai-sun klooridioksidiliuoksella ja loppupesun. Nämä ovat niinkutsut-tuja D EDED- tai D/C EDED-toimenpidesarjoja.A particular set of bleaching applications for use in one aspect of this invention comprises initial bleaching of the pulp with an aqueous solution containing chlorine dioxide and chlorine, intermediate washing, alkaline extraction using aqueous sodium hydroxide solution, further washing, bleaching with aqueous chlorine dioxide solution, second washing with chlorine dioxide solution and final wash. These are the so-called D EDED or D / C EDED sequences.

vv

Yleinen klooridioksidilähde valkaisutoimenpiteelle on klooridiok-sidigeneraattori, joka tuottaa klooridioksidia, tavallisesti klooridioksidin ja kloorin vesiliuoksena pelkistämällä kloraattisuolaa, esim. natriumkloraattia. Tällaiset klooridioksidigeneraattorit käyttävät H2S04-syöttöä, joka reagoi seoksen kanssa, jossa on natriumkloraattia ja jonkin verran natriurakloridia, klooridioksidi-valkaisutuotteen ja natriumsulfaattisivutuotteen (suolakakun) muodostamiseksi.A common source of chlorine dioxide for the bleaching operation is a chlorine dioxide generator which produces chlorine dioxide, usually as an aqueous solution of chlorine dioxide and chlorine, by reducing a chlorate salt, e.g. sodium chlorate. Such chlorine dioxide generators use a H 2 SO 4 feed which reacts with a mixture of sodium chlorate and some sodium chloride to form a chlorine dioxide bleach product and a sodium sulfate by-product (salt cake).

Tässä keksinnössä käytetään edellä kuvatun kaltaista keittokattila lipeän kiertoa peräkkäin rikkikierron kanssa. Rikkikierrossa käy tetään osaa keittokattilakierron soodalipeästä ja siinä on yhtei- 3 67243 senä keittokattilalipeäkierron uunitus- ja sulatteen liuotusvai-heet. Rikkikierrossa käytetty soodalipeä tyydytetään hiilidioksidilla käyttäen savukaasua, jolloin muodostuu kolme faasia. Yksi on oleellisesti puhtaan rikkivedyn muodostama kaasufaasi. Toinen on natriumbikarbonaatin muodostama kiinteä faasi. Jäljellä oleva faasi on vesipitoinen nestefaasi, joka sisältää soodalipeän liukoiset epäpuhtaudet, etupäässä klorideja. Rikkivetyfaasi konvertoidaan I^SO^rksi hapettamalla ja tuote käytetään syöttöraaka-aineena klooridioksidigeneraattoriin. NaHCO^tn muodostama kiinteä faasi voidaan konvertoida kaustisoimalla, jolloin saadaan suhteellisen puhdasta syöttöraaka-ainetta emäsuuttovaiheita varten valkaisutoimenpi-desarjassa, tai se voidaan uunittaa, jolloin saadaan lisää sulatetta. Vesifaasi,jossa on runsaasti klorideja, on sopivaa käyttää syöttönä klooridioksidigeneraattoriin kloridien lähteeksi tai se voidaan syöttää suolanuuttolaitteeseen, molemmissa tapauksissa kloridien poistamiseksi prosessista.In the present invention, a boiler liquor cycle as described above is used sequentially with a sulfur cycle. The sulfur cycle uses a portion of the soda liquor from the boiler cycle and has in common the furnishing and melt dissolution steps of the boiler liquor cycle. The soda-liquor used in the sulfur cycle is saturated with carbon dioxide using flue gas to form three phases. One is the gas phase formed by substantially pure hydrogen sulfide. The other is the solid phase formed by sodium bicarbonate. The remaining phase is an aqueous liquid phase containing soluble impurities in the soda liquor, mainly chlorides. The hydrogen sulfide phase is converted to I 2 SO 4 by oxidation and the product is used as a feedstock to the chlorine dioxide generator. The solid phase formed by NaHCO 3 can be converted by causticization to give a relatively pure feedstock for the base extraction steps in a bleaching sequence, or it can be kilned to obtain additional melt. The aqueous chloride-rich phase is suitably used as a feed to a chlorine dioxide generator as a source of chlorides or may be fed to a salt extraction apparatus, in both cases to remove chlorides from the process.

Klooridioksidigeneraattorin natriumsulfaattisivutuote uunitetaan yhdessä haihdutetun tai väkevöidyn mustalipeän kanssa yhteissulat-teen ja sen jälkeen uuden soodalipeän muodostamiseksi, mikä täydentää rikkikiertoa.The sodium sulfate by-product of the chlorine dioxide generator is co-fired with the evaporated or concentrated black liquor to form a co-melt and then a new soda liquor, which completes the sulfur cycle.

