NO117826B

NO117826B -

Info

Publication number: NO117826B
Application number: NO144236A
Authority: NO
Inventors: S Guerrieri
Original assignee: Lummus Co
Priority date: 1961-05-10
Filing date: 1962-05-03
Publication date: 1969-09-29
Also published as: AT256608B; US3133789A

Description

Fremgangsmåte for gjenvinning av kjemikalier fra avlut. Procedure for recycling chemicals from waste liquor.

Foreliggende 'oppfinnelse angår en prososs for gjenvin-, ning av kjemikalier fra avlut i celluloseindustrien. Oppfinr.nlsen ang.'Vr ner spesielt en kontinuerlig prosess for tilberedning av kokelut fra 'sulfittavluter på natriumbasis for gjentatt rr.vendel-se i kokeprosessen. The present invention relates to a process for the recovery of chemicals from waste liquor in the cellulose industry. The invention relates in particular to a continuous process for the preparation of cooking liquor from sulphite liquors on a sodium basis for repeated circulation in the cooking process.

Det er velkjent at det meste av papiret og papirproduk-tene fremstilles av tre og/eller andre • coll-uloseholdige materialer som er blitt omdannet til fibermnsse .eller pulp. Pulp kan fremstilles ved. flere prosesser omfattende mekaniske, kjemiske og holvkje-rn i ske prosesser. Mekaniske prosesser er basert på den fysikalske oppdeling av cellulosemateriale til fibros tilstand, mens derimot de kjemiske prosesser, som den sure sulfitt-, sulfat- og sodapro- sessen,' er basert -på den kjemiske fjerning av ligniribestanddelene i cellulosematerialet. Mens de kjemiske og mekaniske prosesser har vært anvendt i stor utstrekning, er det bare i de senere år at halvkjemiske prosesser har vært av særlig betydning selv om slike prosesser gir et betraktelig hoyere masseutbytte. Halvkjemiske prosesser omfatter vanligvis trinnene med å reagere cellulosematerialet med en kjemisk væske for delvis å fjerne ligninforbin-delsene og deretter å utsette cellulosematerialet, som.delvis har fått fjernet ligninet, for en mekanisk prosess for å fullfore opp-delingen i fibre. It is well known that most paper and paper products are made from wood and/or other cellulose-containing materials that have been converted into fiber pulp or pulp. Pulp can be produced from wood. several processes including mechanical, chemical and hollow core processes. Mechanical processes are based on the physical breakdown of cellulose material into a fibrous state, while on the other hand the chemical processes, such as the acid sulphite, sulphate and soda process, are based - on the chemical removal of the ligniri constituents in the cellulose material. While the chemical and mechanical processes have been used to a large extent, it is only in recent years that semi-chemical processes have been of particular importance, even though such processes give a considerably higher mass yield. Semi-chemical processes usually include the steps of reacting the cellulosic material with a chemical liquid to partially remove the lignin compounds and then subjecting the partially lignin-removed cellulose material to a mechanical process to complete the separation into fibers.

Den gjenværende avlut fra ligninutlbsningsprosesser med natriumsulfit eller natriumblsulfit inneholder svoveldioksydholdi-ge forbindelser av natrium, i fbrste rekke som lignosulfonsyreforbindelser eller andre organiske sulfonforbindelser .som er dannet ved innvirkningen av kokeluten på de organiske substanser som er til stede i lignocellulosematerialet, sammen med noe gjenværende sulfitforbindelse eller forbindelser. Den inneholder vanlig andre organiske forbindelser som skriver seg fra cellulosematerialet eller er dannet ved innvirkningen av,kokeluten på bestand-delene i disse materialene omfattende f.eks. sukker eller andre karbohydrater, og forskjellige organiske syrer, som maursyre eller eddiksyre eller deres salter. The residual liquor from lignin leaching processes with sodium sulphite or sodium bisulphite contains sulfur dioxide-containing compounds of sodium, primarily as lignosulphonic acid compounds or other organic sulphonic compounds, which are formed by the action of the cooking liquor on the organic substances present in the lignocellulosic material, together with some residual sulphite compound or compounds. It usually contains other organic compounds that form from the cellulose material or are formed by the action of the cooking lye on the constituent parts of these materials, including e.g. sugars or other carbohydrates, and various organic acids, such as formic or acetic acid or their salts.

