NO762515L

NO762515L - PROCEDURE FOR COOKING MASS.

Info

Publication number: NO762515L
Application number: NO762515A
Authority: NO
Inventors: Howard B Lange Jr
Original assignee: Babcock & Wilcox Co
Priority date: 1976-07-19
Filing date: 1976-07-19
Publication date: 1978-01-20

Description

Oppfinnelsen angår fremstilling av papirmasse, hvorved celluloseholdig materiale behandles i en koke- The invention relates to the production of paper pulp, whereby cellulose-containing material is treated in a cooking

væske. Avluten fra oppslutningsprosessen vil inneholde hydrogensulfid og i henhold til oppfinnelsen kan man redusere utslippet av hydrogensulfid. liquid. The effluent from the digestion process will contain hydrogen sulphide and according to the invention the emission of hydrogen sulphide can be reduced.

I henhold til oppfinnelsen tilveiebringes en oppslutningsprosess hvorved celluloseholdig materiale behandles med kokelut, under dannelse av en avlut som inneholder opp-sluttet masse, papirmassen skilles fra avluten, avluten oppvarmes under dannelse av en avgass som inneholder hydrogensulfid, avgassen behandles ved at hydrogensulfidet omdannes til en forbindelse som utgjør en bestanddel i kokeluten, og den forbindelsen som hydrogensulfidet omdannes til settes til kokeluten, (kokevæsken). According to the invention, a digesting process is provided whereby cellulose-containing material is treated with caustic soda, forming a digestate containing digested mass, the paper pulp is separated from the digestate, the digestate is heated to form an exhaust gas containing hydrogen sulfide, the exhaust gas is treated by converting the hydrogen sulfide into a compound that forms a component of the cooking liquor, and the compound that the hydrogen sulphide is converted into is added to the cooking liquor, (the cooking liquid).

Oppfinnelsen kan anvendes på en slik måte at andre verdifulle bestanddeler i avluten gjenvinnes . The invention can be used in such a way that other valuable constituents in the effluent are recovered.

Som eksempel beskrives en utførelse av oppfinnelsenAn embodiment of the invention is described as an example

i forbindelse med vedlagte tegninger, hvor :in connection with the attached drawings, where:

Fig. 1 illustrerer apparaturen for behandling av Fig. 1 illustrates the apparatus for treatment of

avlut fra oppslutningsprosessen,withdraw from the enrollment process,

fig. 2 viser et snitt med delvis bortskårne partier gjennom en reaktor med fluidisert sjikt, som inngår i apparaturen vist på fig. 1, og fig. 2 shows a section with partially cut away parts through a reactor with a fluidized bed, which is included in the apparatus shown in fig. 1, and

fig. 3 viser et flertrinns absorpsjonssystem ogfig. 3 shows a multi-stage absorption system and

dets anvendelse i apparaturen som vist på fig. 1. its use in the apparatus as shown in fig. 1.

Apparaturen som er illustrert på fig. 1 og 2 brukes for behandling av avluten, også kalt svartlut, som er et resultat av behandlingen av treflisen for fremstilling av papirmasse, (masse). Ved en kjent behandlingsform innmates treflis i en koker (ikke vist) og oppsluttes av kokevæsken. The apparatus illustrated in fig. 1 and 2 are used for the treatment of the waste liquor, also called black liquor, which is a result of the treatment of the wood chips for the production of paper pulp, (pulp). In a known form of treatment, wood chips are fed into a boiler (not shown) and swallowed by the cooking liquid.

Denne kokevæsken er rik på svovelholdige forbindelser som danner papirmassen ved delignifisering (ligninutløsning) This cooking liquid is rich in sulfur-containing compounds that form the pulp during delignification (lignin release)

fra treflisen. Kokevæsken inneholder opprinnelig NaOH,from the wood chip. The boiling liquid originally contains NaOH,

Na2S, Na2C03, Na2SC>4, Na2SC>3og Na2S2C>3 og opptar organiske bestanddeler fra treflisen i kokeren. Innholdet i kokeren overføres til en' avblåsningstank (ikke vist) hvor gass-formige produkter blåses ut til en kjøler (ikke vist). Massen og brukt kokelut føres til en massevasker (ikke vist) hvor de kjemiske stoffer vaskes ut fra massen. Denne operasjon foregår vanligvis i en roterende flertrinnstrommelvasker hvor massestrømmen går motstrøms til vaskevannet. Massen og vaskeluten blir her skilt fra hverandre og massen går videre for ytterligere behandling til papir og andre produkter. Vaskeluten som hovedsakelig er en fortynnet oppløsning av brukt kokevæske inneholdende organiske rester fra treflisen føres videre for kjemisk gjenvinning. På grunn av vaskel.utens Na2S, Na2C03, Na2SC>4, Na2SC>3and Na2S2C>3 and absorbs organic components from the wood chips in the boiler. The contents of the digester are transferred to a blowdown tank (not shown) where gaseous products are blown out to a cooler (not shown). The pulp and used cooking liquor are taken to a pulp washer (not shown) where the chemical substances are washed out of the pulp. This operation usually takes place in a rotating multi-stage drum washer where the mass flow goes counter-current to the washing water. The pulp and washing liquor are separated here and the pulp goes on for further processing into paper and other products. The washing liquor, which is mainly a diluted solution of used cooking liquid containing organic residues from the wood chips, is carried on for chemical recycling. Due to laundry

farge betegnes den ofte "svartlut", og behandlingen av svartluten vil nå beskrives . color, it is often called "black liquor", and the processing of the black liquor will now be described.

