RU2144039C1 - Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions - Google Patents
Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144039C1 RU2144039C1 RU99106191A RU99106191A RU2144039C1 RU 2144039 C1 RU2144039 C1 RU 2144039C1 RU 99106191 A RU99106191 A RU 99106191A RU 99106191 A RU99106191 A RU 99106191A RU 2144039 C1 RU2144039 C1 RU 2144039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- condensate
- sodium
- sulfur
- carbon
- evaporation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к жидкофазному окислению сульфида и меркаптида натрия конденсатов сульфатного производства целлюлозы с использованием гетерогенного углесодержащего катализатора. The present invention relates to liquid-phase oxidation of sodium sulfide and sodium mercaptide condensates from sulfate pulp production using a heterogeneous carbon-containing catalyst.
Известен способ очистки конденсатов сульфатного производства целлюлозы путем каталитического окисления содержащихся в конденсате токсичных сернистых соединений кислородом воздуха в водно-щелочной среде при повышенной температуре и атмосферном давлении в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего фталоцианин кобальта или его производное на носителе (А.Ю.Кочетков, Р.П.Кочеткова и др. Гетерогенный катализатор жидкофазного окисления сульфида и меркаптида натрия конденсатов выпарных станций ЦБП. ЦБК, 1986, N 5-6, с. 24-26). A known method of purification of condensates of sulfate production of cellulose by catalytic oxidation of toxic sulfur compounds contained in the condensate with atmospheric oxygen in an aqueous-alkaline environment at elevated temperature and atmospheric pressure in the presence of a heterogeneous catalyst containing cobalt phthalocyanine or its derivative on a carrier (A.Yu. Kochetkov, P .P. Kochetkova et al. Heterogeneous catalyst for liquid-phase oxidation of sodium sulfide and sodium mercaptide condensates from the pulp and paper plants of the pulp and paper mill. Pulp and paper mill, 1986, N 5-6, p. 24-26).
При этом в качестве носителя гетерогенный катализатор содержит полиэтилен, а в качестве активных компонентов катализатор содержит фталоцианин кобальта и оксид железа. Moreover, the heterogeneous catalyst contains polyethylene as a carrier, and the catalyst contains cobalt phthalocyanine and iron oxide as active components.
Каталитическое окисление в известном способе осуществляют при температуре 80oC, расходе воздуха 3-5 м3/м3 конденсата и продолжительности контакта 5 мин.The catalytic oxidation in the known method is carried out at a temperature of 80 o C, air flow 3-5 m 3 / m 3 condensate and a contact duration of 5 minutes
Глубина очистки конденсатов по Na2S составляет 98,5-99,95% при селективности по сере 75-80%.The condensate purification depth for Na 2 S is 98.5-99.95% with a sulfur selectivity of 75-80%.
Однако известный катализатор - это гранулированный катализатор, в котором внутренняя поверхность гранул не принимает участие в жидкофазном процессе окисления субстратов. Таким образом, для получения высокой эффективности работы таких катализаторов в промышленности необходимо использование их в виде насадочных элементов или гранул для промышленной очистки конденсатов в режиме "кипящего слоя", т.е. использование для очистки колонных аппаратов больших размеров для обеспечения интенсивного массообмена. However, the known catalyst is a granular catalyst in which the inner surface of the granules does not participate in the liquid-phase process of oxidation of the substrates. Thus, to obtain high performance of such catalysts in industry, it is necessary to use them in the form of packed elements or granules for the industrial cleaning of condensates in the "fluidized bed" mode, i.e. use for cleaning column apparatus of large sizes to ensure intensive mass transfer.
Известен способ жидкофазного окисления сернистых соединений в водно-щелочной среде в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего фталоцианин кобальта или его производное на носителе (SU 1497830 A, кл. B 01 J 21/18, 30.08.91). A known method of liquid-phase oxidation of sulfur compounds in an aqueous alkaline medium in the presence of a heterogeneous catalyst containing cobalt phthalocyanine or its derivative on a carrier (SU 1497830 A, class B 01 J 21/18, 08/30/91).
При этом в качестве носителя используют углеродную ткань с удельной поверхностью 300-3000 м2/г, а фталоцианин кобальта или его производное нанесено в количестве 0,001-1 мас.%.In this case, carbon fabric with a specific surface area of 300-3000 m 2 / g is used as a carrier, and cobalt phthalocyanine or its derivative is applied in an amount of 0.001-1 wt.%.
