FI98225C - Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material - Google Patents
Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material Download PDFInfo
- Publication number
- FI98225C FI98225C FI950692A FI950692A FI98225C FI 98225 C FI98225 C FI 98225C FI 950692 A FI950692 A FI 950692A FI 950692 A FI950692 A FI 950692A FI 98225 C FI98225 C FI 98225C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- sodium carbonate
- sodium
- process according
- silicon
- solution
- Prior art date
Links
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
- D21C11/04—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
-
- 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
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/122—Treatment, e.g. dissolution, of the smelt
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
Landscapes
- Paper (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Removal Of Specific Substances (AREA)
Description
C9999C9999
^ i- /.. \J^ i- / .. \ J
MENETELMÄ HAITALLISTEN EPÄPUHTAUKSIEN POISTAMISEKSI SEL-LULOOSAPITOISEN MATERIAALIN ALKALISEN DELIGNIFIOINNIN YHTEYDESSÄ 5 Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään keittokemi-kaalilipeiden epäpuhtauksien poistamiseksi, kuten pii- ja fosforipitoisuuksien alentamiseksi selluloosapitoisen materiaalin alkalisen delignifiointiprosessin kemikaalien talteenotossa.The present invention relates to a process for the removal of impurities in the chemical treatment of alkali in the production of chemical chemicals such as silicon and phosphorus.
1010
Maissa, joissa on niukat puuvarannot, käytetään sellumassan valmistuksen raaka-aineena yksivuotisia kasveja, kuten bambua, sokeriruokoa, riisiä ja vehnää. Suomessakin on aivan viime aikoina puhuttu paljon ns. 15 agrosellujen valmistuksesta. Tällaisen massan valmistajilla on aivan erilaiset ongelmat kuin puumassan valmistajilla. Ongelmat johtuvat sekä raaka-aineen ominaisuuksista että sellutehtaiden yleensä pienestä koosta. Olennainen ongelma on keittokemikaalien talteenotto, mitä 20 vaikeuttaa jäteliemien tietyt ominaisuudet. Talteenotto- prosessien taloudellisuus on yleensä hyvin alhainen ja usein pienet tehtaat eivät ota kemikaaleja lainkaan talteen. Muuttuneiden taloudellisten seikkojen ja ympäristöhaittojen takia on kemikaalien talteenoton kehittäminen 25 koettu viime aikoina yhä tärkeämmäksi.In countries with scarce wood resources, annual crops such as bamboo, sugar cane, rice and wheat are used as raw material for pulp production. There has also been a lot of talk in Finland recently about the so-called 15 from the manufacture of agrofuels. Manufacturers of such pulp have completely different problems than manufacturers of wood pulp. The problems are due to both the properties of the raw material and the generally small size of the pulp mills. A major problem is the recovery of cooking chemicals, which is hampered by certain properties of the waste liquors. The economics of recovery processes are usually very low and often small plants do not recover chemicals at all. Due to changed economic circumstances and environmental damage, the development of chemical recovery 25 has recently become increasingly important.
Yksivuotisten kasvien solukossa on runsaasti piidioksidia (Si02). Valmistettaessa sellua tällaisten kasvien osista liukenee hiukkasmuodossa ollut piihappo emäksiseen kei-30 tinliemeen silikaatti-ioneina. Kemikaalien talteenotto keiton jäteliemistä on osoittautunut erittäin vaikeaksi juuri liuenneen piidioksidin takia. Aikalisissä keitto-menetelmissä, kuten sulfaatti- ja soodaprosesseissa, kemikaalit otetaan talteen haihduttamalla jäteliemestä, 35 mustalipeästä, vettä ja sitten polttamalla liemen sisäl tämä orgaaninen aines soodakattilassa kemikaalien vapauttamiseksi. Talteenottokattilasta kemikaalit poistuvat 2 O " O O Γ yo z Z o sulana, joka liuotetaan veteen viherlipeäksi, jonka sisältämä natriumkarbonaatti kaustisoidaan sellunkeitossa tarvittavaksi natriumhydroksidiksi poltetun kalkin avulla. Näin saatu valkolipeä kierrätetään sellun keittoon ja 5 muodostunut kalsiumkarbonaatti (meesa) regeneroidaan meesauunissa.The cell of annual plants is rich in silica (SiO 2). In the production of pulp from parts of such plants, the silicic acid in particulate form dissolves in the basic broth as silicate ions. Recovery of chemicals from broth effluent has proven to be very difficult precisely because of the dissolved silica. In time-consuming cooking processes, such as sulfate and soda processes, chemicals are recovered by evaporating the waste liquor, black liquor, water, and then burning this organic matter inside the broth in a recovery boiler to release the chemicals. The chemicals are removed from the recovery boiler as a 2 O "O O Γ yo z Z o melt, which is dissolved in water to green liquor, the sodium carbonate in which is causticized to the sodium hydroxide needed for pulp cooking with burnt lime.
