SE530462C2 - Process for the recovery of sulfur in a chemical pulp process comprising the oxidation of bisulfite to bisulfate, which is then used for the digestion of tall oil or as a raw material in the production of magnesium sulfate - Google Patents

Process for the recovery of sulfur in a chemical pulp process comprising the oxidation of bisulfite to bisulfate, which is then used for the digestion of tall oil or as a raw material in the production of magnesium sulfate

Info

Publication number
SE530462C2
SE530462C2 SE0402707A SE0402707A SE530462C2 SE 530462 C2 SE530462 C2 SE 530462C2 SE 0402707 A SE0402707 A SE 0402707A SE 0402707 A SE0402707 A SE 0402707A SE 530462 C2 SE530462 C2 SE 530462C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
sulfur
solution
process according
bisulphate
acid
Prior art date
Application number
SE0402707A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0402707D0 (en
SE0402707L (en
Inventor
Aarto Paren
Jukka Viitasaari
Juhani Nyman
Original Assignee
Kemira Oyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8565921&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=SE530462(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Kemira Oyj filed Critical Kemira Oyj
Publication of SE0402707D0 publication Critical patent/SE0402707D0/en
Publication of SE0402707L publication Critical patent/SE0402707L/en
Publication of SE530462C2 publication Critical patent/SE530462C2/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0057Oxidation of liquors, e.g. in order to reduce the losses of sulfur compounds, followed by evaporation or combustion if the liquor in question is a black liquor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0007Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11BPRODUCING, e.g. BY PRESSING RAW MATERIALS OR BY EXTRACTION FROM WASTE MATERIALS, REFINING OR PRESERVING FATS, FATTY SUBSTANCES, e.g. LANOLIN, FATTY OILS OR WAXES; ESSENTIAL OILS; PERFUMES
    • C11B13/00Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials
    • C11B13/02Recovery of fats, fatty oils or fatty acids from waste materials from soap stock
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/40Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/74Recovery of fats, fatty oils, fatty acids or other fatty substances, e.g. lanolin or waxes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

530 452 2 stymingen ett stort problem i form av ett svavelöverskott som kommer in i processen som svavelsyra. Massafabriker har flera olika delprocesser där det bildas svavel. En av de viktigaste är talloljeprocessen. Dessutom kommer svavel in i processen från till exempel själva veden, från vattnet, från brännolj an i mesaugnen och från magnesiumsulfat som används vid syrgasblekning. 530 452 2 control is a major problem in the form of an excess of sulfur that enters the process as sulfuric acid. Pulp factories have olika your different sub-processes where sulfur is formed. One of the most important is the tall oil process. In addition, sulfur enters the process from, for example, the wood itself, from the water, from fuel oil in the lime kiln and from magnesium sulphate which is used in oxygen bleaching.

Av de ämnen som frigj orts från veden vid sulfatmassakokningen förtvålas fettsyrorna och hartssyrorna till natriumsalter, dvs. såpa. Det återstår också oförtvålbara organiska beståndsdelar, som beror av vilket trädslag som används i veden. Därefter mícelliseras tvålama ytterligare, varvid en viss mängd oförtvålade ämnen löses i micellema. Normalt följs massakokningen av ett tvättsteg. Lösningen som avskiljs under detta steg, svartlut, innehåller tvålmiceller, som stiger till lutens yta i form av svartsåpa. Den bildade såpan avskiljs från svartluten genom dekantering, varefter den kan spjälkas till tallolja med svavelsyra och värme. Spjälkriingen är således en syrabehandling, vid vilken såpan som avskilts från svartlutens yta kokas tillsammans med svavelsyra. De motsvarande syrorna framställs ur de vattenlösliga natriumsalterna av fett- och hartssyrorna och blandningen av syror benämns råtallolja. Reaktionerna under spjälkningen beskrivs av följande sam- band: H,so,, + za-cooNa --> 2R-cooH + Na,so, <4) I praktiken bör tillsatsen av syra vara sådan att pH sjunker _under 4. Tallolj an som bildas under spjälkningen avskiljs från massapressens vattenfas, som återförs till massafabri- kens kemikaliecirkulationssystem.Of the substances that are released from the wood during the sulphate pulp cooking, the fatty acids and resin acids are saponified into sodium salts, ie. soap. There are also unsaponifiable organic constituents, which depend on the type of tree used in the wood. Thereafter, the soaps are further micellarized, dissolving a certain amount of unsaponified substances in the micelles. Normally the mass cooking is followed by a washing step. The solution separated during this step, black liquor, contains soap micelles, which rise to the surface of the liquor in the form of black soap. The soap formed is separated from the black liquor by decantation, after which it can be broken down into tall oil with sulfuric acid and heat. The sliver is thus an acid treatment, in which the soap separated from the surface of the black liquor is boiled together with sulfuric acid. The corresponding acids are prepared from the water-soluble sodium salts of the fatty and resin acids and the mixture of acids is called crude tall oil. The reactions during the digestion are described by the following compounds: H, so ,, + za-cooNa -> 2R-cooH + Na, so, <4) In practice, the addition of acid should be such that the pH drops below 4. Tall oil as formed during the cleavage is separated from the aqueous phase of the pulp press, which is returned to the pulp mill's chemical circulation system.

Restsyra från till exempel en klordioxidreaktor, exempelvis från den välkända Mathi- esonprocessen, kan användas som spjälkningssyra, vilket i själva verket också ofta sker.Residual acid from, for example, a chlorine dioxide reactor, for example from the well-known Matheson process, can be used as a cleavage acid, which in fact also often happens.

Eftersom vattenfasen som bildas under spjälkningen återförs till kemikaliecirkulationssys- temet kommer svavel i löst form också att föras in i kemikaliecirkulationssystemet. Till- sammans med restsyran kommer en icke obetydlig mängd svavel att komma in i proces- sen, eftersom restsyran innehåller natriumsulfat eller natriumseskvisulfat i betydande mängd vid sidan om svavelsyra. Restsyran innehåller också klorföreningar, dvs. natrium- klorid och natriumklorat, som orsakar korrosionsproblem. Beroende på trädslaget och växtstället kan talloljespjälkningen tillföra svavel till processen i en takt av 2 till 4 kg pr ton massa. Svavelförlusterna i en modern massafabrik, dvs. det svavel som inte återförs utan avlägsnas från kemikalieåtervinningen, kan täckas med svavelhaltiga kemikalier som bildas vid framställningen av blekníngskemikalierna. Den aktuella mängden översti- ger till och med svavelförbrukriingen i massafabriken. Speciellt tillförs ett betydande överskott av svavel till processen vid talloljespjälkningen.Since the aqueous phase formed during the digestion is returned to the chemical circulation system, dissolved sulfur will also be introduced into the chemical circulation system. Together with the residual acid, a not insignificant amount of sulfur will enter the process, since the residual acid contains sodium sulphate or sodium squisulphate in a significant amount in addition to sulfuric acid. The residual acid also contains chlorine compounds, ie. sodium chloride and sodium chlorate, which cause corrosion problems. Depending on the tree species and place of growth, the tall oil digestion can add sulfur to the process at a rate of 2 to 4 kg per tonne of pulp. The sulfur losses in a modern pulp mill, ie. the sulfur that is not recycled but is removed from the chemical recovery can be covered with sulfur-containing chemicals formed in the production of the bleaching chemicals. The current amount even exceeds the sulfur consumption in the pulp mill. In particular, a significant excess of sulfur is added to the process during the splitting of tall oil.

Ytterligare svavel kommer in i processen under steget att tillföra en löslig magne- siurnförening vid syrgasdelignifieringen, i regel magnesiumsulfat.Additional sulfur enters the process during the step to add a soluble magnesium compound during the oxygen depletion, usually magnesium sulphate.

Svavelöverskottet måste således avlägsnas från processen. Om överskottssvavel avlägsnas från processen i form av natriumsulfat måste den förlorade natriummängden 40 530 462 3 täckas genom att färsk lut tillförs, vilket ökar kostnaden för att avlägsna svavel. Vid styrningen av den kemiska balansen i en sulfatfabrik är det viktigt att styra proportionen mellan svavel och natrium, dvs. sulfiditeten. Tallsåpaspjälkningen är en viktig orsak till obalans i sulfiditeten i en sulfatprocess. Om överskottssvavel avlägsnas i form av till exempel flygaska kommer natrium samtidigt att gå förlorat, vilket måste täckas genom att färsk lut tillförs till systemet.The excess sulfur must therefore be removed from the process. If excess sulfur is removed from the process in the form of sodium sulfate, the amount of sodium lost must be covered by adding fresh lye, which increases the cost of removing sulfur. When controlling the chemical balance in a sulphate factory, it is important to control the proportion between sulfur and sodium, ie. sul fi diteten. Pine soap splitting is an important cause of imbalance in the sulfidity of a sulfate process. If excess sulfur is removed in the form of, for example, gas ygaska, sodium will be lost at the same time, which must be covered by adding fresh lye to the system.

I en modern sulfatfabrik samlas svavelhaltiga gaser in från många källor. Den mängd svavelförenjngar som bildas på detta sätt har i regel varit cirka 2 kg per ton massa, men vid användning av till exempel indunstning av svartlut kan mängden stiga till 5 kg per ton eller till och med 10 kg per ton massa. Svavelföreningama kan förbrännas och den bildade svaveldioxiden kan absorberas i en NaOH-lösning, vilket ger en natriumbisulfitlös- ning.In a modern sulphate factory, sulfur-containing gases are collected from many sources. The amount of sulfur compounds formed in this way has generally been about 2 kg per tonne of pulp, but when using, for example, evaporation of black liquor, the amount can rise to 5 kg per tonne or even 10 kg per tonne of pulp. The sulfur compounds can be burned and the sulfur dioxide formed can be absorbed in a NaOH solution, giving a sodium bisul solution.

I WO 94/ 1 157 1 beskrivs surgörning av såpa med hjälp av ett stort överskott av na- triumbisulfitlösning i förhållande till mängdensåpa med syftet att återvinna svavel för återanvändning vid talloljeframställning. Det är dock nödvändigt att ytterligare surgöra såpan med hjälp av svavelsyra for att fullborda kokningen. En bisulfitlösning är i sig själv inte särskilt sur utan har ett pH något under 5. Vid spj älkningen av syror behöver pH vara lägre än 4.WO 94/1 157 1 describes acidification of soap by means of a large excess of sodium bisulate solution in relation to bulk soap with the aim of recovering sulfur for reuse in tall oil production. However, it is necessary to further acidify the soap with the help of sulfuric acid to complete the cooking. A bisul solution is in itself not very acidic but has a pH slightly below 5. When the acid is split, the pH needs to be lower than 4.

