SE518735C2

SE518735C2 - Process and apparatus for the extraction of chemicals in connection with gasification of residues from pulp production

Info

Publication number: SE518735C2
Application number: SE9903671A
Authority: SE
Inventors: Bengt Nilsson
Original assignee: Chemrec Ab
Priority date: 1999-10-13
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2002-11-12
Also published as: WO2001027384A1; SE9903671L; SE9903671D0

Abstract

Method for recovering chemicals in conjunction with gasification of residual products from pulp production, the said gasification taking place under understoichiometric conditions, with formation of at least one phase of solid and/or molten material and at least one phase of combustible gaseous material. The principal gasification material supplied for gasification is a mixture of electric filter ash from a recovery boiler process and a support fuel in fluid form, which consists of one or more liquids from the group comprising sulphate soap, tall oil, turpentine or methanol, where the ratio between the electric filter ash and the support fuel is such that there are essentially equal quantities. By this means, it is possible to achieve a sufficiently high temperature to reduce the said sulphur-containing material. The invention means that a product liquid in the form of white liquor, which can be returned to the pulp process, can be obtained without intermediate causticization, while at the same time a considerable waste problem is solved and sodium and/or sulphur compounds are returned to the process. The invention also relates to an arrangement for mixing liquid support fuel with the electric filter ash.

Description

»afro 10 l5 20 25 30 35 518 7352 ställningen att i förgasningsprocessen kunna direktframställa en vitlut av hög sulﬁditet, dvs utan behov av, eller med minimerat behov av kausticering. Processen går ut på att till reaktorn tillföra svavelhaltigt material, utvunnet från bränngaserna från förgasningen eller åtrninstone utvunnet fabriksintemt. Genom tillförsel av svavelhaltigt material förskjutes reaktionsjärnvikten mot ökad produktion av sulﬁd, vanligen natrium- eller kaliumsulﬁd. IWO96/ 14468 beskrives också hur processen, med hjälp av flera förgasningsreaktorer, kan skräddarsys för produktion av lutar av olika kvalitet/sulfiditet. »Afro 10 l5 20 25 30 35 518 7352 the position to be able to directly produce a white liquor of high solubility in the gasification process, ie without the need for, or with a minimized need for, causticization. The process involves adding sulfur-containing material to the reactor, extracted from the combustion gases from the gasification or at least factory-obtained. By adding sulfur-containing material, the reaction iron weight is shifted towards increased production of sul ﬁ d, usually sodium or potassium sul ﬁ d. IWO96 / 14468 also describes how the process, with the help of several gasification reactors, can be tailored for the production of liquors of different quality / sulfidity.

Det är vidare känt att integrera en förgasningsprocess med en sodapanneprocess, vilket t.ex. beskrives i WO93/l1297. Från US 5,562,804 är det också känt att i en sodapanna, förutom svartlut, förbränna sulfatsåpa, varvid sulfatsåpan utgör en natiiurnkälla som binder svavel i luktgaser under bildande av natriumsulfat som samlas upp som så kallad elﬁlteraska från sodapannan. Samtidigt utnyttjas sulfatsåpans energiinnehåll för produktion av ånga.It is further known to integrate a gasification process with a recovery boiler process, which e.g. described in WO93 / 1297. From US 5,562,804 it is also known to burn sulphate soap in a recovery boiler, in addition to black liquor, the sulphate soap constituting a natural source which binds sulfur in odorous gases to form sodium sulphate which is collected as so-called electric ash from the recovery boiler. At the same time, the energy content of sulphate soap is used for the production of steam.

Vid förgasning av svartlut har svartlutens kemiska och fysikaliska egenskaper stor betydelse för själva förgasningsprocessen och även för hela systemets prestanda med avseende på kemikalie- och energiåtervinning. Svartlutens droppbildning utgör därvid en grundsten för en väl fungerande process. Droppbildningen påverkas framförallt av svartlutens viskositet och ytspänning. Det finns därför ett behov av att kunna påverka dessa parametrar för att optimal droppbildning skall uppnås.When gasifying black liquor, the chemical and physical properties of black liquor are of great importance for the gasification process itself and also for the performance of the entire system with regard to chemical and energy recovery. The droplet formation of black liquor then forms a cornerstone for a well-functioning process. Drip formation is mainly affected by the viscosity and surface tension of the black liquor. There is therefore a need to be able to influence these parameters in order to achieve optimal drip formation.

Ett annat problem vid förgasning av svartlut är att svartluten ibland är alltför energifatti g för att en förgasningsprocess som är optimerad både med avseende på kemikalieutvinning och energiutvinning, skall kunna åstadkommas.Another problem with gasification of black liquor is that the black liquor is sometimes too low in energy for a gasification process that is optimized with regard to both chemical recovery and energy recovery to be achieved.

