SE516056C2 - Förfarande för minskning av nedsmutsning av värmeytor i en indunstningsanläggning i en sulfatcellulosafabrik - Google Patents

Description

25 30 UW QX CD 01 O\ o ø u n ø | o u nu 2 kemikalieförluster återvinns och återcirkuleras i pro- cessen.

US-patent 4,909,899 beskriver en lösning, i vilken aska tillsätts i lut i kemikaliecirkulationen efter det sista indunstningssteget strax innan luten matas in i en sodapanna. US-patent 5,ll2,44l beskriver däremot hur aska ochnnake-up-kemikalier inmatas antingen direkt i en förbränningskammare i sodapannan eller i en separat mixtank, som befinner sig före det sista till- Denna skrift äggskoncentreringssteget an/ svartluten. beträffar en lösning, i vilken svartlut bränns vid en hög torrsubstanshalt av cirka 80 % eller till och med mera. En avsikt med teknikens ståndpunkt har varit att aska tillsätts i svartlut före det sista industnings- steget då torrsubstanshalten är cirka 65 %, varvid sk. ympkristaller bildas i svartluten före dess slutkoncen- trering. Därvid fungerar ympkristallerna som kristalli- sationskärnor i svartluten, vilket leder till att kris- taller som bildas vid indunstning av svartluten fastnar vid ympkristallerna och bildar ännu större kristaller.

Dessa stora kristaller igen vandrar framåt med svart- luten och fastnar inte vid en indunstningsenhets vägg, varvid den sista indunstningsenheten inte blir så lätt nedsmutsad som den utan ympkristaller skulle göra.

I artikeln "Crystallizing sodium salts from black liquor " (Hedrick, Kent, Tappi Journal, December 1992) redogörs för kristallbildning av natriumsulfat och natriumkarbonat i svartlut, där de under vissa förhål- landen tillsammans bildar burkeit och kristalliserar tillsammans med burkeiten. I artikeln beskrivs dessa salters beteende i svartlut och kristallisationsegenska- per och andra egenskaper, vad indunstningsanläggningen beträffar. tionens teori och experiment som gjorts på basis av I artikeln diskuteras närmast kristallisa- u o u a nu 10 15 20 25 O".

CJ Uf! OK denna teori och en tillämpning av lösningen i samband med ldistallisatorer.

En nackdel med teknikens ståndpunkt består allmänt att de salter som bildas i processen tenderar att kristallisera i olika skeden och att smutsa ned speciellt värmeytor på en indunstare. Problem har förekommit också med rnixtarrkens fimktion. Som tillägg introducerade salter kan inte alltid upplösas på önskat sätt i omständigheter då upplösning av salter också annars är svårt, och därför består nedsmutsningsproblemet. På grund av detta är det också svårt att utnyttja ympkristaller, eftersom fasta kristaller inte längre fastnar vid ympkristallema, utan saltema förblir små separata lcristaller.

Avsikten med denna uppfinning är att åstadkomma ett sådant forfarande som undviker nackdelarna med de kända lösningarna och som har till följd att indunstarens värmeytor är lätta att rengöra med en konventionell tvätt.

Förfarandet enligt uppfinningen är kännetecknat av, att askan tillsätts i svartluten i en mixtank efter såpavskiljning i ett sådant skeda då svartlutens torr- substanshalt är så låg att väsentligen allt natriumsulfat och övriga lösbara salter som ingår i askan är kapabla att väsentligen helt upplösas i svartluten, varvid det i svanluten upplösta natriumsulfatet reagerar med det natriurnkarbonat som ingår i svaitluten för bildning av burkeit som utkristalliserar när torrsubstanshalten ökar.

