EP0334398A2 - Process for reducing scaling in sulphite waste liquor evaporation plants - Google Patents
Process for reducing scaling in sulphite waste liquor evaporation plants Download PDFInfo
- Publication number
- EP0334398A2 EP0334398A2 EP89200066A EP89200066A EP0334398A2 EP 0334398 A2 EP0334398 A2 EP 0334398A2 EP 89200066 A EP89200066 A EP 89200066A EP 89200066 A EP89200066 A EP 89200066A EP 0334398 A2 EP0334398 A2 EP 0334398A2
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- stage
- molecular weight
- liquor
- evaporation
- aqueous solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/02—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of acid, neutral or alkaline sulfite lye
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/10—Concentrating spent liquor by evaporation
- D21C11/106—Prevention of incrustations on heating surfaces during the concentration, e.g. by elimination of the scale-forming substances contained in the liquors
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/13—Scale
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S210/00—Liquid purification or separation
- Y10S210/928—Paper mill waste, e.g. white water, black liquor treated
Definitions
- the invention relates to a method for reducing deposits in plants for the evaporation of spent sulphite from wood pulp production by treatment with low molecular weight polyacrylic acids and optionally other copolymers.
- the wood shredded into chips mainly beech and spruce, in other geographical areas also bagasse, straw or stalks of corn and sunflowers, in cookers with the cooking acid containing magnesium bisulfite or calcium bisulfite at elevated pressure and temperatures up to 140 ° C for several hours.
- the lignin is sulfonated and the hemicellulose is split hydrolytically.
- the resulting magnesium or calcium lignin sulfonates and the hydroxylated hemicellulose are soluble and are separated from the pulp as so-called thin liquor.
- the thin liquor with a dry matter content of about 10% is evaporated after neutralization in a multi-stage system to thick liquor with a dry matter content of over 50% and e.g. burned.
- the released sulfur dioxide and also the magnesium oxide in the case of the magnesium bisulfite process are returned to the cooking acid.
- the invention has for its object the disadvantages to avoid the known and in particular the aforementioned methods and to enable increased run times of the evaporation plants by avoiding or reducing incrustations, and in the case of small incrustations to cause a loose deposit.
- the invention solves this problem on the basis of a process for the evaporation of spent sulphite from wood pulp production by treatment with low molecular weight polyacrylic acids.
- the invention consists in that in the input stage of the multi-stage evaporation continuously an aqueous solution of low molecular weight polyacrylic acid and at least in a further stage of the multi-stage evaporation an aqueous solution of a copolymer of sulfonated styrene and maleic anhydride or an aqueous solution of low molecular weight Polyacrylic acid of the sulfite waste liquor can be added.
- the low molecular weight polyacrylic acids of the process according to the invention are commercially available products and are used with a molecular weight of 500 to 5000 and preferably with a molecular weight of 600 to 1000.
- the addition or metering of the low molecular weight Polyacrylic acid can be carried out continuously and in several stages of the multi-stage evaporation plant.
- a first addition of the low molecular weight polyacrylic acid is carried out in or before the input stage of the waste thin liquor, and a further addition can take place in, for example, the third and / or fourth stage (middle liquor) of a multi-stage, for example five or six stage evaporation to the thick liquor.
- the low molecular weight polyacrylic acid is added in the respective stages in an amount of 1 to 50 and preferably in an amount of 5 to 15 ppm, based on the amount of the thin liquor, in the form of an approximately 20% aqueous solution.
- an aqueous solution of a copolymer of sulfonated styrene and maleic anhydride with a molecular weight of 1000 to 30000 and preferably 2000 to 6000 is used .
- This second polymer is a product which, in addition to gypsum deposits, is also able to prevent deposits of silicates.
- Suitable polymers are, for example, the Versa® TL 3 products from National Starch Comp. (UNITED STATES).
- the copolymer of 75 mol% sulfonated styrene and 25 mol% maleic anhydride is used as the second polymer in an amount of 0.5 to 50, preferably 1 to 5 ppm, based on the amount of thin liquor fed in, added.
- the aqueous solution of the copolymer is usually used in a concentration of about 10%.
- the method of the invention has a number of advantages.
- the formation of deposits can be virtually completely prevented by the process according to the invention, and the individual evaporation stages can be kept free of deposits for considerably longer and thus the specific steam consumption can be kept lower than before. With longer travel times, this leads to a higher availability of the system and thus to a higher evaporation capacity with simultaneous specific energy savings.
- the deposits are very loose and can be easily removed by the usual acid condensate rinsing within a much shorter time and also completely, so that the volume of the rinsing liquid to be evaporated is reduced in favor of the thin liquor throughput. This means that the switched-off stages can be switched on again more quickly and the rinsing with nitric acid or sodium hydroxide solution, which is otherwise required at regular intervals, is eliminated. Old deposits from conventional processes are slowly softened and removed with the rinses.
- a low molecular weight polyacrylic acid was added in the input stage using the method of the invention (MW about 600) in an amount of 7 ppm (as a 24% aqueous solution).
- approximately 3 ppm of a commercial copolymer of 25 mol% maleic anhydride and 75 mol% sulfonated styrene ("Versa TL 3" from National Starch Comp. (USA)) were metered in. No more solid incrustations were observed and the nitric acid rinses were omitted.