Alkaliseen mustalipeään liuennut piidioksidi aiheuttaa ongelmia kaikissa kemikaalikierron vaiheissa. Haihdutit) tamolla mustalipeän silikaatit saavuttavat liukoisuus-rajansa ja saostuvat erilaisina yhdisteinä haihduttimien lämpöpinnoille ja heikentävät näin laitteistojen käyttöä. Myös talteenottokattilassa silikaatit muodostavat kerrostumia lämpöpinnoille sekä nostavat kemikaalisulan vis-15 kositeettia. Kaustisoinnissa silikaatit saostuvat kal- siumhydrosilikaatteina kaustisoinnissa käytettävän kalkin joukkoon. Runsaasti silikaattia sisältävä kalsiumkarbonaatti suodattuu huonosti jättäen meesaan kosteutta, jonka mukana meesauuniin pääsee paljon alkalia, joka 20 puolestaan haittaa meesauunin toimintaa. Usein tällaista meesaa ei kannata ollenkaan polttaa, vaan se on vietävä kaatopaikalle. Lisäksi näin saadun valkolipeän määrä vähenee, ja meesan mukana menee kaatopaikalle myös arvokkaita keittokemikaaleja.Silica dissolved in alkaline black liquor causes problems at all stages of the chemical cycle. Evaporators) in black liquor silicates reach their solubility limits and precipitate as various compounds on the thermal surfaces of the evaporators, thus impairing the use of the equipment. Also in the recovery boiler, silicates form deposits on the heating surfaces and increase the viscosity of the chemical melt vis-15. In causticization, silicates precipitate as calcium hydrosilicates among the lime used in causticization. Calcium carbonate, which is rich in silicate, is poorly filtered, leaving moisture in the lime, with which a lot of alkali enters the lime kiln, which in turn impairs the operation of the lime kiln. Often such lime is not worth burning at all, but has to be taken to a landfill. In addition, the amount of white liquor thus obtained is reduced, and valuable cooking chemicals also go to landfill with the lime.
2525
Epäpuhtaan kalkin hävittämisen asemesta on ehdotettu piidioksidin erottamista jo mustalipeästä alentamalla lipeän pH:ta hiilidioksidin avulla alueelle noin 9.Ι-ΙΟ. 2. Mustalipeään ionimuodossa, enimmäkseen HSiOA3~ ja 30 Si032', liuenneen piidioksidin liukoisuus pienenee ja se saostuu kolloidisena piihappogeelinä. United Nations Industrial Development Organization'in (UNIDO) and Swedish International Development Authority' n (SIDA) kehittämässä menetelmässä heikkoraustalipeästä (6 g Si02/1) on 35 ilmoitettu saatavan jopa 90 % silikaatista erotettua.Instead of disposing of impure lime, it has been proposed to separate silica from black liquor by lowering the pH of the liquor to about 9.Ι-ΙΟ with carbon dioxide. 2. The solubility of silica dissolved in the ionic form of black liquor, mostly HSiOA3 and SiO32, decreases and precipitates as a colloidal silica gel. Developed by the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) and the Swedish International Development Authority (SIDA), 35% of the silage liquor (6 g SiO2 / 1) has been reported to be separated from silicate.
Tällöin hiilidioksidia kuplitetaan kuplitusreaktorissa mustalipeään, jonka jälkeen saostunut piidioksidi ero- 3 Π Γ· ^ Ο Γ- ο tetaan suodattamalla. Samankaltaisia ratkaisuja ovat kehittäneet CPPRI ja Lurgi. Yhteistä näille ratkaisuille on, että ne eivät ole toimineet käytännössä toivotulla tavalla. Ongelmina ovat ilmeisesti olleet geelimäisen 5 sakan huono suodatettavuus, mustalipeän sisältämän ligniinin samanaikainen saostuminen piihapon kanssa, orgaanisen aineen mukana menetettävät kemikaalit sekä mustalipeän lämpöarvon heikkeneminen.In this case, carbon dioxide is bubbled in the bubbling reactor to black liquor, after which the precipitated silica is separated by filtration. 3 3 Γ · ^ Ο Γ- ο. Similar solutions have been developed by CPPRI and Lurgi. What these solutions have in common is that they have not worked in the desired way in practice. The problems have apparently been the poor filterability of the gel-like precipitate, the co-precipitation of the lignin in the black liquor with the silicic acid, the chemicals lost with the organic matter, and the deterioration of the calorific value of the black liquor.
10 Samalla tavalla kuin mustalipeästä piidioksidi voidaan erottaa viherlipeästä hiilidioksidin avulla. Viherlipeä saattaa sisältää silikaattia noin 10-20 g S102/l riippuen käytettävästä raaka-aineesta - joskus enemmänkin - mikä on huomattavasti enemmän kuin vastaavassa heikkomustali-15 peässä, jolloin voidaan olettaa päästävän parempaan saantoon. Piihapposakan erottaminen viherlipeästä el myöskään ole niin ongelmallista kuin mustalipeästä viherlipeästä puuttuvan orgaanisen aineksen takia.10 In the same way as black liquor, silica can be separated from green liquor by means of carbon dioxide. The green liquor may contain about 10-20 g of S102 / l silicate, depending on the raw material used - sometimes even more - which is considerably more than in the corresponding low-black-15 head, which can be expected to lead to a better yield. Separation of the silica precipitate from green liquor is also not as problematic as black liquor due to the lack of organic matter in green liquor.
