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Verfahren zur Wiedergewinnung der in den Ablaugen von Sulfitzellstoffkochern
enthaltenen S02-Gase Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung
der in den Ablaugen von Sulfitzellstoffkochern enthaltenen SO2-Gase.
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Die Entwicklung der Kochverfahren, insbesondere die Anwendung des
- Laugenzwangsumlaufes und der Außenheizung führte dazu, daß der S02-Gehalt der
Kochlauge bei Beendigung des Kochprozesses ein höherer ist, da mangels örtlicher
Überhitzung der Lauge der Partialdruek des Schwefeldioxydes niedriger bleibt und
während der Kochung weniger abgegast wird.
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Man hat .bisher meistens 'bei Beendigung der Kochung durch Öffnen
des oberen Abgasventils den Übertrieb in besondere, mit Turmlauge :beschickte Bottiche
geleitet, was den Anforderungen der Praxis genügt, wenn der SO.-Gehalt der Kochlauge
in diesem Zeitpunkt nur wenige Zehntel Prozent beträgt. Ist er jedoch höher, wie
z. B. beim Umwälzkochverfahren, so geht ein großer Teil des Schwefeldioxydes gelöst
oder chemisch gebunden mit der Ablauge verloren und macht sich überdies bei einer
gegebenenfalls angeschlossenen Spritfabrikation störend bemerkbar.
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Zur weiteren Entgasung der Kochlauge hat man auch schon vorgeschlagen,
den am Ende der Kochung vorhandenen Überdruck durch Ventile entweichen zu lassen
und darauf die im Kocher befindliche, auf Normaldruck gesunkene Lauge unter Vakuum
zu setzen, -wodurch diese die freie Säure abgibt.
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Da bei diesem Verfahren eine Trennung von Kochgut und heißer Lauge
nicht erfolgt,
die Kochung also tatsächlich noch weitergeht, darf
die Entgasung der Lauge nur so weit getrieben werden, daß eine Schwarzkochung vermieden
wird, d. h. also, es müssen noch gewisse Anteile von S02 in der Lauge vorlianden
sein, um als Puffer zu wirken, da sonst die gebildeten Ligninsulfosäuren den Zellstoff
chemisch angreifen und braun färben. Es gehen also auch bei diesem Verfahren noch
erhebliche Anteile von SO. verloren.
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Es ist also offenbar richtiger, die zu entgasende Ablauge vom
Kochgut vor der Entgasung zu trennen. Dies ist auch schon vorgeschlagen worden,
und zwar wurde die vom Kochgut getrennte Ablauge in einem oder mehreren gesonderten
Gefäßen längere Zeit mit Hilfe Umwälzers durch den Dampfraum der Gefäße geleitet,
wobei die Oberfläche der Ablauge durch bekannte Vorrichtungen vergrößert wurde.
Bei diesem Vorschlag hat man aber die Umwälzung vermittels einer Dampfpumpe vorgenommen,
durch welche gleichzeitig Wärme zugeführt, also auch eine Konzentrierung der Ablauge
erreicht wurde. Dabei hat man aber übersehen, daß dadurch das entweichende Schwefeldioxyd
mit großen Mengen Dampf gemischt wird, also nur in sehr verdünnter Form gewonnen
werden kann. Eine Steigerung der Konzentration dieser Lösung auch nur auf den Grad,
den die Turmlauge aufweist, ist wirtschaftlich kaum tragbar, geschweige denn, daß
die für die Kochung notwendige Konzentration erreicht werden kann.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung geht ebenfalls davon aus, daß die
zu entgasende Ablauge vom Kochgut getrennt werden muß und daß die Entgasung in einem
oder mehreren gesonderten Gefäßen längere Zeit durch Umwälzung durchgeführt wird,
weil die Entgasung von S02haltigen Laugen der Entspannung zeitlich nachhinkt. Beim
Verfahren gemäß der Erfindung wird aber das Umwälzen der Ablauge vermittels einer
Pumpe durchgeführt, die weder neue Dämpfe noch Gase in den Kreislauf einführt, und
sie geschieht so lange, bis die Ablauge praktisch frei von S02 ist. Dadurch -wird
das Schwefeldioxyd in einer Konzentration gewonnen, welche den Ersatz von- Turmlauge,
praktisch sogar die Einstellung der Konzentration der Kochlauge erlaubt. Außerdem
wird der Vorteil erreicht, daß die gemäß der Erfindung entgaste Ablauge in der Spritfabrik
nicht mehr neutralisiert zu werden braucht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren: bzw. eine für dieses Verfahren brauchbare
Vorrichtung ist auf der Zeichnung beispielsweise schematisch veranschaulicht.
