FI78748C - Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. - Google Patents
Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. Download PDFInfo
- Publication number
- FI78748C FI78748C FI880245A FI880245A FI78748C FI 78748 C FI78748 C FI 78748C FI 880245 A FI880245 A FI 880245A FI 880245 A FI880245 A FI 880245A FI 78748 C FI78748 C FI 78748C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- melt
- carbon
- sodium
- sodium carbonate
- reactor
- Prior art date
Links
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 72
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 69
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 38
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 20
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 4
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 3
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 3
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000033444 hydroxylation Effects 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Paper (AREA)
Description
Menetelmä ja laite kemikaalien talteenottamiseksi massajäte- lipeän poltosta peräisin olevasta natriumkarbonaattipitoisesta sulatteesta 1 78748 Tämä keksintö kohdistuu menetelmään massajätelipeän poltosta peräisin olevan natriumkarbonaattipitoisen sulatteen sisältämien kemikaalien ottamiseksi talteen. Erityisesti tämä keksintö kohdistuu menetelmään edellä mainitun sulatteen pelkistämiseksi hiilellä, kuumentamalla ja samalla sekoittamalla natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja hiilen seosta reak-tiovyöhykkeessä ja poistamalla siitä natriumoksidia sisältävää sulatuotetta.
Riittävään kuiva-ainepitoisuuteen väkevöityä mustalipeää poltetaan tarkoin valvotuissa palamisolosuhteissa lämmön ja mus-talipeän sisältämien kemikaalien ottamiseksi talteen sellaisessa muodossa, että ne seuraavissa käsittelyvaiheissa voidaan muuttaa uudelleen keittoon kelpaaviksi. Polton aikana mustalipeän sisältämä haihduttamossa jäljelle jäänyt vesi haihtuu ja mustalipeän sisältämä orgaaninen aines saa palaa, kun taas epäorgaaninen aines vapautuu ja valutetaan sulatteena pois tulipesän pohjasta. Mustalipeän poltosta soodakattilassa saadaan natriumsulfidia ja natriumkarbonaattia sisältävä sulate, joka tavallisesti on liuotettu meesan pesusta saatuun laihaan valkolipeään, jolloin saadaan viherlipeää, joka on natriumkarbonaatin ja natriumsulfidin vesiliuosta. Tällaista viherlipeää ei kuitenkaan voida käyttää selluloosamas-sakeittoon vaan sen sisältämä natriumkarbonaatti on ensin kaustisoimalla muutettava natriumhydroksidiksi. Viherlipeän sisältämä natriumsulfidi ei reagoi kaustisoinnissa käytetyn kalsiumhydroksidin kanssa vaan kaustisoinnin tuloksena saadaan natriumhydroksidia ja natriumsulfidia sisältävä vesiliuos, jota nimitetään valkolipeäksi.
2 78748
Kaustisoinnissa saostunut kalsiumkarbonaatti on kuitenkin regeneroitava polttamalla se nk. meesauunissa kalsiumoksidiksi, josta veteen liettämällä saadaan uudestaan kalsiumhydroksidia.
Tässä nykyisin käytössä olevassa tavanomaisessa menetelmässä on useita epäkohtia. Ensinnäkin saadun natriumhydroksidi-liuoksen väkevyys on suhteellisen alhainen kuten myös kausti-sointihyötysuhde minkä lisäksi kaustisoinnista saatu kalsium-karbonaatti on regeneroitava uudestaan kalsiumhydroksidiksi, mikä lisää menetelmän kustannuksia.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada menetelmä mustalipeän poltosta saadun sulatteen natriumkarbonaatin pelkistämiseksi suoraan natriumhydroksidiksi, jonka avulla saadaan hyvin väkevää natriumhydroksidiliuosta ilman kaustisointia ja siihen liittyvää meesanpolttoa.
SE-kuulutusjulkaisusta 392 927 tunnetaan menetelmä natrium-hydroksidin ottamiseksi talteen selluloosapitoisen aineen keitosta tai valkaisusta saadusta jätelipeästä. Tässä menetelmässä väkevöityyn lipeään sekoitetaan rauta(3)oksidia, minkä jälkeen seos poltetaan sulatteen muodostamiseksi, joka valutetaan kuumaan veteen natriumhydroksidiliuoksen ja rau-ta(3)oksidisakan muodostamiseksi, jota rauta(3)oksidia voidaan käyttää uudestaan natriumkarbonaatin pelkistämiseksi natriumhydroksidiksi.