- the caustic filter before the third stage remained clean. The sludge still occurring in the third stage could be easily removed with two to three lye washes per year.
Landscapes
- Detergent Compositions (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Paper (AREA)
- Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
- Seal Device For Vehicle (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung von Ablagerungen in Anlagen zur Eindampfung von Sulfitablaugen der Holz-Zellstoffgewinnung durch Behandlung mit niedermolekularen Polyacrylsäuren sowie ggf. weiteren Copolymerisaten.The invention relates to a method for reducing deposits in plants for the evaporation of spent sulphite from wood pulp production by treatment with low molecular weight polyacrylic acids and optionally other copolymers.
Bei der Herstellung von Zellstoff nach dem Sulfit-Verfahren wird das zu Hackschnitzeln zerkleinerte Holz von vorwiegend Buche und Fichte, in anderen geographischen Gebieten auch Bagasse, Stroh oder Stengel von Mais und Sonnenblumen, in Kochern mit der Magnesiumbisulfit bzw. Calciumbisulfit enthaltenden Kochsäure bei erhöhtem Druck und Temperaturen bis 140°C während mehrerer Stunden aufgeschlossen. Bei dieser Aufschlußart wird das Lignin sulfoniert und die Hemicellulose hydrolytisch gespalten. Die entstehenden Magnesium- bzw. Calciumligninsulfonate und die hydroxylierte Hemicellulose sind löslich und werden als sogenannte Dünnlauge vom Zellstoff abgetrennt. Die Dünnlauge mit einem Trockengehalt von etwa 10 % wird nach Neutralisation in einer mehrstufigen Anlage zu Dicklauge mit einem Trockengehalt von über 50 % eingedampft und z.B. verbrannt. Das freiwerdende Schwefeldioxid und auch das Magnesiumoxid im Falle des Magnesiumbisulfitverfahrens werden in die Kochsäure zurückgeführt.In the production of pulp according to the sulfite process, the wood shredded into chips, mainly beech and spruce, in other geographical areas also bagasse, straw or stalks of corn and sunflowers, in cookers with the cooking acid containing magnesium bisulfite or calcium bisulfite at elevated pressure and temperatures up to 140 ° C for several hours. In this type of digestion, the lignin is sulfonated and the hemicellulose is split hydrolytically. The resulting magnesium or calcium lignin sulfonates and the hydroxylated hemicellulose are soluble and are separated from the pulp as so-called thin liquor. The thin liquor with a dry matter content of about 10% is evaporated after neutralization in a multi-stage system to thick liquor with a dry matter content of over 50% and e.g. burned. The released sulfur dioxide and also the magnesium oxide in the case of the magnesium bisulfite process are returned to the cooking acid.
Beim Betrieb von Eindampfanlagen für die Dünnlauge aus dem Sulfitprozeß treten Schwierigkeiten wegen der Ablagerung von Substanzen auf, die mit der Dünnlauge eingetragen werden. Im Falle von einjährigen Pflanzen handelt es sich dabei um Silikatablagerungen, bei Holz als Rohstoff muß üblicherweise mit Gips gerechnet werden. Führt man das Eindicken in mehrstufigen Vakuumeindampfern bei relativ niedrigen Temperaturen durch, so ist diese Gefahr gering In der Praxis wird jedoch üblicherweise in mehrstufigen gemischt geschalteten Eindampfanlagen bei höherer Temperatur unter Überdruck gearbeitet. Die Verkrustung wird teils dadurch vermindert, daß in den Wärmeaustauschern die Dampf- bzw. Ablaugenseite periodisch gewechselt wird; dadurch bewirkt man, daß das ausgeschiedene Calciumsulfat bei der folgenden Betriebsperiode durch das Kondensat herausgewaschen wird. Ein anderes Verfahren arbeitet mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten in den Verdampfern und verhindert dadurch, sowie durch eine Vorerhitzung der Ablauge mit Ausfällung eines großen Teiles des Gipses, eine Verkrustung. Jedoch können auch diese Verfahrensweisen letztlich die Bildung von Gipsablagerungen nicht verhindern, die den Betrieb der Anlage nachhaltig stören.When operating evaporation plants for the thin liquor from the sulfite process, difficulties arise because of the deposition of substances which are introduced with the thin liquor. In the case of annual plants it is here around silicate deposits, with wood as raw material usually gypsum must be expected. If the thickening is carried out in multi-stage vacuum evaporators at relatively low temperatures, this risk is low. In practice, however, work is usually carried out in multi-stage mixed evaporation plants at a higher temperature under excess pressure. The incrustation is partly reduced by periodically changing the steam or leaching side in the heat exchangers; this causes the precipitated calcium sulfate to be washed out by the condensate in the following operating period. Another method works at high flow rates in the evaporators and thereby prevents incrustation, as well as by preheating the waste liquor with the precipitation of a large part of the gypsum. However, even these procedures ultimately cannot prevent the formation of gypsum deposits that permanently disrupt the operation of the plant.
Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, die Bildung solcher Ablagerungen zu verhindern, zu verlangsamen oder zu verändern, so daß Zwischenreinigungen der einzelnen Eindampfstufen vom Aufwand und der Häufigkeit her gesehen reduziert werden können.There has been no lack of attempts to prevent, slow down or change the formation of such deposits, so that intermediate cleaning of the individual evaporation stages can be reduced in terms of effort and frequency.
Nach dem aus JP-OS 78/55 490 ("Chem. Abstr." Vol. 89, Ref. 152 548 k) bekannten Verfahren zur Verhinderung der Verkrustung in Anlagen zur Eindampfung von Sulfitablauge werden geringe Mengen des Natriumsalzes von Polyacrylsäure (MG 7000) der Lauge zugesetzt und während einiger Tage die Verkrustung verhindert.According to the method known from JP-OS 78/55 490 ("Chem. Abstr." Vol. 89, Ref. 152 548 k) for preventing incrustation in plants for evaporating sulfite waste liquor, small amounts of the sodium salt of polyacrylic acid (MW 7000) added to the lye and prevents incrustation for a few days.
Des weiteren ist es aus US-PS 4 255 309 bekannt, der Schwarzlauge aus Sulfatverfahren in Eindampfanlagen ein Behandlungsmittel aus einer Polymerkombination aus Polyacrylsäure und einem Copolymerisat aus Maleinsäureanhydrid und Vinylmethyläther zuzusetzen. Gemäß dem aus US-PS 4 263 092 bekannten Verfahren hat man in Eindampfanlagen Schwarzlauge auch allein mit Polyacrylsäure behandelt, um die Ablagerungen aus Natriumsulfat und Natriumcarbonat bzw. einem Doppelsalz dieser Verbindungen zu vermeiden. Bei der Herstellung von Sulfatzellstoff spielen Gipsablagerungen jedoch keine Rolle.Furthermore, it is known from US Pat. No. 4,255,309 to add a treatment agent consisting of a polymer combination of polyacrylic acid and a copolymer of maleic anhydride and vinyl methyl ether to the black liquor from sulfate processes in evaporation plants. According to the process known from US Pat. No. 4,263,092, black liquor was also treated alone with polyacrylic acid in evaporation plants in order to avoid the deposits of sodium sulfate and sodium carbonate or a double salt of these compounds. However, gypsum deposits play no role in the production of sulfate pulp.
Die vorbekannten Verfahren haben nicht in allen Fällen in ausreichendem Maße den Anforderungen der betrieblichen Praxis genügen können; vielmehr müssen die Effekte der Ablagerung von der Sulfitzellstoffindustrie nach wie vor mit großem betrieblichen Aufwand kontrolliert werden, um die Eindickungskapazität bei vertretbarem Dampfverbrauch aufrecht zu erhalten. Dieser Anforderung ist bei den Eindampfanlagen auch konstruktiv insofern bereits Rechnung getragen worden, als einzelne Eindampfstufen während des Betriebes aus dem Prozeß herausgenommen und gereinigt und danach wieder zugeschaltet werden. Üblicherweise gibt es einen betrieblichen festgelegten Rhythmus, in dem die einzelnen Stufen abgeschaltet und über mehrere Stunden mit sogenanntem Sauerkondensat gespült werden. In gewissen zeitlichen Abständen muß darüber noch hinaus eine noch gründlichere Reinigung etwa mit Salpetersäure oder Natronlauge erfolgen.The previously known methods have not always been able to meet the requirements of operational practice to a sufficient extent; rather, the effects of deposition by the sulfite pulp industry still have to be controlled with great operational effort in order to maintain the thickening capacity with reasonable steam consumption. This requirement has already been taken into account in the construction of the evaporation plants in that individual evaporation stages are removed from the process during operation and cleaned and then switched on again. There is usually an operational, fixed rhythm in which the individual stages are switched off and rinsed with so-called acid condensate for several hours. At certain intervals, an even more thorough cleaning, for example with nitric acid or sodium hydroxide solution, must also be carried out.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten und insbesondere vorgenannten Verfahren zu vermeiden und erhöhte Laufzeiten der Eindampfanlagen durch Vermeidung bzw. Verminderung von Verkrustungen zu ermöglichen sowie im Falle von geringen Verkrustungen eine lockere Ablagerung herbeizuführen.The invention has for its object the disadvantages to avoid the known and in particular the aforementioned methods and to enable increased run times of the evaporation plants by avoiding or reducing incrustations, and in the case of small incrustations to cause a loose deposit.
Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einem Verfahren zur Eindampfung von Sulfitablaugen der Holz-Zellstoffgewinnung durch Behandlung mit niedermolekularen Polyacrylsäuren. Bei einem Verfahren der vorgenannten Art besteht die Erfindung darin, daß in der Eingangsstufe der mehrstufigen Eindampfung kontinuierlich eine wäßrige Lösung von niedermolekularer Polyacrylsäure und mindestens in einer weiteren Stufe der mehrstufigen Eindampfung eine wäßrige Lösung eines Copolymerisats aus sulfoniertem Styrol und Maleinsäureanhydrid oder eine wäßrige Lösung von niedermolekularer Polyacrylsäure der Sulfitablauge zugesetzt werden.The invention solves this problem on the basis of a process for the evaporation of spent sulphite from wood pulp production by treatment with low molecular weight polyacrylic acids. In a process of the aforementioned type, the invention consists in that in the input stage of the multi-stage evaporation continuously an aqueous solution of low molecular weight polyacrylic acid and at least in a further stage of the multi-stage evaporation an aqueous solution of a copolymer of sulfonated styrene and maleic anhydride or an aqueous solution of low molecular weight Polyacrylic acid of the sulfite waste liquor can be added.
