FI85994B - SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER UR MASSAAVLUTAR. - Google Patents

SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER UR MASSAAVLUTAR. Download PDF

Info

Publication number
FI85994B
FI85994B FI881088A FI881088A FI85994B FI 85994 B FI85994 B FI 85994B FI 881088 A FI881088 A FI 881088A FI 881088 A FI881088 A FI 881088A FI 85994 B FI85994 B FI 85994B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gas
energy
reactor
sulfur
alkali
Prior art date
Application number
FI881088A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI881088A0 (en
FI881088A (en
Inventor
Sven Santen
Sven Eriksson
Lars Stigsson
Original Assignee
Chemrec 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 Chemrec Ab filed Critical Chemrec Ab
Publication of FI881088A0 publication Critical patent/FI881088A0/en
Publication of FI881088A publication Critical patent/FI881088A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI85994B publication Critical patent/FI85994B/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
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • D21C11/125Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

1 859941 85994

Menetelmä kemikaalien talteenottamlseksi massajäteliemistäMethod for recovering chemicals from pulp broth

Keksintö koskee menetelmää kemikaalien talteenotta-miseksi massajäteliemistä käyttäen samanaikaisesti hyväksi 5 prosessissa vapautuvaa energiaa, jolloin massajäteliemet johdetaan reaktorissa olevaan reaktiovyöhykkeeseen syöttäen samanaikaisesti ulkopuolista, palamisesta riippumatonta lämpöenergiaa, jolloin lämpötilaa ja happipotentiaa-lia vyöhykkeessä säädetään toisistaan riippumatta mainitun 10 lämpöenergian säädetyllä syötöllä, sekä syöttäen happipi-toista kaasua ja/tai hiilipitoista materiaalia.The invention relates to a process for recovering chemicals from pulp effluents, simultaneously utilizing the energy released in the process, wherein the pulp effluents are fed to a reaction zone in the reactor while simultaneously supplying external, combustion-independent thermal energy. another gas and / or carbonaceous material.

Massateollisuudessa pyritään käyttämään energiaa ja kemikaaleja uudelleen niin pitkälle kun mahdollista, sekä taloudellisista että ympäristön suojelullisista syistä.The pulp industry seeks to reuse energy and chemicals as far as possible, for both economic and environmental reasons.

15 Periaatteessa nämä talteenottoprosessit käsittävät neljä osaprosessia, ts. rikki-pelkistys prosessi, prosessi epäorgaanisten tuotteiden erottamiseksi, orgaanisten tuotteiden hapetus-prosessi, jossa vapautuu energiaa, sekä alkalin käsittely käyttökelpoiseen muotoon. Nämä prosessit 20 voidaan suorittaa erillisinä osaprosesseina tai niitä voidaan suorittaa useita yhdessä vaiheessa. Modernissa alkalin talteenottokeittimessä, Tomlinsonin keittimessä, ensimmäiset kolme prosessia suoritetaan yhdessä vaiheessa, kun emäsprosessi suoritetaan tätä seuraavan kaustisointi-25 vaiheen aikana.15 In principle, these recovery processes comprise four sub-processes, i.e. a sulfur reduction process, a process for the separation of inorganic products, an oxidation process of organic products which releases energy, and the treatment of alkali into a usable form. These processes 20 may be performed as separate sub-processes or may be performed in multiple steps. In a modern alkali recovery digester, the Tomlinson digester, the first three processes are performed in one step, while the base process is performed during the subsequent causticization step.

Yleensä soodakattila on se tekijä, joka rajoittaa mahdollisuutta laajentaa ja/tai lisätä massatehtaan kapasiteettia. Soodakattilan kapasiteettia rajoittaa sen kaasun tilavuus, joka virtaa keittimen primäärisen ilmatilan 30 kautta, ilman että se veisi mukanaan liikaa kiintoainetta tai kelluvia partikkeleja. Toinen rajoittava tekijä voi olla höyrypuolen lämpökuorma.In general, a recovery boiler is the factor that limits the possibility of expanding and / or increasing the capacity of a pulp mill. The capacity of the soda boiler is limited by the volume of gas flowing through the primary air space 30 of the digester without entraining too much solids or floating particles. Another limiting factor may be a steam-side heat load.

.·. : Soodakattilaa voi rajoittaa myös kemiallisen tai- • · * ··. teenoton ja palamisen samanaikaisen optimoinnin vaikeus.. ·. : The soda boiler can also be limited by chemical or • · * ··. the difficulty of simultaneously optimizing intake and combustion.