Tällä menetelmällä saadaan natriumhydroksidi suoraan otetuksi talteen jätelipeästä, mutta sen epäkohtana on että se soveltuu ainoastaan sellaisille Upeille, joissa ei ole olennaisia määriä rikkiyhdisteitä. Tätä menetelmää ei näin ollen voida käyttää sulfaatti- ja sulfiittimassakeitoista saaduille jäte-lipeille.
3 78748
Tunnetaan myös erilaisia menetelmiä mustalipeän tai sen poltosta soodakattilasta saadun sulatteen kaasuunnuttamiseksi plasmageneraattorilla pelkistävissä olosuhteissa natriumkarbonaatin hajottamiseksi suoraan yksiatomiseksi natriumiksi ja hiilimonoksidiksi, joka natriumkaasuja jäähdytettäessä muodostaa natriumhydroksidia ja natriumsulfidia kun taas natriumkarbonaatin muodostumista pyritään välttämään kaasun koostumusta säätelemällä.
SE-kuulutusjulkaisussa 448 007 on esitetty yllä mainittua tyyppiä oleva menetelmä, jossa massa ja jätelipeä ensin saatetaan alttiiksi pyrolyysille matalassa lämpötilassa, minkä jälkeen näin saatu natriumkarbonaattia ja hiiltä sisältävä seos syötetään kaasuunnuttamisreaktoriin, josta saadaan natriumhydroksidia, natriumsulfidia ja hieman natriumkarbonaattia sisältävä sula ja kaasua, joka sisältää mm. vetyä ja hiilimonoksidia, jota voidaan polttaa lämmön talteenottamiseksi.
SE-kuulutusjulkaisun 447 400 mukaisessa menetelmässä mustali-peä syötetään soodakattilaan, mutta osa mustalipeästä kaa-suunnetaan ensin plasmageneraattorilla ja syötetään vasta sitten soodakattilaan.
FI-patenttihakemuksen 853 789 mukaisessa menetelmässä musta-lipeää, höyryä ja hiiltä tai happea hajotetaan plasmageneraattorilla ja syötetään reaktiovyöhykkeeseen jossa ylläpide- o tään vähintään 1100 C:n lämpötila minkä jälkeen pääasiallisesti natriumsulfidia sisältävä sulate erotetaan kaasuista, . o jotka saatetaan alttiiksi pikajäähdytykselle alle 950 C:n lämpötilan, jolloin saadaan pääasiallisesti natriumhydroksidia sisältävää vesiliuosta sekä vetyä ja hiilimonoksidia sisältävää kaasua.
Yllä mainituissa menetelmissä natriumkarbonaatin hajotus suoritetaan kaasufaasissa käyttäen suurienergistä plasmagene-raattoria. Tällaisen plasmageneraattorin käyttö on kuitenkin 4 78748 hankalaa, se vaatii paljon energiaa ja saadun kaasufaasin koostumuksen säätö ja sen jäähdyttäminen niin, ettei natrium-karbonaattia muodostu uudestaan, on osoittautunut vaikeaksi. Kaasufaasissa esiintyy suuria määriä pelkistäviä komponentteja, jotka pyrkivät reagoimaan natriumin ja sen yhdisteiden kanssa muodostaen natriumkarbonaattia ennen kuin kaasut on saatu jäähtymään korkeasta kaasuunnuttamislämpötilasta niin alhaiseen lämpötilaan, että näitä reaktioita ei enää olennaisesti tapahdu.
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epäkohdat ja aikaansaada menetelmä soodakattilasta saadun sulatteen sisältämän natriumkarbonaatin pelkistämiseksi suoraan sulafaasissa natriumoksidiksi entistä huomattavasti alemmassa lämpötilassa. Keksinnön mukaisessa menetelmässä ei tarvita mitään kallista ja hankalaa plasmageneraattoria eikä kaasujen pikajäähdytystä natriumkarbonaatin takaisinmuodostu-misen estämiseksi.
