FI73755B - Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. - Google Patents
Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. Download PDFInfo
- Publication number
- FI73755B FI73755B FI854628A FI854628A FI73755B FI 73755 B FI73755 B FI 73755B FI 854628 A FI854628 A FI 854628A FI 854628 A FI854628 A FI 854628A FI 73755 B FI73755 B FI 73755B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- carbonate
- calcium
- bed
- causticization
- hydroxide
- Prior art date
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 22
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 22
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 19
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 18
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 17
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 11
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 8
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 claims description 6
- 229910001854 alkali hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 20
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 20
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 20
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 7
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 4
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- MJUDLWQWPKWWPB-UHFFFAOYSA-K [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[O-]C([O-])=O Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[O-]C([O-])=O MJUDLWQWPKWWPB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000723347 Cinnamomum Species 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical compound [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- -1 mesa Chemical compound 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D1/00—Oxides or hydroxides of sodium, potassium or alkali metals in general
- C01D1/04—Hydroxides
- C01D1/20—Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts
- C01D1/22—Preparation by reacting oxides or hydroxides with alkali metal salts with carbonates or bicarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/18—Carbonates
-
- 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
- D21C11/04—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
-
- 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)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
73755
Menetelmä alkalikarbonaattipitoisen vesiliuoksen kaustisoimiseksi Tämä keksintö kohdistuu menetelmään alkalikarbonaattipitoisen vesiliuoksen, tavallisesti viherlipeän kaustisoimiseksi kal-siumoksidilla ja/tai-hydroksidilla. Erityisesti tämä keksintö kohdistuu sellaiseen menetelmään alkalikarbonaattipitoisen vesiliuoksen kaustisoimiseksi, jossa alkalikarbonaattipitoi-nen vesiliuos saatetaan kosketukseen kalsiumoksidin ja/tai -hydroksidin kanssa, minkä jälkeen kaustisoinnissa syntynyt alkalihydroksidiliuos erotetaan kalsiumkarbonaattisakasta. Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan vi-herlipeästä valmistaa sooda- tai sulfaattisellun valmistusprosessissa käytettäväksi tarkoitettua keittoliuosta.
Sellunvalmistusprosessissa, esimerkiksi sulfaattimenetelmän mukaan, on keittokemikaalien regenerointi tärkeä osaprosessi. Nykyisen kaustisointimenotelmän mukaan liuotetaan natriumkarbonaatti ja natriumsulfidisula heikkoon valkolipeään, jolloin saadaan natriumkarbonaatin ja natriumsulfidin sekä muiden, keittoprosessin kannalta enemmän tai vähemmän inerttien nat-riumsuolojen (natriumsul^aatti) sekä tietyssä määrin epäpuhtauksina esiintyvien muiden metallisuolojen vesiliuos. Kun tämä ns. viherlipeä on puhdistettu kiinteistä epäpuhtauksista, kaustisoidaan se valkolipeäksi. Nykyisin kaustisointi suoritetaan alla esitetyllä tavalla.
Viherlipeään lisätään poltettua kalkkia (CaO) jolloin kalsium-oksidi ensin sammuu reagoimalla viherlipeän veden kanssa muodostaen sammutettua kalkkia. Kalsiumionit, joita muodostuu kalsiumhydroksidin liuetessa, muodostavat sitten liuoksen karbonaatti-ionien kanssa kalsiumkarbonaattisakan, jolloin siis liuoksen hydroksidi-ionikonsentraatio nousee ja sen karbonaatti- ionikonsentraatio laskee.
73755
Yllä mainittu sammutuksen ja kaustisoinnin kulku voidaan periaatteellisesti kuvata seuran villa tasapainoreaktioilla:
Ca0(s)*H2° Ca(0H)2(s)
Ca (OH) 0 ( w * Ca2%2QH~
Ca2++C02 ,-> CaCO, , .
3--- 3 (s)
Reaktiokineettiseltä näkökannalta katsoen kaustisointitapah-tuma on kahdessakin mielessä 1 eterogeeninen systeemi, koska kalsiumin on ensin liuettava kiinteästä kalsiumhydroksidista ja sitten muodostettava liuoksen karbonaatti-ionien kanssa saostuma.