35 Tämä tarkoittaa sitä, että sekä alkalia että rikkiä vapau-tuu tietty määrä kaasufaasiin. Eräs ratkaisu tähän ongel- * ♦ · > ·. ·: i l 2 85994 maan on esitetty SE-patentissa nro 8 302 245-0, jossa koko talteenottoprosessi on jaettu kolmeen vaiheeseen. Prosessi alkaa korkean lämpötilan vaiheella, jossa rikki pelkistetään ja poistetaan sulassa muodossa, jolloin samalla 5 sekä alkali että orgaaninen materiaali kaasuuntuvat. Seu-raavassa vaiheessa alkali kondensoidaan ja muutetaan samalla haluttuun muotoon, ja lopuksi, kolmannessa vaiheessa orgaanisesta osasta peräisin oleva kaasu poltetaan, jolloin syntyy energiaa. Yllä esitetyn menetelmän tarkoituk-10 sena on siis eliminoida myöhempi alkalikäsittely.35 This means that a certain amount of both alkali and sulfur is released into the gas phase. One solution to this problem- * ♦ ·> ·. · 2 85994 countries are disclosed in SE Patent No. 8,302,245-0, in which the entire recovery process is divided into three stages. The process begins with a high temperature step in which sulfur is reduced and removed in molten form, at the same time gassing both the alkali and the organic material. In the next step, the alkali is condensed and at the same time converted to the desired form, and finally, in the third step, the gas from the organic part is burned to generate energy. The purpose of the above method is therefore to eliminate subsequent alkali treatment.

Toinen menetelmä kemikaalien talteenottamiseksi jäteliemistä on esitetty SE-patentissa nro 7 204 304-5. Tässä sulate ja kaasu erotetaan toisistaan esi-reaktorissa ja prosessi on kokonaan riippuvainen osittaisesta palami-15 sesta kehittyneestä energiasta riittävän korkean lämpötilan saavuttamiseksi. Käytännössä tämä aiheuttaa varteenotettavia vaikeuksia. Jos osittainen palaminen on riittämätöntä, on lämpötila liian matala liekin takaamiseksi, kun taas, jos palaminen on liiallista, sekä rikki että 20 alkali poistuvat kaasun mukana.Another method for recovering chemicals from waste liquors is disclosed in SE Patent No. 7,204,304-5. Here, the melt and the gas are separated in the pre-reactor and the process is completely dependent on the partial combustion of the energy generated to achieve a sufficiently high temperature. In practice, this poses considerable difficulties. If partial combustion is insufficient, the temperature is too low to guarantee a flame, whereas if combustion is excessive, both sulfur and 20 alkali are removed with the gas.

Edellä mainitut ongelmat ja vaikeudet voidaan ratkaista esillä olevan keksinnön avulla.The above-mentioned problems and difficulties can be solved by the present invention.

Keksintä koskee menetelmää kemikaalien talteenottamiseksi massajäteliemistä käyttäen samanaikaisesti hyväksi 25 prosessissa vapautuvaa energiaa, jolloin massajäteliemet johdetaan reaktorissa olevaan reaktiovyöhykkeeseen syöttäen samanaikaisesti ulkopuolista, palamisesta riippumatonta lämpöenergiaa, jolloin lämpötilaa ja happipotentiaa-lia vyöhykkeessä säädetään toisistaan riippumatta mainitun 30 lämpöenergian säädetyllä syötöllä, sekä syöttäen happipi-toista kaasua ja/tai hiilipitoista materiaalia. Menetelmälle on tunnusomaista, että reaktorissa ylläpidetään 900-1100 °C lämpötila ja happipotentiaalia säädetään hap-pipitoisen kaasun ja/tai hiilipitoisen materiaalin sääde-35 tyllä syötöllä, jolloin massajäteliemessä oleva rikki pel-· kistyy ja oleellisesti kaikki alkali ja rikki sitoutuu - sulaan faasiin, joka erotetaan kaasufaasista.The invention relates to a process for recovering chemicals from pulp effluents simultaneously utilizing the energy released in the process, wherein the pulp effluents are fed to a reaction zone in the reactor while simultaneously supplying external, combustion-independent thermal energy. and / or carbonaceous material. The process is characterized in that the temperature in the reactor is maintained at 900-1100 ° C and the oxygen potential is adjusted by a controlled supply of oxygen-containing gas and / or carbonaceous material, whereby sulfur in the pulp broth is reduced and substantially all alkali and sulfur are bound to the molten phase, which is separated from the gas phase.