SU-patenttijulkaisusta 48264 tunnetaan menetelmä alkalimetal-lien oksidien ottamiseksi talteen niiden karbonaateista hiilellä ja vedyllä, jolloin samalla saadaan hiilimonoksidia ja vetyä, joka tässä tapauksessa on inerttikaasu. Tässä menetelmässä hiiltä ja vetyä tai niitä sisältäviä kaasuja syötetään alkalikarbonaattisulatteeseen alkalikarbonaattien pelkistämiseksi oksideiksi. Patenttijulkaisussa ei ole kuitenkaan esitetty mitään teknillisesti ja taloudellisesti käyttökelpoista menetelmää. Suoritetuissa kokeissa on nimittäin havaittu että syntynyt alkalimetallioksidi hyvin helposti reagoi takaisin alkalimetallikarbonaatiksi, minkä lisäksi syntynyt alkalimetallioksidi on erittäin haihtuvaa niissä korkeissa lämpötiloissa, joita tarvitaan natriumoksidin pitämiseksi sulana. Pelkistysreaktio on lisäksi endoterminen vaatien runsaasti lämpöä.
5 78748
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada teknillisesti ja taloudellisesti käyttökelpoinen menetelmä ja laite soodakattilasta peräisin olevan sulatteen sisältämän natriumkarbonaatin pelkistämiseksi suoraan sulafaa-sissa natriumoksidiksi ja mahdollisesti -hydroksidiksi kuumentamalla ja samalla sekoittamalla natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja hiilen seosta reaktiovyöhykkeessä ja poistamalla siitä natriumoksidia ja mahdollisesti -hydroksidia sisältävää sulaa. Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä ja laitteessa reaktio-olosuhteita valvotaan tehokkaasti niin, että syntynyt natriumhydroksidi ja -oksidi eivät pääse reagoimaan takaisin natriumkarbonaatiksi minkä lisäksi syntyneen natriumoksidin haihtuminen on tehokkaasti estetty. Keksinnön tarkoituksena on paitsi pelkistää natriumkarbonaattia suurella saannolla natriumoksidiksi ja -hydroksidiksi myös aikaansaada lämpötaloudellisesti edullinen prosessi, joka toimii yllättävän alhaisissa lämpötiloissa.
Esillä oleva keksintö kohdistuu näin ollen menetelmään massa-jätelipeän poltosta peräisin olevan natriumkarbonaattipitoisen sulatteen pelkistämiseksi hiilellä kuumentamalla ja samalla sekoittamalla natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja hiilen seosta reaktiovyöhykkeessä ja poistamalla siitä natriumoksidia sisältävää ja mahdollisesti -hydroksidia sisältävää sulatuo-tetta. Keksinnön mukaan reaktiovyöhykkeessä olevaa sulaa kuumennetaan johtamalla sulan läpi suurienergistä vaihtovirtaa.
Keksinnön mukaan käytetään pelkistysaineena jauhemaista hiiltä, jota syötetään reaktiovyöhykkeeseen joko erikseen tai suspensiona pelkistettävän natriumkarbonaattipitoisen sulatteen kanssa. Pelkistysaineena käytetty hiili saadaan edulli- 6 78748 sesti aikaan polttamalla mustalipeää epätäydellisestä niin, että siihen jää olennaisia määriä hiiltä jäljelle, jolloin reaktiovyöhykkeeseen syötetään mustalipeän pyrolyysistä peräisin olevaa sulatetta.
Esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä edellyttää reak-tiovyöhykkeessä olevan sulan sekoitusta. Tämä sekoitusvaikutus voidaan aikaansaada esim. suihkuttamalla natriumkarbonaatti-pitoista sulatetta ja hiiltä reaktiovyöhykkeessä olevan sulan pinnan alle. Vaihtoehtoisesti tai sen lisäksi voidaan käyttää erillistä sekoitinta.
Lämmön tuomiseksi reaktiovyöhykkeessä olevaan sulaan johdetaan sen läpi suurienergistä vaihtovirtaa, esim. elektrodeilla, jotka on upotettu sulaan. Reaktiovyöhykkeessä olevaa sulaa pidetään näin lämpötilassa 1100-1600 K, edullisesti 1200-1400 K.