Foreliggende oppfinnelse er anvendbar ved behandlingen av den gjenværende væsken som fåes fra ligninutlbsningsprosesser som anvender forskjellige typer sulfitkjemikalier på natriumbasis som f.eks. de sure sulfitprosesser på natriumbasis, hvor kokeluten inneholder surt natriumsulfit (EaHSO^) og vanligvis fri svo-velsyrling, mens den gjenværende avluten inneholder noe surt natriumsulfit sammen med lignosulfonsyreforbindelser og andre organiske forbindelser som nevnt ovenfor - og de nbytrale sulfitprosesser hvori kokeluten inneholder natriumsulfit ( Ua^ SO^) og en eller flere alkaliske natriumforbindelser som f.eks. natriumbi-karbonat og/eller natriumkarbonat, mens avluten inneholder natriumsulf it med noe av de andre alkaliske natriumforbindelser sammen med lignosulfonsyreforbindelser og andre organiske forbindelser som nevnt tidligere. The present invention is applicable to the treatment of the remaining liquid obtained from lignin leaching processes that use different types of sulphite chemicals on a sodium basis such as e.g. the acid sulphite processes on a sodium basis, where the cooking liquor contains acid sodium sulphite (EaHSO^) and usually free sulfuric acid, while the remaining liquor contains some acid sodium sulphite together with lignosulfonic acid compounds and other organic compounds as mentioned above - and the neutral sulphite processes in which the cooking liquor contains sodium sulphite ( Ua^ SO^) and one or more alkaline sodium compounds such as e.g. sodium bicarbonate and/or sodium carbonate, while the effluent contains sodium sulphite with some of the other alkaline sodium compounds together with lignosulphonic acid compounds and other organic compounds as mentioned earlier.

Det er alminnelig kjent at de produkter man får fra forbrenningen av en konsentrert sulfitavlut i tillegg til natriumkarbonat, inneholder vesentlige mengder natriumsulf!d som bor omdan nes hvis disse produkter skal behandles videre for å regenerere en natriumsulfit-kokelut. Dette omdannelsestrinn bor utfores på en slik måte at det nedsetter til et minimum dannelsen av de ubns-kede natriumforbindelser, som natriumthiosulfat og natriumpolysul-fider, som kan dannes i nærvær av gjenværende natriumsulfid. Natriumthiosulfat og polysulfider bevirker store vanskeligheter 1 de folgende koketrinn, selv om de bare er tilstede i relativt små mengder, ettersom natriumsulfid, natriumthiosulfat og natriumpoly-sulfider i nærvær av svoveldioksyd danner fritt svovel som har en skadelig innvirkning på den erholdte pulp fra en.sur ligninutlbs-ningsprosess, særlig i påfolgende bleketrinn. It is common knowledge that the products obtained from the combustion of a concentrated sulphite liquor, in addition to sodium carbonate, contain significant quantities of sodium sulphide which must be converted if these products are to be further processed to regenerate a sodium sulphite cooking liquor. This conversion step should be carried out in such a way that it reduces to a minimum the formation of the unusable sodium compounds, such as sodium thiosulphate and sodium polysulphides, which can be formed in the presence of residual sodium sulphide. Sodium thiosulphate and polysulphides cause great difficulties in the following cooking stages, even if they are only present in relatively small quantities, since sodium sulphide, sodium thiosulphate and sodium polysulphides in the presence of sulfur dioxide form free sulfur which has a detrimental effect on the pulp obtained from a.sur lignin extraction process, especially in subsequent bleaching steps.

Det er kjent å konsentrere avluter fra ligninutlbsningsprosesser son anvendes i masselndustrien, å brenne og smelte slik avlut i en primær gjenvlnningsenhet og å opplbse smeiten for den utsettes for virkningen av andre kjemikalier. Som en folge av den. vanlige sammensatthet av slike prosesser, til tross for den enkle kjemi det her dreier seg om, er de tidligere kjente anlegg for gjenvinning og omdannelse relativt kompliserte og dyre. It is known to concentrate effluents from lignin extraction processes used in the pulp industry, to burn and melt such effluents in a primary recycling unit and to dissolve the smelt before it is exposed to the action of other chemicals. As a consequence of it. usual composition of such processes, despite the simple chemistry involved here, the previously known plants for recycling and conversion are relatively complicated and expensive.