20 pH:n laskiessa hiilidioksidin vaikutuksesta viherlipeän sisältämä vapaa alkali kuitenkin katoaa samalla, kun tilalle tulee karbonaatteja ja bikarbonaatteja, jotka täytyy poistaa viherlipeästä kaustisoinnissa. Tämä lisää huomattavasti kaustisoinnin tarvetta ja tätä kautta pol-25 tetun kalkin menekkiä.However, as the pH decreases under the influence of carbon dioxide, the free alkali contained in the green liquor disappears at the same time as it is replaced by carbonates and bicarbonates which must be removed from the green liquor during causticization. This considerably increases the need for causticization and thus the sale of quicklime.
Eräs toinen viherlipeän sisältämä häiritsevä epäpuhtaus voi olla fosfori, joka pyrkii piin tavoin rikastumaan kalkkikiertoon ja muodostamaan siihen inerttiä kierto-30 kuormaa. Tästä syystä fosforia on poistettu hävittämällä kemikaalikierrosta osa kalkkia ja korvaamalla se uudella. Fosfori pyrkii rikastumaan meesauunin lentopölyyn ja se on pyritty poistamaan mieluiten nimenomaan tässä muodossa. Lentopölyä on saatu joissain paikoin myytyä fosfori-35 pitoisena maanparannusaineena.Another interfering impurity contained in green liquor may be phosphorus, which, like silicon, tends to enrich the lime cycle and form an inert rotational load. For this reason, phosphorus has been removed by disposing of part of the lime from the chemical cycle and replacing it with a new one. Phosphorus tends to be enriched in the air dust of the lime kiln and has been preferably removed in this particular form. Air dust has been sold in some places as a phosphorus-35-containing soil improver.
Q" 9 9 9 y ‘v.·· /1. <_ o 4Q "9 9 9 y 'v. ·· / 1. <_ O 4
Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota tunnettuja menetelmiä yksinkertaisempi ja tehokkaampi menetelmä keittokemikaalilipeiden pii- ja fosforipitoisuuden olennaiseksi vähentämiseksi. Erityisesti kiinnitetään huo-5 miota siihen, että em. epäpuhtaudet ovat helposti erotettavassa muodossa.It is an object of the present invention to provide a simpler and more efficient method than known methods for substantially reducing the silicon and phosphorus content of cooking chemical liquors. In particular, attention is paid to the fact that the above-mentioned impurities are in an easily separable form.
Näiden päämäärien saavuttamiseksi on esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle olennaista, että 10 - mustalipeän poltosta saatua natriumkarbonaattia sisäl tävää sulaa käsitellään niin, että natriumkarbonaatti saadaan talteen kiinteänä, kun taas pii ja/tai fosfori erotetaan liuenneita natriumsilikaatteja/natriumfosfaat-teja sisältävänä liuoksena; ja että 15 - kiinteä natriumkarbonaatti liuotetaan liuoksen muodos tamiseksi, jolla on alhainen pii-ja/tai fosforipitoisuus.To achieve these objectives, it is essential to the process of the present invention that the melt containing sodium carbonate from the combustion of 10-black liquor is treated to recover sodium carbonate as a solid, while separating silicon and / or phosphorus as dissolved sodium silicates / sodium phosphate solutions; and that the 15-solid sodium carbonate is dissolved to form a solution having a low silicon and / or phosphorus content.
Natriumsilikaatit ja -fosfaatit ovat lähes rajattomasti veteen liukenevia, kun taas natriumkarbonaatin liukoisuus 20 veteen on vain rajallinen. Kun esillä olevan keksinnön mukaisesti natriumkarbonaatti saatetaan kiinteään tilaan, se voidaan erottaa puhtaana runsaasti natriumsilikaat-tia/-fosfaattia sisältävästä emäliuoksesta. Erottamisen jälkeen kiinteä natriumkarbonaatti liuotetaan, ja näin 25 saatu liuos voidaan tavanomaisella tavalla käsitellä kaustistamossa natriumhydroksidiliuokseksi massan keittoa, valkaisua ja muuta tarvetta varten.Sodium silicates and phosphates are almost infinitely soluble in water, while the solubility of sodium carbonate in water is only limited. When the sodium carbonate is brought to a solid state according to the present invention, it can be separated neat from the sodium silicate / phosphate-rich mother liquor. After separation, the solid sodium carbonate is dissolved, and the solution thus obtained can be treated in a conventional manner in a causticizing plant into a sodium hydroxide solution for pulp cooking, bleaching and other purposes.
Tavanomaisessa kemikaalien regenerointiprosessissa nat-30 riumkarbonaattia sisältävä sula liuotetaan veteen tai heikkovalkolipeään meesan pesusta. Tällaisesta lipeästä natriumkarbonaatti voidaan erottaa haihduttamalla lipeää, kunnes kiteytyminen tapahtuu. Haihdutus voidaan tehdä tavanomaisella monivaihehaihdutuksella. Haihdutuksen 35 jälkeen kiteet erotetaan sinänsä tunnetuilla erotus-prosesseilla, kuten suodattamalla, emäliuoksesta, joka sisältää liukoiset natriumsilikaatit ja -fosfaatit.In a conventional chemical regeneration process, a melt containing sodium carbonate is dissolved in water or a low white liquor from a lime wash. From such a lye, sodium carbonate can be separated by evaporating the lye until crystallization occurs. Evaporation can be done by conventional multi-stage evaporation. After evaporation, the crystals are separated by a separation process known per se, such as filtration, from a mother liquor containing soluble sodium silicates and phosphates.