3 859943 85994

Esillä olevan keksinnön mukaisesti talteenottopro-sessi jaetaan kolmeen eri vaiheeseen. Ensimmäisen vaiheen aikana rikki pelkistetään ja poistetaan jäteliemen epäorgaanisen osan kanssa sulassa faasissa samalla kun orgaani-5 nen osa kaasuuntuu. Tämä vaihe optimoidaan mahdollisimman täydellisen rikin ja alkalin erottumisen aikaansaamiseksi. Toisen vaiheen aikana poltetaan kaasu energian muodostamiseksi. Tämä voidaan toteuttaa usealla eri tavalla ja useaan eri tarkoitukseen, mutta sen ollessa talteenotto-10 vaiheesta kokonaan erillään, voidaan se optimoida helposti erikseen. Kolmas vaihe on konventionaalinen alkalin muuttaminen haluttuun muotoon.According to the present invention, the recovery process is divided into three different steps. During the first stage, the sulfur is reduced and removed with the inorganic part of the waste liquor in the molten phase while the organic part is gasified. This step is optimized to achieve the most complete separation of sulfur and alkali possible. During the second stage, the gas is burned to generate energy. This can be accomplished in a number of different ways and for a variety of purposes, but being completely separate from the recovery step 10, it can be easily optimized separately. The third step is the conventional conversion of the alkali to the desired form.

Syötettävä kaasu on sopivasti ilma ja muodostaa kantajan reaktoriin syötettävälle ulkopuoliselle lämpö-15 energialle.The gas to be fed is suitably air and forms a carrier for the external heat energy to be fed to the reactor.

Vaihtoehtoisesti ulkopuolinen energia lisätään run-sasenergisenä kaasuna, joka on kuumennettu plasmageneraat-torissa.Alternatively, the external energy is added as a high-energy gas heated in a plasma generator.

Sopivasti 96-100 % kaikesta alkalista ja rikistä 20 sitoutuu sulaan faasiin.Suitably 96-100% of all alkali and sulfur 20 binds to the molten phase.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä, samoin kun SE-patentissa nro 8 302 245-9 kuvatussa menetelmässä, käytetään palamisesta riippumatonta energianlähdettä, joka siis mahdollistaa aikaisemmin SE-patentissa nro 7 204 304-5 25 kuvatussa menetelmässä esiintyvien ongelmien poistamisen.The process according to the invention, as well as the process described in SE Patent No. 8,302,245-9, uses a combustion-independent energy source, which thus makes it possible to eliminate the problems previously encountered in the process described in SE Patent No. 7,204,304-5.

Erityisissä sovellutuksissa, joissa käytetään plas-mageneraattoria, on yllättävästi havaittu, että vahvali-peän kaasuuntumisen reaktionopeus on erityisen korkea, joten reaktori voidaan suunnitella erityisesti antamaan 30 sulan faasin maksimaalisen erottumisen kaasufaasista.In particular applications where a plasma generator is used, it has surprisingly been found that the reaction rate of strong gasification is particularly high, so that the reactor can be specially designed to give maximum separation of the molten phase from the gas phase.

Keksinnön mukainen lämpötilan tarkka kontrollointi-mahdollisuus sallii keittokemikaalien koostumuksen opti-: moinnin suhteessa keittoprosessiin, ilman että sulan faa- sin sulamispiste ja juoksevuus aiheuttavat ongelmia tal-35 teenottovaiheessa.The precise temperature control possibility according to the invention allows the composition of the cooking chemicals to be optimized in relation to the cooking process without the melting point and fluidity of the molten phase causing problems in the recovery step.

4 859944 85994

EsimerkkiExample

Koelaitteistossa syötettiin 9 kg raskasta vahvali-peää sylinterinmuotoiseen reaktoriin ennen plasmageneraat-toria, joka sijaitsi tangentiaalisesti sylinterillä. Plas-5 mageneraattorin läpi syötettiin 270 m3 N ilmaa tunnissa. Prosessiin johdettiin lisäksi 120 m3 N toisen tangentiaa-lisen sisäänmenon kautta.In the experimental equipment, 9 kg of heavy strong nitrogen was fed to a cylindrical reactor before a plasma generator located tangentially on the cylinder. 270 m3 N of air per hour was fed through the Plas-5 magenerator. In addition, 120 m3 N was introduced into the process via a second tangential inlet.