Todetaan, että tämän keksinnön karbonointireaktiot sujuvat seuraavasti; on kuitenkin ymmärrettävä, että reaktiot esitetään ymmärtämisen selventämiseksi eivätkä ole keksintöä rajoittavia, koska on katsottava, että soodalipeä- ja polttokaasureagenssit ovat erittäin epäpuhtaita tuotteita.It is noted that the carbonation reactions of this invention proceed as follows; however, it is to be understood that the reactions are presented for clarity of understanding and are not intended to limit the invention, as the soda-liquor and fuel gas reagents are to be considered as highly impure products.

Na2S + H20 + C02 -» NaHS + NaHC034Na 2 S + H 2 O + CO 2 -> NaHS + NaHCO 3

Na2S + 2H20 + C02->2NaHC03i + H2SNa2S + 2H2O + CO2-> 2NaHCO3i + H2S

Na2S + H2S ->· 2NaHSNa2S + H2S -> · 2NaHS

Na2C03 + H20 + C02 ->2NaHC03^ Tämä keksintö tarkastelee myös tasapainoitettua paperitehdaspro-sessia, jossa käytetään keittokattila- ja rikkikiertoja peräkkäin.Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 -> 2 NaHCO 3 The present invention also contemplates a balanced paper mill process using successive boiler and sulfur circuits.

Tätä keksintöä kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten piirroksiin ja s^J.pstaen niitä.The present invention will be described in more detail with reference to the drawings and the invention.

6724367243

Kuva 1 on kaavamainen juoksukaavio, joka esittää tyypillistä selluloosatehtaan toimintaa, jossa käytetään keittokattilalipeän kiertoa, valkaisulaitosta ja klooridioksidigeneraattoria valkaisuliuos-ten tuottamiseen.Figure 1 is a schematic flow diagram showing the typical operation of a cellulose mill using a cooking liquor cycle, a bleaching plant and a chlorine dioxide generator to produce bleaching solutions.

Kuva 2 on kaavamainen juoksukaavio, joka esittää selluloosatehtaan toimintaa, jossa käytetään keittokattilanesteen kiertoa yhdessä rik-kikierron kanssa ja valkaisulaitosta. Tässä muodossa osaa tuotetusta natriumbikarbonaatista kaustisoidaan ja käytetään valkaisuprosessissa ja karbonointitornista tulevaa poistovirtaa käytetään syöttönä klooridioksidigeneraattoriin.Fig. 2 is a schematic flow diagram showing the operation of a pulp mill using a boiler liquid circuit together with a sulfur circuit and a bleaching plant. In this form, a portion of the sodium bicarbonate produced is causticized and used in the bleaching process and the effluent from the carbonation tower is used as feed to the chlorine dioxide generator.

Seuraavissa kuvauksissa esitetyt kemikaalikulutukset ja -vaatimukset on annettu kiloina, joita vaaditaan tuottamaan yksi tonni ilmakuivaa selluloosaa.The chemical consumption and requirements in the following descriptions are given in kilograms required to produce one tonne of air-dried cellulose.

Tarkastellaksemme nyt kuvaa 1 keittokattilalipeän peruskierto esitetään yhdessä klooridioksidigeneraattorin kanssa. Näin ollen kuitumaista selluloosamateriaalia, so. puuhaketta syötetään putkea 10 pitkin keittokattilaan 12, jossa puuhaketta keitetään keitto-lipeän kanssa, jota syötetään putkella 14 ja joka sisältää NaOH:a ja Na2S:a pääkeittokemikaaleina. Sekalaiset häviöt keittokattilas-sa kohoavat n. 11,1 kg:aan Na20-ekvivalenttia, n. 2,0 kg:aan rikkiä ja n. 1,0 kg:aan natriumhydroksidia laskettuna yhdestä tonnista laitoksesta tulevaa ilmakuivaa selluloosatuotetta. Putkella 14 syötetty keittolipeä sisältää n. 130 kg natriumsulfidia, n. 310 kg natriumhydroksidia, n. 3,2 kg natriumsulfaattia, n. 32 kg natrium-karbonaattia, n. 0,05 kg natriumkloridia ja n. 2590 kg vettä.To now consider Figure 1, the basic cycle of boiler liquor is shown together with the chlorine dioxide generator. Thus, a fibrous cellulosic material, i.e. the wood chips are fed along a pipe 10 to a cooking pot 12, where the wood chips are cooked with cooking liquor fed by a pipe 14 and containing NaOH and Na 2 S as the main cooking chemicals. The miscellaneous losses in the boiler increase to about 11.1 kg of Na 2 O equivalent, to about 2.0 kg of sulfur and to about 1.0 kg of sodium hydroxide based on one ton of air-dried cellulose product from the plant. The cooking liquor fed through tube 14 contains about 130 kg of sodium sulfide, about 310 kg of sodium hydroxide, about 3.2 kg of sodium sulfate, about 32 kg of sodium carbonate, about 0.05 kg of sodium chloride and about 2590 kg of water.

Saatu massa ja käytetty keittolipeä syötetään putken 15 kautta ja massa pestään ja erotetaan jätekeittolipeästä ruskean paperimassan pesurissa 16. Pesty mutta valkaisematon massa syötetään putkella 20 valkaisulaitokseen 22, jossa massalle suoritetaan sarja valkaisu- ja puhdistustoimenpiteitä, joihin liittyy ainakin yhdessä vaiheessa klooridioksidin käyttö. Nämä toimenpiteet voivat sisältää lisävalkaisu- tai puhdistusvaiheita, joissa käytetään emäsuuttoa, johon natriumhydroksidin vesiliuoksia syötetään putken 26 kautta. Yleensä massa pestään valkaisulaitoksen toiminnan aikana tyypillisesti jokaisen valkaisu- tai emäsuuttovaiheen jälkeen putken 28 kauttarsyötetyllä vedellä. Valkaisulaitoksen pesutoimenpiteistä 67243 tuleva käytetty pesuvesi yhdessä valkaisu- ja emäsuuttovaiheista tulevien käytettyjen kemikaalien kanssa muodostavat putkessa 18 olevan valkaisulaitoksen poistovirran.The resulting pulp and spent cooking liquor are fed through line 15 and the pulp is washed and separated from the waste cooking liquor in a brown pulp washer 16. The washed but unbleached pulp is fed through line 20 to a bleaching plant 22 where the pulp undergoes a series of bleaching and purification operations. These operations may include additional bleaching or purification steps using base extraction to which aqueous sodium hydroxide solutions are fed through line 26. Generally, the pulp is washed during operation of the bleaching plant, typically after each bleaching or base extraction step, with water fed through the tube 28. The spent wash water from the bleaching plant washing operations 67243, together with the used chemicals from the bleaching and base extraction steps, form the bleach plant effluent in the tube 18.

Putkessa 18 olevaa valkaisulaitoksen poistovirtaa, joka on mahdollinen tappio ja saastuttaja, voitaisiin harkita lisättäväksi putkessa 36 olevaan käytettyyn keittolipeään; tämä menettely ei kuitenkaan ole mahdollinen, koska huomattavia määriä klorideja lisättäisiin massan keittosysteemiin, jotka aiheuttavat laitteiston kulumista ja koska kloridit eivät reagoi tässä kierrossa, ne kerääntyvät suurina käyttökelvottomien materiaalien määrinä kiertoon. Kuten jäljellä olevissa kuvissa esitetään, tämä keksintö lieventää käyttökelvottomien kloridien kerääntymisen ongelmaa keittokattilalipeän kierrossa ja aikaansaa edelleen natriumbikarbonaattituotteen, joka voidaan helposti konvertoida natriumhydroksidiksi ja palauttaa hyödyllisenä komponenttina joko keittokattilalipeän kiertoon tai valkaiHulaitoksen toimintaan.The bleach plant effluent in line 18, which is a potential loss and contaminant, could be considered for addition to the spent cooking liquor in line 36; however, this procedure is not possible because significant amounts of chlorides would be added to the pulp cooking system, causing wear on the equipment, and because the chlorides do not react in this cycle, they accumulate in large amounts of unusable materials in the cycle. As shown in the remaining figures, the present invention alleviates the problem of accumulation of unusable chlorides in the cooking liquor circuit and further provides a sodium bicarbonate product that can be easily converted to sodium hydroxide and returned as a useful component to either the cooking liquor circuit or bleach.

Klooridioksidia synnyttävä yksikkö 24 käyttää I^SC^za, NaClO^a ja NaCl:a syöttöraaka-aineena ja tuottaa klooridioksidia, joka syötetään putken 30 kautta valkaisulaitokseen 22. Tyypillisesti n.The chlorine dioxide generating unit 24 uses I 2 SO 4, NaClO 2 and NaCl as feedstock and produces chlorine dioxide which is fed through line 30 to bleaching plant 22. Typically n.

11 kg NaCl:a, n. 18,5 kg NaClO^ia ja n. 43 kg H^SO^sa käytetään tuottamaan n. 11,1 kg klooridioksidia ja n. 6,89 kg klooria. Noin 25,5 kg suolakakkua, Na2S0^ muodostuu ja se syötetään putken 32 kautta uuniin 34. Vaikka uuni 34 on varustettu saostimella 36, tapahtuu poistohäviötä n. 1,32 kg Na20-ekvivalenttia, 1,68 kg rikkiä ja n. 0,14 kg NaCl:a.11 kg of NaCl, about 18.5 kg of NaClO 2 and about 43 kg of H 2 SO 4 are used to produce about 11.1 kg of chlorine dioxide and about 6.89 kg of chlorine. About 25.5 kg of salt cake, Na 2 SO 4, is formed and fed through line 32 to furnace 34. Although furnace 34 is equipped with precipitator 36, there is a removal loss of about 1.32 kg of Na 2 O equivalent, 1.68 kg of sulfur and about 0.14 kg of kg NaCl: a.