Det er et viktig formål for oppfinnelsen å fremskaffe en forbedret prosess for behandling av avluter fra.ligninutlbsningsprosesser, slik at man kan anvende kjemikaliene deri på nytt 1 påfolgende ligninutlbsnlngstrinn. It is an important purpose of the invention to provide an improved process for treating effluents from lignin extraction processes, so that the chemicals therein can be used again in subsequent lignin extraction steps.

Et annet formål med oppfinnelsen er å fremskaffe en ny metode for behandling av smeiten som fåes ved brenning av slike avluter for å omdanne natriumsulfidinnholdet i disse til natriumkarbonat. Another purpose of the invention is to provide a new method for treating the smelt obtained by burning such effluents in order to convert the sodium sulphide content in them into sodium carbonate.

I henhold, til oppfinnelsen tilveiebringes således en fremgangsmåte for regenerering av avlut på natriumbasis som er fremkommet ved. en totrinns cellulosekokeprosess^omfattende trinnene med å forbrenne avluten for A danne en smelte inneholdende natrlumsulfid og natriumkarbonat", og å bringe den resulterende smelte i kontakt med karbondioksyd og vanndamp for å omdanne natrlumsulfid til natriumkarbonat. Oppfinnelsen karakteriseres ved. en kombinasjon av folgende trekk: a) smeiten omsettes med. karbondioksyd og vanndamp ved en temperatur over 851°C for å hindre natriumkarbonatet i å stiv-ne; b) de gassformige produkter som dannes ved smeltereak-Kjoner, fra rik i 11 en og brennes,, og C02og S0?fra avgassene fra forbrenningen utvinnes; c) CO, fra b) resirkuleres til smeltereaksjonen; d) noe av natriumkarbonatét som dannes ved sraeltereak-sjonen benyttes i annet koketrinn av totrinnskokemetoden, og res-ten omsettes med nat ri umtoi sul f i t (l.aHSO^) i opplesning for å danne natriunsulfit (i.aoS00), og G0?og natriumsulf i ten omdannes til natriumsulfit/natriumbisulfitopplosning; og e) S0?fra b) omsettes med natriumsulfit/natriumbisulfit-opplosningen for i. danne en natriumbi sulf i topplosning. According to the invention, a method for regenerating waste liquor on a sodium basis is thus provided, which has been developed by a two-stage cellulosic cooking process^comprising the steps of incinerating the effluent to form a melt containing sodium sulfide and sodium carbonate", and contacting the resulting melt with carbon dioxide and water vapor to convert sodium sulfide to sodium carbonate. The invention is characterized by a combination of the following features: a) the smelt is reacted with carbon dioxide and water vapor at a temperature above 851°C to prevent the sodium carbonate from solidifying; b) the gaseous products formed by melting reactions, from rich in 11 en and burned,, and C02 and S0 ?from the exhaust gases from the combustion is recovered; c) CO, from b) is recycled to the smelting reaction; d) some of the sodium carbonate that is formed by the sraelter reaction is used in the second cooking stage of the two-stage cooking method, and the rest is reacted with sodium sulfate (l. aHSO^) in reading to form sodium sulfite (i.aoS00), and G0?and sodium sulfite are converted to sodium sulfite/sodium bisulfite solution; and e) S0?from b) is reacted with sodium sulfite /sodium bisulfite solution to i. form a sodium bisulfite in top solution.

Oppfinnelsen skal i det folgende beskrives nærmere med henvisning til tegningen, son er et skjematisk strbraningsdiagram ("floT.r diagram") som illustrerer en fpretrukken utfbrelsesform for oppfinnelsen. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawing, which is a schematic flow chart ("flow diagram") illustrating a preferred embodiment of the invention.