Es wurde des weiteren gefunden, daß die Verwendung nur einer Dosierstelle (am Einlauf der Dünnsäure in die Eindampfanlage) selbst bei drastisch erhöhter Dosiermenge der niedermolekularen Polyacrylsäure und des funktionalen Copolymerisats zu keinem auch nur halbwegs befriedigenden Ergebnis führt.It was further found that the use of only one metering point (at the inlet of the thin acid into the evaporation plant) does not lead to a reasonably satisfactory result even with a drastically increased amount of the low molecular weight polyacrylic acid and the functional copolymer.
Die niedermolekularen Polyacrylsäuren des erfindungsgemäßen Verfahrens sind handelsübliche Produkte und werden mit einem Molekulargewicht von 500 bis 5000 und vorzugsweise mit einem Molekulargewicht von 600 bis 1000 verwendet.The low molecular weight polyacrylic acids of the process according to the invention are commercially available products and are used with a molecular weight of 500 to 5000 and preferably with a molecular weight of 600 to 1000.
Der Zusatz bzw. die Eindosierung der niedermolekularen Polyacrylsäure kann kontinuierlich und in mehreren Stufen der mehrstufigen Eindampfanlage erfolgen. So wird ein erster Zusatz der niedermolekularen Polyacrylsäure in bzw. vor der Eingangsstufe der Abfall-Dünnlauge vorgenommen und ein weiterer Zusatz kann in z.B. der dritten und/oder vierten Stufe (Mittellauge) einer mehrstufigen, beispielsweise fünf- oder sechsstufigen Eindampfung zur Dicklauge erfolgen.The addition or metering of the low molecular weight Polyacrylic acid can be carried out continuously and in several stages of the multi-stage evaporation plant. For example, a first addition of the low molecular weight polyacrylic acid is carried out in or before the input stage of the waste thin liquor, and a further addition can take place in, for example, the third and / or fourth stage (middle liquor) of a multi-stage, for example five or six stage evaporation to the thick liquor.
Die niedermolekulare Polyacrylsäure wird in den jeweiligen Stufen jeweils in einer Menge von 1 bis 50 und vorzugsweise in einer Menge von 5 bis 15 ppm, bezogen auf die Menge der Dünnlauge, in Form einer etwa 20 %igen wäßrigen Lösung zugesetzt.The low molecular weight polyacrylic acid is added in the respective stages in an amount of 1 to 50 and preferably in an amount of 5 to 15 ppm, based on the amount of the thin liquor, in the form of an approximately 20% aqueous solution.
Nach einer weiteren und besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, statt eines Einsatzes von niedermolekularer Polyacrylsäure in weiteren Eindampfstufen nach der Eingangsstufe, vorteilhaft eine wäßrige Lösung eines Copolymerisats aus sulfoniertem Styrol und Maleinsäureanhydrid mit einem Molekulargewicht von 1000 bis 30000 und vorzugsweise von 2000 bis 6000 verwendet. Bei diesem zweiten Polymerisat handelt es sich um ein Produkt, das neben Gipsablagerungen auch Ablagerungen von Silikaten zu verhindern in der Lage ist. Derartige Produkte sind im Handel erhältlich. Geeignete Polymerisate sind beispielsweise die Produkte Versa® TL 3 der Firma National Starch Comp. (USA).According to a further and particularly preferred embodiment of the process according to the invention, instead of using low molecular weight polyacrylic acid in further evaporation stages after the entry stage, an aqueous solution of a copolymer of sulfonated styrene and maleic anhydride with a molecular weight of 1000 to 30000 and preferably 2000 to 6000 is used . This second polymer is a product which, in addition to gypsum deposits, is also able to prevent deposits of silicates. Such products are commercially available. Suitable polymers are, for example, the Versa®
Das Copolymerisat aus 75 Mol-% sulfoniertem Styrol und 25 Mol-% Maleinsäureanhydrid wird als zweites Polymerisat in einer Menge von 0,5 bis 50, vorzugsweise 1 bis 5 ppm, bezogen auf die Menge der eingespeisten Dünnlauge, zugesetzt. Das heißt, die wäßrige Lösung der niedermolekularen Polyacrylsäure wird in der Eingangsstufe der Dünnlauge zugesetzt und die wäßrige Lösung des zweiten Copolymerisats wird in weiteren nachfolgenden Eindampfstufen im Bereich der Mittellauge zugesetzt. Die wäßrige Lösung des Copolymerisats wird üblicherweise in einer Konzentration von etwa 10 % eingesetzt.The copolymer of 75 mol% sulfonated styrene and 25 mol% maleic anhydride is used as the second polymer in an amount of 0.5 to 50, preferably 1 to 5 ppm, based on the amount of thin liquor fed in, added. This means that the aqueous solution of the low molecular weight polyacrylic acid is added in the entry stage of the thin liquor and the aqueous solution of the second copolymer is added in further subsequent evaporation stages in the region of the middle liquor. The aqueous solution of the copolymer is usually used in a concentration of about 10%.