Jätekeittolipeä syötetään putkella 36 haihduttimeen 38 ja haihdutin-materiaalit syötetään putken 40 kautta uuniin 34. Uunin 34 tuottama sulate syötetään liuotinlaitteeseen 42 soodalipeän tuottamiseksi, jota täydennetään lisäämällä kalsinoitua soodaa n. 52,6 kg määrä ja kaustisoidaan uudelleen uudelleenkaustisointilaitteessa 48. Uudelleen kaustisoitu liuos syötetään putkella 46 keittokattilaan 12, mikä täydentää keittokattilalipeän kierron.The waste cooking liquor is fed via line 36 to evaporator 38 and evaporator materials are fed through line 40 to furnace 34. The melt produced by furnace 34 is fed to solvent device 42 to produce soda liquor, supplemented by adding about 52.6 kg of soda ash and re-causticized in re-causticizer 48. 46 to the boiler 12, which completes the circulation of the boiler liquor.

Tarkastellaksemme nyt kuvaa 2 tämä kuva esittää kuvan 1 keittokattilalipeän kiertoa peräkkäin rikkikierron kanssa. Soodalipeää poistetaan määrä, joka sisältää Na2S:a n. 43 kg HjSO^ra vastaavan määrar/ (vaatimus klooridioksidigeneraattorille 24 laskettuna yhdestä 67243 tonnista ilmakuivaa selluloosatehtaan tuotetta) sulatteen liuotus-laitteesta 42 putken 50 kautta ja syötetään esikarbonointisäiliöön 52. Esikarbonointiastiaan tulee C02~kaasun syöttö putken 54 kautta bikarbonaattitornista 56. Esikarbonoitu materiaali syötetään putken 58 kautta H2S:n strippaustorniin 60, johon lisää bikarbonaat-tiliuosta tai -lietettä syötetään putken 62 läpi ja poistettu liuos palautetaan putken 64 kautta bikarbonaattitorniin 56. Oleellisesti puhdasta H2S:ä syötetään kaasumuodossa putken 66 kautta hapetti-meen 68 H^SO^tn tai H^SO^in valmistamiseksi. Näin valmistettu rikkihappo syötetään putken 70 kautta syöttöraaka-aineena klooridioksidi-generaattoriin 24, mikä täydentää rikkikierron.Referring now to Figure 2, this figure shows the rotation of the cooking liquor of Figure 1 in succession with the sulfur cycle. The amount of soda liquor containing Na2S containing about 43 kg of H 2 SO 4 (requirement for a chlorine dioxide generator 24 based on one 67243 ton of air-dried pulp mill product) is removed from the melt dissolution device 42 via line 50 and fed to a precarbonation vessel 52. via line 54 from bicarbonate tower 56. Precarbonated material is fed through line 58 to H2S stripping tower 60, to which additional bicarbonate solution or slurry is fed through line 62 and the removed solution is returned via line 64 to bicarbonate tower 56. Substantially pure H2S is fed in gaseous form via line 66 oxidant 68 to produce H 2 SO 4 or H 2 SO 4. The sulfuric acid thus prepared is fed through line 70 as a feedstock to the chlorine dioxide generator 24, which completes the sulfur cycle.

TarkastelIäksemme nyt yksityiskohtaisemmin bikarbonointitornia 56, joka on erottamaton osa tätä keksintöä, tähän torniin tulee (Χ>2~ lähteenä savukaasua putken 72 kautta, vaikka on ymmärrettävä, että mistä tahansa muusta lähteestä saatua C02:a voidaan käyttää. Kar-bonointireaktio saostaa suhteellisen puhdasta NaHCO^-tuotetta, joka voidaan helposti erottaa dekantoimalla ja kaustisoida uudelleen käsittelemällä CaOtlla, jolloin saadaan oleellisesti puhdasta NaOH-tuotetta käytettäväksi valkaisulaitoksessa 22 tai täydentämään tai tuottamaan lisää keittolipeää. Osaa karbonoidusta tuotteesta käytetään H2S-stripperissä 60 vapauttamaan H2S:ää. Dekantoinnista saatua emäliuosta, pääasiassa klorideja käytetään ainakin osaksi kloridien lähteenä klooridioksidigeneraattorille 24.To now consider in more detail the bicarbonation tower 56, which is an integral part of the present invention, this tower enters (Χ> 2 ~ a source of flue gas through line 72, although it will be appreciated that CO 2 from any other source may be used. The carbonation reaction precipitates relatively pure NaHCO ^ product, which can be easily separated by decantation and causticization by treatment with CaOt to give a substantially pure NaOH product for use in bleaching plant 22 or to supplement or produce additional cooking liquor.A portion of the carbonated product is used in an H2S stripper 60 to release H2S. chlorides are used at least in part as a source of chlorides for the chlorine dioxide generator 24.

Tässä vaiheessa voidaan huomauttaa, että valkaisulaitoksen poisto-virta, erityisesti uuttopoistovirta, joka sisältää suuria määriä klorideja, voidaan nyt palauttaa keittokattilalipeän kiertoon, kun taas kloridit poistetaan rikkikierrossa ja käytetään syöttönä kloori-dioksidigeneraattoriin. Näin ollen uuttopoistovirta palautetaan valkaisulaitoksesta 22 putken 19 kautta ruskean paperimassan pesuriin 16 ja käytetään pesun täydennyksenä.At this stage, it can be noted that the blast furnace effluent, in particular the extraction effluent, which contains large amounts of chlorides, can now be returned to the boiler liquor circuit, while the chlorides are removed in the sulfur cycle and used as feed to the chlorine dioxide generator. Thus, the extraction stream is returned from the bleaching plant 22 through line 19 to the brown pulp scrubber 16 and used as a washing supplement.

Savukaasut, jotka syötetään bikarbonointitorniin 56 putken 72 kautta saostimesta 36, sisältävät n. 15 painoprosenttia C02:a. Saapuva CO2 reagoi Na2S:n ja NaCO^m kanssa tuottaen NaHCO^ia. Vaikka bi-karbonointitorni 56 voi toimia paineissa, jotka vaihtelevat normaalipaineesta n.7 ata:an ja lämpötiloissa välillä n. 25-lOO°C, käytännöllisempi alue on normaalipaineesta n. 2 ata:an ja n. 50-80°C. BikaiÄferpintitornin 56 päätuotteet ovat NaHCO^ ja kloridisyöttö- 67243 raaka-aine klooridioksidigeneraattoriin 24. Esikarbonointiastias-sa 52 putkesta 50 tulevaa soodalipeää käsitellään NaHCO^-liuoksella, joka sisältää jonkin verran bikarbonointitornista 56 tulevaa C02i’a. Haluttu reaktio on konvertoida Na2S NaHSiksi vapauttamalla H2S:ä. Tämä käsittely on suositeltavaa suorittaa suljetussa astiassa normaalipaineessa H2S:n muodostamisen ja häviöiden minimoimiseksi. Esikarbonointiastiästä 52 tuleva käsitelty liuos syötetään putken 58 kautta strippauskolonniin 60, jossa seos stripataan käyttäen mieluummin höyryä H2S:n vapauttamiseksi väkevässä ja oleellisesti puhtaassa muodossa. H2S poistetaan liuoksesta mieluummin tasapainota! tyhjöstrippauksella, johon syötetään NaHCOjta sisältävää liuosta putken 62 kautta ja poistetaan Na^O^ra sisältävää liuosta, joka palautetaan bikarbonointitorniin 56 putken 64 kautta. Höyryä on suositeltavaa käyttää strippausaineena, koska väkevän H2S-kaasun talteenotto voidaan suorittaa yksinkertaisesti tiivistämällä höyry höyryn ja H2S:n seoksesta.The flue gases fed to the bicarbonation tower 56 via line 72 from precipitator 36 contain about 15 weight percent CO 2. The incoming CO2 reacts with Na 2 S and NaCO 3 to produce NaHCO 3. Although the bicarbonation tower 56 can operate at pressures ranging from normal pressure to about 7 ata and temperatures between about 25-100 ° C, a more practical range is from normal pressure to about 2 ata and about 50-80 ° C. The main products of the Bikai® surface tower 56 are NaHCO 3 and the chloride feedstock to the chlorine dioxide generator 24. In the precarbonation vessel 52, the soda liquor from tube 50 is treated with a solution of NaHCO 3 containing some CO 2 from bicarbonate tower 56. The desired reaction is to convert Na2S to NaHS by releasing H2S. It is recommended that this treatment be performed in a closed vessel at normal pressure to minimize H2S formation and losses. The treated solution from the precarbonation vessel 52 is fed through line 58 to a stripping column 60 where the mixture is stripped, preferably using steam, to release H 2 S in a concentrated and substantially pure form. H2S is removed from the solution preferably to equilibrate! by vacuum stripping, to which a solution containing NaHCO 3 is fed through line 62 and a solution containing Na 2 O 3 is removed, which is returned to bicarbonation tower 56 via line 64. It is recommended to use steam as a stripping agent, because the recovery of concentrated H2S gas can be performed simply by condensing the steam from a mixture of steam and H2S.

Bikarbonointi- ja strippaustoimenpiteet voidaan suorittaa minkä tyyppisellä laitteistolla tahansa, jota tavanomaisesti käytetään kaasuabsorptio- tai strippausprosesseihin. Niinpä täytetyt kolon-nit, pohjakolonnit, spraykolonnit ja jatkuvan nestefaasin kolonnit ovat erittäin sopivia käytettäväksi. Sekoitettua kaasun dispergoin-tilaitteistoa voidaan edullisesti käyttää bikarbonointitornissa.The bicarbonation and stripping operations can be performed with any type of equipment conventionally used for gas absorption or stripping processes. Thus, packed columns, bottom columns, spray columns and continuous liquid phase columns are very suitable for use. The mixed gas dispersing equipment can be advantageously used in a bicarbonation tower.

Vapautunut H2S syötetään putken 66 kautta rikkihappolaitokseen 68, jossa H2S hapetetaan SO^rn tuottamiseksi, joka liuotetaan vesiliuokseen H_S0.-tuotteen saamiseksi.The released H 2 S is fed through line 66 to a sulfuric acid plant 68 where H 2 S is oxidized to produce SO 2, which is dissolved in aqueous solution to give the H 2 SO 2 product.

2 42 4

Tuotettu H2S0^ syötetään klooridioksidigeneraattoriin 24 syöttö-raaka-aineena. Klooridioksidigeneraattorista 24 sivutuotteena tuotettu suolakakku syötetään putken 32 kautta uuniin 34, jossa se poltetaan yhdessä haihduttimesta 38 saadun haihdutetun jätekeitto-lipeän kanssa.The H 2 SO 4 produced is fed to the chlorine dioxide generator 24 as feedstock. The salt cake produced as a by-product from the chlorine dioxide generator 24 is fed through a tube 32 to an oven 34 where it is co-fired with the evaporated waste cooking liquor obtained from the evaporator 38.

Keksinnön tässä muodossa ylimääräinen NaHCO^, n. 94,3 kg, syötetään uudelleenkaustisointilaitteeseen 76, joka muuttaa Na^O^tn n.In this form of the invention, excess NaHCO 3, about 94.3 kg, is fed to a re-causticizer 76 which converts Na 2 O 2.

43 kg:ksi NaOH:a, joka on sopivaa syöttää putken 78 kautta valkaisu-laitokseen 22 ja käyttää massanvalkaisuprosessissa, vaikka vaadittaessa se voidaan käyttää täydentämään tai tuottamaan keittolipeää.To 43 kg of NaOH, which is suitably fed via line 78 to the bleaching plant 22 and used in the pulp bleaching process, although if required it can be used to supplement or produce cooking liquor.

8V?r f 672438V? R f 67243

Johtuen häviöistä sulfaattiselluloosatehtaan toiminnan eri vaiheissa tarvitaan lisää lipeää (NaOH) ja joissakin tapauksissa lisää rik-kitäydennystä. Tämä tehdään mahdollisimman suuressa määrin käyttämällä suolakakkua, mutta sen rikkisisällöstä johtuen suolakakkua ei tavallisesti voida täysin käyttää hyväksi ja lisää lipeää on tarpeen hankkia. On huomautettava, että kuvan 2 prosessissa tuotetaan ylimäärin lipeää suolakakusta lisäämättä ylisuuria määriä rikkiä, jota lisätään keittokattilalipeään.Due to losses at different stages of the operation of the sulphate pulp mill, more lye (NaOH) and in some cases more sulfur replenishment are required. This is done as much as possible using salted cake, but due to its sulfur content, salted cake cannot usually be fully utilized and more lye needs to be obtained. It should be noted that the process of Figure 2 produces excess lye from the salt cake without adding excessive amounts of sulfur, which is added to the cooking pot liquor.

On ymmärrettävä, että tähän keksintöön voidaan tehdä monia muunnoksia, esimerkiksi erilaiset valkaisujärjestelyt tuottavat koostumukseltaan vaihtelevia poistovirtoja, tai muista paperinvalmistustoi-minnoista, joilla on kemikaalivaatimuksia tai sivutuotteita, voidaan huolehtia muuttamalla kyseessäolevaa prosessia.It is to be understood that many modifications may be made to this invention, for example, different bleaching arrangements will produce effluents of varying composition, or other papermaking operations having chemical requirements or by-products may be taken care of by altering the process in question.

Taloudellisista tai ympäristötekijöistä voidaan myös huolehtia muunnoksilla, esimerkiksi tämän keksinnön eräässä toimintamuodossa valkaisulaitoksessa 22 käytetään DCEDED massanvalkaisujärjestystä. Kun tätä järjestystä käytetään koko valkaisulaitoksesta tuleva pois-tovirta voidaan palauttaa ruskean paperimassan pesuriin 16, käyttäen täten hyväksi ja eliminoiden kaikki valkaisulaitosprosessista tuleva poistovirta. Haluttaessa suolankiteytin voidaan asentaa bi-karbonointitornin 56 yhteyteen ja ottaa talteen natriumkloridia oleellisesti puhtaassa muodossa.Economic or environmental factors can also be taken care of by modifications, for example, in one mode of operation of the present invention, the bleaching plant 22 uses a DCEDED pulp bleaching sequence. When this order is used, the entire effluent from the bleaching plant can be returned to the brown pulp scrubber 16, thus utilizing and eliminating all effluent from the bleaching plant process. If desired, the salt crystallizer can be installed in connection with the bicarbonation tower 56 and recover sodium chloride in substantially pure form.

Seuraavassa taulukossa annetaan vertailukelpoiset kemikaalivaatimukset ja hyvitysjäämät tämän keksinnön prosessille, kun toimitaan kuvan 2 olosuhteissa (sarake A) ja valkaisulaitoksen poistovirran kokonaiskierrätyksellä (sarake B) verrattuna laitokseen, joka toimii normaalilla keittokattilalipeän kierrolla (sarake C). Vaatimukset ja hyvitykset annetaan kg:na kemikaaleja, joita tarvitaan tuottamaan yksi tonni ilmakuivaa selluloosaa.The following table provides comparable chemical requirements and credit residues for the process of this invention when operating under the conditions of Figure 2 (column A) and the total recycle stream of the bleaching plant (column B) compared to a plant operating at normal boiler liquor circulation (column C). Claims and credits are given in kg of chemicals needed to produce one tonne of air-dried cellulose.

>ci 67243> ci 67243

Taulukko 1table 1

Vaatimukset A B CRequirements A B C

H2S04 - - 17,6H2SO4 - - 17.6

NaC103 43,9 43,9 18,5NaClO3 43.9 43.9 18.5

NaCl - - 10,9NaCl - - 10.9

Na2C03 42,7 52,6 18,5Na 2 CO 3 42.7 52.6 18.5

NaOH - - 43,0NaOH - - 43.0

Na2S04 21,2 19,9Na 2 SO 4 21.2 19.9

HyvityksetRefunds

Na2S04 - - 2,9Na 2 SO 4 - - 2.9

NaCl - 17,7NaCl - 17.7

Claims (12)

1. Integrerad process för kokning och blekning av cellulosa samt för utvinning av svavel, kännetecknad av att den i kombination omfattar följande steg: a) ett fibröst cellulosamaterial kokas, b) den i koksteget bildade fibermassan och avluten separeras, c) avluten indunstas och brännes i en ugn för bildande av en smälta och rökgas, d) smältan upplöses för bildande av grönlut och en del av grönluten kausticeras för användning i steg a), e) en del av grönluten behandlas i ett slutet kari med en CC>2 innehällande NaHSO^-lösning för framställning av en för-karboniserad lösning innehällande NaHS, f) den erhällna förkarboniserade lösningen strippas för fram-ställning av svavelväte och en Na2C03-lösning, g) den i steg f) erhällna Na2C03~lösningen och C02 användes för framställning av en NaHCO^-lösning och ett kloridflöde, och en del av NaHCO-j-lösningen användes för inmatning tili steg e) och en annan del för inmatning tili steg f), h) ätminstone en del av svavelvätet oxideras för framställning av t^SO^, i) ätminstone en del av den erhällna H2S04 användes för inmatning i en klordioxidgenerator att reagera med ett alkali-metallklorat och en aikaiimetallklorid för framställning av Cl02 och aikaiimetallsulfat, och j) det erhällna alkalimetallsulfatet användes för inmatning i ugnen i steg c).1. An integrated process for boiling and bleaching cellulose as well as for the recovery of sulfur, characterized in that it comprises in combination the following steps: a) a fibrous cellulose material is boiled; in a furnace to form a melt and flue gas, d) the melt is dissolved to form green liquor and a portion of the green liquor is causticized for use in step a); solution for preparing a precarbonized solution containing NaHS; a NaHCO 3 solution and a chloride stream, and a portion of the NaHCO 3 solution is used for entry into step e) and another portion for entry into step f), h) at least a portion of the hydrogen sulfide is oxidized to i) at least a portion of the obtained H in step c). 2. Process enligt patentkravet 1, kännetecknad av att den frän steg c) kommande rökgasen användes som C02~ källa i steg g).Process according to claim 1, characterized in that the flue gas coming from step c) is used as CO 2 source in step g). 3. Process enligt patentkravet 1, kännetecknad av att ätminstone en del av det i steg g) erhällna klorid-flödet utnyttjas i klordioxidgeneratorn i steg i).Process according to claim 1, characterized in that at least part of the chloride flow obtained in step g) is utilized in the chlorine dioxide generator in step i). 4. Process enligt patentkravet 1, kännetecknad av att det fibrösa cellulosamaterialet utgöres av ved.Process according to claim 1, characterized in that the fibrous cellulose material is wood.
FI773860A 1976-12-22 1977-12-20 KOKNINGS- OCH BLEKNINGSFOERFARANDE FOER CELLULOSA FI67243C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US75365676A 1976-12-22 1976-12-22
US75365676 1976-12-22