Известный способ осуществляют в барбoтажном реакторе периодического действия кислородом путем продувки последнего со скоростью 4 л/мин в течение 50 мин при температуре 40oC и атмосферном давлении.The known method is carried out in a bubbling batch reactor with oxygen by blowing the latter at a speed of 4 l / min for 50 minutes at a temperature of 40 o C and atmospheric pressure.
В известном способе достигается высокая степень конверсии. Однако в случае очистки конденсата сульфатного производства известным способом результаты конверсии несколько ниже из-за происходящего торможения окислительных процессов, определяемых наличием ингибиторов в конденсате. In the known method, a high degree of conversion is achieved. However, in the case of purification of the condensate of sulfate production in a known manner, the conversion results are somewhat lower due to the inhibition of oxidation processes, determined by the presence of inhibitors in the condensate.
Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ очистки сернисто-щелочных растворов производства целлюлозы путем каталитического окисления исходного раствора кислородом воздуха в водно-щелочной среде при повышенной температуре и давлении в присутствии углеродной ткани (SU 1466055 A, кл. B 01 J 21/18, 27.07.87). The closest analogue of the present invention is a method for purifying sulfur-alkaline solutions of cellulose production by catalytic oxidation of the initial solution with atmospheric oxygen in an aqueous alkaline medium at elevated temperature and pressure in the presence of carbon cloth (SU 1466055 A, class B 01 J 21/18, 27.07. 87).
Известный способ осуществляют в барботажном реакторе периодического действия кислородом путем продувки последнего со скоростью 2,5-4 л/мин, в течение 50-60 мин (расход воздуха на окисление составляет 3000-4000 дм3/дм3 сернисто-щелочного раствора) при 50oC и атмосферном давлении.The known method is carried out in a bubble reactor with oxygen by blowing the latter at a speed of 2.5-4 l / min, for 50-60 minutes (air consumption for oxidation is 3000-4000 dm 3 / dm 3 of a sulfur-alkaline solution) at 50 o C and atmospheric pressure.
В известном способе достигается высокая степень конверсии сернистых соединений за счет высокой каталитической активности углеродной ткани. In the known method, a high degree of conversion of sulfur compounds is achieved due to the high catalytic activity of carbon fabric.
Однако достигнуть высокой степени конверсии при очистке конденсатов сульфатного производства целлюлозы известным способом не удается из-за наличия в составе конденсатов метанола, который ингибирует процесс окисления. Кроме того, данный способ требует значительного расхода воздуха (3000-4000 дм3/дм3 сернисто-щелочного раствора).However, to achieve a high degree of conversion during the purification of condensates of sulfate pulp production in a known manner is not possible due to the presence in the composition of the condensates of methanol, which inhibits the oxidation process. In addition, this method requires a significant air flow (3000-4000 dm 3 / dm 3 of a sulfur-alkaline solution).
Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение эффективности очистки конденсата вакуум-выпарной станции сульфатного производства целлюлозы от упаривания щелоков от варки хвойной древесины, лиственной древесины и от совместного упаривания щелоков от варки хвойной и лиственной древесины, а также сокращение расхода воздуха на окисление. A new technical result from the use of the present invention is to increase the efficiency of condensate purification of a vacuum evaporation station of sulfate pulp production from evaporation of liquors from cooking softwood, hardwood and from the joint evaporation of liquors from cooking softwood and deciduous wood, as well as reducing air consumption for oxidation.
Этот результат достигается тем, что в способе очистки сернисто-щелочных растворов производства целлюлозы путем каталитического окисления исходного раствора кислородом воздуха в водно-щелочной среде при повышенной температуре и давлении в присутствии углеродной ткани, согласно изобретению, каталитическое окисление проводят в реакторе непрерывного действия при температуре 60-95oC, расходе воздуха 2,5-5,0 дм3/дм3 конденсата и pH 7,5-9,5, при этом используют углеродную ткань с содержанием углерода 90-99%, удельной поверхностью 50-1800 м2/м2 и воздухопроницаемостью 100-200 дм3/м2•с, а в качестве исходного раствора используют конденсат вакуум-выпарной станции сульфатного производства целлюлозы от упаривания щелоков от варки хвойной древесины и лиственной древесины и от совместного упаривания щелоков от варки хвойной и лиственной древесины, содержащий, мг/дм3: 3,0-530 сульфида натрия, 6,0-240 метилмеркаптана, 0,4-19,1 тиосульфата натрия, 0,1-5,8 сульфита натрия, 0,6-13,1 сульфата натрия (все в пересчете на серу) и 140-3800 метанола.This result is achieved in that in the method for purifying sulfur-alkaline solutions of cellulose production by catalytic oxidation of the initial solution with atmospheric oxygen in an aqueous-alkaline medium at elevated temperature and pressure in the presence of carbon cloth, according to the invention, the catalytic oxidation is carried out in a continuous reactor at a temperature of 60 -95 o C, air flow 2.5-5.0 dm 3 / dm 3 condensate and pH 7.5-9.5, while using carbon fabric with a carbon content of 90-99%, specific surface area of 50-1800 m 2 / m 2 and vozduhop onitsaemostyu 100-200 dm 3 / m 2 • s, and the starting solution is a condensate of a vacuum evaporator plant sulfate pulping liquors by evaporation from pulping of softwood and hardwood and evaporation from the combined liquors from the pulping of softwood and hardwood comprising mg / dm 3 : 3.0-530 sodium sulfide, 6.0-240 methyl mercaptan, 0.4-19.1 sodium thiosulfate, 0.1-5.8 sodium sulfite, 0.6-13.1 sodium sulfate ( all in terms of sulfur) and 140-3800 methanol.