Tyypillistä heterogeenisille systeemeille on että ne siirtyvät hyvin hitaasti tasapainotilaa kohti johtuen hitaasta diffuusiosta faasirajoilla. Nämä olosuhteet ovat erityisen silmiinpistäviä kaustisointiprosessissa johtuen sen kaksoishete-roqeenisuudesta ja ennen kaikkea kalsiumhydroksidin alhaisesta liukoisuudesta. Johtuen siitä, että diffuusionopeus on voimakkaasti lämpötilariippuvainen pienenee kaustisointino-peus edelleen lämpötilan laskiessa.
Yllä mainituista syistä johtuen on eräs haittapuoli nykyisin käytetyssä kaustisointimenetelmässä se, että tarvitaan suhteellisen pitkä viioymäaika ja näin ollen suhteellisen isot kaustisointiastiat. Siltikään ei saavuteta sitä kaustisoin-tiastetta mitä reaktiotasapaino edellyttäisi, koska verrattain suurella osalla kaustisoitavaa karbonaattiliuosta on viipymäaika paljon lyhyempi kuin keskimääräinen viipvmäaika käytettäessä sarjakytkettyjä sekoituskaustisointiastioita.
Kalkkimäärän oikea annostus on lisäksi vaikeaa. Jos kalkkia annostellaan liian vähän, niin kaustisointiaste luonnollisesti jää alhaiseksi ja jos annos tellaan liikaa, niin valkoli-
It 3 73755 peän selkeytys vaikeutuu ja meesan po1ttokapasiteetti tarve ja sen iämmönkulutus nousee.
Lisäksi on edellä mainitun viherlipeän epäpuhtaudet saatava tehokkaasti poistetuksi viherlipeästä, jotta valkolipeän selkeytys onnistuisi. Näistä syistä johtuen myös viherlipeän ja valkolipeän selkeytys vaatii suuria sei keytyslaitteita .
Nykyisellä kaustisoi ntimenetelmäl1ä täytyy kaustisoinnin ja viherlipeän sekä valkolipeän selkeytyksen tapahtua mahdollisimman korkeassa lämpötilassa johtuen siitä, että diffuusio-rooeus on määräävä tekijä ja se taas on voimakkaasti lämpö-tilariippuvainen. Korkea lämpötila ja korkea alkalipitoisuus aiheuttavat nykyisessä menetelmässä myös korostettuja mate-riaa!ivaatimuksia esimerkiksi suotimille ja viiroille.
Keksinnön tarkoituksena on poistaa tai ainakin vähentää nykyisissä kausti soi ntimenetel n>i ssä esiintyviä yllä mainittuja haittatekijöitä minimoimalla diffuusion aiheuttama rajoitus kaustisoi nti nopeudessa, ja siten lämpötilasta riippumatta saavuttaa nopea kaustisoi turninen.
Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisista patenttivaatimuksista.
Keksinnön mukaan on siis ►avaittu, että kaustisoi nti a voidaan lämoötilaa nostamatta nopeuttaa johtamalla ai kaiikarbonaatti-pitoinen vesiliuos petin läpi, joka on muodostettu sekoittamalla kaisiumoksidi ja kaisiumkarbonaatti jo kaustisoituun ai kaii1iuokseen sekä poistamalla ylimääräistä ai kaii1iuosta .
Muodostetun petin läpi syrjäytetään viherlipeää, jolloin viherlipeä vähitellen muuttuu vai koiipeäksi sen tunkeutuessa petin läpi ja petissä oleva kaisiumhydroksidi muuttuu kalsium-karbonaatiksi. Tällä syrjäytystekniikai 1 a saadaan mahdolli- _______ — in: ---------- ^ 73755 si mma n ohut diffuusiokerros kalsiumhydroksidi- ja kalsium-karbonaatti kite 1den ympärille, (oska peti sisältää jo alkuvaiheessa kalsiumkarbonaattikiteitä, on myös kalsiumkarbonaatin saostuminen naiden emäkiteiden ympärille mahdollisimman nopeaa ja lisäksi muodostuneen meesan raekoko tulee nykyiseen menetelmään verrattuna huomattavasti suuremmaksi ja näin ollen myös suotautuminen on nopea ja vaivaton, joten laitekoko jää nykyiseen verrattuna pienemmäksi.