Vahvalipeän koostumus oli seuraava:The composition of the strong liquor was as follows:

Na 20,5 % kuiva-aineesta 10 S 4,5 % H2 3,7 % 02 37,0 % C 34,0 %Na 20.5% of dry matter 10 S 4.5% H2 3.7% 02 37.0% C 34.0%

Cl 0,3 % 15 65 % kuiva-ainetta ja kalorimetrinen lämpöarvo 13,89 MJ/kg DS.Cl 0.3% 15 65% dry matter and calorimetric calorific value 13.89 MJ / kg DS.

Reaktorin lämpötila pidettiin 1000 °C:ssa. Tämän lämpötilan ylläpitämiseen tarvittiin ylimääräistä energiaa 1260 kW, osittain korvaamaan häviöt reaktioastiässä. Pitä-20 mällä swirl-luku suurempana kun 0,6 ja Reynoldsin luku suurempana kun 18 000, samoin kun valitsemalla sopivat reaktorin mitat, saavutetaan lähes 100 % sulan faasin erottuminen.The reactor temperature was maintained at 1000 ° C. An additional energy of 1260 kW was required to maintain this temperature, in part to compensate for losses in the reaction vessel. By keeping the swirl number greater than 0.6 and the Reynolds number greater than 18,000, as well as selecting the appropriate reactor dimensions, almost 100% melt phase separation is achieved.

Sulaa juoksutettiin jatkuvasti koko prosessin ajan , , 25 ja määrä oli 147,5 kg/h. Analyysin tulos on seuraava:The melt was run continuously throughout the process, .25 and the amount was 147.5 kg / h. The result of the analysis is as follows:

NaOH 2,1 %NaOH 2.1%

Na2C03 64,7 %Na2CO3 64.7%

NaCl 0,7 %NaCl 0.7%

Na2S 31,5 % '30 Saadun kaasun kuiva-aineen koostumus: CO 16,8 % Na 0,03 % C02 13,0 % NaOH 0,04 % : H2 23,5 % NaCl 0,02 % N2 46,6 % 35 Jos ilman määrää lisätään energian lisäyksen pie nentämiseksi, hapettuu Na2S suurelta osin - jota pitää kaikilla tavoin välttää.Na2S 31.5% '30 Dry matter composition of the resulting gas: CO 16.8% Na 0.03% CO2 13.0% NaOH 0.04%: H2 23.5% NaCl 0.02% N2 46.6% 35 If the amount of air is increased to reduce the increase in energy, Na2S is largely oxidized - which must be avoided at all costs.

Claims (4)

5 859945 85994 1. Menetelmä kemikaalien talteenottamiseksi massa-jäteliemistä käyttäen samanaikaisesti hyväksi prosessissa 5 vapautuvaa energiaa, jolloin massajäteliemet johdetaan reaktorissa olevaan reaktiovyöhykkeeseen syöttäen samanaikaisesti ulkopuolista, palamisesta riippumatonta lämpö-energiaa, jolloin lämpötilaa ja happipotentiaalia vyöhykkeessä säädetään toisistaan riippumatta mainitun lämpö-10 energian säädetyllä syötöllä, sekä syöttäen happipitoista kaasua ja/tai hiilipitoista materiaalia, tunnettu siitä, että reaktorissa ylläpidetään 900-1100 °C lämpötila ja happipotentiaalia säädetään happipitoisen kaasun ja/tai hiilipitoisen materiaalin säädetyllä syötöllä, jolloin 15 massajäteliemessä oleva rikki pelkistyy ja oleellisesti kaikki alkali ja rikki sitoutuu sulaan faasiin, joka erotetaan kaasufaasista.A method for recovering chemicals from pulp effluents simultaneously utilizing the energy released in process 5, wherein the pulp effluents are introduced into a reaction zone in a reactor while simultaneously supplying external, combustion-independent thermal energy, the temperature and oxygen potential in the zone being controlled by oxygen-containing gas and / or carbonaceous material, characterized in that the temperature in the reactor is maintained at 900-1100 ° C and the oxygen potential is controlled by a controlled supply of oxygen-containing gas and / or carbonaceous material, reducing sulfur in the pulp liquor and binding substantially all alkali and sulfur to the molten phase, separated from the gas phase. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syötettävä kaasu on ilma ja 20 muodostaa kantajan reaktoriin syötettävälle ulkopuoliselle 1ämpöenergi a11e.A method according to claim 1, characterized in that the gas to be fed is air and forms a support for the external heat a11e supplied to the reactor. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ulkopuolinen energia syötetään run-sasenergisenä kaasuna, joka on kuumennettu plasmageneraat- 25 torissa.Method according to Claim 2, characterized in that the external energy is supplied as a high-energy gas which is heated in a plasma generator. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 95 - 100 % kaikesta alkalista ja rikistä sitoutuu sulaan faasiin. 6 85994Process according to one of Claims 1 to 3, characterized in that 95 to 100% of all alkali and sulfur are bound to the molten phase. 6 85994
FI881088A 1987-06-25 1988-03-09 SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER UR MASSAAVLUTAR. FI85994B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE8702627 1987-06-25
SE8702627A SE464921B (en) 1987-06-25 1987-06-25 SAVED TO RECOVER CHEMICALS FROM MASS DEVICES