При этом в качестве катализатора может быть использована углеродная ткань, содержащая фталоцианин кобальта или его производное в количестве 0,001-0,1% от массы углеродной ткани. In this case, carbon fabric containing cobalt phthalocyanine or its derivative in an amount of 0.001-0.1% by weight of carbon fabric can be used as a catalyst.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления. The invention is illustrated by the following examples of its implementation.
Пример 1. Конденсат вакуумной части вакуум-выпарной станции сульфатного производства целлюлозы от совместного упаривания щелоков от варки хвойной и лиственной древесины, содержащий, мг/дм3: 89,5 сульфида натрия, 133,4 метилмеркаптана, 15,8 тиосульфата натрия, 3,6 сульфита натрия, 10,7 сульфата натрия (все в пересчете на серу), 1940 метанола, подвергают окислению кислородом воздуха в каталитическом реакторе непрерывного действия в присутствии углеродной ткани с содержанием углерода 90%, удельной поверхностью 50 м2/г и воздухопроницаемостью 100 дм3/м2•с.Example 1. The condensate of the vacuum part of the vacuum evaporation station sulfate production of cellulose from the joint evaporation of liquors from cooking coniferous and deciduous wood, containing, mg / DM 3 : 89.5 sodium sulfide, 133.4 methyl mercaptan, 15.8 sodium thiosulfate, 3, 6 sodium sulfite, 10.7 sodium sulfate (all in terms of sulfur), 1940 methanol, is oxidized with atmospheric oxygen in a continuous catalytic reactor in the presence of carbon fabric with a carbon content of 90%, specific surface area of 50 m 2 / g and air permeability of 100 dm 3 / m 2 • from.
Технологические параметры окисления: температура - 85oC, расход воздуха - 2,5 дм3/дм3 конденсата и pH 8,0.Technological parameters of oxidation: temperature - 85 o C, air flow rate - 2.5 dm 3 / dm 3 of condensate and pH 8.0.
Оценку каталитической активности определяют содержанием сульфидной и меркаптидной серы в исходном щелочном растворе и после окисления методом аргентометрического потенциометрического титрования. Результаты испытания представлены в табл.1. Assessment of catalytic activity is determined by the content of sulfide and mercaptide sulfur in the initial alkaline solution and after oxidation by argentometric potentiometric titration. The test results are presented in table 1.
Пример 2. В реакторе непрерывного действия по примеру 1 проводят очистку промышленной пробы конденсата вакуум-выпарной станции от совместного упаривания щелоков от варки хвойной и лиственной древесины, содержащего, мг/дм3: 102,3 сульфида натрия, 86,5 метилмеркаптана, 10,5 тиосульфата натрия, 4,1 сульфита натрия, 8,8 сульфата натрия (все в пересчете на серу), 2070 метанола.Example 2. In the continuous reactor according to example 1, the industrial sample of the condensate of the vacuum evaporation station is cleaned from the joint evaporation of liquors from cooking coniferous and deciduous wood, containing, mg / dm 3 : 102.3 sodium sulfide, 86.5 methyl mercaptan, 10, 5 sodium thiosulfate, 4.1 sodium sulfite, 8.8 sodium sulfate (all in terms of sulfur), 2070 methanol.
В качестве катализатора используют углеродную ткань с содержанием углерода 99%, удельной поверхностью 1800 м2/г и воздухопроницаемостью 200 дм3/м2•с.A carbon fabric with a carbon content of 99%, specific surface area of 1800 m 2 / g and air permeability of 200 dm 3 / m 2 • s is used as a catalyst.
