PL27515B1 - Sposób przeprowadzania odpadkowego celulozowego lugu siarczynowego w postac o duzej lepkosci albo w postac stala. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu przeprowadzania odpadkowych celulozo¬ wych lugów siarczynowych w postac bar¬ dzo lepka albo w postac stala w celu umoz¬ liwienia dalszej jej przeróbki np. na paliwo stale.Odpadkowy lug siarczynowy nalezy, w celu umozliwienia zuzytkowania go, odpa¬ rowac w mniejszym lub wiekszym stopniu.Okazalo sie, ze zageszczanie takich lugów do wiekszych stezen (powyzej 55% sub¬ stancji suchej) nastrecza trudnosci, gdyz stezony lug zarówno podczas odparowywa¬ nia, jak i pózniej podczas skoksowywania go wykazuje wyrazna sklonnosc do skleja¬ nia sie i wydzielania pecherzy.Sposób wedlug wynalazku niniejszego ma na celu usuniecie tych niedogodnosci.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze lug siarczynowy, odparowany do zawartosci substancji suchej wynoszacej co najmniej 40%, a korzystnie 50 — 55%, poddaje sie przez pewien czas dzialaniu ciepla w podwyzszonej temperaturze i dzialaniu podwyzszonego cisnienia przez ogrzewanie go w autoklawie powyzej 100°C.Skutkiem takiej obróbki fest zwiekszenie lepkosci lugu bez utraty dostrzegalnych ilosci wddy. Jezeli ogrzewanie to trwa do¬ statecznie dlugo, to lug moze preybrac po¬ stac pasty, a nawet postac «tala.Sposób niniejszy mozna stosowac do lu¬ gu odpadkowego dowolnego pochodzenia, otrzymywanego np. podczas zwyklego pro¬ cesu przy uzyciu dwusiarczynu wapniowe¬ go, jak równiez podczas procesu stosujace¬ go dwusiarczyn amonowy (Cross - Engel- stad i podobne procesy).Jezeli np. 55%-owy odpadkowy lug dwusiarczyno-amonowy ogrzewa sie w au¬ toklawie przez 2 dni w temperaturze okolo 110°C, to lug ten przeksztalca sie w stala elastyczna i ciemno zabarwiona mase, która podczas tej obróbki nie stracila nic wody.Masa ta schnie szybko i latwo na powietrzu tworzac material o szklistym wygladzie powierzchni zlomu, przy czym material ten- podczas ogrzewania i koksowania nie skleja sie ani nie tworzy pecherzy.Doswiadczenia wykazaly, ze im wyzsza stosuje sie temperature, tym krótszego cza¬ su trzeba na przeksztalcenie lugu w postac stala, jezeli jego stezenie wynosi 45%, a korzystnie jeszcze wiecej. Przy mniejszym stezeniu nie otrzymuje sie materialu stale¬ go bez jednoczesnego stosowania bardzo wysokich temperatur, jednakze i tu lepkosc znacznie wzrasta. Przy stezeniach od 50 —- 55% materialu stalego mozna lug przepro¬ wadzic w postac stala przez ogrzewanie go w róznych temperaturach powyzej 100PC, np. okolo 110aC do 180°C. Osiaga sie przy tym taki sam skutek podczas ogrzewania w temperaturze 155°C w ciagu 1 godziny, jak podczas ogrzewania w temperaturze 110°C w ciagu okolo 2 dni. Do lugu przed obróbka mozna dodawac materialu mniej lub bar¬ dziej odwodnionego z poprzednich ladun¬ ków. Mozna w ten sposób skrócic czas obróbki. Lug o 50%-wej zawartosci sub¬ stancji suchej zestalil sie np, po ogrzewaniu w temperaturze 110°C w ciagu wiecej niz 2 dni. Z dodatkiem 25 czesci materialu od¬ wodnionego na 100 czesci lugu ten sam lug przy takiej samej obróbce zestalil sie w ciagu okolo 20 godzin.Jezeli odpadkowy lug siarczynowy, po¬ traktowany sposobem wedlug wynalazku niniejszego, podda sie skoksowaniu, to okazuje sie, ze koksowanie, praktycznie