5 o ' V n n r V ( / / 'Ί s *— i~5 o 'V n n r V (/ /' Ί s * - i ~
Natriumkarbonaatti voidaan erottaa helposti liukenevista silikaateista ja fosfaateista myös siten, että helposti liukenevat yhdisteet uutetaan talteenottokattilan sulasta pieneen nestemäärään, jolloin natriumkarbonaatti vaikeam-5 min liukenevana pääosin jää kiinteäksi. Uutto voidaan suorittaa esimerkiksi soveltamalla Ebaran kehittämää sulaliuotusta NSSC-talteenotto- prosessin yhteydessä (US-patentit 4,212,702 ja 4,141,785; Teder, A., Nordisk Cellulosa, 1984, no. 2, ss. 12-14). Toisen tavan mukaan 10 sula voidaan tarvittaessa jäähdyttää ja jauhaa sen jälkeen haluttuun uuttokarkeuteen.Sodium carbonate can also be separated from readily soluble silicates and phosphates by extracting the readily soluble compounds from the recovery boiler melt into a small amount of liquid, leaving the sodium carbonate more difficult to dissolve for the most part. The extraction can be carried out, for example, by applying the melt leaching developed by Ebara in connection with the NSSC recovery process (U.S. Patents 4,212,702 and 4,141,785; Teder, A., Nordisk Cellulosa, 1984, No. 2, pp. 12-14). According to another method, if necessary, the melt 10 can be cooled and then ground to the desired extraction roughness.
Kuten aikaisemmin mainittiin, on silikaatti erityisen hankala ongelma sellutehtaissa, joissa massaa tuotetaan 15 yksivuotisista kasveista. Delignifiointiprosessina on tällöin tyypillisesti soodamenetelmä, jossa keittokemi-kaalina on natriumhydroksidi. Esillä oleva keksintö ei kuitenkaan ole rajoitettu soodamenetelmään, vaan sitä voidaan vastaavasti soveltaa myös rikkipitoisia keittoli-20 uoksia hyödyntävissä prosesseissa, kuten sulfaatti-menetelmässä. Tällöin kuitenkin natriumsulfidi natrium-karbonaattia helpommin liukenevana joutuu natriumsili-kaatteja sisältävään emäliuokseen. Silikaatit/fosfaatit voidaan kuitenkin erottaa emäliuoksesta seostamalla esim. 25 poltetulla kalkilla tai hiilidioksidilla, jolloin saadaan natriumsulfidipitoinen liuos palautettavaksi tehtaan kemikaalikiertoon.As mentioned earlier, silicate is a particularly difficult problem in pulp mills where pulp is produced from 15 annual plants. The delignification process is then typically a soda process in which the cooking chemical is sodium hydroxide. However, the present invention is not limited to the soda process, but can accordingly be applied to processes utilizing sulfur-containing cooking liquors, such as the sulfate process. In this case, however, the sodium sulphide, which is more soluble in sodium carbonate, enters the mother liquor solution containing sodium silicates. However, the silicates / phosphates can be separated from the mother liquor by mixing, e.g., with quicklime or carbon dioxide, to obtain a sodium sulfide-containing solution for return to the plant chemical cycle.
Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän edullisuutta 30 korostaa se, että sen "jätteenä" syntyvällä natriumsili-kaatti- eli vesilasiliuoksella on kaupallista arvoa. Arvo saattaa joissakin tapauksissa olla jopa suurempi, kuin mitä piinerotuksessa poistuvan alkalin (kaikkea sulan natriumkarbonaattia ei saada kiinteänä, vaan jonkin ver-35 ran joutuu hukkaan liukoisessa muodossa) korvauskemikaa-lin arvo on. Edullinen tilanne saattaa syntyä tehtailla, joilla valmistetaan soodakeiton ohella suursaanto- tai .·' r··. r\ f . V : y / ‘•' i 6 jätepaperimassoja. Viimeksimainittujen peroksidival-kaisussa nimittäin käytetään suuria määriä vesilasia peroksidin hajoamista estävänä suojakemikaalina. Fl-pa-tentissa 84190 on lisäksi esitetty menetelmä alkalien 5 talteenottamiseksi käytetystä pesuliuoksesta. Tästä syystä aikaisemmin esitettyjen alkalihäviöiden korvaaminen voitaisiin hoitaa tästä talteenotosta saatavalla alkalilla. Vähän karbonaattia sisältävästä silikaattipitoisesta liuoksesta voidaan pii poistaa esimerkiksi poltetun kallo kin avulla hyvin tehokkaasti, koska kaustisoitumisreak-tiota, joka muuten haittaa kalkin käyttöä piin poistoon viherlipeästä, ei tapahdu. Näin keksinnön edullisuus ei ole sidoksissa pelkästään natriumsilikaatin jatkokäyttöön .The advantage of the method according to the present invention is emphasized by the fact that the sodium silicate or water glass solution generated as a "waste" has commercial value. In some cases, the value may even be higher than the value of the replacement chemical for the alkali removed in the silicon separation (not all of the molten sodium carbonate is obtained as a solid, but some ver-35 is lost in soluble form). An advantageous situation may arise in factories which, in addition to soda soup, produce high-yield or. · 'R ··. r \ f. A: y / ‘•’ i 6 waste paper pulps. Namely, in the peroxide bleaching of the latter, large amounts of water glass are used as a protective chemical to prevent the decomposition of peroxide. F1 patent 84190 further discloses a method for recovering alkalis 5 from a used washing solution. Therefore, the replacement of the alkali losses previously reported could be handled with the alkali obtained from this recovery. Silicon can be removed from a low carbonate silicate-containing solution very efficiently, for example by means of burnt skull, because a causticization reaction which otherwise impairs the use of lime to remove silicon from green liquor does not take place. Thus, the advantage of the invention is not limited to the continued use of sodium silicate.