Das Verfahren der Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren läßt sich die Bildung von Ablagerungen praktisch vollständig unterbinden, und es können die einzelnen Eindampfungsstufen wesentlich länger ablagerungsfrei und damit der spezifische Dampfverbrauch niedriger gehalten werden als bisher. Dies führt bei längeren Reisezeiten zu einer höheren Verfügbarkeit der Anlage und damit zu einer höheren Eindampfkapazität bei gleichzeitiger spezifischer Energieeinsparung. Darüber hinaus sind die auftretenden Ablagerungen sehr locker und lassen sich problemlos durch die betriebsübliche Sauerkondensatspülung innerhalb wesentlich kürzerer Zeit und auch restlos entfernen, so daß auch das Volumen der wieder einzudampfenden Spülflüssigkeit zu Gunsten des Dünnlaugedurchsatzes reduziert wird. Somit können die abgeschalteten Stufen schneller wieder zugeschaltet werden und die sonst in regelmäßigen Zeitabständen zusätzlich erforderlichen Spülungen mit Salpetersäure bzw. Natronlauge entfallen. Auch aus herkömmlicher Verfahrensweise stammende Altablagerungen werden langsam aufgeweicht und mit den Spülungen ausgetragen.The method of the invention has a number of advantages. The formation of deposits can be virtually completely prevented by the process according to the invention, and the individual evaporation stages can be kept free of deposits for considerably longer and thus the specific steam consumption can be kept lower than before. With longer travel times, this leads to a higher availability of the system and thus to a higher evaporation capacity with simultaneous specific energy savings. In addition, the deposits are very loose and can be easily removed by the usual acid condensate rinsing within a much shorter time and also completely, so that the volume of the rinsing liquid to be evaporated is reduced in favor of the thin liquor throughput. This means that the switched-off stages can be switched on again more quickly and the rinsing with nitric acid or sodium hydroxide solution, which is otherwise required at regular intervals, is eliminated. Old deposits from conventional processes are slowly softened and removed with the rinses.
Die Erfindung wird anhand der Figur und der nachstehenden Beispiele näher und beispielhaft erläutert.The invention is explained in more detail and by way of example with reference to the figure and the examples below.
In der Figur ist das Fließschema einer mehrstufigen Vakuumeindampfanlage schematisch dargestellt. Hierin bedeuten die Bezugszeichen
- 1: Dünnlauge
- 2: Dicklauge
- 3: Frischdampf-Eintritt
- 4: Dampfrückführung
- 5: Kondensat
- 6: Kühlwasser
- 7: Kühlwasser
- 8: Dosierung von Polyacrylsäure
- 9: Dosierung von Copolymerisat
- 1: Thin liquor
- 2: thick liquor
- 3: Live steam entry
- 4: Steam return
- 5: condensate
- 6: cooling water
- 7: cooling water
- 8: Dosage of polyacrylic acid
- 9: Dosage of copolymer
In einer nach dem Magnesiumbisulfit-Verfahren arbeitenden Zellstofffabrik, die vorzugsweise Buche neben etwas Fichte verarbeitet, wurden täglich ca. 1000 m³ Sulfitablauge in einer Eindampfanlage von etwa 10 auf rund 50 % Trockensubstanz eingedampft. Die Dünnlaugenstufen mußten in unregelmäßigen Abständen mit Salpetersäure gespült werden, das Laugensieb vor der dritten Eindampfstufe mußte alle 4 bis 6 Wochen mechanisch gereinigt werden. Die dritte Stufe wurde ca. einmal pro Jahr mit einem Hochdruckwasserstrahl freigebohrt und die letzte vierte Stufe durch mitlaufende Kunststoffkugeln einigermaßen freigehalten. Der spezifische Dampfverbrauch lag bei 0,37 t Dampf/t Wasserverdampfung. Nach Umstellung der Anlage wurde nach dem Verfahren der Erfindung in der Eingangsstufe eine niedermolekulare Polyacrylsäure (MG ca. 600) in einer Menge von 7 ppm (als 24 %ige wäßrige Lösung) zudosiert. In der zweiten Eindampfstufe wurden ca. 3 ppm eines handelsüblichen Copolymerisats aus 25 Mol-% Maleinsäureanhydrid und 75 Mol-% sulfoniertem Styrol ("Versa TL 3" der Fa. National Starch Comp. (USA)) zudosiert. Es wurden keine festen Inkrustierungen mehr beobachtet, die Salpetersäurespülungen entfielen. Das Laugensieb vor der dritten Stufe blieb sauber. Der noch auftretende Schlamm in der dritten Stufe konnte mit zwei bis drei Laugenspülungen pro Jahr leicht entfernt werden. In der letzten Stufe wurden die zu Bruch und zu Verstopfung neigenden Kunststoffkugeln nicht mehr benötigt. Sauerkondensatspülungen alle 16 Stunden genügten zum Freihalten der letzten Stufe. Der spezifische Dampfverbrauch sank leicht auf 0,35 t Dampf/t Wasserverdampfung.In a pulp mill working according to the magnesium bisulfite process, which preferably processes beech alongside some spruce, approx. 