RU2032011C1 - Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы - Google Patents
Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2032011C1 RU2032011C1 SU5018591A RU2032011C1 RU 2032011 C1 RU2032011 C1 RU 2032011C1 SU 5018591 A SU5018591 A SU 5018591A RU 2032011 C1 RU2032011 C1 RU 2032011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquor
- soda
- sodium sulfate
- production
- sulfate
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 11
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims description 6
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 9
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 24
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 239000000344 soap Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Inorganic materials [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000004674 formic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000004672 propanoic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 1
- 239000012261 resinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N sulfurothioic S-acid Chemical compound OS(O)(=O)=S DHCDFWKWKRSZHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012855 volatile organic compound Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Сущность изобретения: после получения зеленого щелока из него выделяют техническую соду, а затем производят корректировку его до получения белого щелока. Корректировку проводят путем добавления дополнительного количества сульфида натрия, получаемого сжиганием сульфата натрия. 1 ил.
Description
Изобретение относится к производству продукции целлюлозно-бумажной промышленности и может быть применено на большинстве действующих целлюлозно-бумажных и целлюлозно-картонажных комбинатах, использующих сульфатный метод производства целлюлозы.
Известен способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы, состоящий из ряда операций: отделение сыросульфатного мыла и окисление щелока, выпаривание черного щелока, смешивание щелока с сульфатом натрия, сжигание смеси щелока с сульфатом натрия в топке содорегенерационного котла с получением плава, растворение плава и получение зеленого щелока, каустинация его, корректировка состава раствора до состава белых щелоков (1).
Недостатками известного способа является большая себестоимость переработки черного щелока и ухудшение экологической обстановки, что обусловлено следующими причинами:
Основной компонент белого щелока - едкий натр получают каустизацией соды, что требует, в свою очередь, организации отдельного энерго- и трудоемкого процесса добычи извести и ее переработки, вывоза на отвал каустинизационного шлама.
Основной компонент белого щелока - едкий натр получают каустизацией соды, что требует, в свою очередь, организации отдельного энерго- и трудоемкого процесса добычи извести и ее переработки, вывоза на отвал каустинизационного шлама.
Процесс требует дополнительно большого количества дефицитного продукта - соды или едкого натра.
Недостаточно используется в производстве сульфат натрия. В настоящее время сульфат натрия является отходом многих химических и нефтеперерабатывающих производств.
Указанные отходы невозможно использовать, например, при производстве минеральных удобрений из-за содержания в них до 10-15% углеродных органических веществ, таких как продукты переработки муравьиной и пропионовой кислот, ароматических веществ и др.
Целью изобретения является снижение себестоимости переработки черных щелоков и улучшение экологической обстановки.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы, включающем отделение сыросульфатного мыла и окисление щелока, выпаривание черного щелока, смешивание щелока с сульфатом натрия, сжигание его в топке содорегенерационного котла с получением плава, растворение плава и получение зеленого щелока, корректировку зеленого щелока до получения белого щелока, из состава зеленого щелока выделяют техническую соду (каустизацию зеленых щелоков не производят), а корректировку его проводят путем добавления дополнительного количества сульфида натрия, получаемого сжиганием сульфата натрия.
На чертеже изображена технологическая схема осуществления способа.
Технологическая схема осуществления способа переработки черных щелоков содержит котел 1 варки, установку 2 для промывки целлюлозы, баки 3 слабых черных щелоков, сборник 4 сыросульфатного мыла, установку 5 для окисления слабых черных щелоков, выпарной аппарат 6, смеситель 7, содорегенерационный котел 8, узел 9 растворения плава, линию 10 выделения технической соды, узел 11 корректировки состава и устройство 12 для сжигания сульфата натрия в мазуте.
Способ осуществляют следующим образом.