Jotta saavutettaisiin mahdollisimman korkea kaustisoi nti aste ja mahdollisimman tehokkaasti käytettäisiin hyväksi ja kulutettaisiin petissä olevaa kai siumhydroksidia , jaetaan yllä mainittu viherlipeäsyrjäytys edullisesti ainakin kahteen syr-jäytysvaiheeseen niin, että ensimmäisessä syrjäytysvaihees s a käytetään viherlipeää, joka sisältää myös valkolipeää ja joka on saatu seuraavasti syrjäytysvaiheesta ja jonka määrä suhteessa petin sisältämään kai siumhydroksidi määrään on sellainen, että se ei kuluta kaikkea petin sisältämää kalsiumhyd-roksidi määrää, vaan syrjäytyksen jälkeenkin peti edelleen sisältää kaisiumhydroksidi a. Toisessa syrjäytysvaiheessa käy- 5 73755 tetään pelkästään viherlipeää siten, että liuos sisältää suhteessa petin sisältämään kalsrumhydroksidiin ylimääräistä natriumkarbonaattia, jotta se pystyisi kuluttamaan kaiken petin sisältämän kalsiumhydroksidin, säätämällä käytetty viher-lipeämäärä niin, että syrjäytyksessä poistuva neste sisältää sekä karbonaattia että hydroksidia.
Säätöä varten mitataan poistuvan liuoksen hydroksidipitoisuus. Säädön ei siis tarvitse olla tarkka ja siltikin saavutetaan edellä mainitut edut, eli kaikki aktiivinen kalkki kulutetaan ja poistuvan valkolipeän kaustisiteetti on mahdollisimman korkea. Riittää, että toisessa syrjäytysvaiheessa poistuva neste vaihtelee melkein puhtaan viherlipeän ja melkein puhtaan valkolipeän välillä.
Jotta mahdollisimman tehokkaasti pystytään estämään se, että osa syrjäytyskaustisoinnin aikana syntyneestä kaLsiumkarbo-naatista kiteytyisi viiran tai suodinkankaan päälle ja näin tukkisi sitä, muodostetaan yllä mainittu peti mieluummin kahdessa vaiheessa siten, että se petiosa joka on lähinnä viiraa tai suodinkangasta, sisältää pelkästään kalsiunkirbonaattia ja vasta tämän päälle muodostetaan yllä mainittu kalsiumhyd-roksidi-kalsiumkarbonaattipeti.
Kalsiumkarbonaatti joka syntyy kalsiumhydroksidikiteistä, jotka ovat lähinnä viiraa tai suodinkangasta, kiteytyy alla olevassa petikerroksessa olevien meesakiteiden päälle.
Kalsiumhvdroksidi- ja kalsiumkarbonaattipetin muodostaminen ja siihen liittyvä petin esimuodostus ja tämän jälkeen tapahtuva menetelmän mukaisessa syrjäytyskaustisoinnissa syntyneen meesapetin pesu vedellä sekä sen kuivaus, voidaan suorittaa joko jaksottaisena tai jatkuvana prosessina. Molemmissa tapauksissa eri prosessivaiheet ovat kuitenkin toistensa kaltaisia ja ainoastaan tarvittavat laiteratkaisut ovat toisistaan poikkeavia.
6 73755
Molemmissa tapauksissa on jo olemassa tarvittavat prosessi-laitteet. Jaksottaisessa tapauksessa päalaite voi olla esimerkiksi FI-patentin 65 455 mukainen ns. painesuodin, jota on nykyisin käytetty meesan vesipesua varten ja jonkinverran myös valkolipeäsuotimena. Keksinnön mukaisessa tapauksessa koko syrjäytyskaustisointi tapahtuu edullisesti samassa pai-nesuotimessa ennen siinä syntyvän meesan pesua ja kuivausta. Jaksottaisessa tapauksessa peti pysyy samassa lokerossa koko ajan viiran esipäällystysvaiheesta meesalla aina siihen asti, kunnes muodostettu meesa on kuivattu ilmalla, eli sekä kal-siumhydroksidi-kalsiumkarbonaattipetin muodostamisen ja kaksivaiheisen syr 1 äytyskaustisoir.nin aikana. Ventti i li järjestelmän avulla kytketään kyseessä oleva kammio kyseessä olevaan suspension, liuoksen tai ilman sisäänsyöttöjärjestelmään ja vastaavan suodoksen varastosäiliöön.