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Der stehende Kocher 7 weist in seinem unteren Konus 17 ein Ablaßsieb
16 und arn oberen Hals 2 ein Abgassieb 3 auf. N ach Beendigung der Kochung wird
zunächst das Ventil d. am oberen Kocherhals geöffnet und der Dreiwegehahn 5 so eingestellt,
daß die sich durch die Druckentlastung sofort entwickelnden Brüdeti und Gase durch
die Leitung 6 über den Kühler 9 und den Nachkühler ii durch die Leitung 12 in ein
Bodensieb 3o des Wiedergewinnungsbottiches 2o strömen. Das Kondensat wird bei io
mit einer Temperatur wenig unter ioo° abgeführt, um S02-Verluste durch Wiederlösung
zu vermeiden.
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Unmittelbar nach Öffnen des Ventils q. wird auch das Ventil 21 im
unteren Konus 17 geöffnet, so daß die Ablauge über das Sieb 16 durch die Leitung
22 in den Dom 25 des Kessels 31 abfließt, der z. B. aus säurefestem Stahl besteht.
Beim Einfließen kann die Oberfläche der Ablauge durch entsprechende Einrichtungen
vergrößert werden, z. B. durch Prallplatten 26 oder durch Überleiten über Rieselflächen,
Kaskaden o. dgl. Die Brüder und Gase aus dem Kessel 31 werden über die Leitung 23,
den Kühler 13 unter Entwässerung durch den Kondenstopf 15, die Leitung 19, den Strahlsauger
14 und die Leitung 15 abgeführt. Der Strahlsauger wird durch Turmlauge betrieben
oder durch Kochlauge, welche dein Wiedergewü,nnungsbottich2o durch ein zweites Bodensieb
29 über die Leitung 32 entnommen und durch die Pumpe 36 und die Leitung 24 dem Strahlsauger
14 zugedrückt wird, der sie durch das Bodensieb 30 wieder in den Bottich
20 zurückdrückt. In dem zweckmäßig liegend angeordneten Behälter bildet die Ablauge
eine vorteilhaft große Oberfläche, die, wie bereits erwähnt, noch durch besondere,
an sich bekannte Vorrichtungen 26 vergrößert werden kann. Dadurch wird nicht nur
die Entspannung beschleunigt, sondern auch die Entgasung schon während der Einleitung
der Ablauge stark gefördert.
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Sobald die Ablauge aus dem Kocher 7 in den Behälter 31 abgeflossen
ist, wird das Ventil 27 geschlossen und der Dreiwegehahn 5 so umgestellt, daß der
Kocher 7 durch die Leitung 8 mit dem Strahlsauger 14 verbunden ist, so daß auch
die letzten im Kocher befindlichen Gase abgesaugt und der Wiedergewinnung nutzbar
gemacht werden.
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Nurmehr wird der Kocher endgültig abgeschaltet und steht für einen
weiteren Umtrieb zur Verfügung. Es wird das Ventil 27 wieder geöffnet und die Umwälzpumpe
34 in Betrieb gesetzt, die die Ablauge über die Leitung 33 am Boden des Kessels
31 absaugt und durch die Leitung 28 wieder in den Dom 25 des Kessels 31 hineindrückt.
Statt den Dom 25 zur Entgasung zu benutzen, kann ihm auch ein Entspannungsbehälter
bekannter Ausführung vorgeschaltet werden. Durch mehrmaligen Umtrieb in dem unter
regelbarem Unterdruck
stehenden Kessel in einer verhältnismäßig
großen Zeitspanne kann die Entgasung beliebig weit getrieben werden. Die Wiedergewinnung
der in den Ablaugen enthaltenen SO.-Gase ist also praktisch vollständig und wird
restlos,zur Erhöhung der Kochlaugenkonzentration herangezogen, da die geringe Strömung
in der Lauge durch den Kreislauf der Pumpe 36 eine gute Absorption gewährleistet.
Nach beendeter Entgasung kann die Ablauge abgelassen bzw. der Spritfabrik zugeführt
werden, wo nunmehr keinerlei Schwierigkeiten mehr durch etwaigen Gehalt an S02 entstehen
können.