1515
Fosforiyhdisteet voidaan myös poistaa liuoksesta poltetun kalkin avulla, jolloin tuloksena saadaan pieni määrä erityisen paljon fosforia sisältävää sakkaa. Näin voidaan pienentää kierrosta poistettavan kalkin määrää ja saada 20 tuotteena maanparannustarkoituksiin arvokkaampaa kalkkia.Phosphorus compounds can also be removed from the solution by means of quicklime, resulting in a small amount of a particularly high phosphorus-containing precipitate. In this way, the amount of lime to be removed from the cycle can be reduced and more valuable lime can be obtained as 20 products for soil improvement purposes.
Keksinnön mukaisen piin ja fosforin erotusmenetelmän suurin etu on sen halvat käyttökustannukset. Uuttamalla tehty piin/fosforin erotus on todennäköisesti sekä käyt-25 tö- että investointikustannuksiltaan edullisempi vaih toehto haihdutuskiteytykseen verrattuna.The main advantage of the silicon-phosphorus separation process according to the invention is its low operating costs. The silicon / phosphorus separation by extraction is likely to be a more cost-effective alternative to evaporative crystallization in terms of both operating and investment costs.
Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää erään kokeen 30 puhtaan viherlipeän piidioksidipitoisuutta haihdutusas- teesta riippuen, kuvio 2 esittää erästä edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, kuvio 3 esittää toista edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, ja kuvio 4 esittää 35 kolmatta edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 shows the silica content of pure green liquor in an experiment 30 depending on the degree of evaporation, Figure 2 shows a preferred embodiment for carrying out the process according to the invention, Figure 3 shows another preferred embodiment for carrying out the process according to the invention. a preferred embodiment for carrying out the method according to the invention.
7 Γ·, r· r\ r\ r- y o i L b7 Γ ·, r · r \ r \ r- y o i L b
Esimerkki:Example:
Tehtyjen laboratoriokokeiden mukaan synteettisen soodali-peän, joka sisälsi 48 g Si02/1, piidioksidipitoisuus 5 aleni haihdutuskiteytyksen edetessä kuvan 1 mukaisesti, jossa on esitetty erotettujen natriumkarbonaattikiteiden liuotuksessa saadun liuoksen Si02-pitoisuuden riippuvuus haihdutuksen väkevöintiasteesta.According to laboratory experiments, the silica content of the synthetic soda liquor containing 48 g of SiO 2/1 decreased with the evaporation crystallization proceeding as shown in Fig. 1, which shows the dependence of the SiO 2 content of the solution obtained by dissolving the separated sodium carbonate crystals on the evaporation concentration.
10 Tulos on saatu siten, että on analysoitu erotettujen kiteiden natrium- ja piipitoisuudet ja laskettu näiden avulla se piidioksidipitoisuus, joka puhdistettuun, muuten lähtötilannetta vastaavaan viherlipeään jäisi, jos kaikki natriumkarbonaatti saataisiin erotettua. Tuloksis-15 ta havaitaan, että haihduttamalla viherlipeä tilavuuteen, joka on noin seitsemäsosa alkuperäisestä, niin saadaan lopputuotteena natriumkarbonaattilipeä, jonka piidioksidipitoisuus on n. 5 g/1. Tätäkin arvoa voidaan tehokkaammalla kiteiden pesulla parantaa.10 The result is obtained by analyzing the sodium and silicon contents of the separated crystals and calculating the silica content which would remain in the purified green liquor otherwise corresponding to the initial situation if all the sodium carbonate could be separated. It can be seen from the results that by evaporating the green liquor to a volume of about one-seventh of the original, the final product is sodium carbonate liquor with a silica content of about 5 g / l. This value can also be improved by more efficient crystal washing.
2020
Jauhetusta natriumsilikaatti/natriurakarbonaatti-sulat-teesta uutettiin laboratoriossa piidioksidia pieneen määrään huoneenlämpöistä vettä. Tällöin havaittiin, että uuton lämpötilaa ja käsittelyaikaa optimoimalla on mah-25 dollista päästä yhtä alhaisiin piipitoisuuksiin kuin haihdutuskiteytykselläkin.From the ground sodium silicate / sodium urea carbonate melt, silica was extracted in the laboratory into a small amount of room temperature water. In this case, it was found that by optimizing the extraction temperature and processing time, it is possible to reach as low silicon concentrations as by evaporative crystallization.