Svartluten innføres i et konsentreringssystem iBlack liquor is introduced into a concentration system i

form av en flertrinns avdamper 10. Et slikt system er kjentform of a multi-stage evaporator 10. Such a system is known

og kan ha opptil fem eller seks trinn, og hensikten er utand can have up to five or six steps, and the purpose is out

fra den opprinnelige svartlut å oppnå et.konsentrat som inneholder ca. 50 - 55 vekt-% faste stoffer. Man påsetter vakuum på inndamperen, driver av vannet ved motstrømsinnføring av damp gjennom rør> som derved gir et konsentrat. Et ytterligere konsentreringstrinn kan innføres men"antas ikke nød-vendig. I den apparatur som skal beskrives, konsentreres svartluten til 40-70 vekt-% tørrstoff, men man kan oppnå bedre prisøkonomi hvis tørrstoffinnholdet ikke er under 50 %. Apparatet kan også drives med faste stoffer i helt tørr form, inneholdende organiske stoffer fra treet og natriumsalter av brukt kokelut, hvis stoffene finnes i denne form. Det fore-trekkes imidlertid at svartluten konsentreres til 50-60 vekt-% tørrstoff. from the original black liquor to obtain a concentrate containing approx. 50 - 55% by weight solids. A vacuum is applied to the inlet evaporator, the water is driven off by countercurrent introduction of steam through pipes> which thereby produces a concentrate. A further concentration step can be introduced but is not assumed to be necessary. In the apparatus to be described, the black liquor is concentrated to 40-70% dry matter by weight, but a better price economy can be achieved if the dry matter content is not below 50%. The apparatus can also be operated with solids in completely dry form, containing organic substances from the wood and sodium salts of used cooking liquor, if the substances are present in this form.However, it is preferred that the black liquor is concentrated to 50-60% dry matter by weight.

Svartlutstrømmen 12 som kommer fra konsentrerings-systemet 10 mates inn i den fluidiserte reaktor 16 til forgassing. Na2SC>4som en saltkake kan innføres i strømmen 12, The black liquor stream 12 that comes from the concentration system 10 is fed into the fluidized reactor 16 for gasification. Na2SC>4 as a salt cake can be introduced into stream 12,

i en blandetank som ikke er vist, for å øke konsentrasjonenin a mixing tank not shown to increase the concentration

av strømmen og gi ytterligere gjenvinningseffekt. Reaktoren 16 med fluidisert sjikt er vist detaljert på fig. 2 og den forgassirig som oppnås i reaktoren fører til at innholdet av organiske stoffer i den inngående svartlutstrømmen 12 av-drives i gassformet tilstand, slik at uorganiske bestand- of the current and provide additional recycling effect. The reactor 16 with a fluidized bed is shown in detail in fig. 2 and the gasification achieved in the reactor causes the content of organic substances in the incoming black liquor flow 12 to be driven off in a gaseous state, so that inorganic constituents

deler i strømmen 12 blir tilbake i fast form.parts in the stream 12 remain in solid form.

Reaktoren 16 med fluidisert sjikt består hovedsakelig av et hus 17 med ildfast foring (ikke vist) inneholdende et sjikt av materiale 18 båret på en plate 28 med hull 29. Sjiktet 18 kan bestå av inerte stoffer eller uorganiske kjemiske stoffer, som er nødvendige for opps!utnings-prosessen. Således kan sjiktet 18 bestå av natriumkarbo- The fluidized bed reactor 16 mainly consists of a housing 17 with a refractory lining (not shown) containing a layer of material 18 supported on a plate 28 with holes 29. The layer 18 can consist of inert substances or inorganic chemical substances, which are necessary for ops !utnings process. Thus, the layer 18 can consist of sodium carbo-

nat Na2C03, natriumsulfid Na2S, natriumsulfat Na2S04og varme forkullingsrester. Svartlutstrømmen 12 innføres i nedre del 20 av sjiktet 18 gjennom dyser som er anordnet langs omkret-sen av reaktoren 16. Dysene 22 er forbundet med en innførings-ring 24 som går omkring huset 17. Dysene 22 er anordnet slik at de fordeler svartluten jevnt over hele tverrsnittet i nedre del 20 i sjiktet 18, og dråpene som presses ut av dysene har en størrelse på 500-1000 mikron. nat Na2C03, sodium sulphide Na2S, sodium sulphate Na2S04 and hot charring residues. The black liquor flow 12 is introduced into the lower part 20 of the layer 18 through nozzles which are arranged along the circumference of the reactor 16. The nozzles 22 are connected by an introduction ring 24 which goes around the housing 17. The nozzles 22 are arranged so that they distribute the black liquor evenly over the entire cross-section in the lower part 20 of the layer 18, and the droplets that are pressed out of the nozzles have a size of 500-1000 microns.