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI881088A0 FI881088A0 (en) 1988-03-09
FI881088A FI881088A (en) 1988-12-26
FI85994B true FI85994B (en) 1992-03-13

Family

ID=20368972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI881088A FI85994B (en) 1987-06-25 1988-03-09 SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER UR MASSAAVLUTAR.

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS646191A (en)
CN (1) CN1030107A (en)
CA (1) CA1324865C (en)
FI (1) FI85994B (en)
SE (1) SE464921B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9300199L (en) * 1993-01-25 1994-07-26 Kvaerner Pulping Tech Method for recycling cellulosic liquids
US7494637B2 (en) 2000-05-16 2009-02-24 Massachusetts Institute Of Technology Thermal conversion of biomass to valuable fuels, chemical feedstocks and chemicals

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE454188B (en) * 1984-10-19 1988-04-11 Skf Steel Eng Ab MAKE RECYCLING CHEMICALS FROM MASS DISPENSER

Also Published As

Publication number Publication date
SE8702627D0 (en) 1987-06-25
CN1030107A (en) 1989-01-04
FI881088A0 (en) 1988-03-09
SE464921B (en) 1991-07-01
CA1324865C (en) 1993-12-07
SE8702627L (en) 1988-12-26
FI881088A (en) 1988-12-26
JPS646191A (en) 1989-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI74499C (en) CHEMICAL AEROLOGY UR MASSAVLUTAR.
US4808264A (en) Process for chemicals and energy recovery from waste liquors
DE69410764D1 (en) Melting reduction process for the production of pig iron in the converter
WO1993025751A1 (en) Circulating fluidized bed black liquor gasification process and apparatus
PL325309A1 (en) Iron ore refining process
US3867251A (en) Combustion of alkaline cooking liquor
US4303469A (en) Process and apparatus for recovery of spent pulping liquors
FI85994B (en) SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER UR MASSAAVLUTAR.
CA2024455A1 (en) Apparatus and process for generating steam from wet fuel
FI71787B (en) OIL ANCHORIZATION FOR OIL TILLER VARIETY AV AVERAGE OCH CHEMICALS FRAON AVLUTAR FRAON CELLULOSAFRAMSTAELLNING
SU1711677A3 (en) Method and apparatus for production melted pig iron or intermediately product for steel making
FI80086B (en) CHEMICAL AEROLOGY UR MASSAVLUTAR.
WO1995000804A1 (en) Method of treating solid material at high temperatures
FI70057C (en) FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SVARTLUT
FI77277C (en) Chemical recovery of pulp liquors.
US4508041A (en) Process for the combustion of coke present on solid particles and for the production of recoverable heat from hydrocarbon-bearing solid particles and apparatus therefor
US3133789A (en) Chemical recovery of waste liquors
Fallavollita et al. Kraft black liquor recovery in a fluidized bed: part I—a review
CA2078958C (en) Treatment of melt in a recovery boiler
Gauvin Novel reactors for plasma applications
CA1232712A (en) Heat recovery in black liquor oxidation
FI78748C (en) FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER AOTERVINNING AV KEMIKALIER FRAON SATRIUMKARBONATHALTIG SMAELTA FRAON FOERBRAENNING AV MASSAAVLUT.
Brotzmann Melt-reduction process for production of pig iron in the converter

Legal Events

Date Code Title Description
CD Application refused following opposition
FC Application refused

Owner name: CHEMREC AKTIEBOLAG