Kuviossa 2 on esitetty prosessi, jossa natriumkarbonaatti erotetaan haihdutuskiteytyksellä. Mustalipeää syötetään 30 suuttimien 2 kautta jäteliemikattilaan 1, jossa sitä poltetaan ilman 3 avulla. Tällöin mustalipeän sisältämä epäorgaaninen aines jää pääosin natriumkarbonaattia tai natriumkarbonaattia ja natriumsulfidia - keittoprosessis-ta riippuen - sisältävänä sulana kattilan pohjalle. Siel-35 tä sula sinänsä tunnetulla tavalla johdetaan liuottajaan, missä se liuotetaan veteen tai laihalipeään yhteestä 5 viherlipeän muodostamiseksi. Koska viherlipeä sisältää 8 o ^ n r\ f ^zz liukenemattomia epäpuhtauksia, se yleensä selkeytetään tai suodatetaan tämän viherlipeäsakan poistamiseksi. Edullisesti suodattimena 6 voidaan käyttää patenttihakemuksessa PCT/FI94/00485 kuvattua suodatinta. Suodatettu 5 viherlipeä johdetaan yhteen 7 kautta haihdutuslaitteeseen 8.Figure 2 shows a process in which sodium carbonate is separated by evaporative crystallization. The black liquor is fed through nozzles 2 to a waste liquor boiler 1, where it is burned by means of air 3. In this case, the inorganic substance contained in the black liquor remains mainly at the bottom of the boiler as a melt containing sodium carbonate or sodium carbonate and sodium sulphide - depending on the cooking process. Siel-35 is melted in a manner known per se to a solvent, where it is dissolved in water or lean liquor together to form a green liquor. Because green liquor contains 8 o ^ n r \ f ^ zz insoluble impurities, it is usually clarified or filtered to remove this green liquor precipitate. Preferably, the filter described in patent application PCT / FI94 / 00485 can be used as the filter 6. The filtered 5 green liquors are passed together through 7 to the evaporator 8.
Haihduttaminen suoritetaan edullisimmin useassa vaiheessa ja käyttäen laskevakalvohaihduttimia, joissa haihduit) tuselementin, putken tai lamellin, ulkopinnalla valuu viherlipeä. Haihdutettaessa viherlipeä väkevöityy niin, että natriumkarbonaattia kiteytyy. Säätelemällä haihdutuksessa poistuvan veden määrää saadaan haluttu osuus natriumkarbonaatista kiteytymään.The evaporation is most preferably carried out in several stages and using descending membrane evaporators in which a green liquor flows on the outer surface of the evaporating element, tube or lamella. Upon evaporation, the green liquor is concentrated so that sodium carbonate crystallizes. By controlling the amount of water leaving the evaporation, the desired proportion of sodium carbonate is crystallized.
1515
Kideliete poistetaan haihduttimen lipeäkierrosta yhteen 9 kautta kiteiden erotukseen, mikä tässä tapauksessa tehdään suodattimena 10. Silikaatti-/fosfaattipitoinen suodos viedään yhteen 11 kautta mahdolliseen jatkokäyt-20 töön. Natriumkarbonaattikiteet 12 puolestaan liuotetaan sekoitussäiliössä 14 nesteeseen 15. Näin saadaan liuottajan 4 alkuperäistä viherlipeää piin/fosforin suhteen puhtaampaa lipeää 17, joka voidaan kaustisoida sinänsä tunnetulla tavalla käytettäväksi delignifioinnissa.The crystal slurry is removed from the lye circuit of the evaporator via one 9 to separate the crystals, which in this case is done as a filter 10. The silicate / phosphate-containing filtrate is passed through one 11 for possible further use. The sodium carbonate crystals 12, in turn, are dissolved in the liquid 15 in the mixing tank 14. This gives a silicon / phosphorus-pure lye 17 of the original green liquor of the solvent 4, which can be causticized in a manner known per se for use in delignification.
· 25· 25
Suodoksen 11 mukana saattaa joutua hukkaan alkalia, joka korvataan alkalilisäyksellä 13 sekoitussäiliöön 14.Along with the filtrate 11, alkali may be wasted and replaced by the addition of alkali 13 to the mixing tank 14.
Kuvassa 3 on esitetty toinen tapa kiinteän natriumkar-30 bonaatin erottamiseksi, mikä perustuu helpommin liu kenevien yhdisteiden, so. natriumsilikaattien ja -fosfaattien uuttamiseen vähäiseen määrään vettä tai laihali- , peää, niin että natriumkarbonaatti vaikeammin liukenevana jää kiinteäksi.Figure 3 shows another way to separate solid sodium carbonate-30, which is based more easily on Liu lubricating compounds, i. extraction of sodium silicates and phosphates with a small amount of water or lean, so that the sodium carbonate remains less soluble when less soluble.