biorac, zachodzi bez zwiekszenia objetosci masy, podczas gdy koksowanie lugu nie obrobionego wstepnie jest bardzo uciazliwe wskutek znacznego tworzenia sie pecherzy i wynikajacego stad wzrostu objetosci (az do kilkuset %).Przeprowadzanie czesci zawartosci sub¬ stancji suchej odpadkowego lugu siarczy¬ nowego w postac stala (wytwarzanie tak zwanego ,,wegla siarczynowego" sposobem Strehlenerta) jest juz znane. W procesie tym postepowano w ten sposób, ze odpad¬ kowy lug siarczynowy Ogrzewano w tempe¬ raturze 200 — 210°C pod cisnieniem przy jednoczesnym utlenianiu lugu, przy czym nastepowal calkowity rozklad kwasu ligno- -sulfonowego. Prócz tego w procesie tym tylko czesc zawartosci substancji suchej lugu przechodzila w stan staly. Podano np., ze z lugu o zawartosci 11,6% substancji suchej podczas powyzszej obróbki w ciagu 35 minut powstawal stracony osad w ilosci 60,9 g na litr lugu, to znaczy, ze tylko nieco wiecej niz 50% calkowitej zawartosci sub¬ stancji suchej przeprowadzano w postac stala.W przeciwienstwie do tego znanego spo¬ sobu wedlug wynalazku niniejszego poste¬ puje sie w ten sposób iz temperature utrzy¬ muje sie tak niska, ze w ogóle nie moze na¬ stapic znaczniejszy rozklad kwasu ligno- - sulfonowego. Korzystnie pracuje sie w temperaturach od okolo 110°C do okolo 155°C. Przy dostatecznie dlugo trwalym ogrzewaniu calej ilosci lugu mozna albo calkowita zawartosc substancji suchej przeprowadzic w postac stala, albo tez przy zastosowaniu lugu mniej stezonego prze- — 2 —prowadzic go w mase mniej lub bardziej plastyczna.Podczas obróbki odpadkowych lugów celulozowych z procesu stosujacego dwu- siarczyn amonu (procesu Cross-Engelstada oraz procesów pokrewnych) sposobem we¬ dlug wynalazku niniejszego okazalo sie celowym poddawanie koksowaniu mniej lub bardziej stalego i (korzystnie) wysuszo¬ nego produktu z lugu odpadkowego, przy czym koksowanie polega na ogrzewaniu te¬ go produktu w retorcie z doprowadzaniem gazu obojetnego, powietrza albo pary wod¬ nej.W ten sposób otrzymuje sie paliwo sta¬ le, zawierajace mniej siarki niz material wyjsciowy, przy czym jednoczesnie, biorac praktycznie, caly amoniak z lugu odpadko¬ wego oraz znaczna czesc kwasu siarkawe¬ go moga byc zregenerowane i ponownie za¬ stosowane przy wytwarzaniu lugu przezna¬ czonego do przeróbki.Przyklad. Lug siarczynowy z procesu Cross-Engelstada, zawierajacy 50% sub¬ stancji suchej, traktowano najpierw w cia¬ gu godziny w temperaturze 155°C w auto¬ klawie w wyzej opisany sposób, przy czym otrzymano produkt staly. Stala mase wy¬ suszono nastepnie w ciagu nocy na powie¬ trzu i rozdrobniono na ziarna odpowiedniej wielkosci. Analiza wykazala w masie 82% substancji suchej i 5,5% siarki, co odpo¬ wiada 6,7% w stosunku do substancji su¬ chej.Próbki rozdrobnionej masy ogrzewano w retorcie w ciagu 15 — 30 minut albo nie¬ co dluzej w róznych temperaturach od 200 do 470°C, przy czym w celu ulatwienia od¬ prowadzania gazów przepuszczano przez mase od dolu do góry nieco azotu. W po¬ szczególnych doswiadczeniach stosowano zamiast azotu powietrze, nasycone para wodna w temperaturze 75°C. Odlociny od¬ prowadzono do wody, która poddano na¬ stepnie analizie. Koks pozostaly w retorcie równiez zanalizowano.Doswiadczenia wykazaly, ie podczas pólgodzinnego ogrzewania masy