1000 m³ of sulfite waste liquor were evaporated from around 10 to around 50% dry matter per day in an evaporation plant. The thin lye stages had to be rinsed with nitric acid at irregular intervals, the lye sieve before the third evaporation stage had to be cleaned mechanically every 4 to 6 weeks. The third stage was drilled approximately once a year with a high-pressure water jet and the last fourth stage was kept somewhat free by moving plastic balls. The specific steam consumption was 0.37 t steam / t water evaporation. After the system had been converted, a low molecular weight polyacrylic acid was added in the input stage using the method of the invention (MW about 600) in an amount of 7 ppm (as a 24% aqueous solution). In the second evaporation stage, approximately 3 ppm of a commercial copolymer of 25 mol% maleic anhydride and 75 mol% sulfonated styrene ("
In einer nach dem Magnesiumbisulfitverfahren arbeitenden Zellstofffabrik, die ausschließlich Fichtenholz verarbeitet, wurden täglich ca. 1500 m³ Sulfitablauge in einer sechsstufigen Eindampfanlage von 12 bis 18 % Trockensubstanz auf eine Dicklauge mit über 55 % TS eingedampft. Von den ersten vier Stufen wurde täglich Jeweils eine Stufe 3 Stunden lang mit Sauerkondensat gespült. Die gesamte monatliche Spüldauer betrug 90 Stunden. Dabei fielen rund 450 m³ Spülkondensat an, das ebenfalls eingedampft werden mußte (Zeitaufwand ca. 8 Stunden). Der spezifische Dampfverbrauch lag bei 0,21 bis 0,22 t Dampf/t Wasserverdampfung.In a pulp factory that uses the magnesium bisulfite process and only processes spruce wood, approx. 1500 m³ of sulfite waste liquor were evaporated daily in a six-stage evaporation plant from 12 to 18% dry matter to a thick liquor with over 55% dry matter. From the first four stages, one stage was rinsed daily with acid condensate for 3 hours. The total monthly rinse time was 90 hours. This resulted in around 450 m³ of rinsing condensate, which also had to be evaporated (time required approx. 8 hours). The specific steam consumption was 0.21 to 0.22 t steam / t water evaporation.
Nach Umstellung der Anlage auf das erfindungsgemäße Verfahren wurde in der Eingangsstufe der Dünnlauge eine niedermolekulare Polyacrylsäure (MG ca. 600) in einer Menge von 1,5 bis 2 ppm als ca. 24 %ige wäßrige Lösung zudosiert und vor der vierten Eindampfstufe nochmals die gleiche niedermolekulare Polyacrylsäure in einer Menge von 2,5 bis 3,8 ppm als wäßrige Lösung zudosiert. Im Ergebnis wurden die ersten vier Stufen nur noch nach Bedarf gespült, die gesamte monatliche Spülzeit ging auf 10 Stunden zurück. Der spezifische Dampfverbrauch lag bei 0,19 t Dampf/t Wasserverdampfung.After converting the system to the invention The process was followed by metering in a low molecular weight polyacrylic acid (MW approx. 600) in an amount of 1.5 to 2 ppm as an approx. 24% aqueous solution in the input stage of the thin liquor and again the same low molecular weight polyacrylic acid in an amount of 2 before the fourth evaporation stage , 5 to 3.8 ppm metered in as an aqueous solution. As a result, the first four stages were only rinsed as required, the total monthly rinsing time decreased to 10 hours. The specific steam consumption was 0.19 t steam / t water evaporation.
In einer nach dem Calciumbisulfitverfahren arbeitenden Zellstoffabrik, die ausschließlich Nadelholz (Fichte, Tanne) verarbeitete, wurden täglich insgesamt 2500 m³ Sulfitablauge in zwei parallel betriebenen, gemischt geschalteten Eindampfanlagen auf ca. 53 % eingedampft. In der einen Eindampfanlage hatten die einzelnen Stufen Reisezeiten von etwa 16 Stunden, gefolgt von 8 Stunden Spülzeit, in der anderen Eindampfanlage lagen die Reisezeiten - aufgrund insgesamt anderer Betriebsweise - um 60 Stunden mit anschließend 12 Stunden Spülzeit. Im Monat wurden 30 bis 40 t Salpetersäure für die Spülung verbraucht.In a cellulose factory working according to the calcium bisulfite process, which only processed softwood (spruce, fir), a total of 2500 m³ of sulfite waste liquor were evaporated to approx. 53% in two parallel, mixed evaporation plants. In one evaporation plant, the individual stages had travel times of about 16 hours, followed by 8 hours of rinsing time, in the other evaporation plant the travel times were - due to a different operating mode overall - around 60 hours with a subsequent 12 hours rinsing time. 30 to 40 tons of nitric acid were used for the rinse per month.