Strømmen 53 av luft og gass kommer inn i rommetThe flow 53 of air and gas enters the room

26 under bæreplaten 28 i reaktoren 16 og går oppover gjennom hullene 29. Det er ønskelig å redusere luftmengden som brukes til forgassingen, slik at man innskrenker dannelsen av C0226 under the support plate 28 in the reactor 16 and goes upwards through the holes 29. It is desirable to reduce the amount of air used for the gasification, so that the formation of C02 is reduced

som innvirker uheldig på absorpsjon av H2S. Av dénne grunn er det en fordel å regulere luftinnholdet i strømmen 5 3 til 1 - 2 kg tørr luft pr. kg tørrstoffer i strømmen 12.. "' Luften kan forvarmes og den foreslåtte temperatur på 300-600°C. Strøm-men 53 virker som fluidiseringsgass for sjiktet 18 og innfører den nødvendige varmenergi til forgassingen, varmen kommer fra forbrenningen av brennstofftilførselen 14 i en vanlig brenner. which adversely affects the absorption of H2S. For this reason, it is advantageous to regulate the air content in the flow 5 3 to 1 - 2 kg of dry air per kg of dry matter in the stream 12.. "' The air can be preheated and the proposed temperature of 300-600°C. Stream 53 acts as fluidizing gas for the layer 18 and introduces the necessary heat energy for the gasification, the heat comes from the combustion of the fuel supply 14 in a normal burner.

Stigehastigheten for den oppadgående strømmen 5 3 gjennom sjiktet 18 avpasses slik at man får en gasshastighet på 0,3 - 3 m/sek. avhengig av dråpenstøarrteisen gjennom dysene 22. Sjikthøyden er tilstrekkelig til å gi nødvendig oppholdstid for dråpene som brukes til forgassing av organisk materiale i sjiktet 18, og muliggjøre reduksjon av de svovelholdige forbindelser, som natriumsulfat Na2S04, til natriumsulfid Na2S. The rate of rise for the upward flow 5 3 through the layer 18 is adjusted so that a gas velocity of 0.3 - 3 m/sec is obtained. depending on the droplet ice through the nozzles 22. The layer height is sufficient to provide the necessary residence time for the droplets used for gasification of organic material in the layer 18, and enable the reduction of the sulfur-containing compounds, such as sodium sulfate Na2S04, to sodium sulfide Na2S.

/ /

Den egnede oppholdstid for dråpene anslås til 30 minutter pr. 30 cm sjikthøyde. Oppholdstiden kan variere avhengig av konsentrasjonen av strømmen 12 og mengden av strømmen 53 The suitable residence time for the drops is estimated at 30 minutes per 30 cm layer height. The residence time may vary depending on the concentration of the stream 12 and the amount of the stream 53

i forhold til strømmen 12.in relation to the current 12.

Når svartlutstrømmen 12 er avlut fra sulfatpro-sessen kjøres det fluidiserte sjiktet 18 ved en temperatur mellom 700 - 760°C, siden det laveste smeltepunkt for natrium-saltet som dannes ved prosessen er ca. 760°C. ITvis man be-nytter høyere temperatur, kan det dannes en smeltefase og den tilhørende damp vil gi opphav til natriumrøykdannelse. When the black liquor stream 12 is de-liquified from the sulphate process, the fluidized bed 18 is run at a temperature between 700 - 760°C, since the lowest melting point for the sodium salt formed by the process is approx. 760°C. If a higher temperature is used, a melting phase can form and the associated steam will give rise to the formation of sodium fumes.

Hvis den fluidiserte reaktor 16 opereres under overtrykk, vil man oppnå øket kapasitet, men tilpasninger til systemet vvil være nødvendig i slike tilfelle. If the fluidized reactor 16 is operated under overpressure, increased capacity will be achieved, but adaptations to the system will be necessary in such cases.

Mens den organiske del av strømmen 12 forgassesWhile the organic part of stream 12 is gasified

■i sjiktet 18, vil den uorganiske del bli tilbake i fast form som partikler. Disse partikler kan typisk bestå av natriumkarbonat Na^O^ i en mengde på ca. 90 vekt-%, natriumsulfid Na,>S 9 %, natriumsulfat Na2S04 under 1 %, og uforbrent kull ■in layer 18, the inorganic part will remain in solid form as particles. These particles can typically consist of sodium carbonate Na^O^ in an amount of approx. 90% by weight, sodium sulphide Na,>S 9%, sodium sulphate Na2S04 less than 1%, and unburnt coal

i en mengde på under 1 %. Disse stoffer brukes som fluidisert sjikt 18. Overskudd av partikler som ville øke sjikt-volumet 18 for sterk fjernes i strømmen 33 og føres til oppløsningstanken 114 for en behandling som skal beskrives nærmere senere. I tillegg til partikkelformet materiale foreligger materialer som agglomerat, som fjernes ved skrape-organer eller lignende (ikke vist), og finstoffer som føres over i strømmen 32 og skilles fra i syklonen 36. Agglomerater kan inneholde i det vesentlige uforbrent kull cg alt eller en del resirkuleres derfor til føringsvæsken 12, og den resirkulerte del knuses i knuseapparat (ikke vist), før den innføres i strømmen 12. Eventuelle usirkulerte rester går med strømmen 33 til tanken 114. in an amount of less than 1%. These substances are used as fluidized layer 18. Surplus particles that would increase the layer volume 18 too strongly are removed in the flow 33 and taken to the dissolution tank 114 for a treatment that will be described in more detail later. In addition to particulate material, there are materials such as agglomerates, which are removed by scraping devices or the like (not shown), and fines which are transferred into the flow 32 and separated from in the cyclone 36. Agglomerates can contain essentially unburnt coal cg all or a part is therefore recycled to the guide liquid 12, and the recycled part is crushed in a crushing device (not shown), before it is introduced into the flow 12. Any uncirculated residues go with the flow 33 to the tank 114.