Ainakin osaan pelkistysreaktiovyohykkeestä poistetusta sula-tuotteesta voidaan syöttää vesihöyryä natriumoksidin muuttamiseksi natriumhydroksidiksi ja lämmön kehittämiseksi, minkä jälkeen ainakin osa tästä sulatuotteesta välittömästi palautetaan pelkistysreaktiovyöhykkeeseen siihen syötetyn sulatteen pitämiseksi kuumana ja sulassa olotilassa. Tällä tavoin voidaan tyydyttää suurin piirtein puolet natriumkarbonaatin pelkistämisen vaatimasta lämmöstä. Lisäksi muodostunut natrium-hydroksidi paitsi alentaa sulatteen sulamispistettä myös estää muodostunutta natriumoksidia ja natriumia haihtumasta.
Soodakattilasta tuleva natriumkarbonaattipitoinen sulate reagoi siihen suspendoidun tai siihen pyrolyysillä muodostetun hiilen kanssa pelkistysreaktiovyöhykkeessä natriumoksidiksi ja hiilimonoksidikaasuksi seuraavan reaktioyhtälön (A) mukaisesti 7 78748
Na CO + C + Q = Na O + 2CO 1" (A) 2 3 2 jossa Q on reaktion vaatima lämpö.
Vapautunut hiilimonoksidikaasu nousee sulan pintaa kohti ja poistuu sulasta, mikä pyrkii siirtämään reaktiotasapainoa toiseen suuntaan natriumoksidia kohti. Tämä reaktio on endoterminen ja olisi edullista, että reaktiossa vapautunut hiilimonoksidi voitaisiin polttaa lämmön tuomiseksi sulatteeseen. Tämä ei kuitenkaan ole mahdollista koska poltossa syntynyt hiilidioksidi reagoi välittömästi natriumoksidin kanssa takaisin natriumkarbonaatiksi. Esillä olevan keksinnön mukaisesti tämä ongelma on ratkaistu sillä, että pelkistysreaktio-vyöhykkeessä oleva sula pidetään kuumana johtamalla sen läpi suurienergistä vaihtovirtaa sulaan upotetuilla elektrodeilla. Tällä tavoin ainakin osa reaktion (A) vaatimasta lämmöstä Q voidaan tyydyttää sähkövirran avulla.
Reaktiossa syntynyttä hiilimonoksidikaasua ei siten tarvitse polttaa sulan yläpuolella, vaan kaasu otetaan talteen käytettäväksi muualla, esim. raaka-aineena kemiallisissa reaktioissa tai polttoaineena lämmön kehittämiseksi.
Keksinnön suositussa suoritusmuodossa ainakin osaan pelkistysreaktion (A) tuloksena saadusta natriumoksidisulasta sekoitetaan vesihöyryä reaktion (B) aikaansaamiseksi
Na O + H 0 - 2NaOH + Q (B) 2 2 2 Tämä reaktio (B) suoritetaan edullisesti erillisessä, mutta pelkistysreaktiovyöhykkeen kanssa sulayhteydessä olevassa vyöhykkeessä. Reaktio (B) on eksoterminen, joten palauttaman osa reaktion (B) tuloksena saadusta kuumasta sulasta takaisin pelkistysreaktiovyöhykkeeseen voidaan osa pelkistysreaktion (A) lämmöntarpeesta 0 tyydyttää reaktion (B) reaktiolämmön 8 78748 Q avulla, eli Q = Q + O .
2 12
Reaktiossa (B) muodostuu siis natriumhydroksidia, joka alentaa sulatteen sulamislämpötilaa, jolloin pelkistysreaktio (A) voidaan suorittaa alemmassa lämpötilassa ilman että sula jähmettyy. Lisäksi syntynyt natriumhydroksidi estää muutoin helposti haihtuvaa natriumoksidia ja natriumia poistumasta sulasta.
Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää poikkileikattua pystykuvantoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi tarkoitetusta reaktorista.
Piirustuksessa on reaktori yleisesti merkitty viitenumerolla 1. Reaktorin 1 seinämässä on tulojohto 2 mustalipeän poltosta peräisin olevan natriumkarbonaatti- ja natriumsulfidipitoisen sulatteen ja hiilen suspension syöttämiseksi reaktoriin 1 sekä sulatteeseen upotettuja elektrodeja 3 suurienergisen vaihtovirran johtamiseksi sulatteen läpi tämän kuumentamiseksi. Sulatetta ja hiiltä syötetään putkijohdosta 2 reaktoriin sellaisella nopeudella, että sulassa syntyy pyörteilyä sekoitus-vaikutuksen aikaansaamiseksi. Tämän lisäksi voidaan reaktori 1 varustaa sen pohjaan asennetulla erillisellä sekoittimella 8. Reaktorin 1 pohjassa on myös poistojohto 5 pääasiallisesti natriumhydroksidia ja natriumsulfidia sisältävän sulatuotteen poistamiseksi reaktorista. Lisäksi reaktorin 1 yläosassa on poistojohto 9 CO-kaasujen poistamiseksi reaktorista 1.
Reaktori 1 on keksinnön mukaisesti jaettu kahteen toistensa kanssa sulayhteydessä olevaan osaan 6 ja 7. Jako on suoritettu väliseinämällä 10, joka ulottuu ylhäältä alaspäin päättyen jonkin matkaa reaktorin 1 pohjasta 11, niin että pelkistys-reaktiovyöhykkeessä A muodostunutta natriumoksidipitoista sulaa pääsee virtaamaan osasta 6 välisenämän 10 alareunan alta osaan 7, johon syötetään vesihöyryä 4 natriumhydroksidin muo- 9 78748 dostamiseksi hydroksylointivyöhykkeessä B osassa 7. Hydroly-sointivyöhykkeessä B kehittyy myös lämpöä, jota käytetään hyväksi pelkistysreaktiovyöhykkeessä A palauttamalla osa kuumasta natriumhydroksidisulasta osasta 7 osaan 6, kuten nuolilla on esitetty. Sulan sekoitus ja kierrätys suoritetaan osaan 7 sovitetulla sekoittimella ja loppuosa natriumhydroksidisulasta poistetaan osaan 7 alaosasta reaktorin 1 pohjasta 11.
Elektrodit 3 on sovitettu ulottumaan suljetun osan 6 yiäsei-nämän 12 läpi sulaan ja osan 6 suljetusta kaasutilasta poistetaan CO-kaasua 9 osan 6 yläseinämän 12 kautta.
Reaktorin 1 osan 6 muoto voi vaihdella laajoissa rajoissa, mutta on edullisesti sylinterimäinen, jolloin tulojohto 2 edullisesti on yhdistetty tangentiaalisesti osan 6 sylinteri-mäiseen sivuseinämään syklonityyppisen sekoitusvaikutuksen aikaansaamiseksi pelkistysreaktiovyöhykkeeseen A. Pyörrevai-kutus edesauttaa CO-kaasujen poistumista sulasta, s.o. sulan kartiomaisesti alaspäin supistuvan pinnan keskikohdasta. Elektrodit 3 on tällöin edullisesti muotoiltu siten, että niiden virtausvastus on mahdollisimman pieni.
Claims (6)
1. Menetelmä massajätelipeän poltosta peräisin olevan nat-riumkarbonaattipitoisen sulatteen pelkistämiseksi hiilellä, kuumentamalla ja samalla sekoittamalla natriumkarbonaattipi-toisen sulatteen ja hiilen seosta reaktiovyöhykkeessä ja poistamalla siitä natriumoksidia sisältävää sulatuotetta ja hiilimonoksidikaasua, tunnettu siitä, että ainakin osa pelkistysreaktion vaatimasta lämmöstä synnytetään johtamalla sulan läpi suurienergistä vaihtovirtaa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktiovyöhykkeeseen (A) syötetään (2) pelkistettävän natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja jauhemaisen hiilen suspensiota, edullisesti mustalipeän pyrolyysistä peräisin olevaa sulatetta.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että natriumkarbonaattipitoista sulatetta ja hiiltä suihkutetaan (2) reaktiovyöhykkeessä (A) olevan sulan pinnan alle sekoitusvaikutuksen aikaansaamiseksi.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sula pidetään vaihtovirran avulla lämpötilassa 1100-1600 K, edullisesti 1200-1400 K.
5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osaan sulatuotteesta syötetään (4) vesihöyryä natriumoksidin muuttamiseksi natriumhydroksi-diksi ja lämmön kehittämiseksi, minkä jälkeen ainakin osa tästä kuumasta natriumhydroksidisulasta välittömästi palautetaan reaktiovyöhykkeeseen (A) lisälämmön antamiseksi ja natriumoksidin aktiviteetin alentamiseksi reaktiovyöhykkeessä (A) .