Uppfinningens väsentliga idé är att natriumsulfat blandas i svaitlut vid en tillräckligt låg torrsubstanshalt efter såpavskiljning så att natriumsulfatet och de övriga lösbara saltema helt upplöses i svartluten, varvid natriumsulfatet kan bilda burkeit tillsammans med det natriumkarbonat som ingår i luten. Därefter återcirkuleras svartluten i processen efter såpaavskiljningen. Man har nämligen överraskande konstaterat att genom inmatning av aska och eventuellt extra 10 15 20 25 30 35 U1 ...x Ox CD U1 Ox 4 natriumsulfat, dvs. alla make-up-kemikalier, i ett till- räckligt tidigt skede i svartlut, dessa kan fås att fullständigt upplösa sig och att reagera på ett önskat sätt så att burkeit som erhålls som reaktionsprodukt förmår kristallisera effektivt och samtidigt fungera som ympkristaller i senare skeden så att de kristalliserande salterna kan förmås att passera kritiska värmeytor och andra skeden, som konventionellt blir nedsmutsade.

En fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att natriumkarbonat och natriumsulfat kan fås att bilda så mycket burkeit som möjligt, som lätt kan tvät- tas bort från indunstarens yta. En ytterligare fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att de bildade burkeitkristallerna också kan fungera som ympkristaller i indunstningens slutskede, varvid nedsmutsning av en indunstande slutände och det sista indunstningsskedet förekommer mindre än tidigare.

Uppfinningen beskrivs utförligare i bifogade ritning, där figur 1 visar schematiskt en utföringsform av ett förfarande enligt uppfinningen och figur 2 visar schematiskt en annan utförings- form av förfarandet enligt uppfinningen.

Figur l visar schematiskt en indunstnings- anläggning i en cellulosafabrik, vilken anläggning upp- visar sex indunstningssteg 1 - 6. Plantlut kommer in i indunstningsanläggningens plantluttank 7, där en del av den såpa som ingår i svartlut kan avskiljas in i en såpcistern 8. Svartluten matas därefter in i ett första indunstningssteg l, från vilket den efter indunstning flyttas vidare genom indunstningssteg 2 och 3 in i en mellanluttank 9. I mellanluttanken 9 avlägnas därav den återstående såpan, som leds in i såpcisternen 8. Från mellanluttanken 9 leds svartluten vidare till följande indunstningssteg 4, från vilket den utkommande svart- n ones 10 15 20 25 30 35 U' CW C) UW ON 5 luten leds in i en separat mixtank 10. I mixtanken 10 blandas aska och. eventuellt' make-up-natriumsulfat i svartluten, varvid.natriumsulfatet och.de kemikalier som ingår i askan upplöses i svartluten, När torrsubstans- halten växer, kan det upplösta natriumsulfatet således tillsammans med det natriumkarbonat som ingår i luten senare bilda burkeit, som är ett dubbelsalt av natrium- sulfat och natriumkarbonat.

De bildade burkeitkristallerna vandrar med luten framåt i indunstningsanläggningen ända till soda- pannan. På vägen fungerar de som kristallisationskärnor.

Ifall burkeitkristaller råkar fastna vid indunstarens ytor, kan de avlägsnas lätt i samband med normal tvätt.

Från mixtanken 10 leds svartluten vidare via de återstående indunstningsstegen 5 och 6 för att matas in i sodapannan.