rozdrob¬ nionej w atmosferze azotu w temperaturach 270 — 370°C mozna bylo zregenerowac po¬ wyzej 70% kwasu siarkawego i 95 ^-99% amoniaku, a w temperaturze 600 — 800°C nawet 70 — 83% kwasu siarkawego i 99 — 99,7% amoniaku. Przy wykonywaniu tych doswiadczen z wprowadzaniem pewnej ilor scia powietrza zamiast azotu, przy czym czesc masy ulegla spalenia wytwarzajac cieplo potrzebne do odgazowania, okazalo sie, ze po ogrzewaniu przez pól godziny w temperaturze 270 — 370°C zregenerowano 70 — 75% kwasu siarkawegoi 99 — 99,5% amoniaku.Podczas ogrzewania masy rozdrobio- nej ulotnily sie oprócz kwasu siarkawego i amoniaku równiez inne skladniki, tak iz strata na wadze stalej masy stala sie wiek- sza, niz suma ciezarów odpedzonego kwasu siarkawego i amoniaku. Strata na wadze wskutek spalania sie czesci masy podczas wprowadzania powietrza wzrasta stosunko¬ wo wraz ze wzrostem temperatury. W atmosferze azotu strata ta wynosila 19% po pólgodzinnym ogrzewaniu w temperaturze 200°C i wzrastala wraz ze wzrostem tem¬ peratury az do 40% w temperaturze 370PC i powyzej 50% — w temperaturze 600 — 800°C. Podczas doprowadzania powietrza strata na wadze poczawszy od 20% w tem¬ peraturze 200°C wzrosla do 70% w tempe¬ raturze 370°C. Wskutek tej straty na wa¬ dze masy koks pozostajacy w retorcie za¬ wieral zwykle okolo 4% siarki.Jak wynika z powyzszego przykladu, mozna odzyskac powyzszym sposobem, bio¬ rac praktycznie, calkowita ilosc amoniaku i przewazna czesc kwasu siarkawego, za¬ wartych w lugu.Celowo postepuje sie w ten sposób, zz roztwór siarczynu amonowego, powstajacy z odpedzonego amoniaku i kwasu siarka¬ wego, stosuje sie jako ciecz chlonaca kwas siarkawy, np. w wiezy kwasowej. Skoro — 3 —ciecz ta osiagnie zadana zawartosc kwasu siarkawego (i amoniaku), staje sie gotowa do uzytku jako swiezy lug. PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób przeprowadzania odpadko¬ wego celulozowego lugu siarczynowego w postac o duzej lepkosci albo w postac stala przez ogrzewanie go pod cisnieniem w tem¬ peraturach powyzej 100°C, znamienny tym, ze stosuje sie lug odpadkowy o zawartosci co najmniej 40%, a korzystnie 50 — 60% substancji suchej.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze lug siarczynowy ogrzewa sie w tem¬ peraturach miedzy 105°C i 180°C.
3. 3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, zna¬ mienny tym, ze otrzymana pastowata lub stala mase poddaje sie suszeniu.
4. 4. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, 3, znamienna tym, ze do lugu siarczyno¬ wego, który ma byc poddany ogrzewaniu pod cisnieniem, doprowadza sie material mniej lub bardziej odwodniony z poprzed¬ nich zabiegów.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 4, zna¬ mienny tym, ze otrzymana mase pastowata albo stala poddaje sie procesowi koksowa¬ nia.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 5, znamienny tym, ze do masy pastowatej lub stalej do¬ prowadza sie podczas koksowania azot albc pare wodna.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 5 i 6, zna¬ mienny tym, ze do masy pastowatej lub stalej doprowadza sie podczas koksowania nieco powietrza. 7 Norsk Hydro -Elektrisk Kvaelstofaktieselskab. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy ,^L!Q Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL