SE419997B

SE419997B - SET TO PREPARE WHITE WHITE A PRESSURE AT THE ATMOSPHERE PRESSURE

Info

Publication number: SE419997B
Application number: SE7804239A
Authority: SE
Inventors: Alf Ove Andersson
Original assignee: Alf Ove Andersson
Priority date: 1978-04-14
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1981-09-07
Also published as: CA1163777A; JPS55500189A; FI791164A; FI64671B; SE7804239L; JPH0123596B2; WO1979000931A1

Description

7so42s9-r -omröraren 5 och reagerar med varandra under värmeutveckling. 2 Den släckta kalken är delvis löslig i vatten och ger en kalkmjölk,_ vilken ledes till ett kausticeringskärl, i vilket kalciumet i kalk- mjölken reagerar med karbonatet i luten, så att den önskade natrium- hydroxiden och mesa (kalcíumkarbonat) erhålles: Ca(OH)2 + Na2CO3--> CaCO3 (S) + 2NaOH Mesan fránfiltreras, tvättas och lagras för att sedan brännas och som bränd kalk återföras till processen. Den erhållna vitluten ledes till kokningen. 7so42s9-r stirrer 5 and reacts with each other during heat generation. The slaked lime is partially soluble in water and gives a lime milk, which is led to a causticizing vessel, in which the calcium in the lime milk reacts with the carbonate in the lye, so that the desired sodium hydroxide and mesa (calcium carbonate) are obtained: Ca ( OH) 2 + Na2CO3 -> CaCO3 (S) + 2NaOH Mesane is filtered off, washed and stored to be then burned and returned to the process as burnt lime. The white liquor obtained is led to the boiling.

Beredning av vitlut har hittills alltid skett i mer eller mindre öppna system och vid atmosfärtryck i kontinuerligt arbetande apparatur. Enligt föreliggande uppfinning genomföres dock processen i ett system, som från och med kalksläckaren och fram till lagrings- cisternen för den färdiga vitluten står under ett tryck, som är hög- re än atmosfärtrycket. Detta innebär ett väsentligt avsteg från de tidigare kända metoderna för beredning av vítlut, och medför avse- värda fördelar, så som närmare visas i det följande.To date, white liquor has always been prepared in more or less open systems and at atmospheric pressure in continuously operating equipment. According to the present invention, however, the process is carried out in a system which, from the lime extinguisher and up to the storage tank for the finished white liquor, is under a pressure which is higher than the atmospheric pressure. This represents a significant departure from the previously known methods for preparing white liquor, and entails considerable advantages, as will be shown in more detail below.

Uppfínningen âskâdliggöres närmare av den medföljande ritning- en, vilken schematiskt visar uppbyggnaden och genomförandet av pro- cessen.The invention is further illustrated by the accompanying drawing, which schematically shows the construction and implementation of the process.

I ritningen visas hur grönlut 4 genom en pump 1 inledes i en kalksläckare 2. Bränd kalk 3 införes i kalksläckaren 2 genom en in- matningsanordning som är anpassad till att inmata kalken i ett under övertryck stående kärl. Sådana inmatningsanordningar är kända för fackmannen. Grönlutspumpen 1 tjänstgör som transportpump för grön- lut, kalkmjölk och vitlut-mesablandningen genom hela systemet, och upprätthåller ett tryck över atmosfärtrycket fram till lagercister- nen 15 för vitlut.The drawing shows how green liquor 4 is introduced through a pump 1 into a lime extinguisher 2. Burnt lime 3 is introduced into the lime extinguisher 2 through a feeding device which is adapted to feed the lime into a vessel under overpressure. Such input devices are known to those skilled in the art. The green liquor pump 1 serves as a transport pump for green liquor, lime milk and the white liquor mesa mixture throughout the system, and maintains a pressure above the atmospheric pressure up to the storage tank 15 for white liquor.

Kalksläckaren 2 arbetar i princip som en släckare av känd typ.The limescale extinguisher 2 basically works as an extinguisher of known type.

Bränd kalk 3 och grönlut 4 tillföres under kraftig omblandning med Genom en bottenomrörare 6 homogeniseras bildat kalkgrus, vilket skrapas mot en utmatningssluss för diskontinuerligt avlägsnande ur systemet vid 7.Burnt lime 3 and green liquor 4 are added with vigorous mixing with Lime gravel formed by a bottom stirrer 6 is homogenized, which is scraped against a discharge lock for discontinuous removal from the system at 7.

Kalkmjölken ledes till kausticeringskärlet (eller -kärlen) 8, där den under kraftig omblandning med omröraren 9 bringas att reagera med grönlutens natriumkarbonat, under bildning av natríum- hydroxid och kalciumkarbonat (mesa).The lime milk is led to the causticizing vessel (s) 8, where it is reacted with the green liquor sodium carbonate with vigorous mixing with the stirrer 9 to form sodium hydroxide and calcium carbonate (mesa).