6. Laite massajätelipeän poltosta peräisin olevan natriumkarbonaattipitoisen sulatteen pelkistämiseksi hiilellä, joka laite muodostuu reaktorista (1), jossa on elimiä pelkistettä- u 78748 vän natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja hienojakoisen hiilen (2) syöttämiseksi reaktoriin (1), sulan pitämiseksi kuumana (3) sekä sekoittamiseksi (8) ja hiilimonoksidikaasun (9) sekä pelkistyneen sulan (5) poistamiseksi reaktorista, tunnettu siitä, että reaktori (1) on väliseinällä (10) jaettu kahteen alaosastaan toistensa kanssa yhtyvään osaan (6, 7), jolloin elimet (2, 9) natriumkarbonaattipitoisen sulatteen ja hienojakoisen hiilen syöttämiseksi ja hiilimonoksidi-kaasun poistamiseksi ja kuumennuseliminä toimivat vaihtovir-taelektrodit (3) on sovitettu ensimmäisen osan (6) yläosaan ja toisen osan (7) yläosaan on sovitettu elimet (4) vesihöyryn syöttämiseksi ensimmäisestä osasta (6) peräisin olevaan natriumoksidipitoiseen sulaan ainakin osan tästä palauttamiseksi ensimmäiseen osaan (6) reaktiossa kuumentuneessa nat-riumhydroksidisulana ja että elimet (8) sulan sekoittamiseksi on sovitettu aikaansaamaan kiertovirtaus molempien osien (6, 7) välillä. i2 78748
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI880245A FI78748C (fi) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI880245 | 1988-01-20 | ||
| FI880245A FI78748C (fi) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI880245A0 FI880245A0 (fi) | 1988-01-20 |
| FI78748B FI78748B (fi) | 1989-05-31 |
| FI78748C true FI78748C (fi) | 1989-09-11 |
Family
ID=8525756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI880245A FI78748C (fi) | 1988-01-20 | 1988-01-20 | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI78748C (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI914587A7 (fi) * | 1991-09-27 | 1993-03-28 | Ahlstroem Oy | Foerfarande foer framstaellning av natriumhydroxid |
-
1988
- 1988-01-20 FI FI880245A patent/FI78748C/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI880245A0 (fi) | 1988-01-20 |
| FI78748B (fi) | 1989-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU1443810A3 (ru) | Способ получени химических веществ из отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы | |
| SE462398B (sv) | Foerfarande foer behandling av avluten fraan en cellulosakokprocess i en ugn i syfte att aatervinna kokkemikalier ur avluten | |
| EP0223821A1 (en) | Process for chemicals and energy recovery. | |
| US3236589A (en) | Method of working up cellulose waste liquor containing sodium and sulfur | |
| US8821686B2 (en) | Method and equipment for treatment of black liquor at pulp mill | |
| FI78748C (fi) | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. | |
| FI80086C (fi) | Kemikalieaotervinning ur massaavlutar. | |
| CA2193516C (en) | Process for washing gas formed by gasifying black liquor | |
| EP2496758B1 (en) | Method and equipment for treatment of black liquor at pulp mill | |
| US20050076568A1 (en) | Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor | |
| FI81139C (fi) | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon svartlut. | |
| FI77277B (fi) | Kemikalieaotervinning av massaavlutar. | |
| FI75614C (fi) | Aotervinningsprocess foer oeverbelastningskraft. | |
| FI95822C (fi) | Soodakattilan tai vastaavan kattilan sulan käsittely | |
| JPH01282117A (ja) | 黒液からの化学成分の回収方法及びその装置 | |
| JPS62162606A (ja) | アルカリ硫黄化合物の熱分解処理方法 | |
| WO2003027384A1 (en) | Method for recovery of pulping chemicals in an alkaline sulphite pulping process and for production of steam | |
| FI122837B (fi) | Menetelmä sellutehtaan kemikaalien talteenotossa | |
| JPH0694637B2 (ja) | 悪臭ガスの処理方法及び装置 | |
| JPS6339715B2 (fi) | ||
| FI96878C (fi) | Menetelmä jätelipeän talteenottokattilan lentotuhkan käsittelemiseksi | |
| JPH0252034B2 (fi) | ||
| WO1993006298A1 (en) | A method of producing sodium hydroxide | |
| EP0977919A1 (en) | Separating alkali metals from gasified black liquor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: TERAESBETONI OY |