FI87091B - Foerfarande foer behandling av alkaliloesning. - Google Patents

Description

87091

Menetelmä alkaliliuoksen käsittelemiseksi

Keksintö liittyy selluloosan valmistukseen sulfiitti-pohjaisella keittoprosessilla. Erityisesti keksintö koskee 5 keittokemikaalien regeneroinnissa syntyvien alkaliliuosten käsittelyä haitallisten rikkiyhdisteiden poistamiseksi niistä.

Natriumsulfiittiprosessin keittokemikaalien re generoinnissa jäteliemen poltosta saatava kemikaalisulate 10 liuotetaan veteen viherlipeäksi, joka sisältää natriumkarbonaattia, natriumhydroksidia, natriumsulfideja sekä natriumtiosulfaattia ja natriumsulfaattia. Regenerointi-prosessissa viherlipeän sisältämään natriumsulfidiin ja -bisulfidiin sitoutunut rikki erotetaan rikkivetynä, 15 jäljelle jää natriumkarbonaattia sisältävä alkaliliuos.

Erotettu rikkivety poltetaan, ja näin saatua rikkidioksidia käytetään alkaliliuoksen sulfitointiin keittoliuok-sen valmistamiseksi.

Rikkivedyn erottamisen jälkeen alkaliliuos sisältää 20 kuitenkin vielä epäpuhtautena natriumtiosulfaattia ja natriumsulfideja, jotka haittaavat keittoa aiheuttamalla ligniinin kondensoitumista. Tämän vuoksi alkaliliuosta sellaisenaan ei voi käyttää keittoliuoksen valmistukseen.

On tunnettua kiteyttää natriumkarbonaattia tai natrium-25 bikarbonaattia alkaliliuoksesta ja käyttää keittoliuoksen valmistukseen näin saatavaa puhdasta kidelietettä. Näin menetellään esimerkiksi käytännössä toteutetuissa Sivola-, Rauma- ja Tampella-prosesseissa. Rauma-prosessia on kuvattu esimerkiksi patenttijulkaisuissa FI 61214 ja 30 FI 59275. Kiteytyspuhdistus vaatii muun muassa esimerkiksi karbonoinnin, haihdutuksen tai jäähdytyksen, sekä kidemas-san erotuksen ja edelleenkäsittelyn. Lisäksi jäljelle jää natriumtiosulfaattia ja jäännössulfideja sisältävää emäliuosta. Kokonaisuutena prosessit ovat varsin hankalia 35 toteuttaa.

On myös tunnettua käsitellä alkaliliuosta hapella natriumsulf idien ja tiosulfaatin hapettamiseksi. Tällainen 2 87091 prosessi vaatii kuitenkin korkean paineen ja lämpötilan (n. 15 bar ja n 150° C) , ja on sen vuoksi hankala ja kallis toteuttaa.

Nyt on keksitty patenttivaatimuksen 1 mukainen menetel-5 mä. Keksinnön eräitä edullisia suoritusmuotoja esitetään epäitsenäisissä vaatimuksissa.

Keksinnön mukaisesti haitallisia rikkiyhdisteitä hapetetaan vetyperoksidilla tai otsonilla natriumsulfaa-tiksi, joka on prosessin kannalta inertti ja haitaton 10 yhdiste. Hapetinta käytetään niin paljon, että haitallis ten rikkiyhdisteiden pitoisuudet saadaan prosessin tai massalaadun edellyttämälle tasolle. Haluttaessa voidaan yhdisteet hapettaa täysin.

Menetelmän hapetusreaktio voidaan suorittaa avoimessa 15 astiassa ja normaalissa tai lievästi korotetussa lämpöti lassa. Prosessi on näin huomattavasti helpompi toteuttaa kuin kiteytyspuhdistus tai hapetus hapella.

Lisäetuna on se, että keksinnön mukaisessa hapetuksessa poistuu alkaliliuoksesta myös värillisiä epäpuhtauksia, ja 20 näin massan valkaisutarve vähenee.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksintöä edelleen:

Esimerkki 1

Rauma-talteenottoprosessin (FI 61214, FI 59275) natrium-25 sulfidin ja natriumbisulfidin poistovaiheesta saatavaa soodaliuosta, ns. välisoodaa, hapetettiin eri stökiömetri-sillä määrillä H202:ta dekantterilasissa. Hapetus suoritettiin paineettomassa, avoimessa astiassa lievästi korotetussa lämpötilassa (41° C) , sekoitus suoritettiin magneet-30 tisekoittajalla. Koetulokset esitetään taulukossa 1.