Blandningen tryckes vidare till ett vítlutsfilter 10, vilket innehåller en filtcrinsats av i och för sig känt utförande. Här av- 40 i en silo 14. 78Û4239~7 3 skíljes mesan, vilken i kärlets nedre cylindriska del sedimenterar och faller mot dess botten, där den homogeniseras av en omrörare 12 och tryckes till ett kärl 13 för tvättning, varefter mesan lagras Vitluten uppsamlas i vitlutscisternen 15. I silon 14 och cisternen 15 genomföres en tryckavlastning till atmosfärtrycket.The mixture is further pressed to a white liquor filter 10, which contains a filter set of a design known per se. Here, the mesa is separated, which settles in the lower cylindrical part of the vessel and falls towards its bottom, where it is homogenized by a stirrer 12 and pressed into a vessel 13 for washing, after which the mesa is stored. in the white liquor cistern 15. In the silo 14 and the cistern 15, a pressure relief to the atmospheric pressure is performed.

Det är här möjligt att på i och för sig känt sätt tillvarataga den värmeenergi som frigöras vid tryckavlastnhnnun Från silon I4 pumpas mesan till ett tvättfílter 18 för att dels förtjockas, dels befrias från vissa föroreningar som negativt påverkar ombränníngsförloppet och den omgivande miljön. Från filt- ret inmatas slutligen mesan i mesaombränningsugnen för att därefter som bränd kalk åter föras till kalksläckaren.It is possible here to utilize the heat energy released during pressure relief in a manner known per se. From silo I4, the mesa is pumped to a washing filter 18 to be thickened and freed from certain pollutants which negatively affect the combustion process and the surrounding environment. From the filter, the mesa is finally fed into the mesa incinerator and then returned to the lime extinguisher as burnt lime.

Med pumpen 16 pumpas den färdígberedda vitluten 17 som kok- vätska till kokeriet.With the pump 16, the ready-made white liquor 17 is pumped as boiling liquid to the cooking plant.

Som angivits i det föregående, ligger det väsentliga draget i uppfinningen i att beredningen av vitluten genomföres vid ett tryck som överstiger atmosfärtrycket. Den övre gränsen för det använda trycket är icke kritisk, utan bestämmes främst av apparatur- och processtekniska betraktelser. En anläggning som skall kunna tåla ett mycket högt tryck blir givetvis mera komplicerad och dyrbar, eftersom mera hàllfasta konstruktioner och material erfordras. I praktiken har det visat sig att ett övertryck upp till ca 1 MPa med fördel kan användas, och speciellt lämpligt är då ett övertryck av zoo-soo kpa. “ ' Det vid kalkens släckning utvecklade värmet höjer grönlutens temperatur till över kokpunkten. I en kausticeringsanläggning av konventionell typ med atmosfärtryck förångas vatten, och den normala temperaturen i en sådan släckare är 102-103°C. I en sluten anlägg- ning under övertryck kommer temperaturen att bli högre, eftersom ingen vattenånga kan bortgå, och normalt blir temperaturen här ca 105-l10°C. Värmet kommer att lagras i vitlut-mesablandningen tills dessa båda komponenter överföres till sina trycklösa lagringsbehål- lare.As stated above, the essential feature of the invention lies in the fact that the preparation of the white liquor is carried out at a pressure which exceeds the atmospheric pressure. The upper limit of the pressure used is not critical, but is determined mainly by equipment and process engineering considerations. A plant that must be able to withstand a very high pressure will of course be more complicated and expensive, since more durable constructions and materials are required. In practice, it has been found that an overpressure of up to about 1 MPa can be used to advantage, and an overpressure of zoo-soo kpa is especially suitable. “'The heat developed during the lime quenching raises the temperature of the green liquor to above the boiling point. In a conventional type caustic plant with atmospheric pressure, water evaporates, and the normal temperature in such an extinguisher is 102-103 ° C. In a closed plant under overpressure, the temperature will be higher, as no water vapor can escape, and normally the temperature here will be about 105-110 ° C. The heat will be stored in the white liquor-mesa mixture until these two components are transferred to their pressureless storage containers.