Natriumbisulfitlösningen har också använts för att delvis ersätta svavelsyrlíghet i det sista steget i en blekningsprocess för kemisk massa för att bryta ned restklflrdifiXíd eller, beroende på typen av steg, väteperoxid, och för slutlig surgörning. Surgörning med svaveldioxid förbättrar också avvattningen vid torkningen av massan.The sodium bisul solution has also been used to partially replace sulfuric acid in the final step of a chemical pulp bleaching process to break down residual chloride or, depending on the type of step, hydrogen peroxide, and for final acidification. Acidification with sulfur dioxide also improves the dewatering during the drying of the pulp.

Fabriker som inte framställer klordioxid med Mathiesonprocessen använder ändå svaveldioxid som reduktionsmedel i form av bland annat svavelsyrlighet för att bryta ned restklordioxíd och peroxid enligt ovan och för att surgöra den slutliga massan. På grund av riskerna vid hantering av i handeln tillgänglig svaveldíoxid i flytande förrn år det önskvärt att framställa svaveldioxid direkt i fabriken.Factories that do not produce chlorine dioxide with the Mathieson process still use sulfur dioxide as a reducing agent in the form of, among other things, sulfuric acid to break down residual chlorine dioxide and peroxide as above and to acidify the final pulp. Due to the risks involved in handling commercially available sulfur dioxide in liquid form, it is desirable to produce sulfur dioxide directly in the plant.

FI 64408 beskriver ett förfarande vid vilket en bisulfitlösníng behandlas med en sur restlösning som hämtats från klordioxidtillverkning och innehåller både svavelsyra och natríumsulfat, som i praktiken har formen av en sur natriumbisulfatlösning. Restlösning- en innehåller också klorföreningar som kan orsaka korrosionsproblem i processutrustning- en. I förfarandet ingår vidare att indunsta och kristallisera den lösning som återstår efter svaveldioxidbildningen för att falla ut natriumsulfat. Den återstående svavelsyran, som innehåller klorid, återförs till klordioxidframställningsprocessen. Restlösníngen, som bland annat innehåller kloríd, kan också orsaka korrosion och rengöringsproblem i efterbehand- lingsutrustningen.FI 64408 describes a process in which a bisul solution is treated with an acidic residual solution obtained from chlorine dioxide production and contains both sulfuric acid and sodium sulphate, which in practice are in the form of an acidic sodium bisulphate solution. The residual solution also contains chlorine compounds that can cause corrosion problems in the process equipment. The process further includes evaporating and crystallizing the solution remaining after sulfur dioxide formation to precipitate sodium sulfate. The remaining sulfuric acid, which contains chloride, is returned to the chlorine dioxide production process. The residual solution, which contains chloride, can also cause corrosion and cleaning problems in the finishing equipment.

Uppfinningens syfte är att åstadkomma en enkel och effektiv återvinningsprocess för svavel som återvinns från en kemisk massaprocess, särskilt från massafabrikens kemika- liecirkulationssystem, utan att ytterligare svavel behöver tillsättas utifrån i nämnvärd utsträckning, varigenom problem med processens sulfiditet kan undvikas. 40 5313 452 4 Uppfinningen avser även ett förfarande för återvinning av svavel med vilket svavel- natriumbalansen i en process kan förbättras ytterligare.The purpose of the invention is to achieve a simple and efficient recycling process for sulfur recovered from a chemical pulp process, especially from the pulp mill's chemical circulation system, without the need to add additional sulfur from the outside to a significant extent, whereby problems with the process sulfur can be avoided. The invention also relates to a process for recycling sulfur with which the sulfur-sodium balance in a process can be further improved.

Uppfinningen tillhandahåller även ett förbättrat förfarande för återvinning av sva- velpå sådant sätt att det i behandlingsstegen är möjligt att undvika korrosíva behand- lingsvätskor eller att istället använda mindre korrosiva vätskor, till exempel syralösningar innehållande klorider.The invention also provides an improved process for the recovery of sulfur in such a way that in the treatment steps it is possible to avoid corrosive treatment liquids or to use less corrosive liquids instead, for example acid solutions containing chlorides.

'Uppñnningen tillhandahåller också ytterligare alternativ i fråga om behandlings- lösningar och behandlingsreagenser som används i massaprocesser och svavelåtervin- ningsförfaranden, varvid behandlingslösningarna och behandlingsreagenserna gör det möjligt att ersätta exempelvis tidigare använda lösningar innehållande klorider och/eller andra korrosiva substanser.The invention also provides additional alternatives to treatment solutions and treatment reagents used in pulp processes and sulfur recovery processes, whereby the treatment solutions and treatment reagents make it possible to replace, for example, previously used solutions containing chlorides and / or other corrosive substances.

Uppfinningen kommer nu att förklaras närmare med ledning av ritningen, Därvid visar fig 1 pH-minskníngen under oxideringens gång vid en oxiderande behandling, fig 2 ett schema över en utföringsfönn av uppfinningen för âtervining av svavel och fig 3 ett schema över en annan utföringsform av uppfinningen för återvinning av svavel.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, Fig. 1 shows the pH reduction during the oxidation process during an oxidizing treatment, Fig. 2 a diagram of an embodiment of the invention for recycling sulfur and Fig. 3 a diagram of another embodiment of the invention. for sulfur recovery.

I samband med föreliggande uppfinning har det överraskande visat sig att det är möjligt att behandla en bisulfitlösning som fiamställs av svavel som återvunnits vid en process för framställning av massa, särskilt kemisk massa, till exempel en sulfatprocess, på ett sådant sätt att svavlet kan återföras till processen mycket effektivt och till och med om så önskas kan användas ytterligare vid behandlingarna enligt Uppflïlllíllgeïl- Uppfinningen tillhandahåller ett förfarande för att återvinna svavel vid en process för framställning av massa, särskilt kemisk massa, varvid bisulfit som framställs av från processcykeln återvunnet svavel med hjälp av en oxidant omvandlas till bisulfat, som sedan används vidare som återvunnen syra i olika steg i processen.In connection with the present invention, it has surprisingly been found that it is possible to treat a bisulfite solution produced from sulfur recovered in a pulp production process, in particular chemical pulp, for example a sulphate process, in such a way that the sulfur can be returned to the process can be used very efficiently and even if desired further in the treatments according to the Uppflïlllíllgeïl- The invention provides a process for recovering sulfur in a process for the production of pulp, in particular chemical pulp, the sulfur produced from sulfur recovered from the process cycle using an oxidant is converted to bisulfate, which is then used further as recycled acid in various steps in the process.

Tack vare uppfinningen kan den ur återvunnet svavel framställda bisulfitlösningen användas till ett bredare urval av ändamål. Svavel och även natrium återvinns mycket effektivt vid processen, dvs. förfarandet gör det möjligt att minska mängden svavelföre- ningar som tillförs till processen och samtidigt minska förbrukningen av natriumhydroxid.Thanks to the invention, the bisul solution produced from recycled sulfur can be used for a wider range of purposes. Sulfur and also sodium are recycled very efficiently in the process, ie. The process makes it possible to reduce the amount of sulfur compounds added to the process and at the same time reduce the consumption of sodium hydroxide.

Det blir också lättare att styra balansen mellan svavel och natrium i cirkulationssystemet för kemikalierna och i hela processen.It also becomes easier to control the balance between sulfur and sodium in the circulation system of the chemicals and in the whole process.

Förfarandet gör det också möjligt att använda och framställa behandlingsmedel som innehåller i mindre grad korrosiva substanser, till exempel klorider.The process also makes it possible to use and produce treatment agents which contain less corrosive substances, for example chlorides.

I föreliggande sammanhang avses med uttrycket ”används sedan också som återvun- nen syra i olika steg i processen” eller ”används sedan också.i olika steg i processen” att bisulfatprodukten som erhållits från behandlingen används som ett reagens, till exempel som ett surt medel (”syrakälla”) i ett eller flera processteg och/eller som råvara för frams- tällning av ett eller flera reagenser för användning i processen, till exempel magnesium sul- fat som används vid syrgasdelignifiering eller blekning av massa eller klordioxid som används vid blekning av massa. Produkterna som erhålls från dessa behandlingar kan användas kontinuerligt eller vid behov till de angivna ändamålen. Förfarandet enligt 40 5313 462 uppfinningen kan utöver behandlingen även innefatta andra processteg för återvin- ning/användning av produkterna som erhålls från behandlingen.In the present context, the expression "then also used as recovered acid in various stages of the process" or "then also used in various stages of the process" means that the bisulfate product obtained from the treatment is used as a reagent, for example as an acidic agent. ("Acid source") in one or more process steps and / or as a raw material for the preparation of one or more of the reagents for use in the process, for example magnesium sulphate used in the oxygen depletion or bleaching of pulp or chlorine dioxide used in the bleaching of pulp. The products obtained from these treatments can be used continuously or as needed for the stated purposes. The process according to the invention may, in addition to the treatment, also include other process steps for recycling / use of the products obtained from the treatment.

Uppfmningen hänför sig till en process för framställning av kemisk 1118888- Massa som framställts vid processen kan användas vid till exempel tillverkning av papper Och kartong. Uttrycken ”process för framställning av massa” och ”process” avsersåledes i föreliggande sammanhang i bred mening den ifrågavarande processen för framställning av massa, företrädesvis kemisk massa, speciellt en sulfatprocess, inklusive de olika stegen för massaframställníngen, efterföljande massabearbetningssteg, till exempel PTOCGSSÛT för tillverkning av papper eller kartong, liksom på känt sätt andra processer som har anknyt- ning till en massaprocess, till exempel klordioxidprocessen, och olika processteg som har avseende på efterföljande bearbetning av andra produkter än massa som bildas och erhålls från de angivna processerna, till exempel det till sulfatprocessen normalt hörande pro- cesssteget för syrabehandling av tallsåpa som avskilts från massan, dvs. spjälkningbe- handlingen med vilken tallolja framställs. Produkter som erhålls genom behandlingen enligt uppfinningen kan således utnyttjas i valfria framställnings- och/eller behandling- ssteg där de är lämpliga att använda.The invention relates to a process for producing chemical pulp produced in the process can be used in, for example, the manufacture of paper and board. The terms "pulp production process" and "process" in the present context thus refer in a broad sense to the process for pulp production, preferably chemical pulp, in particular a sulphate process, including the various pulping processes, subsequent pulping processes, for example PTOCGSSÛT for manufacturing. of paper or paperboard, as well as in a known manner other processes related to a pulping process, for example the chlorine dioxide process, and various process steps relating to the subsequent processing of non-pulp products formed and obtained from the specified processes, such as the to the sulphate process normally belonging to the process step for acid treatment of pine soap separated from the pulp, ie. the cleavage treatment with which tall oil is produced. Products obtained by the treatment according to the invention can thus be used in optional production and / or treatment steps where they are suitable for use.

Uttrycket ”sur behandling” eller ”syrabehandling” avser allmänt en behandling SUN utförs med ett valfritt surt medel, i regel en vattenlösning av ett surt medel med pH under 6, företrädesvis under 4, exempelvis 2.The term "acid treatment" or "acid treatment" generally refers to a treatment SUN is carried out with an optional acidic agent, usually an aqueous solution of an acidic agent with a pH below 6, preferably below 4, for example 2.

Med ”återvinning” avses att åtminstone en del av svavlet eller av produkterna som behandlas med förfarandet återförs till processcykeln."Recycling" means that at least part of the sulfur or of the products treated by the process is returned to the process cycle.

Med ”bisulfittvättning” avses att svaveldioxid som erhålls från svavelförbränning behandlas med en alkalíe, i regel natriumhydroxíd eller ett medel som innehåller natrium- hydroxid, så att det bildas en bisulfitlösning. i Bisulfitlösningen som används vid behandlingen är i regel en vattenlösning av na- triumbisulfit på inom tekniken känt sätt. Därmed har bisulfatlösningen som erhålls vid behandlingen normalt formen av vattenlösning. Vid behov kan lösningarna koncentreras, till exempel företrädesvis genom indunstning, för att de skall få en koncentration och/eller volym som lämpar sig för det avsedda ändamålet.By "bisul wash" is meant that sulfur dioxide obtained from sulfur combustion is treated with an alkali, usually sodium hydroxide or an agent containing sodium hydroxide, to form a bisul solution. The bisul solution used in the treatment is usually an aqueous solution of sodium bisulphite in a manner known in the art. Thus, the bisulfate solution obtained in the treatment normally has the form of aqueous solution. If necessary, the solutions can be concentrated, for example preferably by evaporation, in order to obtain a concentration and / or volume which is suitable for the intended purpose.

Förfarandet enligt uppfinningen kan utnyttja det svavel som återvinns från proces- sen, särskilt svavel som ingår i de illaluktande gaserna (till exempel TRS-gaser). Enligt en föredragen utföringsform förbränns åtminstone en del av svavlet, företrädesvis de illaluk- tande gaserna, som återvinns från processen, till exempel en sulfatprocess, så att de ingå- ende svavelföreningarna omvandlas till svaveldioxid, varefter åtminstone en del av svavel- dioxiden används för att på känt sätt framställa bisulfit, företrädesvis en vattenlösning av natriumbisulfit, med hjälp av ett alkaliskt ämne, företrädesvis natriumhydroxid.The process according to the invention can utilize the sulfur recovered from the process, in particular sulfur contained in the malodorous gases (for example TRS gases). According to a preferred embodiment, at least a part of the sulfur, preferably the malodorous gases recovered from the process, for example a sulphate process, is burned, so that the constituent sulfur compounds are converted to sulfur dioxide, after which at least part of the sulfur dioxide in a known manner prepare bisulfite, preferably an aqueous solution of sodium bisulfate, with the aid of an alkaline substance, preferably sodium hydroxide.

Enligt en ytterligare utföringsform utnyttjas den ovannämnda natriumbisulfitlös- ningen vid förfarandet, varvid a) åtminstone en del av den erhållna natriumbisulfitlösning- en får genomgå en oxiderande behandling som oxiderar åtminstone en del av bisulfiten till bisulfat, varefter den bisulfithaltiga reaktionsblandningen används vidare i processen, O! 40 530 462 6 och/eller b) åtminstone en del av den erhållna natriumbisulfitlösningen får genomgå en syrabehandling som omvandlar bisulfit till svaveldioxid för vidare användning i processen, varvid moderluten som återstår efter behandlingen om så önskas kan användas vidare i processen. - Bisulfitlösningen som erhålls vid behandlingen vid förfarandet enligt uppfinningen för återvinning av svavel kan följaktligen användas som surgörare i ett eller flera syrabe- handlingssteg i processen, varvid den används ensam eller tillsammans med en annan surgörare.According to a further embodiment, the above-mentioned sodium bisulate solution is used in the process, wherein a) at least a part of the obtained sodium bisulphite solution is subjected to an oxidizing treatment which oxidizes at least a part of the bisults to bisulphate, after which the bisulthal further reaction mixture is used. ! And / or b) at least a portion of the resulting sodium bisul solution may undergo an acid treatment which converts the bisult to sulfur dioxide for further use in the process, the mother liquor remaining after the treatment being able to be used further in the process if desired. Accordingly, the bisul solution obtained in the treatment of the process according to the invention for recycling sulfur can be used as an acidifier in one or more acid treatment steps in the process, being used alone or together with another acidifier.

Enligt en föredragen utföringsfonn innefattar förfarandet ett processteg i vilket tallsåpa utvinns och underkastas en sur behandling så att det bildas tallolj a, varvid den sura behandlingen genomförs med användning av en bisulfitlösning som erhållits med behandlingen och tillförs ensam eller tillsammans med en andra sur substans. Behandling- en kan genomföras med användning av kända förfaranden.According to a preferred embodiment, the process comprises a process step in which pine soap is extracted and subjected to an acidic treatment to form tall oil, the acidic treatment being carried out using a bisul solution obtained with the treatment and added alone or with a second acidic substance. The treatment can be carried out using known methods.

Enligt en andra föredragen utföringsform kan den vid behandlingen utvunna bisul- fatlösningen användas som råvara for framställning av sulfater som används i processen, till exempel i syrgasdelignífieringssteget (blekningssteget) för framställning av magne- siumsulfat, som används som ett reagens.According to a second preferred embodiment, the bisulfate solution obtained in the treatment can be used as raw material for the production of sulphates used in the process, for example in the oxygen delignification step (bleaching step) for the production of magnesium sulphate, which is used as a reagent.

Uppfinningen tillhandahåller således nya och mycket användbara alternativ för återvinningen av svavel i processer för massaframställning, till exempel vid sulfatproces- sen.The invention thus provides new and very useful alternatives for the recovery of sulfur in pulp production processes, for example in the sulphate process.

Enligt uppfinningen används vidare bisulfatlösningen från behandlingen som surgö- rare vid syrabehandlingar i olika steg i processen, företrädesvis vid talloljespjälkning.According to the invention, the bisulphate solution from the treatment is further used as an acidifier in acid treatments at various stages in the process, preferably in tall oil digestion.

Vidare används vid uppfinningen bisulfatlösningen från behandlingen som råvara vid framställning av reagenser, företrädesvis magnesiumsulfat, som används i processen.Furthermore, the invention uses the bisulphate solution from the treatment as a raw material in the preparation of reagents, preferably magnesium sulphate, which are used in the process.

Behandlingarna enligt uppfinningen och utföringsformerna avseende återvinningen av de vid behandlingen erhållna produkterna i andra processteg i förfarandet kommer nu att förklaras mer utförligt.The treatments according to the invention and the embodiments regarding the recovery of the products obtained in the treatment in other process steps in the process will now be explained in more detail.

Behandlingsförfarandet enligt uppfinningen grundas på upptäckten att vid en mas- saprocess, särskilt för kemisk massa, oxideras återvunnet svavel med en oxidant så att det bildas en bisulfatlösning, som kan användas i processen. Det återvunna svavlet oxideras sålunda till en bisulfatlösning med hjälp av en oxidant.The treatment process according to the invention is based on the discovery that in a pulping process, especially for chemical pulp, recycled sulfur is oxidized with an oxidant so that a bisulfate solution is formed, which can be used in the process. The recovered sulfur is thus oxidized to a bisulfate solution with the aid of an oxidant.

Det har överraskande också visat sig att råtallolja kan kokas med användning av återvunnet svavel som erhållits från processens cirkulationssystem för kemikalier, till exempel i en massafabrik. Den med förfarandet enligt uppfinningen erhållna bisulfatlös- ningen är betydligt surare än till exempel en bisulfitlösning och har en surhet som är tillräcklig för att spj älka såpa till råtallolj a redan i ett steg. I en fabrik möjliggör detta en betydande reduktion av mängden svavelsyra som måste tillföras utifrån till processen för det ifrågavarande ändamålet eller för någon annan syrabehandling.It has surprisingly also been found that crude tall oil can be boiled using recycled sulfur obtained from the process circulation system for chemicals, for example in a pulp mill. The bisulfate solution obtained by the process according to the invention is considerably more acidic than, for example, a bisulfate solution and has an acidity which is sufficient to split soap into crude tall oil already in one step. In a factory, this enables a significant reduction in the amount of sulfuric acid that must be added from the outside to the process for the purpose in question or for any other acid treatment.

Bisulfatlösningen kan också användas för att framställa reagenser som behövs i processen, till exempel sulfatföreningar, speciellt magnesiumsulfat som används vid blek- SBU 462 nmg.The bisulfate solution can also be used to prepare reagents needed in the process, for example sulfate compounds, especially magnesium sulfate used at bleach SBU 462 nmg.

Vid behandlingen sker oxideringen med användning av en oxidant. Oxidanten som används vid förfarandet enligt uppfinningen kan vara valfri oxidant av gängse slag, till exempel väteperoxid, syre, luft, ozon eller till exempel organiska persyror, till exempel perättiksyra eller permyrsyra. Företrädesvis används syre, luft eller väteperoxid. När Så önskas är det också möjligt att till oxideringen använda en peroxidhaltig lösning som erhållits från något annat processteg, till exempel ett filtrat innehållande restperoxid som erhållits från massablekningen.During the treatment, the oxidation takes place using an oxidant. The oxidant used in the process according to the invention can be any oxidant of common types, for example hydrogen peroxide, oxygen, air, ozone or for example organic peracids, for example peracetic acid or permyric acid. Preferably oxygen, air or hydrogen peroxide are used. When desired, it is also possible to use for the oxidation a peroxide-containing solution obtained from another process step, for example an filtrate containing residual peroxide obtained from the pulp bleaching.

Fackmannen inser att oxidationsförhållandena och den använda mängden oxidant kan väljas på känt sätt utgående från vilken oxidant som används och vilken oxidations- grad som önskas.Those skilled in the art will appreciate that the oxidation conditions and the amount of oxidant used can be selected in a known manner based on the oxidant used and the degree of oxidation desired.

Bisulfatet som bildas vid den oxiderande behandlingen sänker pH för bisulfitlösning- en, vilket har en mycket gynnsam verkan vid den fortsatta användningen av lösningen i processen. Bisulfit kan således oxideras helt eller delvis, företrädesvis delvis, så att den bildade mängden bisulfit i reaktionsblandningen åstadkommer ett lämpligt pH för det avsedda ändamålet i vazj e enskilt fall.The bisulfate formed during the oxidizing treatment lowers the pH of the bisul solution, which has a very beneficial effect on the continued use of the solution in the process. Thus, bisulfite can be oxidized in whole or in part, preferably in part, so that the amount of bisulate formed in the reaction mixture provides a suitable pH for the intended purpose in each individual case.

Enligt en utföringsform får oxidationen av bisulfitlösningen pågå tills reaktionslös- ningen har uppnått ett önskat pH. Den erforderliga oxideringsgraden kan till exempel bestämmas som ett önskat pH för reaktionslösningen. Bestämningen kan genomföras på för fackmannen känt sätt genom beräkning och/eller försök, bland annat beroende på vilken oxidant som används.According to one embodiment, the oxidation of the bisult solution is allowed to proceed until the reaction solution has reached a desired pH. The degree of oxidation required can be determined, for example, as a desired pH of the reaction solution. The determination can be carried out in a manner known to those skilled in the art by calculation and / or experiment, depending on which oxidant is used.

Den pH-sänkning som uppnås som resultat av oxideringsreaktionen illustreras med ett i íig 1 visat exempel. I figuren sjunker pH för en bisulfitlösning med en halt av 10 g/l snabbt från sitt ursprungliga värde något över 4 när väteperoxid tillsätts. Bisulfitlösning- ens pH sjunker avsevärt även med en liten mängd peroxid.The pH decrease obtained as a result of the oxidation reaction is illustrated by an example shown in Fig. 1. In the figure, the pH of a bisul solution with a content of 10 g / l drops rapidly from its initial value slightly above 4 when hydrogen peroxide is added. The pH of the bisul solution decreases considerably even with a small amount of peroxide.

Den erhållna bisulfatlösningens pH kan ställas in på en nivå som är lämplig för kokning av tallolja i området under 2, företrädesvis under 1,5, varvid mängden väteperoxíd vid användning av väteperoxid ligger över 0,1, företrädesvis över 0,2, gånger den mängd som behövs för stökiometrisk oxidering av bisulfit.The pH of the resulting bisulfate solution can be adjusted to a level suitable for boiling tall oil in the range below 2, preferably below 1.5, the amount of hydrogen peroxide when using hydrogen peroxide being above 0.1, preferably above 0.2, times the amount required for stoichiometric oxidation of bisul fi t.

Vid förfarandet enligt uppfinningen kan bísulfiten som erhålls från processcykeln oxideras till bisulfat med till exempel väteperoxid som oxidant enligt reaktionsfonneln (5).In the process according to the invention, the bisulate obtained from the process cycle can be oxidized to bisulphate with, for example, hydrogen peroxide as oxidant according to the reaction funnel (5).

I detta fall återstår endast vatten som överskottsreaktionsprodukt. Samtidigt sjunker lösningens pH avsevärt. Svavelsyrlighet (H2SO3) har syrakonstanterna pKal = 1,8 och pKa2 = 6,8, medan svavelsyra på motsvarande sätt har pKa1 = -3 och pKa2 = 1,8.In this case, only water remains as the excess reaction product. At the same time, the pH of the solution drops considerably. Sulfuric acid (H2SO3) has the acid constants pKal = 1.8 and pKa2 = 6.8, while sulfuric acid correspondingly has pKa1 = -3 and pKa2 = 1.8.

Vid förfarandet enligt uppfinningen har exempelvis väteperoxidförbrukningen för stökio- metrisk oxidering av bisulfit massaproportionen 1:3 HQOJNaHSOæ varigenom peroxid- förbrukningen blir i storleksordningen 0,33 kg H2O2 per kg NaHSOg.In the process according to the invention, for example, the hydrogen peroxide consumption for stoichiometric oxidation of bisulate has a mass ratio of 1: 3 HQOJNaHSOæ, whereby the peroxide consumption is in the order of 0.33 kg H2O2 per kg NaHSO2.

Det är dock inte nödvändigt att oxidera all bisulfit för att ett tillräckligt lågt pH skall 40 5310 462 8 uppnås, utan även en partiell oxidering är tillräcklig.However, it is not necessary to oxidize all the bisulte in order to achieve a sufficiently low pH, but also a partial oxidation is sufficient.

Om syre eller luft används som oxidant genomförs reaktionen företrädesvis under ett övertryck, till exempel över 6 bar, speciellt cirka 10 bar, i en autoklav och med förhöjd temperatur. Syre eller luft kan också med fördel ledas genom en blandare med syftet att uppnå en god kontakt mellan gasen och vätskan. En trycksatt öxidering av detta slag ger en snabb reaktion.If oxygen or air is used as the oxidant, the reaction is preferably carried out under an overpressure, for example above 6 bar, especially about 10 bar, in an autoclave and at elevated temperature. Oxygen or air can also advantageously be passed through a mixer with the aim of achieving a good contact between the gas and the liquid. A pressurized oxidation of this kind gives a rapid reaction.

Det är också möjligt att framställa bisulfatlösningen som erhålls med hjälp av upp- finningen redan i bisulfittvättaren, så att det också bildas svavelsyra och bisulfat i bisulfit- lösningen. I detta fall måste materialen i utrustningen vara beständiga mot alla typer av korrosion som orsakas av oxidanten och oxidationsreaktionen SO, -> S03. Den framställ- da bisulfatlösningen kommer också att iimehålla en viss mängd svavelsyra, så att lösning- en blir något surare.It is also possible to prepare the bisulphate solution obtained with the aid of the invention already in the bisulphite scrubber, so that sulfuric acid and bisulphate are also formed in the bisulphate solution. In this case, the materials in the equipment must be resistant to all types of corrosion caused by the oxidant and the oxidation reaction SO, -> SO3. The bisulfate solution prepared will also contain a certain amount of sulfuric acid, so that the solution becomes slightly more acidic.

Förfarandet enligt uppfinningen gör det således möjligt att omvandla det från proces- sen återvunna svavlet från en natriumbisulfitforin till en bisulfatform som har tillräcklig surliet för att bisulfatet skall lämpa sig för användning vid till exempel talloljespjälkning.The process according to the invention thus makes it possible to convert the sulfur recovered from the process from a sodium bisulphate forin into a bisulphate form which has sufficient surlite for the bisulphate to be suitable for use in, for example, tall oil digestion.

Vid användning av enbart bisulfit spjälkas talloljan endast delvis och syra, till exempel svavelsyra, måste tillföras utifrån för att fullborda spjälkningen. Förfarandet enligt upp- finningen kräver inte att syra sätts till och om syra ändå behöver sättas till blir mängden mindre än vid till exempel användning av en bisulfitlösning.When using only bisul fi t, the tall oil is only partially decomposed and acid, for example sulfuric acid, must be added from the outside to complete the decomposition. The process according to the invention does not require that acid is added and if acid still needs to be added, the amount will be less than when, for example, using a bisul solution.

Det är känt att tallsåpa kan spj älkas med en utifrån tillförd syra som ger tillräckligt lågt pH, till exempel svavelsyra eller restsyra från en klordioxidprocess. pH för bisulfit som erhålls direkt från processen är i sig självt inte tillräckligt för ändamålet. Genom att en bisulfitlösning oxideras till bisulfat i enlighet med uppfinningen kan detta pH-intervall uppnås. Det är viktigt att göra pH tillräckligt lågt för att fettsyrorna, som är svaga syror, skall övergå i syraforin och avskilj as. En bisulfatlösning med pH under 2 skulle omvandla den större delen av fettsyroma till syraform. Om pH ligger cirka 2 enheter under fettsy- rans pKa-värde, som i regel är i storleksordningen 4, föreligger större delen av fettsyrorna i syrafonn, inte i form av salt.It is known that pine soap can be split with an externally supplied acid which gives a sufficiently low pH, for example sulfuric acid or residual acid from a chlorine dioxide process. The pH of the bisul fit obtained directly from the process is not in itself sufficient for the purpose. By oxidizing a bisul solution to bisulphate in accordance with the invention, this pH range can be achieved. It is important to keep the pH low enough for the fatty acids, which are weak acids, to pass into the acid forum and be separated. A bisulfate solution with a pH below 2 would convert most of the fatty acids to acid form. If the pH is about 2 units below the pKa value of the fatty acid, which is usually in the order of 4, most of the fatty acids are in acid form, not in the form of salt.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs spjälkningen i ett enda steg med användning av en enligt uppfinningen framställd natriumbisulfatlösning som spj älknings- syra, varvid oxidanten används i stökiometrisk mängd. I vissa fall kan det vara en fördel att använda ett överskott av oxidanten. Ett alternativ är att endast delvis oxidera bisulfa- tet. Spjälkningen kan också genomföras med användning av en blandning, till exempel en blandning av svavelsyra och bisulfat. Det är förut känt att framställa svavelsyra genom att svaveldioxid öxideras direkt till svaveltrioxid. Förfarandet enligt uppfinningen gör det obehövligt att investera i en separat svavelsyraanläggning.According to an embodiment of the invention, the cleavage is carried out in a single step using a sodium bisulfate solution prepared according to the invention as the cleavage acid, the oxidant being used in a stoichiometric amount. In some cases, it may be beneficial to use an excess of the oxidant. An alternative is to only partially oxidize the bisulfate. The cleavage can also be carried out using a mixture, for example a mixture of sulfuric acid and bisulfate. It is previously known to produce sulfuric acid by oxidizing sulfur dioxide directly to sulfur trioxide. The process according to the invention makes it unnecessary to invest in a separate sulfuric acid plant.

Enligt en utföringsform av uppfinningen utförs tallsåpaspjälkningen i två eller flera steg. Vid ett tvåstegsförfarande kan det första steget bestå i att en bisulfatlösning fram- ställs enligt föreliggande uppfinning, medan det andra steget innefattar någon annan syra, till exempel färsk svavelsyra eller restsyra från en klordioxidreaktor eller en blandning av SBÜ 462 9 syror. Alternativt kan det första steget innefatta användningen av en natriumbisulfitlös- ning som erhållits direkt från processen eller koldioxid, varvid natriumbisulfatlösningen enligt uppfinningen används endast i det andra steget. I detta fall förbrukas mindre mängd bisulfat, och därmed peroxid, än vid ett enstegsförfarande. Altemativt utnyttjas egenskaperna för bisulfitlösningen enligt uppfinningen i båda stegen vid en tvåstegig tallsåpakokning.According to an embodiment of the invention, the pine soap splitting is carried out in two or two steps. In a two-step process, the first step may consist in preparing a bisulfate solution according to the present invention, while the second step comprises some other acid, for example fresh sulfuric acid or residual acid from a chlorine dioxide reactor or a mixture of SBÜ 462 9 acids. Alternatively, the first step may involve the use of a sodium bisulfate solution obtained directly from the process or carbon dioxide, the sodium bisulfate solution according to the invention being used only in the second step. In this case, less bisulfate, and thus peroxide, is consumed than in a one-step process. Alternatively, the properties of the bisulfite solution according to the invention are used in both steps in a two-step pine soap boiling.

En magnesiumförening för användning vid syrgasblekning kan framställas med användning av svavel som återvunnits i en sulfatprocesscykel. Därmed är det inte behöv- ligt att använda utifrån tillfört magnesiumsulfat, som skulle öka svavelbelastningen.A magnesium compound for use in oxygen bleaching can be prepared using sulfur recovered in a sulfate process cycle. Thus, it is not necessary to use externally added magnesium sulphate, which would increase the sulfur load.

Svavelfria råvaror av en magnesiumförening kan till exempel vara magnesiumhyd- roxid, magnesiumoxid eller magnesiumkarbonat. En föredrag-en magnesiumkälla är tek- nisk MgO.Sulfur-free raw materials of a magnesium compound can be, for example, magnesium hydroxide, magnesium oxide or magnesium carbonate. A preferred source of magnesium is technically MgO.

Enligt en utföringsform av uppfinningen löses magnesiumföreningen i till exempel bisulfatvätskan som erhållits från sulfatprocessen med användning av reaktionsformeln (6), som ger magnesiumsulfat: 2 NaHSO, + Mg(OH)2 --> NaQSO, + MgSO4 + 21-120 (6) Ett alternativt sätt att framställa magnesiumsulfat är att genomföra reaktionen redan i gastvättaren, där gas innehållande SO.,- tvättas med vatten som innehåller en oxidant, till exempel väteperoxid, och Mg(OH)2. I detta fall kommer peroxidförbrukningen att ligga inom området 0,28 till 0,33 kg/kg MgSOj.According to one embodiment of the invention, the magnesium compound is dissolved in, for example, the bisulfate liquid obtained from the sulfate process using the reaction formula (6), which gives magnesium sulfate: 2 NaHSO, + Mg (OH) 2 -> NaQSO, + MgSO 4 + 21-120 (6) An alternative way of preparing magnesium sulphate is to carry out the reaction already in the scrubber, where gas containing SO 4 is washed with water containing an oxidant, for example hydrogen peroxide, and Mg (OH) 2. In this case, the peroxide consumption will be in the range 0.28 to 0.33 kg / kg MgSO 4.

På grund av att MgSO4 innehåller 26,6% svavel avger förfarandet enligt uppfinning- en svavel i en mängd som är mindre än 0,26 till 0,8 kg/ton massa, medan mängden MgSQ, som tillsätts vid syrgasblekning är l till 3 kg per ton massa. - Eftersom både natriumbisulfat- och natriumbisulfitlösningen innehåller vatten och vatten också bildas under reaktionen kan 50%, företrädesvis 70% av vattnet avdunstas från de båda lösningarna, varigenom lösningens pH sjunker.Due to the fact that MgSO4 contains 26.6% sulfur, the process according to the invention emits sulfur in an amount of less than 0.26 to 0.8 kg / ton of pulp, while the amount of MgSQ, which is added in oxygen bleaching, is 1 to 3 kg. per ton mass. Since both the sodium bisulfate and sodium bisulfate solution contain water and water is also formed during the reaction, 50%, preferably 70% of the water can be evaporated from the two solutions, thereby lowering the pH of the solution.

Genom att den vid behandlingen erhållna bisulfatlösningen utnyttjas kan bisulfat användas i en stökiometrisk mängd eller i överskott för att bilda svaveldioxid. Vid ett överskott av natriumbisulfat är överskottet i regel större än 40%, företrädesvis större än 60% och speciellt större än 70%. Företrädesvis används ett överskott av natriumbisulfat- lösningen för att fullborda reaktionen (7), varvid den återstående moderluten också är mycket lämplig att använda vid syrabehandlingar, till exempel vid tallsåpaspjälkning.By using the bisulfate solution obtained in the treatment, bisulfate can be used in a stoichiometric amount or in excess to form sulfur dioxide. In the case of an excess of sodium bisulphate, the excess is generally greater than 40%, preferably greater than 60% and especially greater than 70%. Preferably, an excess of the sodium bisulfate solution is used to complete the reaction (7), the remaining mother liquor also being very suitable for use in acid treatments, for example in pine soap splitting.

Bisulfat kan också användas tillsammans med svavelsyra som tillförs till processen. Återvinningen och återanvändningen av svavel i en massaprocess, till exempel en sulfatprocess, enligt uppfinningen beskrivs i det följande i exempelforrn med hjälp av ett antal föredragna utföringsformer, som visas i fig 2 och 3.Bisulfate can also be used in conjunction with sulfuric acid added to the process. The recovery and reuse of sulfur in a pulp process, for example a sulphate process, according to the invention is described in the following in the exemplary form by means of a number of preferred embodiments, which are shown in fi g 2 and 3.

Den utrustning som behövs för oxideringsreaktionerna vid genomförandet av uppfin- ningen är enkel. Utrustningen innefattar i huvudsak en blandningsbehållare, i vilken reaktionen mellan det bisulfithaltiga återvunna svavlet från sulfatprocessen och oxidanten 40 5313 452 äger rum. Utrustningen kan även innehålla en oxidantdoseringsanordning och en mellan- lagringsbehållare för bisulfatet som bildas som reaktionsprodukt och från vilken bisulfat- lösning kan ledas vidare till det önskade processtället, till exempel tallsåpaspj älkning eller magnesiumsulfatframställiiing.The equipment needed for the oxidation reactions in the practice of the invention is simple. The equipment essentially comprises a mixing vessel, in which the reaction between the bisulphate recovered sulfur from the sulphate process and the oxidant takes place. The equipment may also contain an oxidant dosing device and an intermediate storage container for the bisulfate which is formed as a reaction product and from which bisulfate solution can be passed on to the desired process site, for example pine soap splicing or magnesium sulphate production.

Vid utföringsformen enligt fig 2 framställs bisulfatlösningen enligt uppfinningen genom oxidering av den natriumbisuliit som erhållits från bisulfittvättaren 4 i blandnings- behållaren 1 med hjälp av en oxidant, som förs in i blandningsbehållaren 1. Natriumbisul- fatet som framställs i blandningsbehållaren leds till exempel till en reaktor 5 för kokning av råtallolj a eller till en reaktor 6 för framställnig av magnesiumsulfat. I reaktorn 6 fram- ställs magnesiumsulfat ur en magnesiumreaktant som tillförs till processen utifrån och natriumbisulfat som framställs ur återvunnet svavel enligt uppfinningen. Det därigenom framställda magnesiumsulfatet används vid syrgasblekning 7. Filtratet från syrgasblek- ningen leds sedan till en indunstningsanläggning 8 och därifrån till en sodapanna 9. Råså- pa avskiljs från vätskan som kommer från tvätteriet 11 och går till indunstningsanlägg- ningen 8 under framställningen av råtallolj an, varvid råsåpan leds till en kokningsreaktor , där den reagerar till råtallolja med hjälp av bisulfat. Råtalloljan 12 avlägsnas från processen i talloljekokningsreaktorn 5 och det återstående svavelhaltiga massapressvatt- net leds genom indunstningsanläggningen 8 till sodapannan 9 för förbränning av organis- ka föreningar och svavel. I sodapannan 9 förbränns svavelföreningama till natriumsulficl.In the embodiment according to fi g 2, the bisulphate solution according to the invention is prepared by oxidizing the sodium bisulite obtained from the bisulate scrubber 4 in the mixing container 1 by means of an oxidant, which is introduced into the mixing container 1. The sodium bisulfate prepared in the mixing container is fed, for example. 5 for boiling crude tall oil a or to a reactor 6 for producing magnesium sulphate. In the reactor 6, magnesium sulphate is produced from a magnesium reactant which is fed to the process from the outside and sodium bisulphate which is produced from recycled sulfur according to the invention. The magnesium sulphate thus produced is used in oxygen bleaching 7. The filtrate from the oxygen bleaching is then led to an evaporation plant 8 and from there to a recovery boiler 9. Raw soap is separated from the liquid coming from the laundry 11 and goes to the evaporation plant 8 during the production of crude tall oil. , the crude soap being led to a boiling reactor, where it reacts to crude tall oil with the aid of bisulphate. The crude pine oil 12 is removed from the process in the tall oil boiling reactor 5 and the remaining sulfur-containing pulp pressurized water is passed through the evaporator 8 to the recovery boiler 9 for the combustion of organic compounds and sulfur. In the recovery boiler 9, the sulfur compounds are burned to sodium sul fi cl.

Från sodapannan 9 leds en vattenlösning av natriumkarbonat och natriumsulfid, grönlut, till ett kausticeringssteg 13, där natriumkarbonat omvandlas till kalciumkarbonat. Den därigenom framställda lösningen av natriumhydroxid och natriumsulfid, vitlut, återförs till massakokningen 10. Det återstående kalciumkarbonatet regenereras ytterligare i mesaugnen 14, så att det bildas kalciumoxid. Den viktigaste svaveldioxidkällan är förbrän- ningssteget 15 för illaluktande gaser, där reducerade svavelföreningar, huvudsakligen H28, metylm erkaptan, dimetylmerkaptan och dimetyldimerkaptan, förbränns till svaveldioxid, varefter de leds till bisulfittvättaren 4. Även svaveldioxid från andra källor än förbrän- ningssteget för illaluktande gaser kan återvinnas. I bisulfittvättaren 4 absorberas svavel- dioxid i NaOH-lösningen, varigenom natriumbisulfit bildas. Deni bisulfittvättaren erhåll- na natriumbisulfiten leds därefter till blandningsbehållaren 1 för att oxideras enligt upp- finningen.From the recovery boiler 9, an aqueous solution of sodium carbonate and sodium salt, green liquor, is passed to a causticizing step 13, where sodium carbonate is converted to calcium carbonate. The resulting solution of sodium hydroxide and sodium sulfide, white liquor, is returned to the pulp boiling 10. The remaining calcium carbonate is further regenerated in the lime kiln 14, so that calcium oxide is formed. The most important source of sulfur dioxide is the combustion stage 15 for malodorous gases, where reduced sulfur compounds, mainly H28, methylmercaptan, dimethylmercaptan and dimethyldimercaptan, are burned to sulfur dioxide, after which they are passed to the bisulphite scrubber 4. The sulfur dioxide gas from other sources can also be recycled. In the bisulate scrubber 4, sulfur dioxide is absorbed in the NaOH solution, whereby sodium bisulte is formed. The sodium bisultene obtained in the bisulate scrubber is then passed to the mixing vessel 1 to be oxidized according to the invention.

I fig 3 innefattar återvinningeförfarandet en utrustning för förbränning av gaser som innehåller illaluktande svavelföreningar (TRS-gaser), till exempel en mesaugn 14 och en bisulfittvättare 4, till vilken svaveldioxiden som bildas vid förbränningen leds för att bilda en bisulfitlösning, företrädesvis en natriumbisulfitlösning. Vidare kan utrustningen utöver ett oxideringssteg 1 innehålla ett syrabehandlingssteg 17, i vilket svaveldioxid bildas. I drift leds en del av bisulfitflödet till det svaveldioxidbildande steget 17 , till vilket en syra- behandlingslösning tillsätts, till exempel en syra som tillförs utifrån eller en bisulfatlös- ning som oxideras í steget 1 med hjälp av en oxidant och används ensam eller tillsammans med ett eller flera sura ämnen. Moderluten kan beroende på hur den är sammansatt 53Ü 462 11 återvinnas till oxideringssteget 1, där icke reagerad bisulfit kan oxideras tillsammans med färsk bisulfit. Alternativt kan moderluten genomgå syrabehandlingar i processen, varvid den kan användas ensam eller tillsammans med bisulfit från oxidationssteget 1, till exem- pel för spjälkning av tallsåpa, varefter även natrium kan återvinnas. SVHVGIÖíOXïÖGI-l 50111 bildas i steget 17 kan ledas till en process 18 för framställning av svavelsyrlighet.In 3 g 3, the recovery process comprises equipment for combustion of gases containing malodorous sulfur compounds (TRS gases), for example a lime furnace 14 and a bisulte scrubber 4, to which the sulfur dioxide formed during the combustion is passed to form a bisul solution, preferably a sulfur solution. Furthermore, in addition to an oxidation step 1, the equipment may contain an acid treatment step 17, in which sulfur dioxide is formed. In operation, part of the bisulte solution is passed to the sulfur dioxide-forming stage 17, to which an acid treatment solution is added, for example an acid supplied from outside or a bisulphate solution which is oxidized in stage 1 by means of an oxidant and used alone or together with a or fl your acidic substances. The mother liquor can, depending on how it is composed, be recycled to the oxidation step 1, where unreacted bisulate can be oxidized together with fresh bisulfite. Alternatively, the mother liquor can undergo acid treatments in the process, whereby it can be used alone or together with bisul fi t from the oxidation step 1, for example for digestion of pine soap, after which sodium can also be recovered. SVHVGIÖIOXïÖGI-1 50111 formed in step 17 can be led to a process 18 for producing sulfuric acid.

Tack vare förfarandet enligt uppfinningen är det möjligt att helt eller delvis slippa använda restsyra från till exempel en klordioxidprocess 16, exempelvis en Mathiesonpro- cess, eller från en process som använder väteperoxid som reducerande medel.Thanks to the process according to the invention, it is possible to completely or partially avoid using residual acid from, for example, a chlorine dioxide process 16, for example a Mathieson process, or from a process which uses hydrogen peroxide as reducing agent.

I det följande beskrivs uppfinningen med angivande av närmare detaljer, som dock inte är begränsande för uppfinningen.In the following, the invention is described with specific details, which, however, are not limiting of the invention.

Exempel 1 En från en sulfatmassafabrik härrörande natriumbisulfitlösning NaHSOg med koncentra- tionen 43 g/l och pH 4 oxiderades med en tillsats av 50-procentig väteperoxidlösning.Example 1 A sodium bisulfate solution NaHSO 3 from a sulphate pulp plant with a concentration of 43 g / l and pH 4 was oxidized with the addition of 50% hydrogen peroxide solution.

Tabell 1 visar lösningens pH-variation som funktion av peroxidtillsatsen. Mg(OH)2 IÖStGS utan problem i proportionen 12 g/lí en bisulfitlösning till vilken 11 g/l HQOQ hade tiIISaVßS- Den slutliga lösningen innehöll därvid 24,9 g/l MgSOÅ. Lösningen innehöll även natrium- sulfat.Table 1 shows the pH variation of the solution as a function of the peroxide additive. Mg (OH) 2 IÖSTGS without problems in the proportion 12 g / l in a bisul solution to which 11 g / l HQOQ had tiIISaVßS- The final solution then contained 24.9 g / l MgSOA. The solution also contained sodium sulfate.

Dendärigenom framställda magnesiumsulfatlösningen fungerade på exakt samma sätt vid syrgasblekning och peroxidblekning som utifrån tillfört rent magnesíumsulfat.The magnesium sulphate solution thus prepared functioned in exactly the same way in oxygen bleaching and peroxide bleaching as pure magnesium sulphate supplied from the outside.

Inga ogynnsamma verkningar av det åtföljande natriumsulfatet kunde iakttas.No adverse effects of the accompanying sodium sulfate could be observed.

Tabell 1 Väteperoxidhalt [g/l] pH 0 3,99 0,9 2,88 2,5 2,35 ,0 1,82 7,4 1,33 ,2 0,75 11,0 0,68 Exempel 2 4 1 av en från en sulfatmassafabrik härrörande natriumbisulfitlösning NaHSOf, med kon- centrationen 210 g/l fördes in i en autoklav med volym en 8 1. Autoklaven var utrustad med en cirkulerande gasomrörare, varvid syrgas användes som gas. Autoklavens temperatur reglerades till 80°C och autoklaven tillfördes ren syrgas tills ett övertryck av 10 bar rådde i autoklaven. Förbrukningen av tillfört syre och pH mättes. Tabell 2 visar pH-utvecklingen 530 462 12 under den fortskridande syrefórbrukningen.Table 1 Hydrogen peroxide content [g / l] pH 0 3.99 0.9 2.88 2.5 2.35, 0 1.82 7.4 1.33, 2 0.75 11.0 0.68 Example 2 4 1 of a sodium bisulate solution NaHSOf originating from a sulphate pulp mill, with a concentration of 210 g / l was introduced into an autoclave with a volume of 8 1. The autoclave was equipped with a circulating gas stirrer, using oxygen gas as gas. The temperature of the autoclave was regulated to 80 ° C and the autoclave was supplied with pure oxygen until an overpressure of 10 bar prevailed in the autoclave. The consumption of added oxygen and pH were measured. Table 2 shows the pH development 530 462 12 during the progressive oxygen consumption.

Tabell 2 Syreförbrukníng pH (% av den teoretiska) 0 5,18 59,5 2,22 78,5 1,47 94,3 1,02 98,1 0,92 100 0,88 pH för bisulfitlösningen sjunker snabbt till ett värde under 3 under oxideringens inledande skede och fortsätter att sjunka medan oxideringen fortskrider. Den ökade surheten beor uppenbarligen på den i det nännaste fullständiga oxideringen av bisulfit till bisulfat.Table 2 Oxygen consumption pH (% of theoretical) 0 5.18 59.5 2.22 78.5 1.47 94.3 1.02 98.1 0.92 100 0.88 The pH of the bisul solution decreases rapidly to a value below 3 during the initial stage of oxidation and continues to decrease as the oxidation proceeds. The increased acidity is obviously due to the almost complete oxidation of bisulfite to bisulfate.

Försöket visar att användningen av syre som oxidant gör det möjligt att uppnå det erfor- derliga pH-området, varefter den återvunna lösningen lämpar sig for användning vid spjälkning av tallsåpa.The experiment shows that the use of oxygen as oxidant makes it possible to achieve the required pH range, after which the recovered solution is suitable for use in the splitting of pine soap.

Exempel 3 En processlösning av natríumbisulfit med densiteten 1169 g/l, pH 5,6 och S032"PI“0P01'tí0' nen 15% oxiderades med väteperoxid (50 viktprocent) till natriumbisulfat. Efter oxidering- en innehöll lösningen 263 g/l natriumbisulfat. Lösningen användes för att spj älka tallsåpa. 400 g tallsåpa mättes upp i en tvâliters behållare. När moderlut användes för spjälk- ningen tillsattes den i detta skede. Vid användning av. svavelsyra som vid jämförelseförsö- ket tillsattes också 300 g vatten. Den isolerade behållaren värmdes till 100°C temperatur och den använda sura lösningen tillsattes tills pH sjönk under 3. Genom att en natriumbi- sulfitlösning användes täckte denna 50% av den erforderliga mängden svavelsyra.Example 3 A process solution of sodium bisulfate having a density of 1169 g / l, pH 5.6 and the SO32 "PI" PO01't0 '15% was oxidized with hydrogen peroxide (50% by weight) to sodium bisulfate. After the oxidation the solution contained 263 g / l sodium bisulfate The solution was used to split pine soap. 400 g of pine soap was measured in a two-liter container. When mother liquor was used for the digestion, it was added at this stage. When using sulfuric acid which in the comparison experiment was also added 300 g of water. the container was heated to 100 ° C temperature and the acidic solution used was added until the pH dropped below 3. By using a sodium bisul solution, it covered 50% of the required amount of sulfuric acid.

När pH hade sjunkit under 3 kokades provet under cirka 15 minuter vid 100°C temperatur. Därefter hälldes produkten i en extraktionstratt. Efter 30 minuter hade tre faser skilts ut: tallolja, lignin och moderlut. Tallolj an avskildes och lösningens volym, densitet och pH mättes, varefter utbytet av tallolja beräknades. Vid vissa prover separera- des faserna genom centrifugering. Dessa prover är utmärkta med en stjärna.When the pH had dropped below 3, the sample was boiled for about 15 minutes at 100 ° C temperature. The product was then poured into an extraction funnel. After 30 minutes, three phases had been separated: tall oil, lignin and mother liquor. Tall oil was separated and the volume, density and pH of the solution were measured, after which the yield of tall oil was calculated. In some samples, the phases were separated by centrifugation. These samples are marked with a star.

Enligt beräkning krävs 50 g svavelsyra per 400 g tallolja, Om 50% av svavelsyran kan ersättas med en teoretisk mängd natriumbisulfat blir mängden 6,12 g, och med en lösning innehållande 230 g/l behövs då 266 ml. Bisulfatet som framställdes av processväts- kan hade ett teoretiskt innehåll av 263 g/l, varigenom den erforderliga motsvarande mäng- den blir 233 ml.According to calculations, 50 g of sulfuric acid per 400 g of tall oil are required. If 50% of the sulfuric acid can be replaced with a theoretical amount of sodium bisulfate, the amount will be 6.12 g, and with a solution containing 230 g / l, 266 ml is needed. The bisulphate prepared from the process liquid had a theoretical content of 263 g / l, whereby the required corresponding amount becomes 233 ml.

Mängden tallsåpa varierade något från försök till försök, men låg hela tiden något 530 452 13 över 400 g.The amount of pine soap varied slightly from experiment to experiment, but was always slightly over 400 g.

Vid försöken användes två olika industriella tallsåpaprover, a och b. Tabell 3 nedan visar som jämförelse spj älkning med användning av svavelsyra och tabell 4 visar spjälk- ning som utförts med en blandning av natriumbisulfat och svavelsyra, där bisulfatet har framställts genom oxidering av bisulfitlösningen från processen med hjälp av syrgas. I tabell 4 avser syraproportionen förhållandet mellan svavelsyra som erhållits från natríum- bisulfat och den tillsatta svavelsyran.The experiments used two different industrial pine soap samples, a and b. Table 3 below shows for comparison cleavage using sulfuric acid and Table 4 shows cleavage carried out with a mixture of sodium bisulfate and sulfuric acid, where the bisulfate has been prepared by oxidizing the bisul solution from the process using oxygen. In Table 4, the acid proportion refers to the ratio of sulfuric acid obtained from sodium bisulfate to the added sulfuric acid.

Tabell 3 Prov nr Råsåpa 112504, kg Utbyte Syratal Såpatal per ton % mg KOH/g mg KOH/g råsåpa 1 a 94,2 es 152 0,6 2 a* 109 68 152 0,4 3 b 104 53 153 0,6 4 b* 106 64 156 0,4 Medelvärde 103 65 153 0,5 Tabell 4 Prov nr Råsåpa Total Syrapro- Utbyte _ Syffltfll 55119131 mängd portion % m8' mg H2so4, Nanso; KOH/g KOH/g kg/ton H2SO4 råsåpa a* 122 0,539 75 157 0,9 7 b 137 0,539 74 157 1,5 8 b* 129 0,539 74 158 0,9 Medelvär- 129 0,539 74 158 1,1 de Den enligt ovan framställda råtallolj an hade således utmärkta värden för syratalet mot- svarande fett- och hartssyrainnehållet, som bör ha ett värde > 150. Medelvärdet för såpan, som motsvarade mängden såpa i råtallolj an, uppfyller kravenpå industriell tallolja av hög kvalitet. Utbytet var mycket högre än vid användning av svavelsyra (se tabell 3).Table 3 Sample no. Crude soap 112504, kg Yield Acid number Soap number per ton% mg KOH / g mg KOH / g crude soap 1 a 94.2 es 152 0.6 2 a * 109 68 152 0.4 3 b 104 53 153 0.6 4 b * 106 64 156 0.4 Mean Value 103 65 153 0.5 Table 4 Sample No. Crude Soap Total Acid Pro- Yield _ Purpose 55119131 amount portion% m8 'mg H2so4, Nanso; KOH / g KOH / g kg / ton H2SO4 raw soap a * 122 0.539 75 157 0.9 7 b 137 0.539 74 157 1.5 8 b * 129 0.539 74 158 0.9 Mean- 129 0.539 74 158 1.1 de Den Thus, according to the crude tall oil produced above, it had excellent values for the acid number corresponding to the fatty and resin acid content, which should have a value> 150. The average value of the soap, which corresponded to the amount of soap in the crude tall oil, meets the requirements of high quality industrial tall oil. The yield was much higher than when using sulfuric acid (see Table 3).

Exempel 4 Motsvarande exempel 3 men med hela svavelsyraförbrukningen ersatt av den från proces- 530 452 14 sen erhållna bisulfatlösningen. Saltproportionen höjer uppenbarligen vattenfasens densi- tet, varigenom separationen av talloljan förbättras. Därmed sjunker den totala syreför- brukningen jämfört med fallet vid användning av svavelsyra. Värdena för utbytet av tall- olja motsvarar de i tabell 4 angivna värdena, Exempel 5 Råtallolj a behandlades som i exempel 3 med en tvåstegsprocess, där såpa först fömeutrali- serades med en natriumbisulfatlösning och den slutliga surgörningen genomfördes med svavelsyra. De erhållna resultaten visas i fig 5.Example 4 Corresponding to Example 3 but with the entire sulfuric acid consumption replaced by the bisulfate solution obtained from the process. The salt proportion obviously increases the density of the aqueous phase, thereby improving the separation of the tall oil. As a result, the total oxygen consumption decreases compared with the case with the use of sulfuric acid. The values for the exchange of pine oil correspond to the values given in Table 4. Example 5 Crude pine oil a was treated as in Example 3 with a two-step process, where soap was first pre-neutralized with a sodium bisulfate solution and the final acidification was carried out with sulfuric acid. The results obtained are shown in fi g 5.

Tabell 5 Prov nr Råsåpa Total Syrapro- Utbyte « Syratfil Sållatal mängd portion % mg mg H,so,, Naflsog KOH/g KOH/g kg/ton H2SO4 råsåpa 9 A 99,1 0,799 76 155 1,4 A* 95,2 0,396 76 156 0,8 12 A* 130 0,479 80 153 0,4 13 b 132 0,517 76 156 1,0 14 b* 130 0,523 73 155 0,7 Medelvär- 118 75 1586 1,1 de Resultaten visar att en ersättning av mer än 50% av svavelsyran med natriumbisulfat ger en betydande sänkning av den totala syraförbrukningen per ton tallolja.Table 5 Sample no. Crude soap Total Acid Pro- Yield «Acid fi l Sole number amount portion% mg mg H, so ,, Na 0.396 76 156 0.8 12 A * 130 0.479 80 153 0.4 13 b 132 0.517 76 156 1.0 14 b * 130 0.523 73 155 0.7 Mean 118 75 1586 1.1 de The results show that a replacement of more than 50% of the sulfuric acid with sodium bisulphate results in a significant reduction in the total acid consumption per tonne of tall oil.

Exempel 6 500 ml av processlösningen, som innehöll 120 g natriumbisulfit, hälldes i en med en omrö- rare försedd reaktionsbehållare. Lösningen värmdes till 80°C och 104 g 95-procentig sva- velsyra tillsattes långsamt droppvis under 70 minuter vid konstant temperatur. Den bildade svaveldioxiden leddes först genom metanol och sedan genom vatten och de lösta mängderna av svaveldioxiden analyserades. Svavelsyratillförseln beräknades per tidsenhet och detsamma ordes för natriumbisulfitomvandlingen till svaveldioxid. Resultaten visas i tabell 6. 530 482 Tabell 6 Tid [min] H2SO, H2SO, S02 S02 S02 beräknad överskott bildad bildad omvandling [mol] [%l [gl [mol] l%l 0 '0 0 0,144 3,8 0,0593 5,1 0,288 16,5 0,258 22,3 0,432 25,6 0,400 84,7 40 0,576 -0,2 43,5 0,679 58,9 50 0,720 25 59,6 0,930 80,7 60 0,863 50 64,3 1,004 37,0 70 1,007 75 66,3 1,035 89,7 Resultaten visar att en nästan stökiometrísk mängd svavelsyra och bisulfit ger cirka 60% omvandling av svaveldioxiden.Example 6 500 ml of the process solution, which contained 120 g of sodium bisulate, were poured into a reaction vessel equipped with a stirrer. The solution was heated to 80 ° C and 104 g of 95% sulfuric acid was added slowly dropwise over 70 minutes at constant temperature. The sulfur dioxide formed was passed first through methanol and then through water and the dissolved amounts of the sulfur dioxide were analyzed. The sulfuric acid supply was calculated per unit time and the same was said for the sodium bisul fi conversion to sulfur dioxide. The results are shown in Table 6. 530 482 Table 6 Time [min] H 2 SO 4, H 2 SO 4, SO 2 SO 2 SO 2 calculated excess formed formed conversion [mol] [% l [gl [mol] l% l 0 '0 0 0.144 3.8 0, 0593 5.1 0.288 16.5 0.258 22.3 0.432 25.6 0.400 84.7 40 0.576 -0.2 43.5 0.679 58.9 50 0.720 25 59.6 0.930 80.7 60 0.863 50 64.3 1.004 37.0 70 1.007 75 66.3 1.035 89.7 The results show that an almost stoichiometric amount of sulfuric acid and bisulate gives about 60% conversion of the sulfur dioxide.

När svaveldioxid framställs i stökiometziska mängder leds moderluten företrädesvis till oxidationsbehandlíngssteget for att omvandlas till bisulfat. Om å andra sidan svavelsy- ra används, till exempel 40%, speciellt mer än 70%, kan moderluten användas till surgör- ning på olika ställen, speciellt vid tallsåpaspj älkningen.When sulfur dioxide is produced in stoichiometric amounts, the mother liquor is preferably passed to the oxidation treatment step to be converted to bisulfate. If, on the other hand, sulfuric acid is used, for example 40%, especially more than 70%, the mother liquor can be used for acidification in various places, especially during pine soap blasting.

Claims (15)

536 462 ii: Patentkrav536 462 ii: Patent claim 1. Förfarande för återvinning av svavel i en process för framställning av massa, kännetecknat av att bisulfit som framställs av det från processcykeln återvunna svavlet omvandlas med hjälp av en oxidant till bisulfat, som sedan används som spj älkningssyra för spjälkning av tallsåpa eller som råvara vid framställning av magnesiumsulfat som används som reagens i ett blekningssteg i processen.Process for the recovery of sulfur in a process for the production of pulp, characterized in that the sulfur produced from the sulfur recovered from the process cycle is converted by means of an oxidant into bisulphate, which is then used as digestive acid for digestion of pine soap or as a raw material in preparation of magnesium sulphate which is used as a reagent in a bleaching step in the process. 2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att svavlet som återvinns från processcykeln helt eller delvis omvandlas till bisulfat.Process according to Claim 1, characterized in that the sulfur recovered from the process cycle is completely or partially converted to bisulphate. 3. 8. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat av att oxidanten som används är väteperoxid, ozon, en organisk persyra, syre, luft, en peroxidhaltiglösning som erhållits från något annat processteg eller blandningar av dessa, företrädesvis väteperoxid, syre och/eller luft.Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the oxidant used is hydrogen peroxide, ozone, an organic peracid, oxygen, air, a peroxide-containing solution obtained from another process step or mixtures thereof, preferably hydrogen peroxide, oxygen and / or air. 4. Förfarande enligt kravet 3, kännetecknat av att när väteperoxid används som oxidant används den i en mängd som är mer än 0,1, företrädesvis mer än 0,2 gånger den stökiometriska mängd som behövs för oxíderingen av bisulfiten.Process according to Claim 3, characterized in that when hydrogen peroxide is used as the oxidant, it is used in an amount of more than 0.1, preferably more than 0.2 times the stoichiometric amount required for the oxidation of the bisultene. 5. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att det från processcykeln återvun- na svavlet omvandlas till bisulfat med hjälp av en oxidant efter att det först har omvand- lats till bisulfit i en bisulfittvättare.Process according to Claim 1, characterized in that the sulfur recovered from the process cycle is converted to bisulfate by means of an oxidant after it has first been converted to bisul fi t in a bisul fi scrubber. 6. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att det från processcykeln återvun- na svavlet i en bisulfittvättare omvandlas till bisulfat med hjälp av en oxidant.Process according to Claim 1, characterized in that the sulfur recovered from the process cycle in a bisulate scrubber is converted to bisulphate by means of an oxidant. 7. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av att oxidanten används i en mängd som ger en bisulfathaltig reaktionslösning med ett pH under 4, före- trädesvis under 2, speciellt under 1,2.Process according to one of the preceding claims, characterized in that the oxidant is used in an amount which gives a bisulfate-containing reaction solution with a pH below 4, preferably below 2, in particular below 1.2. 8. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att spjälkníngen av tallsåpa sker i ett eller flera steg, av vilka minst ett utnyttjar bisulfatet, som används ensamt eller till- sammans med andra syror.Process according to Claim 1, characterized in that the splitting of pine soap takes place in one or more steps, at least one of which uses the bisulphate, which is used alone or together with other acids. 9. Förfarande enligt kravet 8, kännetecknat av att utöver bisulfatet används även en ytterligare syra eller koldioxid som spjälkningssyra.Process according to Claim 8, characterized in that in addition to the bisulphate, an additional acid or carbon dioxide is also used as the cleavage acid. 10. Förfarande enligt kravet 9, kännetecknat av att den ytterligare syran är svavel- syra eller bisulfit.Process according to Claim 9, characterized in that the additional acid is sulfuric acid or bisul fi t. 11. Förfarande enligt kravet 3, kännetecknat av att vid en avsedd användning som spj älkningssyra utförs oxideringen med väteperoxid, som används i en mängd över 0,15, företrädesvis över 0,20 g per g bisulfit.Process according to Claim 3, characterized in that in an intended use as the nitric acid, the oxidation is carried out with hydrogen peroxide, which is used in an amount of more than 0.15, preferably more than 0.20 g per g of bisulate. 12. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att restbisulfitlösningen som erhållits efter en behandling där bísulfit som framställs av det från processcykeln återvun- na svavlet omvandlas med hjälp av en surgörare, som är en annan än en sur restlösning från en klorclioxidframställningsprocess, till svaveldioxid, som används tillsammans med bisulfatet för spj älkning av tallsåpa.Process according to Claim 1, characterized in that the residual by-solution obtained after a treatment in which the by-product produced from the sulfur recovered from the process cycle is converted by means of an acidifier other than an acidic residual solution from a chlorine dioxide production process into sulfur dioxide. which is used together with the bisulphate for splitting pine soap. 13. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att den sura restmoderluten som 530 462 i? erhållits efter en behandling där bisulfit som framtälls av det från processcykeln återvun- na svavlet omvandlas med hjälp av en surgörare, som är en annan än en sur restlösning från en klordioxidframställningsprocess, till svaveldioxid, som adderas till bisulfiten som skall oxideras, varvid den bildade blandningen oxideras så att det bildas en bisulfatlös- ning, som används for spjälkning av tallsåpa.Process according to Claim 1, characterized in that the acidic residual mother liquor as 530 462 in? obtained after a treatment in which the sulfur produced from the sulfur recovered from the process cycle is converted by means of an acidifier, which is other than an acidic residual solution from a chlorine dioxide production process, into sulfur dioxide, which is added to the sulfur to be oxidized, the resulting mixture oxidized to form a bisulfate solution, which is used for the splitting of pine soap. 14. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat av att bisulfatet används som sulfat- råvara, varvid bisulfatet bringas att reagera med en oxidant och en utifrån till processen tillförd magnesiumfórening for bildande av magnesiumsulfat. IProcess according to Claim 1, characterized in that the bisulphate is used as sulphate raw material, the bisulphate being reacted with an oxidant and a magnesium compound added externally to the process to form magnesium sulphate. IN 15. Förfarande enligt kravet 14, kännetecknat av att magnesiumforeningen är en svavelfri magnesiumfórening, företrädesvis magnesiumhydroxid, magnesiumoxid eller magnesiumkarbonat, speciellt en teknisk magnesiumoxid, varvid magnesiumforeningen löses i bisulfatlösningen.Process according to Claim 14, characterized in that the magnesium compound is a sulfur-free magnesium compound, preferably magnesium hydroxide, magnesium oxide or magnesium carbonate, in particular a technical magnesium oxide, the magnesium compound being dissolved in the bisulphate solution.
SE0402707A 2003-04-03 2004-11-08 Process for the recovery of sulfur in a chemical pulp process comprising the oxidation of bisulfite to bisulfate, which is then used for the digestion of tall oil or as a raw material in the production of magnesium sulfate SE530462C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20030510A FI116074B3 (en) 2003-04-03 2003-04-03 Sulfur recycling in the sulphate pulp process
PCT/FI2004/000208 WO2004088032A2 (en) 2003-04-03 2004-04-02 Method for recycling sulphur in a pulp production process

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE0402707D0 SE0402707D0 (en) 2004-11-08
SE0402707L SE0402707L (en) 2004-11-08
SE530462C2 true SE530462C2 (en) 2008-06-10

Family

ID=8565921

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0402707A SE530462C2 (en) 2003-04-03 2004-11-08 Process for the recovery of sulfur in a chemical pulp process comprising the oxidation of bisulfite to bisulfate, which is then used for the digestion of tall oil or as a raw material in the production of magnesium sulfate
SE0402705A SE530461C2 (en) 2003-04-03 2004-11-08 Process for the recovery of sulfur in a chemical pulping process, in particular a sulfate process, as well as the use of recycled products obtained by the process for producing tall oil and magnesium sulfate using the recovered sulfur for the process

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0402705A SE530461C2 (en) 2003-04-03 2004-11-08 Process for the recovery of sulfur in a chemical pulping process, in particular a sulfate process, as well as the use of recycled products obtained by the process for producing tall oil and magnesium sulfate using the recovered sulfur for the process

Country Status (3)

Country Link
FI (1) FI116074B3 (en)
SE (2) SE530462C2 (en)
WO (2) WO2004088033A2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI126649B (en) * 2010-06-07 2017-03-31 Aalto Univ Found New process for the preparation of microcellulose
EP2527532A1 (en) * 2011-05-27 2012-11-28 "Efa Gryt" Ewa Gryt Method of processing of stalks of fibre crops

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE319962B (en) * 1968-05-10 1970-01-26 Mo Och Domsjoe Ab
US3733395A (en) * 1971-04-07 1973-05-15 Hooker Chemical Corp Process for producing chlorine dioxide,chlorine and a neutral sulfate salt in the sulfate or kraft process of preparing wood pulp
DE2516342A1 (en) * 1975-04-15 1976-10-28 Bayer Ag Catalytic oxidn. of aq. (bi)sulphite soln. to (bi)sulphate - using ferric (and ferrous) ions as catalyst, avoiding toxicity problems
SE411772B (en) * 1978-04-07 1980-02-04 Sca Development Ab SET TO REDUCE EMISSIONS TO RECIPIENT AND ATMOSPHERES IN CONNECTION OF CELLULOSIC MATERIAL
DK130587A (en) * 1987-03-13 1988-09-14 Dansk Biolog Produktion Amba PROCEDURE FOR SULFUR GAS desulfurization
SE9202419D0 (en) * 1992-08-24 1992-08-24 Eka Nobel Ab REDUCTION OF CHLORIDE IN PULPING CHEMICAL RECOVERY SYSTEMS
FI95723C (en) * 1992-11-10 1996-04-11 Lt Dynamics Oy Method of acidifying soap with a large overdose of NaHSO3 solution

Also Published As

Publication number Publication date
SE0402707D0 (en) 2004-11-08
WO2004088033A3 (en) 2005-01-06
SE0402707L (en) 2004-11-08
FI20030510A0 (en) 2003-04-03
FI116074B (en) 2005-09-15
SE530461C2 (en) 2008-06-10
FI20030510A (en) 2004-10-04
WO2004088032A3 (en) 2004-11-25
WO2004088032A2 (en) 2004-10-14
SE0402705D0 (en) 2004-11-08
SE0402705L (en) 2004-11-08
FI116074B3 (en) 2014-06-23
WO2004088033A2 (en) 2004-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4400237A (en) Process for bleaching cellulose with organic peracid
JP2796477B2 (en) White liquor selective oxidation method, oxidized white liquor production method and control method of oxidation reaction system operation in pulp mill
US3366534A (en) Complete chemical system for a kraft mill
FI103902B (en) Process for the preparation of high sulfide alkaline boiling liquid to produce sulfate cellulose
US3755068A (en) Regeneration of chlorine dioxide for pulp treatment
US5702570A (en) Process of producing sodium hydroxide from sodium sulphate in a pulp mill
FI64408C (en) SAETT VIDEO UPPSLUTNING AV CELLULOSAHALTIGT MATERIAL
EP0670000B1 (en) Method for acidification of soap with sodium bisulphite solution
SE530462C2 (en) Process for the recovery of sulfur in a chemical pulp process comprising the oxidation of bisulfite to bisulfate, which is then used for the digestion of tall oil or as a raw material in the production of magnesium sulfate
US4005060A (en) Method, applied in the production of tall oil, of preventing or reducing the emission of odorous sulphur compounds and/or acid sulphur combustion products from the black liquor recovery process in alkaline pulping
CA1332862C (en) Kraft pulping process
CA1174012A (en) Process for recovery of sulfur dioxide liberated in the chemical pulping of lignocellulosic material
US4288286A (en) Kraft mill recycle process
US1833313A (en) Treatment of residual liquors
CA2707024C (en) Use of chemical pulp mill steam stripper off gases condensate as reducing agent in chlorine dioxide production
CA1103412A (en) Kraft mill recycle process
SU934912A3 (en) Process for producing bleached sulphate cellulose
WO1995018884A1 (en) Process for the recovery of chemicals and energy from pulp bleaching effluent
US1795756A (en) Production of chemical pulp
FI76850B (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SODRIUMHYDROXID.
WO1996015317A1 (en) Process for gas phase chlorine dioxide delignification
CA2163852A1 (en) Utilization of oxidized white liquor
CA1053860A (en) Chlorine dioxide generation and pulp bleaching
JP2000345487A (en) Production of lignocellulose pulp
SE516030C2 (en) Regeneration of a gas mixture from an ozone bleaching stage