Gassene som går ut fra sjiktet 18 stiger opp iThe gases that exit from layer 18 rise up in

det frie rom 19 i reaktoren 16 oversjiktet 18 og ut gjennom avløpsåpningen 30. Avløpsstrømmen 32 antas å ha følgende omtrentlige sammensetning på volumbasis etter reaksjonen i reaktoren 16 : CO - 9%; C02- 11%' H20 - 23%, H2- 21%, the free space 19 in the reactor 16 overlayer 18 and out through the drain opening 30. The drain stream 32 is assumed to have the following approximate composition on a volume basis after the reaction in the reactor 16: CO - 9%; C02- 11%' H20 - 23%, H2- 21%,

N2- 35%cgTH2S - 0,2 - 0,8%. Strømmenn 32 vil også inneholde finstoffer som er tatt opp fra sjiktet 18. Ved en modifikasjon av det som er vist på fig. 2, kan øvre del av huset 17 ha større tverrsnitt i forhold til den del som inneholder sjiktet 18, slik at man reduserer den oppadstigende gasshastighet til under transporthastigheten for finstoffer, hvorved en del av de medrevne faste stoffer faller ut. Tem-peraturen i strømmen 32 vil være noe under 760°C. Avløps-gassen 32 føres til et gassrenseanlegg 36 i form av en tørr-syklon. En flertrinnsyklon eller høyeffektsyklon kan fore-trekkes, men en slik renseeffekt vil kunne ligge utenfor prosessens behov. Partikler som oppsamles i og avgis fra gassrenseren 36 kan behandles videre sammen med annet materiale, som strømmer i kretsen 33. Den kombinerte strømmen 34 føres til oppløsningstanken 114. N2- 35%cgTH2S - 0.2 - 0.8%. Streamers 32 will also contain fines that have been taken up from layer 18. In a modification of what is shown in fig. 2, the upper part of the housing 17 can have a larger cross-section compared to the part containing the layer 18, so that the ascending gas velocity is reduced to below the transport velocity for fines, whereby a part of the entrained solids falls out. The temperature in stream 32 will be somewhat below 760°C. The waste gas 32 is led to a gas purification plant 36 in the form of a dry cyclone. A multi-stage cyclone or high-power cyclone may be preferred, but such a cleaning effect could be outside the needs of the process. Particles that are collected in and emitted from the gas purifier 36 can be processed further together with other material, which flows in the circuit 33. The combined flow 34 is fed to the solution tank 114.

Gassene som er befridd for partikkelformede bestanddeler i gass-separatoren 36 går ut fra apparatet 36 som ' gass-strømmen 38. Varmeinnholdet i strømmen 38 er temmelig stort og en del av denne varmen kan gjenvinnes i en varme-veksler eller en vanlig dampgenerator 40. I kokeren 40 blir en del av varmen i gass-strømmen 38 indirekte overført til en væskefase 42 som avgir en dampfase 44. Denne gjenvundne varmeverdi kan brukes på andre steder i oppslutningsprosessen eller i anlegget. P<å grunn av eliminering av natriumrøyk, The gases that have been freed of particulate components in the gas separator 36 leave the device 36 as the gas stream 38. The heat content in the stream 38 is quite large and part of this heat can be recovered in a heat exchanger or a normal steam generator 40. In the boiler 40, part of the heat in the gas stream 38 is indirectly transferred to a liquid phase 42 which emits a vapor phase 44. This recovered heat value can be used elsewhere in the digestion process or in the plant. Due to the elimination of sodium fumes,

vil varmeoverførings-overflåtene i anlegget 40 i mindre grad kreve ettersyn, på grunn av kondensasjon av røyk på flatene. Gasstemperaturen i gassen fra varmegjevinningsanlegget,. strømmen 46, er etter anlegget 40 i området 200-370°C og vil således fremdeles kunne ha et stort varmeinnhold. Ytterligere varmegjenvinning skjer i luftvarmeren 48 hvor atmosfæreluft 50 kan oppvarmes til 150 - 315°C. Slik varmluft føres ut som strømmen 52 og kan benyttes som strømmen 5 3 som innføres i reaktoren 16. Varmevekslerprosessen i luftvarmeren 4 8 er igjen fortrinnsvis indirekte. Fortrinnsvis brukes atmosfære-luften til å avkjøle avløpsgassen 46 til en temperatur på the heat transfer surfaces in the facility 40 will require inspection to a lesser extent, due to condensation of smoke on the surfaces. The gas temperature in the gas from the heat recovery plant. stream 46, after plant 40, is in the range 200-370°C and will thus still be able to have a large heat content. Further heat recovery takes place in the air heater 48 where atmospheric air 50 can be heated to 150 - 315°C. Such hot air is led out as the flow 52 and can be used as the flow 5 3 which is introduced into the reactor 16. The heat exchange process in the air heater 4 8 is again preferably indirect. Preferably, the atmospheric air is used to cool the waste gas 46 to a temperature of