35 3 87091

Taulukko 1. Välisoodan hapetus H202:lla Välisooda- H202 Na2° Na2S2°3 Lämpötilan 5 määrä määrä nousu (ml) (50%)(ml) (g/1) (g/i) (° C) 100 0 132,0 3,32 0 100 1,0 137,0 2,21 7 10 100 2,0 134,0 0,79 17 100 2,5 133,0 0,32 18 100 3,0 133,0 0 22 15 Koetulokset osoittavat, että reaktio on erittäin eksoterminen; lämpötilan nousu on suurimmalla H202-annok- sella 22° C.

Käytettäessä riittävä määrä vetyperoksidia saadaan koko tiosulfaattimäärä hapetettua. Hapetus ei vaikuta liuoksen 20 aktiiviseen Na2C03 -määrään; Na2C03 -konsentraatio (ilmoi tettuna Na20:na) ei muutu kuin titraustarkkuuden verran.

Hapetus voidaan suorittaa myös normaalissa huoneenlämmössä.

Esimerkki 2 25 Hapetettiin esimerkin 1 kuvaamaa välisoodaa (laimennettuna vedellä 2:1) 33° C:n lämpötilassa esimerkin 1 mukaisin koejärjestelyin. Käytetty välisoodamäärä oli 500 ml per koepiste. Esimerkki 2 on tehty osoittamaan, että kaikki rikkiyhdisteet voidaan hapettaa riittävän suurella 30 vetyperoksidiannoksella selektiivisesti tarvittaessa sulfaatiksi asti. Taulukossa 2 on esitetty esimerkin 2 titraus- ja analyysitulokset.

35 4 87091

Taulukko 2. Välisoodan rikkiyhdisteiden hapetus sulfaatiksi 5 Väli- Läm- H202 Titr. Na2C03 Na2S Na2S03 Na2S203 S04 sooda- pöt. (50%) Na,0 ί ......

maara nousu (mi) (° c) (mi) (g/i) (g/i) (g/D (g/i) (g/i) g/i 5 500 0 0 109,3 186,9 2,1 0,6 11,5 17 500 7 3 106,2 181,2 0 1,0 9,6 19 500 14 6 106,2 181,2 0 0,9 5,4 23 500 20 9 101,5 173,5 0 0,1 2,1 28 500 26 12 99,2 169,6 0 0 0 30 10 500 27 15 100,0 171,0 0 0 0 30

Esimerkin 2 taulukosta 2 varmistuu esimerkin 1 tulos; tiosulfaatti hapettuu välisoodasta selektiivisesti 15 H202:lla. Lisäksi esimerkki osoittaa, että kaikki ana lysoidut rikkiyhdisteet hapettuvat vetyperoksidilla sulfaatiksi kun riittävä peroksidimäärä on lisätty. Hapettuminen etenee loogisesti korkeamman hapetusasteen suuntaan; sulfidi, sulfiitti, tiosulfaatti, sulfaatti, 20 Na2C03 -konsentraatio ei muutu. Titrausmenetelmä antaa sekä karbonaatin, sulfiitin, että tiosulfaatin; kun kaikki rikkiyhdisteet on hapetettu, ei titraustulos enää muutu (lisäykset 12 ml ja 15 ml).

25 30

Claims (7)

1. Menetelmä sulfiittiselluloosaprosessin keittokemi-kaalien regeneroinnissa syntyvän natriumkarbonaattia sisältävän alkaliliuoksen käsittelemiseksi, joka alkali-5 liuos sisältää epäpuhtauksina natriumtiosulfaattia tai natriumsulfidia, tunnettu siitä että alkaliliuosta käsitellään vetyperoksidilla tai otsonilla natriumtiosul-faatin tai natriumsulfidin hapettamiseksi natriumsulfaa-tiksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että alkaliliuosta käsitellään vetyperoksidilla.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että ennen hapetusta alkaliliuoksesta poistetaan sulfidirikkiä rikkivetynä.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että hapetettua alkaliliuosta johdetaan suoraan ilman puhdistusta sulfitointiin.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä monivaiheisen natriumsulfiittiselluloosaprosessin keitto- 20 liuoksen valmistuksessa käytettävän alkaliliuoksen käsittelemiseksi, tunnettu siitä että hapetettua alkaliliuosta käytetään keiton alkalivaiheen keittoliuoksena.

5 87091

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että hapetus suoritetaan ympäröivässä 25 paineessa ja huoneenlämmössä tai hieman korotetussa lämpötilassa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että hapetuksessa muodostuva lämpö otetaan talteen. 30 35 6 87091