Технологические параметры окисления: температура - 60oC, расход воздуха - 5,0 дм3/дм3 конденсата, pH 9,5. Результаты представлены в табл.1.Technological parameters of oxidation: temperature - 60 o C, air flow rate - 5.0 dm 3 / dm 3 of condensate, pH 9.5. The results are presented in table 1.
Пример 3. В реакторе непрерывного действия соответственно примерам 1-2 проводят очистку промышленной пробы конденсата вакуумной выпарной станции от упаривания щелока от варки хвойной древесины, содержащего, мг/дм3: 3,0 сульфида натрия, 6,0 метилмеркаптана, 0,4 тиосульфата натрия, 0,1 сульфита натрия, 0,6 сульфата натрия (все в пересчете на серу), 140 метанола.Example 3. In a continuous reactor, according to examples 1-2, the industrial sample of the condensate of the vacuum evaporation station is cleaned from evaporation of liquor from cooking softwood, containing, mg / dm 3 : 3.0 sodium sulfide, 6.0 methyl mercaptan, 0.4 thiosulfate sodium, 0.1 sodium sulfite, 0.6 sodium sulfate (all in terms of sulfur), 140 methanol.
В качестве катализатора используется углеродная ткань с содержанием углерода 95%, удельной поверхностью 100 м2/г и воздухопроницаемостью 100 дм3/м2•с.A carbon fabric with a carbon content of 95%, specific surface area of 100 m 2 / g and air permeability of 100 dm 3 / m 2 • s is used as a catalyst.
Технологические параметры окисления: температура окисления 75oC, расход воздуха - 2,5 дм3/дм3 конденсата и pH 7,5. Результаты представлены в табл.1.Technological parameters of oxidation: oxidation temperature of 75 o C, air flow - 2.5 DM 3 / DM 3 condensate and pH 7.5. The results are presented in table 1.
Пример 4. В реакторе непрерывного действия соответственно примерам 1-2 проводят очистку промышленной пробы конденсата вакуумной выпарной станции от упаривания щелока от варки лиственной древесины, содержащего, мг/дм3: 530 сульфида натрия, 240,1 метилмеркаптана, 19,1 тиосульфата натрия, 5,8 сульфита натрия, 13,1 сульфата натрия (все в пересчете на серу), 3800 метанола.Example 4. In a continuous reactor, according to examples 1-2, the industrial sample of the condensate of a vacuum evaporation station is cleaned from evaporation of liquor from cooking hardwood containing, mg / dm 3 : 530 sodium sulfide, 240.1 methyl mercaptan, 19.1 sodium thiosulfate, 5.8 sodium sulfite, 13.1 sodium sulfate (all in terms of sulfur), 3800 methanol.
В качестве катализатора используется углеродная ткань с содержанием углерода 99%, удельной поверхностью 1800 м2/г и воздухопроницаемостью 150 дм3/м2•с с нанесением на ее поверхность фталоцианина кобальта в количестве 0,03% от массы углеродной ткани.A carbon fabric with a carbon content of 99%, specific surface area of 1800 m 2 / g and air permeability of 150 dm 3 / m 2 • with the application of cobalt phthalocyanine in the amount of 0.03% of the mass of carbon fabric on its surface is used as a catalyst.
Технологические параметры окисления: температура окисления 95oC, расход воздуха - 3,0 дм3/дм3 конденсата и pH 9,0. Результаты представлены в табл.1.Technological parameters of oxidation: oxidation temperature 95 o C, air flow rate - 3.0 DM 3 / DM 3 condensate and pH 9.0. The results are presented in table 1.
Пример 5 (по прототипу). В реакторе непрерывного действия по примеру 1 проводят очистку промышленной пробы конденсата вакуум-выпарной станции от совместного упаривания щелоков от варки хвойной и лиственной древесины, содержащего, мг/дм3: 170,1 сульфида натрия, 118,6 метилмеркаптана, 12,9 тиосульфата натрия, 3,2 сульфита натрия, 5,1 сульфата натрия (все в пересчете на серу), 1050 метанола.Example 5 (prototype). In the continuous reactor according to example 1, the industrial sample of the condensate of the vacuum evaporation station is cleaned from the joint evaporation of liquors from cooking softwood and hardwood, containing, mg / dm 3 : 170.1 sodium sulfide, 118.6 methyl mercaptan, 12.9 sodium thiosulfate , 3.2 sodium sulfite, 5.1 sodium sulfate (all in terms of sulfur), 1050 methanol.