Jatkuvatoimisessa sovellutuksessa voidaan käyttää esimerkiksi nk. suotonauhapuristinta, jota on tähän asti käytetty sekä meesan pesussa että valkolipeän suodattamisessa. Muodostettu esipeti ja sen päälle muodostettu kalsiumhydroksidi-kalsium-karbonaattipeti liikkuvat suotonauhan mukana syrjäytysvaihei-den ja pesu- ja v.uivausvaiheiden läpi.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio ] esittää virtauskaaviota keksinnön mukaisen menetelmän suositusta suoritusmuodosta, kuvio 2 esittää pvstykuvantoa lämmönsiirtolaitteistosta, jota voidaan käyttää kuvion 1 mukaisessa prosessissa ja kuvio 3 esittää kaustisointiasteen kaustisointiajän ja -lämpötilan Funktiona.
Kuviossa 1 on keksinnön mukainen kaustisointimenetelmä esitetty vaiheittain.
- 73755
Vaiheessa A muodostetaan viiran päälle meesa-valkolipeäslur-rysta 11 aluspeti 12 ja ylimääräinen valkolipeä 13 suodatetaan pois.
Vaiheessa B muodostetaan valkolipeästä, sammutetusta kalkista ja meesalietteestä 15 peti 16 aluspetin 12 päälle, ja ylimääräinen valkolipeä 17 suodatetaan pois.
Vaiheessa C syrjäytetään petin läpi viherlipeää 25, joka on osittain kaustisoitu ja kaustisoituu lopulliseen kaustisoin-tiasteeseen jo ennenkuin se poistuu valkolipeänä 21.
Peti 20, joka jää syrjäytyksen C jälkeen, sisältää edelleen kalsiumhydroksidia, ja sen läpi syrjäytetään vaiheessa D viherlipeää 41, joka osittain kaustisoituu niin oitkälle kuin petissä 20 oleva kalsiumhydroksidimäärä sallii.
Jäljelle jäänyt meesapeti 24, joka sisältää viherlipeää, pestään vedellä 26 vaiheessa E, jolloin saadaan heikkoviherli-peää 28 ja vettä sisältävä meesa 27.
Meesan 27 kuiva-ainepitoisuus nostetaan vaiheessa F syrjäyttämällä ilmaa 29 sen läpi niin, että suurin osa sen sisältämästä vesimäärästä erotetaan virtana 31.
Heikkovalkolipeä 28 ja edellä mainittu vesivirta 31 yhdistetään virraksi 32, jota käytetään vaiheessa H, jossa soodakattilasta tuleva sula 38 liuotetaan.
Muodostettu viherlipeä 39 viedään vaiheeseen I, jossa sen sisältämät epäpuhtaudet 42 poistetaan ja pestään vedellä 40 ja josta puhdas viherlipeä 41 viedään edellä mainittuun vaiheeseen D.
s 73755
Osa 35 pestyä ja kuivattua meesaa 30 vaiheesta F sekoitetaan vaikolipeiden 13, 17 ja 21 osan 14 kanssa vaiheessa J, jossa tehdään lietettä 11 esipetiä 12 varten.
Toinen osa 36 vaiheen F meesasta 30 sekoitetaan poltetun kalkin 37 kanssa ja seos sammutetaan vaikolipeiden 17 ja 21 osalla 18 vaiheessa K, jossa muodostuu liete 15 joka käytetään edellä mainitussa vaiheessa B.
Loppuosa 33 kuivatusta meesasta 30 viedään meesauuniin G, jossa se poltetaan kalkiksi 37 ja hiilidioksidiksi 38.
Valmista valkolipeää poistetaan virtana 22 vaiheen C valkoli- peävirrasta 21.
Koska kaikinsammutus on eksoterminen reaktio, tulee sammutus-vaiheessa K syntyvän lietteen 15 lämpötila korkeammaksi kuin siinä käytetyn valkolipeän 18 lämpötila. Mikäli halutaan käyttää tätä sammutus1ämpöä, jotta valmistetulle valkolipeäl-le saataisiin mahdollisimman korkea lämpötila, mutta silti halutaan pitää prosessivaiheet A-F suhteellisen matalassa lämpötilassa, voidaan esimerkiksi kuviossa 2 kaavamaisesti esitetyllä lämmönsiirtojärjestelmällä siirtää lämpöä liete-virrasta 15 valmistettuun valkolipeään 22.
Sammutuksesta K tuleva liete 15 viedään kahteen tai useampaan paisunta-astiaan 19, joissa yllä pidetään painetta, joka on matalampi kuin vastaava lietteen 15 kiehumapistettä vastaava paine, niin että sen lämpötila laskee ja syntyneellä pai-suntahöyryllä 23 lämmitetään tuorevalkolipeää 22 joko suorasti tai epäsuorasti lämmönvaihtimella.
Höyry 23' viimeisestä paisunta-astiasta 19 lauhdutetaan vedellä 26, jonka lämpötila näin ollen nousee. Tätä lämmitettyä vettä 26 voidaan sitten käyttää meesan pesussa vaiheessa E (kuvio 1}.
9 73755 Säätämällä painetta lietteen viimeisessä paisuntavaiheessa esimerkiksi vakuumipumpun ja käytetyn jäähdytysveden lämpötilan ja määrän avulla, säädetään vaiheessa B (kuvio 1) käytetyn lietteen lämpötilaa ja näin ollen syrjäytyskaustisoinnin lämpötilaa .
Tällä lämmönsiirtojärjestelmällä on mahdollista tuottaa vales kolipeää, jonka lämpötila on jopa yli 100 C ja siltikin pitää lämpötila kaustisointivaiheessa hyvinkin matalana, esi- o merkiksi 60 - 70 C.
Nykyisillä kaustisointimonetelmi1la kaustisointinopeus on verrattain hidas, varsinkin jos lämpötila on materia. Kuvio 3 kaustisointiasteen kaustisointiajän ja -lämpötilan funktiona.
Keksinnön mukaisella menetelmällä on suoritettu kokeita o 25 C:n lämpötilassa. Alle 10 minuutin syrjäytyskausti-soinnilla saavutettiin kaustisointiaste, joka vastasi likimain kaustisointiastetta tasapainotilanteessa, eli noin 85 %:n kaustisointiastetta valkolipeän alkalikonsentraatiolla 110 g akt. alkali/litra laskettuna natriumoksidina.
Kuten kuviosta 3 ilmenee, on konventionaalisessa kaustisoin-tiprosessissa sen alkuvaiheessa eli heti kalkin sammutuksen jälkeen, kaustisointinopeus hitaampi kuin mitä se on jonkin ajan kuluttua (kaustisointinopeus on kuviossa 3 käyrän deri- .... o raetta) . SsinerkKSJ lämpötilassa 45 C saavutetaan maksiminopeus vasta noin kahden tunnin kuluttua. Tätä ilmiötä ei voida selittää muuten kuin että kaustisoinnin alkuvaiheessa kalsiumkarbonaattikiteytys on kaustisointitapahtuman rajoittava osatapahtuma. Syy tähän on se, että liuoksen on oltava hyvin ylikylläinen kalsiumkarbonaatin suhteen, ennenkuin se alkaa kiteytyä, koska alussa on hyvin vähän ns. emäkiteitä, joiden päälle kaisiumkarbonaatti voisi saostua. Lisäämällä kalsiumkarbonaattia tai mensaa viher1ipeään konventionaalisessa kaust .iso inn i s sr. voidaan nopeuttaa kaustisoinria , varsinkin sen ai <u vr rh ; V s so . Li s a'· n·, t tavalla saavutetaan myös se 10 73755 etu, että syntynyt kalsiumkarbonaatti eli meesa tulee isompi-kiteiseksi, joten valkolipeän selkeytys tai suodatus tulee helpommaksi ja nopeammaksi. Saatu valkolipeä on puhtaampaa, sekä saatu meesa on helpommin pestävää ja puhtaampaa.
Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan seuraavia etuja: - On mahdollista saada valkolipeää, jonka aktiivialkalikon-sentraatio on korkeampi kuin nykyisillä kaustisointimenetel-millä ja näin ollen esimerkiksi sellunkeittoprosessin lämmön-kulutus pienenee ja kemikaalien regenerointiprosessin kemi-kaalikuorma alenee. Haihduttamon ja meesauunin lämmönkulutuk-set pienenevät, samoin kemikaalihäviöt.
- Saadaan puhtaampaa valkolipeää ja sen kautta pienenevät mm. inkrustien aiheuttamat ongelmat.
- Pienempi tilantarve ja pienemmät investointikustannukset.