Nach Umstellung beider Anlagen auf das Verfahren der Erfindung wurden in der ersten Eindampfanlage in der Eingangsstufe 5 bis 6 ppm niedermolekulare Polyacrylsäure (MG ca. 600) als ca. 24 %ige wäßrige Lösung und im Mittellaugenbereich 2,5 ppm eines sulfonatgruppenhaltigen Copolymerisats des Beispiels 1 jeweils als wäßrige Lösungen zudosiert. In der zweiten Eindampfanlage lagen die entsprechenden Dosierungen bei 9 bis 10 ppm bzw. bei 4 ppm.After conversion of both plants to the process of the invention, 5 to 6 ppm of low molecular weight polyacrylic acid (MW approx. 600) as approx. 24% aqueous solution and 2.5 ppm of a sulfonate group-containing copolymer of Example 1 were used in the first evaporation plant in the input stage each metered in as aqueous solutions. In the second evaporation plant, the corresponding doses were 9 to 10 ppm or 4 ppm.
Die Reisezeiten der einzelnen Stufen in beiden Anlagen konnten um etwa 50 % erhöht werden. Es bestand keine Notwendigkeit mehr mit Salpetersäure zu spülen; der spezifische Dampfverbrauch konnte um einige Prozent gesenkt werden.The travel times of the individual stages in both systems could be increased by about 50%. There was no longer a need to rinse with nitric acid; the specific steam consumption could be reduced by a few percent.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3809663 | 1988-03-23 | ||
| DE3809663A DE3809663A1 (en) | 1988-03-23 | 1988-03-23 | METHOD FOR REDUCING DEPOSITS IN EQUIPMENT FOR EVAPORATING SULFIT BLUE |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0334398A2 true EP0334398A2 (en) | 1989-09-27 |
| EP0334398A3 EP0334398A3 (en) | 1991-08-28 |
Family
ID=6350404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP19890200066 Withdrawn EP0334398A3 (en) | 1988-03-23 | 1989-01-13 | Process for reducing scaling in sulphite waste liquor evaporation plants |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4941946A (en) |
| EP (1) | EP0334398A3 (en) |
| CA (1) | CA1307878C (en) |
| DE (1) | DE3809663A1 (en) |
| FI (1) | FI890233A (en) |
| IN (1) | IN169988B (en) |
| NO (1) | NO885491L (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042555A2 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Stockhausen Gmbh & Co. Kg | Method for reducing and/or avoiding the build up of wood components |
| WO2008141121A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Nalco Company | Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators |
| EP3091123A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for increasing a solid matter content in a material, control device, installation for processing a material and paper mill |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5320757A (en) * | 1993-04-05 | 1994-06-14 | Betz Laboratories, Inc. | Method of inhibiting calcium oxalate scale deposition |
| DE19529052C1 (en) * | 1995-07-31 | 1996-10-02 | Grace W R & Co | Inhibiting deposits in evaporative concn. of sulphite process black liquor |
| US6310031B1 (en) | 1999-11-30 | 2001-10-30 | Amway Corporation | Method of inhibiting soil redeposition |
| SE529386C2 (en) * | 2006-11-07 | 2007-07-24 | Metso Power Ab | Evaporating method for hot black liquor obtained from digestion process during production of cellulose pulp, involves cooling hot black liquor by heat exchange with black liquor partially evaporated in evaporation stage in evaporation line |
| CN108404438B (en) * | 2018-02-06 | 2021-03-16 | 刘小亮 | Improved natural external circulation triple-effect vacuum continuous evaporation tank |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516910A (en) * | 1967-05-12 | 1970-06-23 | Grace W R & Co | Removing and inhibiting scale in black liquor evaporators |
| US4263092A (en) * | 1979-08-16 | 1981-04-21 | Betz Laboratories, Inc. | Method for treating black liquor using acrylic acid polymer |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1218952A (en) * | 1967-04-21 | 1971-01-13 | Grace W R & Co | Treatment of saline water to inhibit scale formation |
| US4288327A (en) * | 1975-09-08 | 1981-09-08 | Betz Laboratories, Inc. | Copolymers for the control of the formation and deposition of materials in aqueous mediums |
| JPS5355490A (en) * | 1976-10-29 | 1978-05-19 | Kurita Water Ind Ltd | Scale inhibitor for sulfite pulp red liquor evaporator |
| US4262092A (en) * | 1979-05-08 | 1981-04-14 | Ethyl Corporation | Process for producing N-acyl-D-phenylalanine ester |
| US4255309A (en) * | 1979-08-16 | 1981-03-10 | Betz Laboratories, Inc. | Polyacrylic acids and methyl vinyl ether/maleic anhydride copolymers as soft scale inhibitors |
| US4282178A (en) * | 1979-11-15 | 1981-08-04 | Vulcan Materials Company | Use of hydrazine compounds as corrosion inhibitors in caustic solutions |
| GB2181735A (en) * | 1985-10-16 | 1987-04-29 | Kao Corp | Maleic acid polymer for use as scale inhibitor |
-
1988
- 1988-03-23 DE DE3809663A patent/DE3809663A1/en not_active Ceased
- 1988-06-20 IN IN502/CAL/88A patent/IN169988B/en unknown
- 1988-12-07 CA CA000585231A patent/CA1307878C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-09 NO NO88885491A patent/NO885491L/en unknown
-
1989
- 1989-01-13 EP EP19890200066 patent/EP0334398A3/en not_active Withdrawn
- 1989-01-17 FI FI890233A patent/FI890233A/en not_active Application Discontinuation
- 1989-02-06 US US07/307,679 patent/US4941946A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3516910A (en) * | 1967-05-12 | 1970-06-23 | Grace W R & Co | Removing and inhibiting scale in black liquor evaporators |