Sula johdetaan talteenottokattilan 1 pohjalta suppiloon 21, missä se joutuu kosketuksiin lietteen 22 kanssa, joka 35 C; f' r- 'y C /1 Z. 0 9 sisältää kiinteää natriumkarbonaattia natriumsilikaatti-ja fosfaattiliuoksessa. Tällöin sula hajoaa ja jähmettyy pieniksi partikkeleiksi. Pienimmät partikkelit läpäisevät seulan 23 lietesäiliöön 24, jossa natriumsilikaatit ja -5 fosfaatit liukenevat partikkeleista. Karkeimmat partikkelit joutuvat toiseen liuotussäiliöön 25, jossa ne liukenevat ja johon lisätään vettä 29 liuotusta varten. Liuos tulvii tästä säiliöstä 25 ensimmäiseen liuossäili-öön 24, josta kiinteitä natriumkiteitä sisältävä liete 10 johdetaan yhteen 27 kautta suodattimelle 28 kiteiden erottamiseksi emäliuoksesta.The melt is led from the bottom of the recovery boiler 1 to a hopper 21, where it comes into contact with a slurry 22 which is 35 ° C; f 'r-' y C / 1 Z. 0 9 contains solid sodium carbonate in sodium silicate and phosphate solution. This causes the melt to decompose and solidify into small particles. The smallest particles pass through a screen 23 into a slurry tank 24, where sodium silicates and -5 phosphates dissolve from the particles. The coarsest particles enter the second dissolution tank 25, where they dissolve and to which water 29 is added for dissolution. The solution floods from this tank 25 to the first solution tank 24, from which the slurry 10 containing solid sodium crystals is passed together 27 through a filter 28 to separate the crystals from the mother liquor.
Natriumkarbonaattikiteet liuotetaan veteen säiliössä 30, josta natriumkarbonaattiliuos 31 viedään kaustisoitavaksi 15 sinänsä tunnetulla tavalla. Suodos 32 suodattimelta 28 voidaan käsitellä silikaattien ja fosfaattien poistamiseksi. Siihen lisätään poltettua kalkkia tai kalkkimaitoa yhteestä 33 piin ja fosfaatin saostamiseksi selkeyttimes-sä 34. Selkeytetty pii/fosforivapaa alkaliliuos 35 pa-20 lautetaan kemikaalikiertoon 31, ja pii/fosforipitoinen sakka 36 johdetaan jatkokäyttöön.The sodium carbonate crystals are dissolved in water in a tank 30, from which the sodium carbonate solution 31 is subjected to causticization 15 in a manner known per se. The filtrate 32 from the filter 28 can be treated to remove silicates and phosphates. Burnt lime or lime milk from a total of 33 is added to it to precipitate silicon and phosphate in a clarifier 34. The clarified silicon / phosphorus-free alkaline solution 35 pa-20 is recycled to a chemical circuit 31, and the silicon / phosphorus-containing precipitate 36 is recycled.
Kuvan 4 yhteydessä talteenottokattilan sulan uuttaminen on tehty eräällä vaihtoehtoisella tavalla. Sula hajote-25 taan ja jäähdytetään ilmasuihkuilla 40 jäähdyttimessä 41.In connection with Figure 4, the extraction of the recovery boiler melt has been done in an alternative way. The melt is decomposed and cooled by air jets 40 in a condenser 41.
Tällöin syntynyt kuuma ilma käytetään polttoilmana 42 talteenottokattilassa 1.The hot air generated in this case is used as combustion air 42 in the recovery boiler 1.
Kiinteytynyt suola hajotetaan murskaimella 43. Se uute-30 taan sellaisella nestemäärällä liuottajassa 44, jolla natriumsilikaatit ja -fosfaatit liukenevat natriumkarbonaatin pysyessä pääasiassa kiinteänä. Natriumkarbonaatti erotetaan suodattimena 45. Silikaatti- ja fosfaat-tipitoinen suodos 46 poistetaan jatkokäyttöön, kun taas 35 natriumkarbonaatti liuotetaan liuottajassa veteen 48.The solidified salt is decomposed by a crusher 43. It is extracted with an amount of liquid in the solvent 44 at which the sodium silicates and phosphates dissolve while the sodium carbonate remains substantially solid. The sodium carbonate is separated as a filter 45. The silicate and phosphate-containing filtrate 46 is discarded for further use, while the sodium carbonate 35 is dissolved in water 48 in a solvent.
Suodoksen mukana menetetty alkali korvataan alkalilisäyk- , C. ' r; o r.The alkali lost with the filtrate is replaced by alkali addition, C. 'r; o r.
" V...· 10 sellä 49. Natriumkarbonaattiliuos 50 johdetaan kaus-tisointiin kuten aikaisemminkin on kuvattu."V ... · 10 with 49. The sodium carbonate solution 50 is subjected to causticization as previously described.
Keksinnön eri yksityiskohdat voivat vaihdella ja poiketa 5 edellä vain esimerkinomaisesti esitetyistä oheisten patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.The various details of the invention may vary and differ from those exemplified above only within the scope of the inventive idea defined by the appended claims.
: «a · Ml! I ! I #*: «A · Ml! I! I # *
Claims (11)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI950692A FI98225C (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material |
AU36552/95A AU3655295A (en) | 1995-02-16 | 1995-10-09 | Method to reduce silicon, phosphor and aluminium contents in green liquor |
CN95197648A CN1088130C (en) | 1995-02-16 | 1995-10-09 | Method to reduce silicon, phosphor and aluminium contents in green liquor |
PCT/FI1995/000556 WO1996025554A1 (en) | 1995-02-16 | 1995-10-09 | Method to reduce silicon, phosphor and aluminium contents in green liquor |
ZA958530A ZA958530B (en) | 1995-02-16 | 1995-10-10 | Method of removing harmful impurities from green liquor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI950692A FI98225C (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material |
FI950692 | 1995-02-16 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI950692A0 FI950692A0 (en) | 1995-02-16 |
FI950692A FI950692A (en) | 1996-08-17 |
FI98225B FI98225B (en) | 1997-01-31 |
FI98225C true FI98225C (en) | 1997-05-12 |
Family
ID=8542868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI950692A FI98225C (en) | 1995-02-16 | 1995-02-16 | Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1088130C (en) |
AU (1) | AU3655295A (en) |
FI (1) | FI98225C (en) |
WO (1) | WO1996025554A1 (en) |
ZA (1) | ZA958530B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102041703B (en) * | 2010-12-02 | 2012-05-23 | 陕西科技大学 | Process for removing silicon in green liquor of papermaking alkali recovery section by seeding |
CN102619123A (en) * | 2012-03-16 | 2012-08-01 | 陕西科技大学 | Method for removing silicon from green liquor through synergism of calcium oxide, carbon dioxide and aluminum-containing compound |
CN103469664B (en) * | 2013-08-26 | 2015-09-16 | 陕西科技大学 | A kind of alkali collection workshop section green liquor flocculation silicon removing method |
CN105839173A (en) * | 2016-03-21 | 2016-08-10 | 中国制浆造纸研究院 | Preparation method of white mud calcium carbonate whisker |
CN115652676B (en) * | 2022-11-17 | 2023-09-26 | 陕西科技大学 | Green liquid silicon removal process for pre-stage silicon removal process |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3945880A (en) * | 1974-08-05 | 1976-03-23 | Erco Envirotech Ltd. | Sodium chloride removal in pulp mill systems |
SE7809167L (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-01 | Rosenblads Patenter Ab | BALLAST REDUCTION |
-
1995
- 1995-02-16 FI FI950692A patent/FI98225C/en not_active IP Right Cessation
- 1995-10-09 CN CN95197648A patent/CN1088130C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-10-09 WO PCT/FI1995/000556 patent/WO1996025554A1/en active Application Filing
- 1995-10-09 AU AU36552/95A patent/AU3655295A/en not_active Abandoned
- 1995-10-10 ZA ZA958530A patent/ZA958530B/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1996025554A1 (en) | 1996-08-22 |
FI950692A (en) | 1996-08-17 |
CN1088130C (en) | 2002-07-24 |
AU3655295A (en) | 1996-09-04 |
FI98225B (en) | 1997-01-31 |
ZA958530B (en) | 1996-05-10 |
CN1175294A (en) | 1998-03-04 |
FI950692A0 (en) | 1995-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103318923B (en) | Method for recovering sodium sulfate from white carbon black mother solution | |
CN107660245B (en) | Method for recovering pulping chemicals from dissolved ash having high carbonate content | |
FI98225C (en) | Procedure for Removing Harmful Impurities in Alkaline Delignification of Cellulosic Material | |
AU2013203860B2 (en) | Method of recovering pulping chemicals and reducing the concentration of potassium and chloride therein | |
CA2226127A1 (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 | |
US4331507A (en) | Desilication in alkaline pulp processes | |
FI62363B (en) | FOERFARANDE FOER AOTERVINNING AV SODIUM CHLORIDE FRAON CELLULOSAFABRIKENS PROCESSER | |
CS204962B2 (en) | Method of reclaiming chemicals from waste liquors in celluse prosuction | |
RU1804520C (en) | Method of regeneration of pulp boil-off and bleaching chemicals | |
CA2365967C (en) | Process for the treatment of fly ash, using hydrochloric acid | |
FI56866C (en) | SAETT ATT FOERHINDRA UTSLAEPP AV KLORHALTIGA FOERORENINGAR VID SODIUMBASERADE CELLULOSAFABRIKER | |
US2496550A (en) | Methods of recovering chemicals in | |
JPS6364559B2 (en) | ||
JP2023537805A (en) | How to treat the kraft process recovery cycle to reduce metal levels in the kraft process | |
CN102976279B (en) | Method for extracting sulfur and inorganic salt from wet-desulfurization waste sulfur paste | |
FI98226C (en) | Method for treating sodium carbonate | |
NO153896B (en) | PROCEDURE FOR AA RECOVERY CHEMICALS IN CHEMICAL RECOVERY SYSTEMS WITH HIGH CONTENT OF CHLORIDES BY SODIUM BASED PREPARATION PROCESSES. | |
US2898994A (en) | Method of making paper pulp | |
CN103771430A (en) | Method for preparing sodium metasilicate and light calcium carbonate with green liquid generated in alkali recovery in papermaking by straw pulp | |
FI115471B (en) | Procedures for the treatment of liquids | |
SU1109057A3 (en) | Method of obtaining cellulose | |
CA1102055A (en) | Modified system for recovery of sodium chloride from white liquor | |
FI104334B (en) | Method for recovering the chemical | |
FI106641B (en) | Process for separating foreign matter from lime sludge | |
CA1075859A (en) | Process for recovering chemicals from the waste liquors of sulfate cellulose digestion and the waste waters of bleaching |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BB | Publication of examined application | ||
GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: AHLSTROM MACHINERY OY |
|
MA | Patent expired |