180 - 205°C. Denne avkjølte gass-strømmen angitt ved strømmen 56 på tegningene, er nå klar for bruk til en absorpsjonsprosess i apparaturen 58, som skal beskrives nøyere i det følgende. Hensikten med denne absorpsjonsprosess er imidlertid 180 - 205°C. This cooled gas flow, indicated by flow 56 in the drawings, is now ready for use for an absorption process in the apparatus 58, which will be described in more detail below. However, the purpose of this absorption process is

fjerning av hydrogensulfidgass, H2S, fra strømmen 56. Som angitt ved ovenstående avløpsgassanalyse, antar man at hydrogensulfid kan foreligge i en mengde på opptil 1 volum-%. Tap av svovelholdige forbindeler til atmosfæren er uønsket både fra standpunktet kjemisk gjenvinning, og fra luftforurens-ningsstandpunkt. Den rensede gassen, vil sannsynligvis ha følgende omtrentlige sammensetning på volumbasis : CO - 9%, C02- 10%, H20 -25%, H2-21 %, N2- 35% og H2'S 0,02 - 0,06%.'forlater absorpsjonssystemet 58 som gass-strømmen 60 og føres for ytterligere behandling til kjøleren 68, hvor. strømmen 60 avkjøles fra en temperatur i området 60 - 77°C og ned til ca. 38°C, ved hjelp av indirekte varmeoverføring. En kald-vannsstrøm.70 tjener som kjølemedium og kjøleprosessen gir en strøm 72 av varmt vann og en kondénsatstrøm 74. Den av-kjølte gassen forlater kjøleren 68 som en strøm 76 og vil ha vesentlig redusert fuktighetsinnhold i forhold til strømmen 60. Strømmen 76 innføres i kokeren 78, hvor bestanddelene i strømmen 76 vil oksydere ved forbrenning av brennstoff 80 removal of hydrogen sulphide gas, H2S, from stream 56. As indicated by the above effluent gas analysis, it is assumed that hydrogen sulphide may be present in an amount of up to 1% by volume. Loss of sulfur-containing compounds to the atmosphere is undesirable both from the point of view of chemical recycling and from the point of view of air pollution. The purified gas is likely to have the following approximate composition by volume : CO - 9%, C02 - 10%, H20 -25%, H2 - 21%, N2 - 35% and H2'S 0.02 - 0.06%' leaves. the absorption system 58 as the gas stream 60 and is led for further processing to the cooler 68, where. the stream 60 is cooled from a temperature in the range 60 - 77°C and down to approx. 38°C, using indirect heat transfer. A cold water stream 70 serves as a cooling medium and the cooling process produces a stream 72 of hot water and a condensate stream 74. The cooled gas leaves the cooler 68 as a stream 76 and will have a significantly reduced moisture content in relation to the stream 60. The stream 76 is introduced in the boiler 78, where the constituents of the stream 76 will oxidize by burning fuel 80

med luft 82 - C© til C02, H2til H20 og H2S til S02. For gjenvinning av varme i kokeren, tilføres en strøm av vann 84 til kokeren og etter oppvarming forlater denne kokeren som strømmen 86. Gassen i strømmen 88 føres deretter til pipe. with air 82 - C© to C02, H2 to H20 and H2S to S02. To recover heat in the boiler, a stream of water 84 is supplied to the boiler and after heating this leaves the boiler as stream 86. The gas in stream 88 is then fed to the pipe.

I oppløsningstanken 114 , blir faste stoffer opp-løst i en vandig oppløsning sammen med erstatningskjemikalier 110 og erstatningsvann 111, idet tanken får tilførsel av uorganiske faste stoffer gjennom strømmen 34. Oppløsningen går som strømmen 116 i form av grønnlut til klaringstanken 118. Eventuelle kullrester og uoppløselig treaske 122 skilles ut i klaringstanken til en klaringsstrøm 120 som går inn i lagertanken 124, hvorfra man om nødvendig tapper strømmen 126, som bidrar til dannelse av absorpsjonsmediet 62. In the dissolution tank 114, solids are dissolved in an aqueous solution together with replacement chemicals 110 and replacement water 111, as the tank receives a supply of inorganic solids through flow 34. The solution goes as flow 116 in the form of green liquor to the clarification tank 118. Any coal residues and insoluble wood ash 122 is separated in the clarification tank into a clarification stream 120 which enters the storage tank 124, from which, if necessary, the stream 126 is drawn off, which contributes to the formation of the absorption medium 62.

Gass-strømmen 56 og væskestrømmen 62 føres til absorpsjonssystemet 58 og de to faser blandes omhyggelig i systemet 58, slik at det foregår en masseoverføringsprosess. The gas stream 56 and the liquid stream 62 are led to the absorption system 58 and the two phases are carefully mixed in the system 58, so that a mass transfer process takes place.

En vaske-gass-strøm 60 går ut fra absorpsjonssystemet 58 ogA washing gas flow 60 exits from the absorption system 58 and

det brukte absorps jonsmedium, soidi hovedsakelig har absorbert Na2C03, Na2S°9NaHS, forlater .?JabSorps jonssystemet som strømmen 66, hvorav en del, 66A, føres til lagringstanken 124. the spent absorption ion medium, having mainly absorbed Na2C03, Na2S°9NaHS, leaves the .?JabSorps ion system as stream 66, a portion of which, 66A, is fed to storage tank 124.