| US4263092A (en) * | 1979-08-16 | 1981-04-21 | Betz Laboratories, Inc. | Method for treating black liquor using acrylic acid polymer |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001042555A2 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Stockhausen Gmbh & Co. Kg | Method for reducing and/or avoiding the build up of wood components |
| WO2001042555A3 (en) * | 1999-12-10 | 2001-12-06 | Stockhausen Chem Fab Gmbh | Method for reducing and/or avoiding the build up of wood components |
| WO2008141121A1 (en) | 2007-05-10 | 2008-11-20 | Nalco Company | Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators |
| AU2008251506B2 (en) * | 2007-05-10 | 2012-07-19 | Nalco Company | Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators |
| RU2493310C2 (en) * | 2007-05-10 | 2013-09-20 | Налко Компани | Method of monitoring and inhibition of sediment formation in evaporator and concentrator of pulp plant |
| KR101476165B1 (en) * | 2007-05-10 | 2014-12-24 | 날코 컴퍼니 | Method of monitoring and inhibiting scale deposition in pulp mill evaporators and concentrators |
| EP3091123A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for increasing a solid matter content in a material, control device, installation for processing a material and paper mill |
| WO2016180627A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-17 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and device for increasing a solids content in a raw material, control device, system for processing a raw material, and paper mill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI890233A (en) | 1989-09-24 |
| DE3809663A1 (en) | 1989-10-12 |
| NO885491D0 (en) | 1988-12-09 |
| FI890233A0 (en) | 1989-01-17 |
| NO885491L (en) | 1989-09-25 |
| CA1307878C (en) | 1992-09-29 |
| EP0334398A3 (en) | 1991-08-28 |
| US4941946A (en) | 1990-07-17 |
| IN169988B (en) | 1992-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0291494A2 (en) | Combined process for the thermal and chemical treatment of lignocellulose-containing biomasses and for the production of furfural | |
| DE69106594T2 (en) | Manufacture of citric acid. | |
| DE2610682A1 (en) | METHOD OF REMOVING VOLATILE ORGANIC COMPONENTS FROM SULPHITE DEGRAD | |
| EP0334398A2 (en) | Process for reducing scaling in sulphite waste liquor evaporation plants | |
| AT401071B (en) | METHOD FOR THICKENING EXHAUST LIQUIDS AND RECOVERY OF COOKING CHEMICALS IN THE PRODUCTION OF CELLULAR | |
| EP0005270A1 (en) | Separation of sulfur dioxide from waste waters and on occasion from waste gases | |
| EP0291495B1 (en) | Combined process for the thermal and chemical treatment of lignocellulose-containing biomasses and for the production of furfural | |
| DE2046944A1 (en) | Process for the production of cellulose pulp | |
| DE1300528B (en) | Process and device for the continuous production of phosphoric acid | |
| DE1517232A1 (en) | Process for treating pulp waste liquor | |
| DE3619086A1 (en) | Process for desalting aqueous solutions, apparatus for carrying out the same and use thereof | |
| EP0593744B1 (en) | Process for the recovery of processing chemicals from the black liquor in the production of cellulose by organo-solvent processes | |
| DE3742838A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING TITANIUM DIOXIDE PIGMENTS | |
| DE967724C (en) | Process for the treatment of the waste liquors resulting from the digestion of cellulosic materials | |
| DE396284C (en) | Process for opening up wood or plant stems for the purpose of obtaining cellulose or staple fibers | |
| EP0124507B1 (en) | Process for obtaining furfural from spent acid liquors in the production of cellulose, and apparatus for carrying out said process | |
| DE3142216C2 (en) | ||
| CH501053A (en) | Process for the chemical breakdown of wood or related materials by saccharification of the hemicellulose by means of pressure percolation with dilute acids in percolators with a lower filter cone, as well as for the further processing of the sugar solutions obtained with simultaneous production of lignin or α-cellulose as by-products, and device for carrying out the process and use of the lignin residue | |
| EP0054778A2 (en) | Process for preparing an anion exchanger, and its use | |
| EP3799599B1 (en) | Device and method for neutralizing an ammonium sulphate solution | |
| EP0227978B1 (en) | Separation of ammonia from a sodium solution by means of distillation | |
| DE2328450C2 (en) | Process for the production of pure crystallized xylose | |
| EP0736119B1 (en) | Process for extracting pure, coarse grain silicic acid crystals | |
| AT390973B (en) | METHOD FOR THE RECOVERY, IN PARTICULAR DIGESTION, OF VALUABLES | |
| DE663441C (en) | Process for the production of pulp from wood |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A2 Designated state(s): AT CH DE LI SE |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: GRACE SERVICE CHEMICALS GMBH |
|
| PUAL | Search report despatched |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A3 Designated state(s): AT CH DE LI SE |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19911218 |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19921202 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
| 18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19940104 |