Förgasningsprocessen utföres med ett understökiometriskt tillskott av syreinnehållande gas, för att svavel i svartluten, och i eventuellt tillfört svavelhaltigt material, skall kunna utvinnas i sulfidform. Då svartluten ibland är energifattig kan det dock hända att de understökiometriska förhållandena gör att energiutvecklingen i förgasningsreaktom inte blir tillräckliga för att understödja de endoterma reaktionema i reaktorn. Speciellt då svavelhaltigt material tillföres reaktom för att förskjuta reaktionsjämvikten mot produktion av sulﬁd, kan energifattig svartlut och understökiometriska förhållande göra att energiutvecklingen i reaktom ej räcker till för att upprätthålla önskad reaktionsjämvikt. Energifattig svartlut erhålles t.ex. i samband med massakokning till höga kappatal, dvs då ej så mycket lignin löses ut i svartluten, kokning av lövvedsmassa och då svartluten utgöres av blekerisvartlut. 9939SE2.doc nina: 10 15 20 25 30 35 51 8 7 33 ' Ett problem som egentligen är relaterat till sodapanneprocessen, men som också föreligger vid en integrering av sodapanneprocessen med en förgasningsprocess, är att det i en sodapannas elﬁlter separeras mycket stora mängder natriumsulfat, tex. 40-50 ton per dygn, som elﬁlteraska. Denna elﬁlteraska utgör idag ofta, beroende av Na/S balansen i processen, en restprodukt som måste dumpas, vilket innebär såväl miljömässiga som ekonomiska nackdelar och förlust av kemikalier som måste ersättas med make-up kemikalier. Även andra svavelhaltiga restprodukter genereras i en massa- och pappers fabrik, vilka ger samma problem vad avser omhändertagande.The gasification process is carried out with an understochiometric addition of oxygen-containing gas, so that sulfur in the black liquor, and in any sulfur-containing material added, can be recovered in sulphide form. However, as the black liquor is sometimes low in energy, the understochiometric conditions may mean that the energy development in the gasification reactor is not sufficient to support the endothermic reactions in the reactor. Especially when sulfur-containing material is fed to the reactor to shift the reaction equilibrium towards the production of sul ﬁ d, energy-poor black liquor and sub-stoichiometric conditions can mean that the energy development in the reactor is not sufficient to maintain the desired reaction equilibrium. Low energy black liquor is obtained e.g. in connection with pulp boiling to high kappa numbers, ie when not so much lignin is dissolved in the black liquor, boiling of hardwood pulp and when the black liquor is bleached black liquor. 9939EN2.doc nina: 10 15 20 25 30 35 51 8 7 33 'A problem which is actually related to the recovery boiler process, but which also exists in an integration of the recovery boiler process with a gasification process, is that very large amounts of sodium sulphate are separated in a recovery boiler or , tex. 40-50 tons per day, as an alternative. This electrical ash today often, depending on the Na / S balance in the process, constitutes a residual product that must be dumped, which means both environmental and economic disadvantages and loss of chemicals that must be replaced with make-up chemicals. Other sulfur-containing residual products are also generated in a pulp and paper factory, which present the same problems in terms of disposal.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Genom föreliggande uppﬁnning erbjudes ett förfarande vid utvinning av kemikalier i samband med forgasning av restprodukter från massaframställningen, vilket leder till en minskning eller eliminering av ovanstående problem, och där ingående ﬂuida som tillföres förgasningen i huvudsak utgöres av fabriksintemt genererade ﬂuida. Behov av tillsättning av make-up kemikalier reduceras därvid.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention offers a process for extracting chemicals in connection with gasification of residues from pulp production, which leads to a reduction or elimination of the above problems, and where the constituent ﬂ supplied to the gasification consists mainly of factory-generated gener u. The need for the addition of make-up chemicals is thereby reduced.

Genom utnyttjande av uppfinningen kan avfallsproblematiken med elﬁlteraskan lösas samtidigt som man kan erhålla en återcirkulerbar produktvätska(vitlut) vilken direktkonverteras och således kan användas utan mellanliggande kausticeringsprocess.By utilizing the invention, the waste problem with the electric ash can be solved at the same time as a recyclable product liquid (white liquor) can be obtained which is directly converted and thus can be used without an intermediate causticization process.

Enligt uppfinningen åstadkommes detta medelst förfarandet enligt patentkrav 1.According to the invention, this is achieved by the method according to claim 1.