Væsken fra tanken 67, i form av strømmen 67A, føres til lutingstanken 90 hvor lesket kalk 92 tilsettes for fremstilling av hvitlut CaC03- Hyoltluten inneholder NaOH, The liquid from the tank 67, in the form of the flow 67A, is led to the lye tank 90 where slaked lime 92 is added for the production of white lye CaC03- The lye contains NaOH,

Na2S og Na2C03, hvor en del av Na2CC>3 er omdannet til NaOH, som ''har overført en del av NaHS til Na2S. Strømmen 9 4 Na2S and Na2C03, where part of the Na2CC>3 has been converted into NaOH, which ''has transferred part of the NaHS to Na2S. The current 9 4

som går fra lutingstanken 90 føres til et trommelfilter 96 hvori en oppløsning som forlater trommelen som strømmen 98 filtreres fri for CaC03 . En del av strømmen 98 går som strømmen 100A til lagringstanken 67 for kontroll av lukt, which leaves the leaching tank 90 is led to a drum filter 96 in which a solution that leaves the drum as stream 98 is filtered free of CaC03. Part of the current 98 goes as the current 100A to the storage tank 67 for odor control,

og en del som strømmen 100B til tanken 124, hvor den slås sammen med NaHS for fremstilling av mere Na2S. Den gjen-værende del av strømmen 9 8 tas hånd om utenfor den apparatur som er vist på figurene- Oppslemmingen som blir skilt ut i trommelfilteret 96 opptas som strømmen 102 til et annet trommelfilter 104, hvor CaC03 vaskes med vann 106. Utgående væskefase 10 8 er en vaskelut og kan brukes pånytt i prosessen idet den delvis føres som strømmen 108A til oppløsningstanken 114 og delvis som strømmen 108B til lagertanken 124. Oppslemmingen 112, returneres til en ovn (ikke vist) hvor kalk-stein CaO regenereres for bruk i lutingsanlegget 90. and a portion as stream 100B to tank 124, where it is combined with NaHS to produce more Na2S. The remaining part of the stream 9 8 is taken care of outside the apparatus shown in the figures - The slurry that is separated in the drum filter 96 is received as the stream 102 to another drum filter 104, where CaC03 is washed with water 106. Outgoing liquid phase 10 8 is a washing liquor and can be reused in the process as it is partly fed as stream 108A to the dissolution tank 114 and partly as stream 108B to the storage tank 124. The slurry 112 is returned to a furnace (not shown) where limestone CaO is regenerated for use in the leaching plant 90 .

Absorpsjonssystemet som skjematisk er vist ved 58 består av et flertrinns arrangement, med en sone hvor væske-fasen kommer i kontakt med en gassfase inneholdende H2S, med det resultat at H2S masseoverføres fra gassen til væske-fasen. Fig. 3 viser et totrinns absorpsjonssystem og til-svarende væskekretsløp, men man vil forstå at det kan brukes flere enn to kontakttrinn, og annet' vanlig masseoverførings-utstyr, f.eks. et fylt vasketårn eller platetårn eller sykrløn-vasker. I mange absorpsjonsapparater er strømningsretningen for absorpsjonsmediet motstrøm til gass-strømmen, i neden-stående apparatur kan strømmen være enten medstrøm eller mot-strøm. The absorption system schematically shown at 58 consists of a multi-stage arrangement, with a zone where the liquid phase comes into contact with a gas phase containing H 2 S, with the result that H 2 S is mass transferred from the gas to the liquid phase. Fig. 3 shows a two-stage absorption system and corresponding liquid circuit, but it will be understood that more than two contact stages can be used, and other common mass transfer equipment, e.g. a filled washing tower or plate tower or cycle washer. In many absorption devices, the direction of flow for the absorption medium is countercurrent to the gas flow, in the below device the flow can be either cocurrent or countercurrent.

Som vist på fig. 3 går gass-strømmen 56 først inn iabsorpsjonstrinnet 58A, hvor gass-strømmen akselereres og blandes omhyggelig med væske i strømmen 62A. I trinnet 58A blir væsken fra strømmen 62A brutt opp i dråper enten ved først å danne en væskefilm som brytes opp av strømmen 56, eller ved innpumping gjennom dyser (ikke vist). Strømmen 56 av-kjøles og opptar væskedråper som skilles fra gass-strømmen i As shown in fig. 3, the gas stream 56 first enters the absorption stage 58A, where the gas stream is accelerated and carefully mixed with liquid in the stream 62A. In step 58A, the liquid from stream 62A is broken up into droplets either by first forming a liquid film which is broken up by stream 56, or by pumping in through nozzles (not shown). The stream 56 is cooled and absorbs liquid droplets that are separated from the gas stream i

apparatet 58B .the device 58B.

Separasjonsapparatet 58B anvender en syklonvirk-ning, eller en gassbane med ledeskovler, for å fjerne dråpene fra gassen. Den oppsamlede væske forlater separatoren 58B som strømmen 65 i fig. 3. Gassen går ut fra separatoren 58B som strømmen 56A og føres til det andre absorpsjonstrinnet 58C som er identisk med 58A. Absorpsjonsmediet 62 føres i kontakt med ytterligere H2S som absorberes. Våtgassen går til utskillingsapparatet 58D, som er av samme type som 58B. Den utskilte væsken forlater separasjonsanlegget 58D som strømmen 64. Bruk av en våtsyklon eller syklonvasker istedet for separatoren 58B vil gi omtrent samme resultater som ovenstående system. The separation device 58B uses a cyclone effect, or a gas path with guide vanes, to remove the droplets from the gas. The collected liquid leaves the separator 58B as the stream 65 in FIG. 3. The gas exits the separator 58B as the stream 56A and is fed to the second absorption stage 58C which is identical to 58A. The absorption medium 62 is brought into contact with further H2S which is absorbed. The wet gas goes to the separator 58D, which is of the same type as 58B. The separated liquid leaves the separator 58D as stream 64. Using a wet cyclone or cyclone scrubber instead of the separator 58B will give about the same results as the above system.