Слабый черный щелок, полученный после промывки целлюлозы в установке 2, поступает в баки 3 слабых черных щелоков (ЧШ). Здесь из них после отстаивания удаляют смолистые вещества в виде сульфатного мыла, которые собирают в сборнике 4. Затем черный щелок окисляют кислородом воздуха и установке 5 для окисления для уменьшения потерь серы с летучими органическими соединениями и с целью перевода серы из сульфидной формы в более стойкую тиосульфатную. Воду из черного щелока выпаривают в одну ступень на вакуум-выпарной установке 6 или в две ступени - вначале на вакуум-выпарной установке, а затем дымовыми газами после содорегенерационного котлоагрегата 8 (СРК) с целью экономии тепла. Упаренный черный щелок смешивают с порошкообразным сульфатом натрия в смесителе 7 и эту смесь с содержанием сухих веществ 62-65% подают в топку содорегенерационного котлоагрегата (8) типа "Тампелла". В процессе сжигания черных щелоков в топке СРК проходят многочисленные реакции, основными из которых является карбонизация свободной щелочи, пиролиз и коксование органической части, выжигание кокса и расплавление всех оставшихся минеральных солей.
Получаемый на полу топки СРК 8 плав (расплав минеральных солей) содержит смесь карбоната, сульфида, силиката, алюмината, хлорида и сульфата натрия. Водный раствор плава - зеленый щелок получают в растворителе 9.
Зеленый щелок направляют на линию 10 выделения технической соды, при котором из состава выделяют соду Na2CO3, например, осаждением. При осаждении соды вместе с ней в осадок выпадает до 3-4% непрореагировавшего сульфата натрия Na2SO4. Такое процентное содержание сульфата по отношению к соде требуется в шихте для приготовления, например, профилитового стекла. Поэтому выделяемая при осаждении сода является ценным продуктом для предприятий стекольной промышленности.
После выделения технической соды оставшуюся часть зеленого щелока направляют в узел 11 корректировки. Часть сульфида натрия, оставшаяся в растворе, в присутствии воды превращается в едкий натр по формуле:
O
H
+
SH
В связи с аннулированием линии каустинизации и выделением из системы соды, а также в связи с потерями в системе полученной щелочи, ощущаются недостатки для доведения состава щелока до состава белых щелоков. Поэтому в схеме устанавливают дополнительное устройство 12 для сжигания сульфата натрия. Для этого используют специальную печь для сжигания сульфата натрия, например, в мазуте с образованием соды и сульфида натрия. Основные уравнения при сжигании описываются следующими уравнениями:
кДж/моль
При отклонении режимов протекания реакций от нормальных возможно протекание еще одной реакции:
Na2SO4 + 2CO
Na2S + 2CO2 - 235,9 кДж/моль
В лабораторных условиях было получено содержание соды в плаве 30-70 мас. % . Процент можно регулировать конструкцией печи, количеством подаваемого воздуха, расположением горелок и т. д. Дополнительным преимуществом использования сульфата натрия - отхода химических и нефтеперерабатывающих заводов является то, что сложные углеводородные компоненты, содержащиеся в нем (до 15 мас.%), способствуют процессу сгорания и экономят мазут.
В связи с аннулированием линии каустинизации и выделением из системы соды, а также в связи с потерями в системе полученной щелочи, ощущаются недостатки для доведения состава щелока до состава белых щелоков. Поэтому в схеме устанавливают дополнительное устройство 12 для сжигания сульфата натрия. Для этого используют специальную печь для сжигания сульфата натрия, например, в мазуте с образованием соды и сульфида натрия. Основные уравнения при сжигании описываются следующими уравнениями:
При отклонении режимов протекания реакций от нормальных возможно протекание еще одной реакции:
Na2SO4 + 2CO
В лабораторных условиях было получено содержание соды в плаве 30-70 мас. % . Процент можно регулировать конструкцией печи, количеством подаваемого воздуха, расположением горелок и т. д. Дополнительным преимуществом использования сульфата натрия - отхода химических и нефтеперерабатывающих заводов является то, что сложные углеводородные компоненты, содержащиеся в нем (до 15 мас.%), способствуют процессу сгорания и экономят мазут.
Плав соды и сульфида натрия, содержащий небольшое количество сульфата натрия, с температурой 1150-1200оС растворяют в растворителе 9, а затем производят выделение соды аналогично описанному выше, а дополнительный сульфид натрия направляют в узел корректировки для доведения состава раствора до состава белых щелоков, который вновь направляют на варку целлюлозы.
Реализация предлагаемого способа обеспечивает исключение из существующей технологии целой линии получения и переработки извести и вывоза шлама в отвалы, что резко уменьшает затраты на переработку и улучшает экологическую обстановку.
Кроме того, по предлагаемому способу отпадает необходимость в дополнительном количестве соды. Наоборот, ЦБК могут реализовать техническую соду для предприятий стекольной промышленности. Взамен в технологию вводится дополнительное количество сульфида натрия, получаемого из сульфата натрия, содержащего до 15% органики.
Вовлечение в производство дополнительного количества захороненных до сих пор отходов, кроме получения дополнительного количества технической соды, обеспечивает улучшение обстановки в регионах расположения химических и нефтеперерабатывающих заводов, выбрасывающих сульфат натрия как отход.
Claims (1)
- СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЧЕРНЫХ ЩЕЛОКОВ ПРОИЗВОДСТВА СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, включающий отделение сырого сульфатного мыла и окисление щелока, выпаривание черного щелока, смешивание его с сульфатом натрия, сжигание черного щелока в топке содорегенерационного котла с получением плава, растворение плава и получение зеленого щелока, корректировку зеленого щелока до получения белого щелока, отличающийся тем, что из зеленого щелока выделяют техническую соду, а корректировку его проводят путем добавления дополнительного количества сульфида натрия, получаемого сжиганием сульфата натрия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018591 RU2032011C1 (ru) | 1991-09-16 | 1991-09-16 | Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5018591 RU2032011C1 (ru) | 1991-09-16 | 1991-09-16 | Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2032011C1 true RU2032011C1 (ru) | 1995-03-27 |
Family
ID=21592581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5018591 RU2032011C1 (ru) | 1991-09-16 | 1991-09-16 | Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2032011C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687986C1 (ru) * | 2018-08-30 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна" | Способ регенерации натриевых солей из раствора черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы |
-
1991
- 1991-09-16 RU SU5018591 patent/RU2032011C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Поляков Ю.А. и Рощин В.И. Производство сульфатной целлюлозы. М.: Лесная промышленность, 1987, с.9 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687986C1 (ru) * | 2018-08-30 | 2019-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна" | Способ регенерации натриевых солей из раствора черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kinnarinen et al. | Separation, treatment and utilization of inorganic residues of chemical pulp mills | |
| US3525675A (en) | Desalination distillation using barium carbonate as descaling agent | |
| US4470876A (en) | Kraft overload recovery process | |
| US4244779A (en) | Method of treating spent pulping liquor in a fluidized bed reactor | |
| US3607619A (en) | Coking of black liquor in the absence of added free oxygen | |
| CN1117189C (zh) | 从含硅酸盐的黑液中回收碱和能量的方法 | |
| RU2211190C2 (ru) | Способ обработки технологической воды | |
| US20030221804A1 (en) | Lignins derived from black liquor | |
| US4504356A (en) | Continuous process of removing silica from spent pulping liquors | |
| US6074521A (en) | Method of separating impurities from lime and lime sludge | |
| CA2723416C (en) | Method and equipment for treatment of black liquor at pulp mill | |
| RU2032011C1 (ru) | Способ переработки черных щелоков производства сульфатной целлюлозы | |
| US3650888A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
| CA2943674C (en) | Method for handling spent wash solution of a lignin-recovery process | |
| US2644748A (en) | Sulfite waste treatment process | |
| US3453174A (en) | Pulping and bleaching process wherein effluent liquor from alkaline extraction of bleached pulp is used to dissolve smelt | |
| CZ283537B6 (cs) | Způsob ničení přebytečného kalu | |
| CN111287011A (zh) | 一种制浆废液综合回收利用的方法 | |
| WO1979000931A1 (en) | Preparation of white liquor | |
| KR101783829B1 (ko) | 이산화탄소와 제지슬러지 용출액을 이용한 탄산염화 방법 | |
| WO2000042251A1 (en) | Method of reducing the silicon content of green liquor | |
| US2738270A (en) | Process for utilizing the dry content of sulphite waste liquor | |
| US3414468A (en) | Process of regenerating pulping liquor from cellulose digestion waste liquor | |
| US20180258587A1 (en) | Method of reducing waste sludge using acid treatment and method of carbonating carbon dioxide with high purity using paper mill waste sludge | |
| US3959068A (en) | Process and apparatus for recovery of sulfur from a polysulfide pulping operation |