I en föredragen utföringsforrn förgasas en blandning av elﬁlteraska och svartlut varvid svartluten åstadkommer erfoderlig energiutveckling för reduktionsarbetet, samtidigt som lutblandningens droppbildning kan påverkas på ett positivt sätt. Samtidigt kan natrium- och svavelinnehållande fabriksintema restprodukter utnyttjas för att driva förgasningsprocessen under förskjuten reaktionsjärnvikt mot maximal sulﬁdproduktion och därmed förhöjd sulﬁditet i producerad vitlut, företrädesvis direktkonverterad utan mellanliggande kausticeringsprocess. Med svartlut avses här och senare i texten förbrukad koklut som avdrages från kokaren, men även annan avlut från efterföljande steg, såsom exempelvis blekeriavlut, eller blandningar därav.In a preferred embodiment, a mixture of electric ash and black liquor is gasified, whereby the black liquor produces the required energy development for the reduction work, at the same time as the droplet formation of the liquor mixture can be affected in a positive manner. At the same time, sodium- and sulfur-containing factory-residual products can be used to drive the gasification process under shifted reaction iron weight towards maximum sulfur production and thus increased sulfur in produced white liquor, preferably directly converted without intermediate causticization process. Black liquor here and later in the text refers to spent cooking liquor which is deducted from the boiler, but also other liquor from subsequent steps, such as, for example, bleaching liquor, or mixtures thereof.

Det har således överraskande visat sig att en tillsats till reaktom, i form av ett stödbränsle, som företrädesvis utgöres av ett eller ﬂera fabriksintemt genererade energirika ﬂuida, företrädesvis kolväterika ﬂuida och/eller ﬂuida med organiskt ursprung, på samma gång höjer energiutvecklingen i reaktom och samtidigt verkar som tensid för svartluten, varigenom dess ytspänning sänkes så att droppbildningen 9939SE2doc Innan 10 15 20 25 30 35 518 735 §::=;::; ~ -'- . nu» .u förbättras, resulterande i ﬂer och mindre droppar. Enligt en aspekt av uppfinningen utgöres sagda stödbränsle, åtminstone huvudsakligen, av någon eller några vätskor i gruppen som består av sulfatsåpa, tallolj a, terpentin och metanol, vilka utgör restprodukter vid massaframställning.It has thus surprisingly been found that an addition to the reactor, in the form of a support fuel, which preferably consists of one or ﬂ your factory-generated energy-rich ﬂ uida, preferably hydrocarbon-rich ﬂ uida and / or ﬂ uida of organic origin, at the same time increases the energy development in the reactor and at the same time acts as a surfactant for the black liquor, thereby lowering its surface tension so that the droplet formation 9939SE2doc Before 10 15 20 25 30 35 518 735 § :: =; ::; ~ -'-. now ».u improves, resulting in ﬂs and smaller drops. According to one aspect of the invention, said support fuel consists, at least mainly, of one or more liquids in the group consisting of sulphate soap, tall oil, turpentine and methanol, which constitute residual products in pulp production.

Enligt en aspekt av uppfinningen har sagda tillförda stödbränsle ett energiinnehåll som per viktsenhet överstiger energiinnehållet per viktsenhet av resterande svartlut, varvid stödbränslet tillföres i en mängd av 0.1-0.8 kg, företrädesvis O.2-0.4 kg, per kg tillförd resterande svartlut.According to one aspect of the invention, said supplied auxiliary fuel has an energy content which per unit weight exceeds the energy content per unit weight of remaining black liquor, the auxiliary fuel being supplied in an amount of 0.1-0.8 kg, preferably 0.2-0.4 kg, per kg of residual black liquor supplied.

Tack vare tillförsel av stödbränsle och en relativt högt syretillsats kan en, för de endoterrna reaktionema i reaktorn, gynnsam hög temperatur upprätthållas i reaktom.Thanks to the supply of auxiliary fuel and a relatively high oxygen addition, a favorable high temperature can be maintained in the reactor for the endothermic reactions in the reactor.

Temperaturen är därvid företrädesvis minst 900°C, och än mer föredraget minst 1000°C. Trycket i reaktorn kan vara atmosfäriskt, eller omkring 1,5 - 15 bar (abs), företrädesvis 1,5 - 4 bar (abs).The temperature is then preferably at least 900 ° C, and even more preferably at least 1000 ° C. The pressure in the reactor can be atmospheric, or about 1.5 - 15 bar (abs), preferably 1.5 - 4 bar (abs).