В качестве катализатора используют углеродную ткань с содержанием углерода 98%, удельной поверхностью 1200 м2/г с нанесением на ее поверхность фталоцианина кобальта в количестве 0,03% от массы углеродной ткани. Технологические параметры окисления: температура - 50oC, расход воздуха - 3000 дм3/дм3 конденсата, pH = 10,5. Результаты представлены в табл.1.As a catalyst, carbon fabric is used with a carbon content of 98%, a specific surface area of 1200 m 2 / g with application of cobalt phthalocyanine in its amount in the amount of 0.03% by weight of the carbon fabric. Technological parameters of oxidation: temperature - 50 o C, air flow - 3000 dm 3 / dm 3 condensate, pH = 10.5. The results are presented in table 1.
Как видно из данных таблицы, предлагаемый способ позволяет обеспечить высокую степень очистки, тогда как известный способ при осуществлении очистки конденсата, используемого в предлагаемом способе состава, малопригоден, что видно по низкой степени конверсии меркаптана и сульфида натрия (см. пример 5). Кроме того, предлагаемый способ позволяет сократить расход воздуха в 1000 раз. As can be seen from the table, the proposed method allows for a high degree of purification, while the known method when performing the purification of the condensate used in the proposed method of composition is of little use, as can be seen from the low degree of conversion of mercaptan and sodium sulfide (see example 5). In addition, the proposed method can reduce air consumption by 1000 times.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106191A RU2144039C1 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99106191A RU2144039C1 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2144039C1 true RU2144039C1 (en) | 2000-01-10 |
Family
ID=20217721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99106191A RU2144039C1 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2144039C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659269C1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-06-29 | Альфия Гариповна Ахмадуллина | Method for treating sewage from sulfide and / or mercaptide sulfur and installation for its implementation |
| WO2019005715A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Uop Llc | Process and apparatus to detect mercaptans in a caustic stream |
-
1999
- 1999-03-29 RU RU99106191A patent/RU2144039C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кочетков А.Ю. и др. Гетерогенный катализатор жидкофазного окисления сульфида и меркаптида натрия конденсатов выпарных станций ЦБП, Обз.инф. ВНИПИЭИЛеспром. Целлюлоза, бумага, картон, 1986, N 5 - 6, с.24 - 26. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2659269C1 (en) * | 2017-03-17 | 2018-06-29 | Альфия Гариповна Ахмадуллина | Method for treating sewage from sulfide and / or mercaptide sulfur and installation for its implementation |
| WO2019005715A1 (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | Uop Llc | Process and apparatus to detect mercaptans in a caustic stream |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940010111B1 (en) | Active carbon materials, process for the preparation thereof and and the use thereof | |
| US4009251A (en) | Process for the removal of hydrogen sulfide from gaseous streams by catalytic oxidation of hydrogen sulfide to sulfur while inhibiting the formation of sulfur oxides | |
| PL168365B1 (en) | Method of removing sulphur compounds from flue gases | |
| AU3334500A (en) | Method for desulphurization of gases | |
| SU847933A3 (en) | Method of cellulose mass bleaching | |
| RU2126863C1 (en) | Method of separating out of sulfur compounds (versions) | |
| RU2144039C1 (en) | Method of treating sulfur-alkaline cellulose production solutions | |
| SE461534B (en) | PROCEDURES FOR PREPARING COOKVAETS AND COOKVAETS FOR POWER PULP COOKING | |
| SE9901720D0 (en) | Process for removing nitrogen oxides from the flue gases in a recovery boiler | |
| GB1438601A (en) | Method for the purification of sulphuric acid containing mercury | |
| CN109052433A (en) | The production technology of sodium pyrosulfite | |
| FI88305C (en) | Improved catalyst for desulfurization of terpenes | |
| WO1988007023A1 (en) | A method for the catalytic oxidation in aqueous medium of sulphite and/or bisulphite to sulphate | |
| RU2323035C2 (en) | Method of removing hydrogen sulfide from oxygen-containing gases | |
| JP2817648B2 (en) | Method for producing polysulfide cooking chemicals | |
| CN208407011U (en) | Granular activated carbon regenerative system device | |
| CN109694160A (en) | A kind of minimizing technology of waste water foul odour | |
| JP2817651B2 (en) | Method for producing polysulfide cooking chemicals | |
| SU939044A1 (en) | Adsorbent for cleaning gas from hydrogen sulphide | |
| JPH049083B2 (en) | ||
| SU746002A1 (en) | Liquor for obtaining fibrous semiproduct | |
| SU1318522A1 (en) | Method for regenerating active carbon | |
| RU2051256C1 (en) | Process for manufacture of cellulose | |
| JPS6297991A (en) | Delignification of cellulosic substance | |
| JP3444306B2 (en) | Method for producing thiourea dioxide and method for bleaching paper pulp using thiourea dioxide by the method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120330 |