Selv om utstyret i trinnene 58A og 58C er i det vesentlige identisk, vil hvert trinn operere noe forskjellig ved at det andre trinn 58C vil antas å fjerne H2S ved be-traktelig lavere konsentrasjon enn i absorpsjonstrinnet 58A. Av denne grunn vil trinnene opereres noe forskjellig, og hoved-forskjellen er de relative mengder av bestanddeler i absorb-sjonsmediene 62 og 62A. Although the equipment in stages 58A and 58C is essentially identical, each stage will operate somewhat differently in that the second stage 58C will be assumed to remove H2S at a considerably lower concentration than in absorption stage 58A. For this reason, the steps will be operated somewhat differently, the main difference being the relative amounts of constituents in the absorption media 62 and 62A.

Som angitt tidligere kan man anta at gass-strømmen 56 inneholder opptil 1 volum-% H'2S eller 10.000 ppm, og absorbsjonsvirkningen ved vasking av en slik gass>strøm med alkalisk grønnlut fra lagertanken 124 vil være så stor at H2S konsentrasjonen kan reduseres til ca. 1000 ppm (0,1 %). As stated earlier, it can be assumed that the gas stream 56 contains up to 1% by volume H'2S or 10,000 ppm, and the absorption effect when washing such a gas stream with alkaline green liquor from the storage tank 124 will be so great that the H2S concentration can be reduced to about. 1000 ppm (0.1%).

Absorpsjon av H2S fra så lave konsentrasjoner somAbsorption of H2S from concentrations as low as

i strømmen 56A kan by på problemer, når det foreligger C02. Det er imidlertid foreslått i U.S. patent nr. 3.471.249 at hvis det opprettholdes kritiske forhold mellom visse bestanddeler i absorbsjonsmediet og H2S i gassen kan man oppnå guns-tige resultater. Ovenstående patent foreslår at absorbsjons^-mediet skal inneholde natriumsulfid Na2S, en del. natriumhydrosulfid NaHS og natriumkarbonat Na2C03, og at strømningsfor-holdet mellom absorbsjonsmedium og H2S-holdig gass bør være i området 6-10 på vektbasis, og Na2S bør foreligge i slike mengder at vektforholdet Na2S. /H2S er lik 35. eller mer. in the stream 56A can present problems when C02 is present. However, it has been proposed in the U.S. patent no. 3,471,249 that if critical ratios are maintained between certain constituents in the absorption medium and H2S in the gas, favorable results can be achieved. The above patent suggests that the absorption medium should contain sodium sulphide Na2S, a part. sodium hydrosulphide NaHS and sodium carbonate Na2C03, and that the flow ratio between absorption medium and H2S-containing gas should be in the range 6-10 on a weight basis, and Na2S should be present in such quantities that the weight ratio Na2S. /H2S is equal to 35. or more.

Patentet foreslår også at Na^O^ -mengden bør reguleres slik at vektforholdet Na2C03/H2S er lik 30 eller mer, og at den molare konsentrasjon av Na2S er over 0,1 i forhold til den molare konsentrasjon av natriumhydrosulfid NaHS. S\Like forhold kan opprettes i det minste delvis ved å tilblande forskjellige strømmer som inngår i gjenvinningsprosessen. For å opprettholde disse forhold, kan videre en del av erstat-ningskjemikaliene tilsettes absorbsjonsstrømmene i Som det foreslås i U.S. patent nr. 3.471.249 kan eventuelle nødvendige erstatningskjemikalier , som NaOH, Na2S eller Na2C03tilsettes på innløpssiden for resirkulasjonspumpen (ikke vist), men eventuelt kan en separat blandetank 130 innkobles hvorved bestanddelene tilføres for å opprettholde de kritiske forhold som er nevnt ovenfor, eller man kan benytte en opp-løsningstank 114 for dette formål. Det er også mulig å innføre Na2C03i systemet ved tilsetning til lutingsanlegget 90. The patent also suggests that the amount of Na^O^ should be regulated so that the weight ratio Na2C03/H2S is equal to 30 or more, and that the molar concentration of Na2S is above 0.1 in relation to the molar concentration of sodium hydrosulphide NaHS. S\Like conditions can be created at least partially by mixing different streams that are part of the recycling process. In order to maintain these conditions, a part of the replacement chemicals can be added to the absorption streams in As it is proposed in the U.S. patent no. 3,471,249, any necessary substitute chemicals, such as NaOH, Na2S or Na2C03, can be added on the inlet side of the recirculation pump (not shown), but optionally a separate mixing tank 130 can be connected whereby the components are supplied to maintain the critical conditions mentioned above, or one can use a dissolution tank 114 for this purpose. It is also possible to introduce Na2C03 into the system by adding to the leaching plant 90.