Den foretrukne utfbrelsesform omfatter de folgende vik-tige komponenter, nemlig en primær gjenvinningsovn 10 for å brenne den konsentrerte avluten eller svartluten, en omformer eller konverter 11 hvori natrlumsulfid i den flytende smelte som fåes fra ovnen,underkastes kjemiske reaksjoner, en opplbser 12 og en klaringsinnretning 13 tilpasset til å gjenvinne natriumkarbonat fra smeiten som forlater konverteren, og gjenvinningsenheter for karbondioksyd og svoveldioksyd henholdsvis 1? og 15. The preferred embodiment includes the following important components, namely a primary recovery furnace 10 for burning the concentrated waste liquor or black liquor, a converter or converter 11 in which sodium sulphide in the liquid melt obtained from the furnace is subjected to chemical reactions, a dissolver 12 and a clarification device 13 adapted to recover sodium carbonate from the smelt leaving the converter, and recovery units for carbon dioxide and sulfur dioxide respectively 1? and 15.

Konsentrert svartlut fores inn i gjenvinnlngsovnen 10 gjennom ledningen 1°«I ovnen 10 brennes svartluten slik at det dannes gassformede produkter og en smelte som i det vesentlige inneholder natriumkarbonat og natrlumsulfid. Temperaturen i ovnen 10 holdes så hbyt at den konsentrerte svartluten brenner i nærvær av et forbrenningsunderholdende medium. Concentrated black liquor is fed into the recycling furnace 10 through line 1°. In the furnace 10, the black liquor is burned so that gaseous products and a melt which essentially contains sodium carbonate and sodium sulphide are formed. The temperature in the furnace 10 is kept so fast that the concentrated black liquor burns in the presence of a combustion sustaining medium.

Forbrenningsluft og tilsetningssvovel for anlegget til-fores ovnen 10 gjennom henholdsvis ledningene 21 og 21<1>. De gassformede produkter som dannes i konverteren 11 og som består hovedsakelig av hydrogensulfid, karbondioksyd og vanndamp, kan også fores inn i ovnen 10 via ledningen 22 hvori hydrogensulfid omdannes til svoveldioksyd. De gassformede produkter som forlater ovnen 10, fores gjennom ledningen 23 til gjenvinningsenheter 15 og 17 for svoveldioksyd og karbondioksyd som det senere skal beskrives i detalj. I*'or brenningsgassene i ledningen 23 består i hoved-saken av karbondioksyd, vanndamp, svoveldioksyd og nitrogen. Combustion air and additive sulfur for the plant are supplied to the furnace 10 through lines 21 and 21<1> respectively. The gaseous products which are formed in the converter 11 and which consist mainly of hydrogen sulphide, carbon dioxide and water vapour, can also be fed into the furnace 10 via the line 22 in which hydrogen sulphide is converted into sulfur dioxide. The gaseous products leaving the furnace 10 are fed through line 23 to recovery units 15 and 17 for sulfur dioxide and carbon dioxide which will be described in detail later. The combustion gases in line 23 mainly consist of carbon dioxide, water vapour, sulfur dioxide and nitrogen.

Ifblge en utfbrelsesform for oppfinnelsen reageres smeiten i konverteren med karbondioksyd og vanndamp som innfores gjennom ledningen 2h og som oppvarmes for innfbringen på passende måte (ikke vist). Omdannelsen av natriumsulfid til natriumkarbonat kan representeres ved de folgende reaksjonslikninger: According to one embodiment of the invention, the melt is reacted in the converter with carbon dioxide and water vapor which is introduced through line 2h and which is heated for the introduction in a suitable way (not shown). The conversion of sodium sulphide to sodium carbonate can be represented by the following reaction equations:

Omdannelsen av natriumsulfid til natriumkarbonat i-epre-sénteres ved den totale likningen (2) ovenfor. Det vil være klart at de ovenstående likninger representerer de primære reaksjoner som finner sted. Det er klart at ubetydelige sidereaksjoner også vil foregå som f.eks. dannelsen av mindre mengder natriumsulfat. Konverteren 11 holdes på en temperatur over smeltepunktet for natriumkarbonat (det vil si 851°C) og fortrinnsvis på en betraktelig hbyere temperatur over smeltepunktet for virkningsfull og effektiv drift. The conversion of sodium sulfide to sodium carbonate is represented by the overall equation (2) above. It will be clear that the above equations represent the primary reactions that take place. It is clear that insignificant side reactions will also take place, e.g. the formation of smaller amounts of sodium sulfate. The converter 11 is maintained at a temperature above the melting point of sodium carbonate (ie 851°C) and preferably at a considerably higher temperature above the melting point for effective and efficient operation.