- Helppo säädettävyys.
il
Claims (3)
1. Menetelmä aikaiikarbonaattipitoisen vesiliuoksen kausti-soimiseksi kalsiumoksidilla ja/tai -hydroksidilla saattamalla aikaiikarbonaattipitoinen vesiliuos kosketukseen kalsiumoksi-din ja/tai -hydroksidin kanssa ja erottamalla kaustisoinnissa syntynyt alkalihydroksidiliuos kalsiumkarbonaattisakasta, tunnettu siitä, että alkalikarbonaattipitoinen vesi-liuos johdetaan petin läpi joka on muodostettu sekoittamalla kalsiumoksidi ja kalsiumkarbonaatti jo kaustisoituun alkali-liuokseen sekä poistamalla ylimääräistä alkaliliuosta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet- t u siitä, että alkalikarbonaattipitoinen vesiliuos johdetaan kalsiumoksidista (kalsiumhydroxidista) ja kalsiumkarbonaatista muodostetun petin läpi ainakin kahdessa vaiheessa niin, että ensimmäiseen vaiheeseen johdetaan toisesta vaiheesta syrjäytetty osittain kaustisoitu vesiliuos jonka karbonaattimooli-määrä on pienempi kuin petin kalsiumhydroksiidin ja -oksiidin yhteismoolimäärä ennen syrjäytystä ja viimeiseen vaiheeseen johdetaan vesiliuos jonka karbonaattimoolimäärä on suurempi kuin petin kalsiumhydroksidin ja -oksidin yhteismoolimäärä ennen syrjäytystä.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että alkalikarbonaattipitoinen vesiliuos johdetaan kalsiumhydroksidista ja kalsiumkarbonaattiemä-kiteistä muodostetun petin läpi ja sen alla olevan kalsium-karbonaattiemäkidepetin läpi.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI854628A FI73755C (fi) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. |
| JP61506287A JPS63502102A (ja) | 1985-11-22 | 1986-11-21 | アルカリ炭質水溶液の苛性化方法 |
| PCT/FI1986/000131 WO1987003314A1 (en) | 1985-11-22 | 1986-11-21 | A process for causticizing of an aqueous solution containing alkali carbonate |
| US07/128,652 US4894217A (en) | 1985-11-22 | 1986-11-21 | Process for causticizing of an aqueous solution containing alkali carbonate |
| SE8702919A SE8702919D0 (sv) | 1985-11-22 | 1987-07-20 | Forfarande for kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenlosning |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI854628 | 1985-11-22 | ||
| FI854628A FI73755C (fi) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI854628A0 FI854628A0 (fi) | 1985-11-22 |
| FI854628A FI854628A (fi) | 1987-05-23 |
| FI73755B true FI73755B (fi) | 1987-07-31 |
| FI73755C FI73755C (fi) | 1987-11-09 |
Family
ID=8521731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI854628A FI73755C (fi) | 1985-11-22 | 1985-11-22 | Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4894217A (fi) |
| JP (1) | JPS63502102A (fi) |
| FI (1) | FI73755C (fi) |
| SE (1) | SE8702919D0 (fi) |
| WO (1) | WO1987003314A1 (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE460728B (sv) * | 1988-11-17 | 1989-11-13 | Smidth & Co As F L | Foerfarande och anlaeggning vid behandling av mesa |
| ES2175072T3 (es) * | 1995-09-20 | 2002-11-16 | Chemical Lime Ltd | Metodo de fabricacion de carbonato de calcio de alta pureza. |
| US6190633B1 (en) * | 1996-12-09 | 2001-02-20 | Nippon Paper Industries Co., Ltd. | Process for preparing calcium carbonate |
| WO2000068496A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Kvaerner Pulping Ab | Feeding device and process and feeding system which utilise the feeding device |
| US6251356B1 (en) | 1999-07-21 | 2001-06-26 | G. R. International, Inc. | High speed manufacturing process for precipitated calcium carbonate employing sequential perssure carbonation |
| US6387348B1 (en) * | 2000-01-12 | 2002-05-14 | The Boc Group, Inc. | Method for treating spent caustic streams |
| JP3808263B2 (ja) * | 2000-01-18 | 2006-08-09 | 日本製紙株式会社 | 炭酸カルシウムの製造方法 |
| US7048900B2 (en) * | 2001-01-31 | 2006-05-23 | G.R. International, Inc. | Method and apparatus for production of precipitated calcium carbonate and silicate compounds in common process equipment |
| US8728428B1 (en) | 2013-03-13 | 2014-05-20 | Carbon Engineering Limited Partnership | Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates |
| US9637393B2 (en) | 2014-05-19 | 2017-05-02 | Carbon Engineering Limited Partnership | Recovering a caustic solution via calcium carbonate crystal aggregates |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1754208A (en) * | 1926-10-20 | 1930-04-08 | Bradley Mckeefe Corp | Production of cooking liquor which contains sodium hydroxide |
| US2211908A (en) * | 1937-11-18 | 1940-08-20 | Mead Corp | Manufacture of caustic soda and calcium carbonate |
| US2287886A (en) * | 1940-05-17 | 1942-06-30 | William P Kellett | Container ship |
| US2552183A (en) * | 1945-04-07 | 1951-05-08 | Dorr Co | Two-stage causticizing |
| US3268388A (en) * | 1963-08-20 | 1966-08-23 | Glatfelter Co P H | Manufacture of calcium carbonate |
| US4668342A (en) * | 1985-12-03 | 1987-05-26 | Canadian Patents And Development Ltd. | Recausticizing kraft green liquor |
-
1985
- 1985-11-22 FI FI854628A patent/FI73755C/fi not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-11-21 WO PCT/FI1986/000131 patent/WO1987003314A1/en unknown
- 1986-11-21 JP JP61506287A patent/JPS63502102A/ja active Pending
- 1986-11-21 US US07/128,652 patent/US4894217A/en not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-07-20 SE SE8702919A patent/SE8702919D0/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8702919L (sv) | 1987-07-20 |
| US4894217A (en) | 1990-01-16 |
| SE8702919D0 (sv) | 1987-07-20 |
| JPS63502102A (ja) | 1988-08-18 |
| FI854628A (fi) | 1987-05-23 |
| WO1987003314A1 (en) | 1987-06-04 |
| FI854628A0 (fi) | 1985-11-22 |
| FI73755C (fi) | 1987-11-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI73755B (fi) | Foerfarande foer kausticering av en alkalikarbonathaltig vattenloesning. | |
| CA1258961A (en) | PROCESS FOR PRODUCING .alpha.-FORM GYPSUM HEMIHYDRATE | |
| US4668342A (en) | Recausticizing kraft green liquor | |
| CN105858692A (zh) | 一种石灰法处理硫酸镁及亚硫酸镁废水的方法 | |
| KR100483685B1 (ko) | 바이어 부식방법 | |
| US5340547A (en) | Clear liquor scrubbing magnesium-enhanced lime flue gas desulfurization system | |
| US4263261A (en) | Method for the removal of impurities from sodium aluminate solution | |
| WO1997003245A1 (en) | Method of separating impurities from lime and lime sludge and a method of causticizing green liquor containing impurities, such as silicon, in two stages | |
| US4093508A (en) | Process for recovering chemicals from the waste liquors of sulfate cellulose digestion and the waste waters of bleaching | |
| US4100264A (en) | Process for the preparation of calcium carbonate for use in fluorescent lamp phosphors | |
| US5607548A (en) | Process for dividing the sulphide content of the green liquor for the production of white liquors having high and low sulphidity | |
| CA1279157C (en) | Process for causticizing of an aqueous solution containing alkali carbonate | |
| US4443416A (en) | Purification of bayer process liquors | |
| FR2544353B1 (fr) | Traitement des liqueurs entrant dans le cycle de caustification du procede kraft en vue de l'utilisation ulterieure du carbonate de calcium | |
| KR0147927B1 (ko) | 이수석고의 제조방법 | |
| FI98226C (fi) | Menetelmä natriumkarbonaatin käsittelemiseksi | |
| SU967954A1 (ru) | Способ получени окиси магни | |
| SU950187A3 (ru) | Способ извлечени двуокиси серы из отход щих газов | |
| SU1623959A1 (ru) | Способ получени сульфида сурьмы (У) | |
| JPS59173100A (ja) | サツカロ−スの回収方法 | |
| JPH09122440A (ja) | 純粋な亜硫酸マグネシウム生成物の生成をともなう二酸化イオウスクラビング方法 | |
| US2856319A (en) | Sugar refining with magnesium carbonate polyhydrate from recarbonated dolomite, magnesite and the like | |
| EP0089163A2 (en) | Method of reducing the calcium concentration of aqueous solutions | |
| SU696082A1 (ru) | Способ регенерации отработанных сульфитных щелоков на магниевом основании производства целлюлозы | |
| CA1148331A (en) | Method of removing sulfur dioxide |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: EKONO OY |