Det kan även i vissa fall vara lämpligt att arbeta vid ännu högre temperatur, och den övre temperaturgränsen sättes här endast av vattnets kritiska temperatur (374,20C). Ett lämpligt temperatur- område har visat sig vara 105-l70°C. Det är för uppfinningen dock icke nödvändigt att temperaturen ligger över kokpunkten, utan det viktigaste draget är, som redan angivits, att trycket är över atmo-' sfärtryck. 7804239-7 4 Vid kaustíceringen bildas kalciumkarbonat och utfallet som mesa. Vid en högre temperatur kommer de utfällda kristallerna att bli större vid en oförändrad reaktionstid. Detta beror på att ny- bildningen av kristallisationsgroddar minskar vid stigande tempera- tur och att mindre kristaller lättare âterupplöses. Detta medför att sannolikheten för en utfällníng på redan bildade större kristaller ökar, vilket medför att större kristaller_erhálles, något som i sin tur underlättar frânskiljandet av mesa. I praktiken medför detta att tiden för kausticeringen något kan förkortas. För tillväxten av kristallerna av kalciumkarbonat är alltså en högre temperatur i det slutna systemet av positiv betydelse.It may also be appropriate in some cases to work at even higher temperatures, and the upper temperature limit is set here only by the critical temperature of the water (374.20C). A suitable temperature range has been found to be 105-170 ° C. However, it is not necessary for the invention that the temperature is above the boiling point, but the most important feature is, as already stated, that the pressure is above atmospheric pressure. 7804239-7 4 During the causticization, calcium carbonate is formed and the result is mesa. At a higher temperature, the precipitated crystals will become larger with an unchanged reaction time. This is due to the fact that the new formation of crystallization nuclei decreases with increasing temperature and that smaller crystals dissolve more easily. This means that the probability of a precipitation on already formed larger crystals increases, which means that larger crystals are obtained, which in turn facilitates the separation of mesa. In practice, this means that the time for causticization can be shortened somewhat. Thus, for the growth of the crystals of calcium carbonate, a higher temperature in the closed system is of positive importance.

Vid högre temperaturer ökar lösligheten hos kalciumkarbonat, V Teoretiskt bör alltså hal- Detta medan den minskar för kalciumhydroxíd. ten av karhonatjoner i vitluten öka med stigande temperatur. motverkas dock av att den högre temperaturen medför att en jämvikt snabbare inställer sig.At higher temperatures the solubility of calcium carbonate increases, V Theoretically, therefore, it should hal- This while decreasing for calcium hydroxide. the increase of carbonate ions in the white liquor increase with increasing temperature. however, this is counteracted by the fact that the higher temperature means that an equilibrium is established more quickly.

I De i processen använda apparaturerna, såsom släckare, kausti- ceringskärl, filter m m, är ar konventionellt utförande för genom- förande av kemiska reaktioner under övertryck, och kan lätt samman- 'ställas av fackmannen. Denne kan även lätt rälja lämpliga material för'de olika apparaturdelarna.The devices used in the process, such as extinguishers, causticizing vessels, filters, etc., are of conventional design for carrying out chemical reactions under overpressure, and can be easily assembled by the person skilled in the art. It can also easily roll out suitable materials for the various equipment parts.

Genom att släcknings- och kausticeringsprocesserna rid bered- ning_av vitlut genomföras vid ett tryck över atmosfärtrycket erhål- les följande framstående fördelar: ' 1. Anläggningen kan byggas kompakt, eftersom principen med själv- rinning icke behöver utnyttjas.By carrying out the quenching and causticizing processes in the preparation of white liquor at a pressure above atmospheric pressure, the following outstanding advantages are obtained: '1. The plant can be built compactly, since the principle of self-drainage does not need to be used.

Z. Det erforderliga rörsystemet blir mycket förenklat i jämförel- se med en konventionell anläggning. 3. Endast ett minimum av rörliga delar erfordras, nämligen i grundutförandet 1 grönlutspump, 5 omröraraggregat, 1 ínmatnings- anordning för kalk, och 1 utmatningsanordning för kalkgrus. 4. Byggnaden för anläggningen bör volymmässigt kunna minskas till ca hälften av vad som erfordras i dagens läge. . miljövårdssynpunkt. _ 6. Det i släckaren alstrade reaktionsvärmet kan bibehállas genom hela systemet och tillvaratagas medelst exempelvis en varmvatten- Genom att processen slutes, blir systemet fördelaktigt ur 'skrubber vid tryckavlastningen i vitlutsçisternen och mesasilon.Z. The required piping system is greatly simplified compared to a conventional plant. Only a minimum of moving parts is required, namely in the basic version 1 green liquor pump, 5 agitator units, 1 lime inlet device, and 1 lime gravel outlet device. 4. The building for the facility should be able to be reduced in volume to about half of what is required in the current situation. . environmental protection point of view. 6. The heat of reaction generated in the extinguisher can be maintained throughout the system and recovered by means of, for example, a hot water. By closing the process, the system becomes advantageous from scrubbers during the pressure relief in the white liquor tank and mesasilon.

Claims

7804239-7 Bgtentkrav

A method of preparing white liquor, wherein water containing green liquor is reacted with calcium oxide, and calcium hydroxide formed is reacted with sodium carbonate contained in the green liquor to sodium hydroxide and calcium carbonate, characterized in that the reactions are carried out at a pressure, which exceeds atmospheric pressure.

Z. A method according to claim 1, characterized in that the reactions are carried out at an overpressure of up to 1 MPa.

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the reactions are carried out at an overpressure of 200-500 kPa.

4. A method according to any one of claims 1-3, characterized in that the reactions are carried out at a temperature of 105-170 ° C, preferably then 105-110 ° C. ANFÖRDA PusL1KAr1oNr-: R = sverige 135 aoo (cow 1/22), 142 844 (ao mz / os) Danmark 2 969 (80 b: 2/03) Tyskland 109 555 (so Luz / os)