. Som vist på fig. 3 dannes absorbsjonsmediet 62A. As shown in fig. 3, the absorption medium 62A is formed

ved å kombinere strømmen 65A og strømmen 126C, idet sist-nevnte er en kombinasjon av en del av3'strømmen 126 , 126B, og strømmen 64B under dannelse av strømmen 126C. Denne kombinasjon vil gi en delvis resirkulasjonsvirkning samt en mot-strømsvirkning, slik at de gjenvundne kjemikalier brukes effektivt. En del av det brukte absorbsjonsmedium 65, by combining stream 65A and stream 126C, the latter being a combination of a portion of stream 126, 126B, and stream 64B to form stream 126C. This combination will provide a partial recirculation effect as well as a counter-current effect, so that the recovered chemicals are used efficiently. Part of the used absorption medium 65,

som inneholder Na^O^,, Na2S°9NaHS vil returneres til lagertanken 67 og 124 via strømmen 66 som oppdeles i 66A og 66B . Blanding med hvitlut vil omdanne NaHS til Na2S. which contains Na^O^,, Na2S°9NaHS will be returned to the storage tank 67 and 124 via the flow 66 which is divided into 66A and 66B. Mixing with white liquor will convert NaHS to Na2S.

Absorbsjonsmediet 62 føres etter å ha kontaktet gass-strømmen 56A, fra separatoren 58D som strømmen 64. En del av strømmen 64 resirkuleres som strømmen 63A, en del 64B slås sammen med strømmen '65A, og resten som går sammen med 66B, returneres til lagringstanken 124. Den resirkulerte strømmen 64A går sammen med strømmen 126A til strømmen 128.' Strømmen 128 går til blandetanken 130 som tilsettes andre kjemiske stoffer 132 for å oppnå de forhold som. foreslås i U.S. patent nr..3.471.249. Det vil være klart for fagfolk, at ved egnet bruk av automatiske eller manuelle innretninger, kan man forenkle blandingen av de forskjellige strømmer i varierende mengder for å opprettholde de egnede innbyrdes forhold i absorbs jonsmediet., 62 . The absorption medium 62 is passed, after contacting the gas stream 56A, from the separator 58D as the stream 64. A part of the stream 64 is recycled as the stream 63A, a part 64B is merged with the stream 65A, and the remainder which merges with 66B is returned to the storage tank 124. The recycled stream 64A joins stream 126A to stream 128.' The stream 128 goes to the mixing tank 130 to which other chemical substances 132 are added to achieve the conditions which. proposed in the U.S. patent no. 3,471,249. It will be clear to those skilled in the art that by suitable use of automatic or manual devices, the mixing of the different streams in varying amounts can be simplified in order to maintain the appropriate mutual ratios in the absorption ion medium., 62 .

I apparaturen som er beskrevet er det vist to separate absorpsjonstrinn, men disse kan eventuelt kom-bineres i en enkelt apparatur, hvor de to.separasjonstrinn kan være separat anordnet eller ikke. Venturilignende kontakttrinn kan videre brukes for å gi større effekt til absorpsjonstrinnene. In the apparatus described, two separate absorption stages are shown, but these can optionally be combined in a single apparatus, where the two separation stages may or may not be arranged separately. Venturi-like contact stages can further be used to give greater effect to the absorption stages.

Claims

Digestion process for cellulose material that is treated with caustic soda which gives an effluent containing paper pulp, the pulp is separated from the effluent, the effluent is heated under . formation of an exhaust gas containing hydrogen sulphide, the exhaust gas is treated so that the hydrogen sulphide is converted into a compound which is a constituent of the cooking liquor and the compound into which the hydrogen sulphide is converted is added to the cooking liquor.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the exhaust gas is formed from the effluent by heating it in a fluidized bed with particulate material at a temperature of not more than 760°C.

3. Method as stated in claim 2, characterized in that the fluidized layer contains compounds which are also found in the cooking liquor.

4. Method as stated in claim 2 or 3, characterized in that the effluent is injected into the paetickel material.

5. Method as stated in one or more of claims 2 to 14, characterized in that the effluent from which the mass is separated is concentrated before heating in the fluidized bed.

6. Method as stated in one or more of claims 2 to 5, characterized in that the effluent supplied to the fluidized bed contains at least 40% solids.

7. Method as stated in one or more of claims 2 to 6, characterized in that the hydrogen sulphide is converted by treatment with a solution of solid substances which are drained off from the particulate fluidized layer.

8. Method as specified in one or more of the above claims, characterized in that the exhaust gas is passed through a separator where solid substances are separated from the gas before treatment for the conversion of hydrogen sulphide.

9. Method as stated in claim 8, characterized in that the hydrogen sulphide is converted by treatment with a solution of solids, r.separated in the separator.

10. Method as stated in one or more of the above claims, characterized in that the temperature of the exhaust gas before treatment for conversion of hydrogen the sulphide is not above 205°C.

11. Method as specified in one or more of the above claims, characterized in that the exhaust gas is treated so that hydrogen sulphide is removed in two stages, the exhaust gas being passed through a first absorption stage where part of the hydrogen sulphide is converted, and then through a second absorption stage, where more of the hydrogen sulphide is converted.

12. Method as set forth in claim 11, characterized in that the exhaust gas in each step is discharged as an accelerating current in an absorption liquid.