Den ökade energiutvecklingen i reaktorn ger också förutsättningar för konvertering av svavelhaltiga material till sulﬁd. Speciellt då svartluten är energifattig i sig har sådan konvertering inte varit möjlig tidigare. Tack vare konverteringen under förskjuten reaktionsjämvikt erhåller den i förgasningen producerade luten hög sulﬁditet, vilket gör att den kan utnyttjas direkt som kokvätska, vitlut, utan att kausticering erfordras. Den aktuella reaktionsjärnvikten följer reaktionsformeln; NagCOa + HZS o NaQS + H20 + C02 Enligt en aspekt av uppﬁnningen utgöres sagda svavelhaltiga material företrädesvis av ett eller ﬂera fabriksinternt genererade material, varav åtminstone en del föreligger i fast fas, företrädesvis som sulfat. Speciellt föredraget är det att det svavelhaltiga materialet, åtminstone huvudsakligen, utgöres av natriumsulfat som elﬁlteraska från en sodapanneprocess, vilken elﬁlteraska företrädesvis överföres från sodapanneprocessen med företrädesvis i huvudsak bibehållen hög temperatur. Natriumsulfaten tillföres lämpligen förgasningen i en mängd motsvarande 0,5 - 3 kg, företrädesvis 1,5-2,5 kg, per kg tillförd svartlut.The increased energy development in the reactor also provides conditions for the conversion of sulfur-containing materials to sul ﬁ d. Especially since the black liquor is low in energy per se, such conversion has not been possible before. Thanks to the conversion under offset reaction equilibrium, the liquor produced in the gasification obtains a high solubility, which means that it can be used directly as a cooking liquid, white liquor, without the need for causticization. The actual reaction iron weight follows the reaction formula; NagCOa + HZS and NaQS + H 2 O + CO 2 According to one aspect of the invention, said sulfur-containing materials are preferably one or more internally generated materials, at least some of which are in solid phase, preferably as sulphate. It is particularly preferred that the sulfur-containing material, at least mainly, consists of sodium sulphate as an ash from a recovery boiler process, which ash is preferably transferred from the recovery boiler process with preferably a substantially maintained high temperature. The sodium sulphate is suitably added to the gasification in an amount corresponding to 0.5 - 3 kg, preferably 1.5-2.5 kg, per kg of black liquor added.

Andra tänkbara fabriksintemt genererade svavelhaltiga ämnen som kan tillföras förgasningen är metylmerkaptan, dimetylsulﬁd, dimetyldisulﬁd, svavelväte, restsyra (svavelsyra med ett innehåll av natriumsulfat) från i förekommande fall produktion av klordioxid, svavelinnehållande lösningar från sodahusskrubber, etc. 9939SE2.doc 10 15 20 25 30 35 518 7 355 . . s.. nu Enligt ytterligare en aspekt av uppﬁnningen dispergeras fast svavelhaltigt material i stödbränslet innan det blandas in i svartluten eller på annat sätt tillföres reaktorn.Other possible factory-internally generated sulfur-containing substances which can be added to the gasification are methyl mercaptan, dimethylsul ﬁ d, dimethyl disul ﬁ d, hydrogen sulphide, residual acid (sulfuric acid with a content of sodium sulphate) from, where applicable, production of chlorine dioxide, sulfur-containing solutions from soda house screws. 30 35 518 7 355. . s .. nu According to another aspect of the invention, solid sulfur-containing material is dispersed in the support fuel before it is mixed into the black liquor or otherwise fed to the reactor.

Uppﬁnningen avser också en anordning för inblandning av svavelhaltigt material och stödbränsle i svartluten, för vidare transport till en reaktor.The invention also relates to a device for mixing sulfur-containing material and auxiliary fuel in the black liquor, for further transport to a reactor.

FIGURBESKRIVNING Uppﬁnningen kommer i det följ ande att beskrivas med hänvisning till figurerna, av vilka: Fig. 1 visar ett âtervinningssystem för realiserande av en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en anordning för inblandning av svavelhaltigt material och stödbränsle i svartlut, för vidare transport till en reaktor, F ig. 3 visar ett altemativt âtervinningssystem enligt uppﬁnningen i sin enklaste forrn.DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to the figures, of which: Fig. 1 shows a recycling system for realizing a preferred embodiment of the method according to the invention, Fig. 2 shows a device for mixing sulfur-containing material and auxiliary fuel in black liquor, for further transport to a reactor, F ig. 3 shows an alternative recycling system according to the invention in its simplest form.

I F ig. 1 symboliserar detalj nummer 1 en förgasningsreaktor för produktion av en vitlut 2 med hög sulﬁditet, företrädesvis en sulﬁditet av minst 50%. Reaktorn 1 arbetar vid ett tryck av 1,5 bar (abs) och en temperatur av omkring 950°C. Reaktom 1 är, i ett system för utvinning av kemikalier från restprodukter från kemisk massafrarnställning ur en fiberråvara, integrerad med en konventionell sodapanna 3.I F ig. 1, part number 1 symbolizes a gasification reactor for the production of a white liquor 2 with a high solubility, preferably a solubility of at least 50%. Reactor 1 operates at a pressure of 1.5 bar (abs) and a temperature of about 950 ° C. Reactor 1 is, in a system for the recovery of chemicals from residues from chemical pulp production from a fiber raw material, integrated with a conventional recovery boiler 3.

I en föredragen utföringsform av uppﬁningen så tillföres utöver elﬁlteraska samt sulfatsåpa även svartlut till förgasningsreaktom, vilken tillämpning är det som visas i figur 1.In a preferred embodiment of the invention, in addition to electric ash and sulphate soap, black liquor is also fed to the gasification reactor, which application is that shown in Figure 1.

Svartluten 4 från massa-framställningen, utgörs i den föredragna utföringsfonnen av tunnluten från massakokaren eller förindunstad svartlut, vilken delas upp i ett svartlutsﬂöde 4A till sodapannan och ett svartlutsﬂöde 4B till förgasningsreaktom.The black liquor 4 from the pulp production, in the preferred embodiment, consists of the barrel liquor from the pulp boiler or pre-evaporated black liquor, which is divided into a black liquor ﬂ desert 4A to the recovery boiler and a black liquor ﬂ desert 4B to the gasification reactor.