De gassformede produkter som er dannet i konverteren 11, fores inn i ovnen 10 gjennom ledningen 22 som tidligere angitt. Alternativt kan disse gassene fores ut til en hjelpevarmeveksler-enhet for å underkastes forbrenning og varmegjenvinning. The gaseous products formed in the converter 11 are fed into the furnace 10 through the line 22 as previously indicated. Alternatively, these gases can be fed out to an auxiliary heat exchanger unit to be subjected to combustion and heat recovery.

Den således behandlede smelte består hovedsakelig av natriumkarbonat og fores til opplbseren 12 gjennom ledningen 25, hvori vann tilsettes, slik at det dannes en opplbsning som innen teknikken er kjent som "grbnnlut". Grbnnluten (natriumkarbonat-opplbsnlngen) trekkes ut fra opplbseren 12 gjennom ledningen 2.6 og fores til klaringsinnretnlngen 13. The thus treated melt consists mainly of sodium carbonate and is fed to the dissolver 12 through line 25, in which water is added, so that a solution is formed which is known in the art as "green liquor". The lye (sodium carbonate recovery line) is extracted from the riser 12 through line 2.6 and fed to the clarification device 13.

ivatriumkarbonatopplbsningeh i klaringsinnretnlngen 13 kan delvis fores gjennom ledningen 27 direkte til det annet-trinn av en to-trinns llgninutlbsningsprosess, delvis gjennom ledningene 28 og 29 til karbondioksydtilsetningsenheten 17, og delvis til en sulfitreaktor lé via ledningene 30 og 31. Anvendelsen av natriumkarbonatopplbsningen i de sistnevnte to deler av anlegget skal nå beskrives detaljert. The sodium carbonate solution in the clarifier 13 can be partly fed through line 27 directly to the second stage of a two-stage oxygen release process, partly through lines 28 and 29 to the carbon dioxide addition unit 17, and partly to a sulfite reactor via lines 30 and 31. The use of the sodium carbonate solution in the the latter two parts of the facility will now be described in detail.

Selv om det bare er vist en konverter 11, er det innlysende at det kan benyttes enten flere konvertere eller en fler-trinnskonverter. Det er likeledes klart at karbondioksydet og vanndampen som innfores i konverteren 11 og som er vist med inn-føring gjennom ledningen 2b, kan fores inn via separate ledninger. Although only one converter 11 is shown, it is obvious that either several converters or a multi-stage converter can be used. It is also clear that the carbon dioxide and water vapor which are introduced into the converter 11 and which are shown with introduction through line 2b, can be introduced via separate lines.

Karbondloksydet og dampen som anvendes i konverteren 11, kan leveres fra enhver passende kilde. Av bkonomiske grunner er det foretrukket å levere disse reaksjonsmidler fra kilder innen-for det foreliggende system eller fra tilknyttede kilder i fabrik-' ken. F.eks. trekkes gassformet karbondioksyd ut fra reaktoren 16, avdrivningsbeholderen 18 og en blåsegasskrubber lb og kan fores til konverteren 11 gjennom henholdsvis ledningene 32, 33 og 3^«Blåsegass, som primært inneholder karbondioksyd og svoveldioksyd, innfores i skrubberen lb fra cellulosekokerne (ikke vist). I skul-deren lb passerer en natriumsulfitopplosning i motstrbm til blåse-gassen hvorved innholdet av svoveldioksyd i denne reagerer med en del av natriumsulf!tet, slik at d£ dannes natriumbisulfit i samsvar med likning, (3)« The carbon dioxide and steam used in the converter 11 may be supplied from any suitable source. For economic reasons, it is preferred to supply these reagents from sources within the present system or from associated sources in the factory. E.g. gaseous carbon dioxide is extracted from the reactor 16, the stripping container 18 and a blow gas scrubber lb and can be fed to the converter 11 through lines 32, 33 and 3, respectively. Blow gas, which primarily contains carbon dioxide and sulfur dioxide, is fed into the scrubber lb from the cellulose digesters (not shown). In the shoulder 1b, a sodium sulphite solution passes in counter-current to the blowing gas, whereby the content of sulfur dioxide in this reacts with part of the sodium sulphite, so that sodium bisulphite is formed in accordance with equation, (3)