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI773860A FI773860A (en) 1978-06-23
FI67243B FI67243B (en) 1984-10-31
FI67243C true FI67243C (en) 1985-02-11

Family

ID=25031593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI773860A FI67243C (en) 1976-12-22 1977-12-20 KOKNINGS- OCH BLEKNINGSFOERFARANDE FOER CELLULOSA

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5381703A (en)
AU (1) AU510914B2 (en)
BR (1) BR7708509A (en)
DE (1) DE2757474C3 (en)
FI (1) FI67243C (en)
FR (1) FR2396118A1 (en)
MX (1) MX148348A (en)
NO (1) NO774357L (en)
NZ (1) NZ185958A (en)
PT (1) PT67443B (en)
SE (1) SE435304B (en)
SU (1) SU934912A3 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE8204266L (en) * 1982-07-12 1984-01-13 Korsnaes Marma Ab PROCEDURE FOR SUBMISSION OF THE CHEMICAL LOSSES DURING MASS PREPARATION
FI77064C (en) * 1985-04-29 1989-01-10 Tampella Oy Ab Process for boiling and bleaching cellulose

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1074111A (en) * 1964-04-02 1967-06-28 Electric Reduction Co Processes useful in the manufacture of bleached pulp
JPS503801A (en) * 1973-05-21 1975-01-16
JPS5013361A (en) * 1973-06-07 1975-02-12

Also Published As

Publication number Publication date
SU934912A3 (en) 1982-06-07
BR7708509A (en) 1978-09-05
AU3166977A (en) 1979-06-21
DE2757474C3 (en) 1980-06-19
MX148348A (en) 1983-04-14
AU510914B2 (en) 1980-07-17
DE2757474A1 (en) 1978-06-29
SE435304B (en) 1984-09-17
PT67443B (en) 1979-05-23
FR2396118B1 (en) 1983-01-14
JPS5381703A (en) 1978-07-19
PT67443A (en) 1978-01-01
FI773860A (en) 1978-06-23
NO774357L (en) 1978-06-23
SE7714601L (en) 1978-06-23
FI67243B (en) 1984-10-31
DE2757474B2 (en) 1979-09-13
NZ185958A (en) 1979-11-01
FR2396118A1 (en) 1979-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI111168B (en) Method for bleaching pulp without using chemicals containing chlorine
US3366534A (en) Complete chemical system for a kraft mill
FI103902B (en) Process for the preparation of high sulfide alkaline boiling liquid to produce sulfate cellulose
US3755068A (en) Regeneration of chlorine dioxide for pulp treatment
EP0599917B1 (en) Production of alkali metal hydroxide and regeneration of pulp liquors
US3841962A (en) Hydrogen sulfide pretreatment of lignocellulosic materials in alkaline pulping processes
CA1061962A (en) Sodium chloride removal in pulp mill systems
FI67243C (en) KOKNINGS- OCH BLEKNINGSFOERFARANDE FOER CELLULOSA
US5759345A (en) Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization
JPH06101187A (en) Preparation of cellulose
US4799994A (en) Process for cooking and bleaching pulp
FI58659C (en) FRAMEWORK FOR THE REGENERATION OF FRUIT AND COCKTAILING AND PROCESSING
US4288286A (en) Kraft mill recycle process
US3986923A (en) Removal of dissolved salts from sulphide liquors
US4508593A (en) Process for recovery of sulfur dioxide liberated in the chemical pulping of lignocellulosic material
FI57796B (en) SULFIDITETSKONTROLL
US3945880A (en) Sodium chloride removal in pulp mill systems
CA1064206A (en) Method of recovering substances in the extraction of spent liquors from the delignification of lignocellulosic material by means of chloride-producing bleaching agents
EP0584161A1 (en) White liquor preparation and pulping process.
CA1059271A (en) Removal of sodium chloride from pulp mill systems
FI58523C (en) FOERFARANDE FOER REGENERERING AV AVLUTAR I EN MASSAKOKNINGS- OCH REGENERERINGSCYKEL
SU1109057A3 (en) Method of obtaining cellulose
US20190112759A1 (en) Selective removal of k+ and cl- from recovery boiler electrostatic precipitator ashes in a kraft process
WO2003027384A1 (en) Method for recovery of pulping chemicals in an alkaline sulphite pulping process and for production of steam
WO1995018884A1 (en) Process for the recovery of chemicals and energy from pulp bleaching effluent

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: KEMANORD AB