Proportionema mellan de två svartlutsﬂödena 4A och 4B kan exempelvis varai storleksordningen 3% till sodapannan och 'A till förgasningsreaktom. Svaitlutsﬂödet 4A till sodapannan 3 indunstas 5 till erforderlig, konventionell torrhalt och värmebehandlas 6 eventuellt för avdrivning av gasformiga svavelföreningar, t. ex. metylmerkaptan, dimetylsulﬁd, dimetyldisulﬁd och svavelväte, vilka föres till förgasningsreaktom 1 för att bidraga till en förskjutning av reaktionsjämvikten däri mot ökad mängd sulﬁd i producerad lut 2.The proportions between the two black liquor ﬂs 4A and 4B can, for example, be of the order of 3% for the recovery boiler and 'A for the gasification reactor. Sweat liquefaction 4A to the recovery boiler 3 is evaporated to the required, conventional dry content and heat-treated 6, optionally for the evaporation of gaseous sulfur compounds, e.g. methyl mercaptan, dimethylsul ﬁ d, dimethyl disul ﬁ d and hydrogen sulphide, which are fed to the gasification reactor 1 to contribute to a shift of the reaction equilibrium therein towards an increased amount of sul ﬁ d in produced liquor 2.

Det skall inses att även svartlutsﬂödet 4B till förgasningsreaktom 1 kan forindunstas i mer eller mindre omfattning, eventuellt ända till fullständig indunstningsgrad. 9939SE2.doc 10 15 20 25 30 35 518 735 6 Sodapannan 3 producerar en grönlut 8 av relativt låg sulﬁditet, vilken grönlut kausticeras till vitlut av låg sulfiditet på konventionellt sätt. Från sodapannans elﬁlter avskiljs natriumsulfat 9, så kallad elﬁlteraska, som en restprodukt vilken i mängder av omkring 40-50 ton per dygn överföres med bibehållen hög temperatur till förgasningsreaktorn 1 i enlighet med uppfinningen för att där konverteras till sulﬁd.It should be appreciated that even the black liquor 4B to the gasification reactor 1 can be pre-evaporated to a greater or lesser extent, possibly even to the full degree of evaporation. 9939EN2.doc 10 15 20 25 30 35 518 735 6 The recovery boiler 3 produces a green liquor 8 of relatively low sulphide, which green liquor is causticized to white liquor of low sulphidity in a conventional manner. Sodium sulphate 9, so-called elter ash, is separated from the recovery of the recovery boiler, as a residual product which in quantities of about 40-50 tonnes per day is transferred with a maintained high temperature to the gasification reactor 1 in accordance with the invention to be converted to sulfur there.

Ytterligare gasformiga svavelföreningar 1 1, främst svavelväte, utvinnes 10 ur bränngasen 12 från förgasningsreaktorn, och återföres lämpligen till förgasningsreaktom. Återstoden av 13 av bränngaserna har ett relativt lågt energiinnehåll och föres lämpligen till gaspanna eller till destrueringsugn (ej visat).Additional gaseous sulfur compounds 11, mainly hydrogen sulphide, are recovered from the fuel gas 12 from the gasification reactor, and are suitably recycled to the gasification reactor. The remainder of 13 of the fuel gases has a relatively low energy content and is suitably fed to a gas boiler or to a destruction furnace (not shown).

Natriumsulfaten 9 blandas lämpligen med stödbränsle, i form av sulfatsåpa/tallolj a eller annat fabriksintemt genererat enrgirikt ﬂuidum 14 i en första mixer ml innan tillförseln till reaktorn 1. I en efterföljande mixer m2 blandas/mixas även svartlutsﬂödet 4B in.The sodium sulphate 9 is suitably mixed with auxiliary fuel, in the form of sulphate soap / tall oil or other factory-generated energy-rich ﬂ uidum 14 in a first mixer ml before the supply to the reactor 1. In a subsequent mixer m2 the black liquor ﬂ 4B is also mixed / mixed.

Sulfatsåpan kommer därvid att utgöra ett stödbränsle i förgasningsprocessen, vilket säkerställer att erforderlig hög temperatur kan upprätthållas i reaktom l för konvertering av natriumsulfaten 9 till sulfid.The sulphate soap will then constitute a support fuel in the gasification process, which ensures that the required high temperature can be maintained in the reactor 1 for converting the sodium sulphate 9 to sulphide.

För att säkerställa temperaturen/ energiutvecklingen i reaktom 1 tillföres syreinnehållande gas 15/15a, tex. tryckluft, syrgas eller en destruktionsgas med stort syreöverskott. Tillförd mängd syrgas är dock inte större än att förgasningsprocessen förblir förutbestämd understökiometrisk med avseende på syre. Sulfatsåpan 14 verkar vidare som en tensid för svartluten, vilket medger optimal droppbildning under förgasningen.To ensure the temperature / energy development in reactor 1, oxygen-containing gas 15 / 15a is supplied, e.g. compressed air, oxygen or a destruction gas with a large excess of oxygen. However, the amount of oxygen supplied is not greater than that the gasification process remains predetermined understochiometric with respect to oxygen. The sulphate soap 14 further acts as a surfactant for the black liquor, which allows optimal drip formation during the gasification.

I uppfinningens enklaste tillämpning så tilledes reaktom endast elﬁlteraska samt stödbränsle 14, vilket i figur 1 endast medför att delﬂödet 4B saint mixern m2 utgår.In the simplest application of the invention, only the reactor is supplied with electric ash and supporting fuel 14, which in Figure 1 only means that part 4B saint mixer m2 is eliminated.

I figur 3 visas ett sådant system där endast elfilteraskan 9 samt sulfatsåpa 14 tilledes reaktom 1 via en föregående mixning/blandning i mixern m. De funktioner som är likartade med de som anges i ﬁgur 1 har samma beteckning. I ﬁguren l användes även en Gaspanna GB, vilken tilledes svavelväte HZS samt luft 15b, och varifrån erhålles Svaveldioxid vilken kan utnyttjas i andra processer såsom Bisulﬁt-, sulﬁt- eller CTMP- processer.Figure 3 shows such a system where only the electric filter ash 9 and sulphate soap 14 are fed to the reactor 1 via a previous mixing / mixing in the mixer m. The functions which are similar to those stated in Figure 1 have the same designation. The gas boiler 1 also uses a gas boiler GB, which is fed to hydrogen sulphide HZS and air 15b, and from which sulfur dioxide is obtained which can be used in other processes such as bisulate, sulfur or CTMP processes.

Vid testförgasning utan närvaro av svartlut där huvudsakligen lika andelar stödbränsle, i form av sulfatsåpa, och elﬁlteraska tillfördes reaktorn erhölls en bränngas av värmevärde (LHV) på 2.345 kJ/Nma. Produktvätskan som erhölls från smältan var av mycket hög sulﬁditetsnivå i storleksordningen 67% NaQS, 8% NaOH samt 25% 9939SE2.doc :Apan 10 15 20 25 30 35 518 7357 NazCO, En sådan produktvätska kan i vissa applikationer återföras till massaframställningsprocessen utan mellanliggande kausticering.In test gasification without the presence of black liquor, where mainly equal proportions of auxiliary fuel, in the form of sulphate soap, and electric ash were added to the reactor, a calorific gas (LHV) of 2,345 kJ / Nma was obtained. The product liquid obtained from the melt was of a very high solubility level in the order of 67% NaQS, 8% NaOH and 25% 9939SE2.doc: Apan 10 15 20 25 30 35 518 7357 NazCO. .

I ett andra testfall vid förgasning utan närvaro av svartlut där förhållandet sulfatsåpa/elﬁlteraska förhöll sig som 4/5, erhölls en bränngas av värmevärde(LHV) på 2.049 kJ/Nms. Produktvätskan som erhölls från smältan erhöll en ännu högre sulfiditetsnivå i storleksordningen 69% NaQS, 7% NaOH samt 23% NazCOa.In a second test case during gasification without the presence of black liquor where the ratio of sulphate soap / askalter ash was 4/5, a calorific gas of calorific value (LHV) of 2,049 kJ / Nms was obtained. The product liquid obtained from the melt obtained an even higher sulfidity level in the order of 69% NaQS, 7% NaOH and 23% NazCOa.

I ett tredje testfall vid förgasning i närvaro av svartlut där förhållandet svartlut/ sulfatsåpa /elﬁlteraska förhåll sig som 21/ 5/4, erhölls en bränngas av värmevärde (LHV) på 2.370 kJ/Nm”. Detta värmevärde kan j ämföras med ett vänmevärde om 2.235 kJ/Nms, som erhålles vid förgasning av enbart svaitlut. Produktvätskan som erhölls från smältan vid tredje testfallet innehöll i storleksordningen 37% NaQS, 7% NaOH samt 55% Na2CO3, vilket kräver en efterföljande kausticering. Detta driftfall kan dock vara synnerligen kosntadseffektivt i befintliga massaframställningsprocesser där sodapannan är överbelastad och stora avfallsmängder med elﬁlteraska förekommer. Genom en samköming av elﬁlteraska, sulfatsåpa samt svartlut så avlastas sodapannan samtidigt som problematiken med avfallet från elfilteraskan löses.In a third test case during gasification in the presence of black liquor where the ratio of black liquor / sulphate soap / askalter ash was 21 / 5/4, a calorific gas (LHV) of 2,370 kJ / Nm was obtained ”. This calorific value can be compared with a calorific value of 2,235 kJ / Nms, which is obtained when gasifying only welding liquor. The product liquid obtained from the melt in the third test case contained in the order of 37% NaQS, 7% NaOH and 55% Na2CO3, which requires a subsequent causticization. However, this operational waste can be extremely cost-effective in existing pulp production processes where the recovery boiler is overloaded and large amounts of waste with electricity occur. Through a combination of electric ash, sulphate soap and black liquor, the recovery boiler is relieved at the same time as the problem with the waste from the electric filter ash is solved.

I de ovan omnämnda testfallen så användes icke någon återcirkulering av HZS utvunnet ur bränngasema, vilken âtercirkulering väsentligt kan höja sulﬁditetsnivån på produktvätksan.In the above-mentioned test cases, no recirculation of H 2 S recovered from the fuel gases was used, which recirculation can significantly increase the solubility level of the product liquid.

I Fig. 2 visas en anordning for inblandning av ett svavelhaltigt material i fast fas och ett stödbränsle i en svartlut, i det visade fallet en svartlut. Det fasta svavelhaltiga materialet utgöres företrädesvis av natriumsulfat i stoftforrn, som företrädesvis överföres i varmt tillstånd från sodapannans elﬂlter, till en behållare 20 med en utloppssluss 21 i botten.Fig. 2 shows a device for mixing a sulfur-containing material in solid phase and a support fuel in a black liquor, in the case shown a black liquor. The solid sulfur-containing material preferably consists of sodium sulphate in the dust form, which is preferably transferred in the hot state from the electrically of the recovery boiler, to a container 20 with an outlet lock 21 at the bottom.

Via utloppsslussen 21 doseras och matas natriumsulfaten in i den nedre delen av en första transportanordning 22a, som utgöres av en i transportriktningen uppåtlutande transportskruv 24a driven av motor 29a. Också i den nedre delen av transportskruven 22a mynnar en ledning 23 för sulfatsåpa av lägre temperatur, eller annat stödbränsle, vilken sulfatsåpa suges in i den varma natriumsulfaten, och därmed impregnerar natriumsulfaten. Natriumsulfaten och sulfatsåpan blandas i transportskruven och transporteras uppåt och framåt mot ett första bräddavlopp 28a där blandningen överföres till den nedre delen av en andra transportanordning 22b som företrädesvis är av samma typ som den första transportanordningen 22a med av motor 29b driven transportskruv 24b. Också till den nedre delen av den andra transportanordningen 22b 9939SE2.doc clan: l0 15 20 518 73% mynnar en ledning 25 för företrädesvis varm svartlut. Med den andra transportskruven 24b blandas svartluten in i blandningen av natriumsulfat och sulfatsåpa och transporteras uppåt och framåt mot ett andra bräddavlopp 28b där blandningen ﬂödar över till en pumplåda 26 och en pump 27, företrädesvis med virvelhjul, för vidare transport till förgasningsreaktom.Via the outlet lock 21, the sodium sulphate is dosed and fed into the lower part of a first transport device 22a, which is constituted by a transport screw 24a inclined upwards in the transport direction driven by motor 29a. Also in the lower part of the transport screw 22a a conduit 23 for sulphate soap of lower temperature, or other supporting fuel, opens, which sulphate soap is sucked into the hot sodium sulphate, and thus impregnates the sodium sulphate. The sodium sulphate and sulphate soap are mixed in the conveyor screw and transported upwards and forwards towards a first overflow drain 28a where the mixture is transferred to the lower part of a second conveyor device 22b which is preferably of the same type as the first conveyor device 22a with conveyor screw 24b driven by motor 29b. Also to the lower part of the second transport device 22b 9939SE2.doc clan: 10 15 518 73% opens a line 25 for preferably hot black liquor. With the second transport screw 24b, the black liquor is mixed into the mixture of sodium sulphate and sulphate soap and transported upwards and forwards towards a second overflow drain 28b where the mixture ﬂ flows over to a pump box 26 and a pump 27, preferably with vortex wheels, for further transport to the gasification reactor.

I den utföringsforrn där endast elﬁlteraska samt sulfatsåpa skall tilledas en reaktor så utgår helt mellansteget med svartlutsimpregneringen, dvs den första transportanorfningen matar då direkt till purnplådan 26.In the embodiment where only electric ash and sulphate soap are to be fed to a reactor, the intermediate step with the black liquor impregnation is completely eliminated, ie the first transport device then feeds directly to the purge plate 26.

Det skall inses att anordningen kan modifieras genom att såväl sulfatsåpa som svartlut kan tillföras till samma transportskruv, vilken då kan vara den enda transportskruven i anordningen, eller genom att svartluten tillföres till den uppströms belägna transportskruven och sulfatsåpan tillföres till den nedströms belägna transportskruven.It should be understood that the device can be modified by supplying both sulphate soap and black liquor to the same transport screw, which may then be the only transport screw in the device, or by supplying the black liquor to the upstream transport screw and supplying the sulphate soap to the downstream transport screw.