Natriumsulfitopplosningen innfores i skrubberen 14 gjennom ledningen 35 og fåes fra reaktoren 16. Natriumsulf!t-natriumbisulfitopp-lo sningen som dannes i skrubberen lb, trekkes ut gjennom ledningen 36 og fores til svoveldioksydgjenvinnlngstårnet 15 gjennom ledningen 37. The sodium sulphite solution is introduced into the scrubber 14 through the line 35 and is obtained from the reactor 16. The sodium sulphite-sodium bisulphite solution formed in the scrubber 1b is drawn out through the line 36 and fed to the sulfur dioxide recovery tower 15 through the line 37.

Forbrenningsproduktene som forlater gjenvinningsovnen 10, kan slippes ut i atmosfæren gjennom en hby skorsten (ikke vist). Det er imidlertid fra et bkonomisk standpunkt å foretrekke å fore disse gassene gjennom forskjellige behandlingsenheter for å gjenvinne deres innhold, av svoveldioksyd- og/eller karbondioksyd. The combustion products leaving the recovery furnace 10 can be released into the atmosphere through a hby chimney (not shown). It is, however, from an economic point of view preferable to pass these gases through various treatment units in order to recover their content of sulfur dioxide and/or carbon dioxide.

I gjenvinningsenheten 15 for svoveldioksyd fjernes svo-veldloksydet i forbrenningsgassen som strbmmer gjennom ledningen 23, ved å fore forbrenningsgassene i motstrbm til en natriumsulfit-natriumblsulfitopplosning i samsvar med likning (3) ovenfor. En del av natriumbisulfitopplbsningen som dannes, fores til en cellulosekoker i én annen del av fabrikken gjennom ledningen 38, idet den gjenværende del fores til reaktoren 16 gjennom ledningene 39 og 31. In the recovery unit 15 for sulfur dioxide, the sulfur oxide in the combustion gas flowing through line 23 is removed by passing the combustion gases in countercurrent to a sodium sulphite-sodium bisulphite solution in accordance with equation (3) above. Part of the sodium bisulphite solution that is formed is fed to a cellulose boiler in another part of the factory through line 38, with the remaining part being fed to reactor 16 through lines 39 and 31.

I sulfitreaktoren 16 kontaktes natriumbisulfitoppibs-ningen med, natriumkarbonatopplbsningen fira klaringsinnretnlngen 13, slik at det dannes en'na tri um sul fitopplb sni ng i samsvar med. den folgende likning: In the sulphite reactor 16, the sodium bisulphite solution is contacted with the sodium carbonate solution in the clarification device 13, so that a three um sulphite solution is formed in accordance with the following equation:

Natriumsulfitoppibsnin<g>en overfores gjennom ledningen 35 til skrubberen lb og/eller gjennom ledningen 37 til gjenvinningsenheten 15 for anvendelse ved gjenvinningen av svoveldioksydinnhol-det av avgassenefra ovnen i samsvar med likning (3) ovenfor. Karbondloksydet som fremstilles i reaktoren 16, fores via ledningene 32 og 2b til konverteren 11. The sodium sulfitoppibsnine is transferred through the line 35 to the scrubber 1b and/or through the line 37 to the recovery unit 15 for use in the recovery of the sulfur dioxide content of the exhaust gases from the furnace in accordance with equation (3) above. The carbon dioxide produced in the reactor 16 is fed via the lines 32 and 2b to the converter 11.

Etter at forbrenningsgassene fra ovnen 10 har passert After the combustion gases from the furnace 10 have passed

gjennom svoveldioksydgjenvinnlngsenheten 15, fores de til karbon-dioksydtilforselsenheten 17 for de slippes ut i atmosfæren. I kar-bondioksydtilfbrsels- eller gjenvinningsenheten 17 fores forbrenningsgassene i motstrbm til en natriumkarbonatopplosning som kom-mer inn bverst i enheten gjennom ledningene 28 og 29• Karbondioksyd fjernes fra forbrenningsgassene ved dannelsen av bikarbonat i samsvar med likning (5) nedenfor. through the sulfur dioxide recovery unit 15, they are fed to the carbon dioxide supply unit 17 before they are released into the atmosphere. In the carbon dioxide production or recovery unit 17, the combustion gases are fed in countercurrent to a sodium carbonate solution which enters the unit at the top through lines 28 and 29. Carbon dioxide is removed from the combustion gases by the formation of bicarbonate in accordance with equation (5) below.

Natriumkarbonatopplosningen taes ut fra enheten 17 gjennom ledningen bO og fores til avdrivningsbeholderen 18 hvori oppløs-ningen oppvarmes for å danne karbondioksyd og natriumkarbonat 1 samsvar med den omvendte reaksjon vist ved likningen (5)«Katrium-karbonatopplbsningen fores til en cellulosekoker som en annet-trinns kokelut gjennom ledningen bl eller resirkuleres til enheten 17 gjennom ledningen 29. Dampen og karbondloksydet som dannes, sen-des til konverteren 11 gjennom ledningene 33 og 2b, The sodium carbonate solution is taken out from the unit 17 through the line bO and fed to the stripping container 18 in which the solution is heated to form carbon dioxide and sodium carbonate 1 in accordance with the reverse reaction shown by equation (5) "The sodium carbonate solution is fed to a cellulose boiler as a second-stage caustic soda through the line bl or is recycled to the unit 17 through the line 29. The steam and the carbon dioxide that is formed are sent to the converter 11 through the lines 33 and 2b,

Selv om svoveldioksydgjenvinningsenheten 15 og karbondl- - oksydgjenvinningsenlieten 17 er vist plassert oppå hverandre, er det innlysende at disse enhetene kan være adskilt. Although the sulfur dioxide recovery unit 15 and the carbon dioxide recovery unit 17 are shown placed on top of each other, it is obvious that these units can be separated.

GJennomfbrbarheten av prosessen bekreftes ved resulta-tene av eksperimentet i laboratoriemålestokk som er beskrevet i det folgende: En blanding av 50$ natriumkarbonat og 50$ natriumsulfid ble anbrakt i en sylindrisk beholder av rustfritt stål ca. bO mm 1 diameter og 200 til 250 mm lang og denne ble plassert 1 en elektrisk ovn. Varme ble satt på, og når temperaturen nådde ca. 870°C, var blandingen en smeltet flytende masse. På dette tids-punkt ble det innfort en blanding av C0g og vanndamp gjennom et rbr som forte til bunnen av den sylindriske beholderen, og E^ S The feasibility of the process is confirmed by the results of the laboratory scale experiment which is described in the following: A mixture of 50% sodium carbonate and 50% sodium sulphide was placed in a cylindrical container of stainless steel approx. bO mm 1 diameter and 200 to 250 mm long and this was placed in an electric furnace. Heat was turned on, and when the temperature reached approx. 870°C, the mixture was a molten liquid mass. At this point, a mixture of C0g and water vapor was introduced through a rbr as forte to the bottom of the cylindrical container, and E^ S

ble avdrevet. Da denne reaksjonen ble utfbrt 1 åpent rom, brente was driven away. When this reaction was carried out 1 open room burned

det dannede hydrogensulfid til svoveldioksyd. Ettersom reaksjonen fortsatte og forholdet natriumsulfid til natriumkarbonat minsket, bkte smeltepunktet for blandingen, og en klump av for størstede-len natriumkarbonat begynte å dånné seg i roret. Etter omtrent 15 it formed hydrogen sulfide to sulfur dioxide. As the reaction continued and the ratio of sodium sulfide to sodium carbonate decreased, the melting point of the mixture fell, and a lump of mostly sodium carbonate began to form in the tube. After about 15

eller 20 minutter var den resulterende klump så stor at gassstrbra-raen opphbrte og eksperimentet ble avsluttet. Det resulterende pro-dukt ble avkjblt, opplost i vann og analysert på natriumsulfid, og natriumsulfidinnholdet ble funnet å være av størrelsesorden 3$ som viste en omdannelse på tilnærmet 90$. or 20 minutes, the resulting lump was so large that the gas strbra stopped and the experiment was terminated. The resulting product was cooled, dissolved in water and analyzed for sodium sulphide, and the sodium sulphide content was found to be of the order of 3% which showed a conversion of approximately 90%.

Den ovenfor beskrevne prosess kan modifiseres ved tilfør-sel av luft (eller oksygen) til konverteren 11 gjennom det eventu-elle luftinnlbpet 21. I dette tilfelle ved hydrogensulfidet som er dannet i konverteren 11, heller oksyderes primært til svoveldioksyd i konverteren 11 enn i ovnen 10. Reaksjonen foregår i samsvar med. den folgende likning: The process described above can be modified by supplying air (or oxygen) to the converter 11 through the eventual air inlet 21. In this case, the hydrogen sulphide formed in the converter 11 is primarily oxidized to sulfur dioxide in the converter 11 rather than in the furnace 10. The reaction takes place in accordance with. the following equation:

Det er også et mål for den foreliggende oppfinnelse å nå dens formål uten å fore karbondloksydet inn i direkte kontakt med det smeltede karbonat og natriumsulfid i konverteren 11. I et slikt tilfelle ville reaksjonen i konverteren 11 foregå etter'lik-' .ningen (1). De resulterende reaksjonsprodukter kan anvendes direkte, eller de kan reageres med et karboriatreagens ("carbonating agent"), enten karbondioksyd eller karbonsyre'i et etterfølgende punkt i systemet, f.eks. ved opplbseren 12. Reaksjonen (la) ovenfor ville da foregå med den resulterende dannelse av natriumkarbonat. It is also an aim of the present invention to achieve its purpose without bringing the carbon dioxide into direct contact with the molten carbonate and sodium sulphide in the converter 11. In such a case the reaction in the converter 11 would proceed according to the equation (1 ). The resulting reaction products can be used directly, or they can be reacted with a carbonating agent, either carbon dioxide or carbonic acid, at a subsequent point in the system, e.g. at the solvent 12. The reaction (la) above would then take place with the resulting formation of sodium carbonate.

I en videre modifikasjon tilsettes det bare'et'karbonat-reagens til smeiten i konverteren 11. In a further modification, only a carbonate reagent is added to the melt in the converter 11.

I den henrikt'å forenkle beskrivelsen er forskjellige deler av vanlig anvendt karakter som kontrollventiler, instrumen-ter o.l. utelatt fra den foregående detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen. In the richly simplified description, various parts of a commonly used nature such as control valves, instruments etc. omitted from the foregoing detailed description of the invention.

Claims

1. Process for regenerating sodium-based tailings obtained by a two-stage cellulosic cooking process, comprising the steps of burning the tailings to form a melt containing sodium sulfide and sodium carbonate, and contacting the resulting melt with carbon dioxide and water vapor to convert sodium sulfide to sodium carbonate, characterized by a combination of the following features: a) the melt is reacted with carbon dioxide and steam at a temperature above 851°C to prevent the sodium carbonate from solidifying; b) the gaseous products formed by the melting reaction are separated and burned, and C02 and S02 from the exhaust gases from the combustion are recovered; c) C02 from b) is recycled to the melting reaction; d) some of the sodium carbonate formed by the melting reaction is used in the second boiling stage of the two-stage boiling method, and the rest is reacted with sodium bisulphite (NaHSO^ ) in solution to form sodium sulphite (Ma2 SO^ ), and the G02 and the sodium sulphite are converted into sodium sulphite/sodium bisulphite solution; and e) SO2 from b) is reacted with the sodium sulphite/sodium bisulphite solution to form a sodium bisulphite solution.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the carbon dioxide is extracted from the exhaust gases by combining the exhaust gases with some of the sodium carbonate in solution to form sodium carbonate, after which the sodium carbonate is heated to obtain sodium carbonate, water vapor and carbon dioxide.