Genom inmatning av aska och erforderligt make- up-natriumsulfat i mixtanken på det sätt som visas i figur 1 är det möjligt att få natriumsulfatet att vä- sentligen fullständigt upplösa sig i svartluten, efter- som svartlutens torrsubstanshalt i detta skede är till- räckligt låg, dvs. cirka 30 %. Fullständigt upplöst kan natriumsulfatet tillsammans med natriumkarbonatet i kristallisationsskede lätt bilda burkeit, varvid nat- riumkarbonatet binder sig vid natriumsulfatet och inte kristalliserar separat i senare indunstningsskeden på indunstarens yta. De burkeitkristaller som bildas kan samtidigt fungera som ympkristaller i följande in- dunstningssteg, och det kristalliserande materialet flyter sålunda lättare genom indunstaren och har inte benägenhet att fastna vid dess väggar. Ytterligare är den burkeit som delvis kristalliserar på indunstarens väggar lätt att tvättas bort från indunstaren med en normal tvätt, eftersom burkeit utan svårighet upplöses i vatten. 10 15 20 25 30 n ø | . ,, . 516 056 :af f;;ff;;=- ': 6 Figur 2 visar en annan utföringsform av för- farandet enligt uppfinningen. I figur 2 används hänvis- ningssiffror som motsvarar de i figur 1 använda. I ut- föringsformen enligt figur 2 avskiljs från mellanlut- tanken 9 en del av svartluten, som leds in i mixtanken 10. I detta fall är svartlutens torrsubstanshalt cirka 21 - 26 %, varvid en del av hela lutcirkulationen räcker till för upplösning av de salter och det eventuella make-up-natriumsulfat som ingår i den aska som skall matas in i mixtanken. I detta fall blandas den svartlut som skall avlägsnas fràn ndxtanken 10 i den övriga svartlut som lämnar mellanluttanken 9 och går till föl- jande indunstningssteg 4, varvid en tillsättning av aska och natriumsulfat inte stör sàpavskiljningen i mellan- luttanken.

Förfarandet enligt uppfinningen kan förverkli- gas på olika sätt, men väsentligt är att aska och even- tuellt make-up-natriumsulfat tillsätts i svartlut vars torrsubstanshalt är tillräckligt làg och fràn vilken såpan redan är avskild så att natriumsulfatet så full- ständigt som möjligt upplöses i svartluten. En ytterli- gare väsentlig idé är att denna svartlut àterförs till cirkulationen efter såpavskiljningen. Burkeit som er- hålls som reaktionsprodukt fastnar inte lätt vid induns- tarens ytor i de olika stegen i indunstningsanläggningen och fungerar samtidigt som ympkristall, vid vilken de salter som tenderar att kristallisera fastnar och med vilken de sålunda vandrar genom indunstaren.

Claims (1)

1. 0 15 20 25 30 PATENTKRAV . Förfarande för minskning av nedsmutsning av värmeytor i en indunstnings- anläggning i en cellulosafabrik vid framställning av sulfatcellulosa medelst en process, vid vilken aska, som innehåller natriumsulfat och andra lösliga salter och som producerats i en fórbrärmingsprocess i en sodaparma, tillsätts i svartlut som skall brännas, före det sista indunstningssteget av svartlutcn, kännetecknat av att askan tillsätts i svartlutcn i en mixtank efter såpavskiljning i ett sådant skede då svartlutens torrsubstanshalt är så låg att väsentligen allt natriumsulfat och övriga lösbara salter som ingår i askan är kapabla att väsentligen helt upplösas i svartlutcn, varvid det i svartlutcn upplösta natriumsulfatet reagerar med det natriumkarbonat som ingår i svartluten för bildning av burkeit, som utkristalliserar när torrsubstanshalten ökar. . Förfarande enligt krav 2, kännetecknat av att den svartlut som länmar indunstningssteget efter såpavskiljningen leds in i mixtanken, där askan blandas i svartlutcn, och att den askhaltiga svartlut som länmar mixtanken leds till följ ande indunstningssteg. . F örfarande enligt krav l, kännetecknat av att en del av svartlutcn i en mellanluttank, som hör till såpavskiljningen, avlägsnas och leds in i mixtanken, där askan inblandas, och att den askhaltiga svartlut som länmar mixtanken leds till ett följ ande indunstningssteg. . Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av att den svartlut som lämnar mixtanken leds till följande indunstningssteg tillsammans med den övriga svartlut som skall avlägsnas från mellanluttanken. F11/ nc¿ unu uuu 8 5. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att svartlutens torrsubstanshalt i askmixtarrken är under 45%.