Uppﬁnningen är ej begränsad till de beskrivna utföringsforrnerna utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Det inses t.ex. att förfarandet kan genomföras även med andra tillförselanordningar för svavelhaltigt material och stödbränsle, antingen som blandningar eller var för sig. Vidare skall inses att förutom Natriumföreningar så ingår naturligt förekommande Kaliumföreningar. De fabriksinternt genererade restprodukterna kan även i varierande omfattning kompletteras eller ersättas med motsvarande restprodukter som genererats fabriksexternt, exempelvis från en annan massafrarnställningsfabrik. 9939SE2.docThe invention is not limited to the described embodiments but can be varied within the scope of the following claims. It is realized e.g. that the process can also be carried out with other supply devices for sulfur-containing material and auxiliary fuel, either as mixtures or separately. Furthermore, it should be understood that in addition to Sodium Compounds, naturally occurring Potassium Compounds are included. The factory-generated residual products can also to a varying extent be supplemented or replaced with corresponding residual products that are generated externally, for example from another pulp production plant. 9939SE2.doc

Claims

1. 0 15 20 25 30 35 518 735 7 PATENT REQUIREMENTS. Process for the extraction of chemicals in connection with gasification of residual products from pulp production, wherein gasification takes place subchiometrically to form at least one phase of solid and / or molten material, and at least one phase of combustible gaseous material, after which said phases of solid and / or molten material are separated from said phases of combustible gaseous material and there are cooled to dissolve said phases of solid and / or molten material in a liquid and collected as a product liquid (2), characterized in that substantially added material to the subchiometric gasification consists of a mixture of - or ash (9) containing sulfur-containing material from a recovery boiler process, and - a support fuel (14), which consists of one or more liquids in the group consisting of sulphate soap, tall oil, turpentine and methanol, and that the ratio between said electric ash and the auxiliary fuel is essentially the same equal amount whereby a temperature sufficient for the reduction of said sulfur-containing material to sul ﬁ d can be maintained during the gasification. . Process according to Claim 1, characterized in that the gasification takes place at a temperature in the range 700-1400 ° C, preferably 900-1200 ° C. . Method according to claim 2, characterized in that said electric ash is transferred from the recovery boiler process with substantially maintained high temperature. . Process according to Claim 3, characterized in that the ratio between said sulfur-containing material and the support fuel relates as amounts with a predominance of sulfur-containing material in the order of 10-20%. . Process according to one of the preceding claims, characterized in that gaseous sulfur compounds, mainly hydrogen sulphide, are recovered from the fuel gas obtained from the understochiometric gasification in the reactor, and that this recovered sulfur compound is returned to the gasification reactor. . Process according to any one of the preceding claims, characterized in that the stoichiometry during the gasification is maintained at a level which is too subchiometric for normal gasification, preferably with the supply of an oxygen-containing gas (15) in an amount which corresponds to 40-60%, preferably 45-50%, of the amount of oxygen that would be stoichiometrically required for complete combustion of the compounds formed during the gasification. Device for supplying gasifiable material to a reactor for sub-stoichiometric gasification of factory-generated residual products from a pulp production process, which gasification of supplied material takes place to form at least one phase of solid and / or molten material, and at least one phase of combustible gaseous material, characterized in that the device comprises a container (20) for electric ash (9) containing sulfur-containing material, a first transport device (22a) operatively connected to the container, preferably mechanical, which is arranged to transport said electric ash (9) in the direction of said reactor, and a supply device (LC) for supplying at least one auxiliary fuel (23), which auxiliary fuel consists of one or more liquids in the group consisting of sulphate soap, tall oil, turpentine and methanol, arranged connected to the first transport device in proximity to the container (20), so that the support fuel then thereby can be mixed / impregnated with the sulfur-containing material during transport in the transport device in the direction of said reactor. Device according to claim 7, characterized in that the device comprises a second transport device (22b) connected to the first transport device (22a), preferably mechanically, which is arranged to transport said sulfur-containing material (9) mixed / impregnated with the support fuel in the direction against said reactor, a supply device (LC) for a second auxiliary fuel (25), which auxiliary fuel consists of one or more liquids in the group consisting of sulphate soap, tall oil, turpentine and methanol, arranged connected to the second transport device in its vicinity connection to the first transport device (22a), so that the support fuel mixed / impregnated sulfur-containing material can thereby be mixed / impregnated also with a second support fuel in a second step during transport in the direction of said reactor. Device according to claim 7, characterized in that said first and second transport devices (22a, 22b) each consist of a transport screw (24a, 24b) with a overflow drain (28a), substantially inclined in the direction of transport. , 28b) for the transported material, and with one or ﬂ era in its lower part located / located inlets, for the transported material. Device according to any one of claims 7-9, characterized in that a collection box (26) is arranged to receive the mixed / impregnated material after the second transport device, and a pump (27) is arranged to transfer the transported material from the collection box to said reactor.