NO118473B

NO118473B -

Info

Publication number: NO118473B
Application number: NO151249A
Authority: NO
Inventors: E Venemark
Original assignee: Mo Och Domsjoe Ab
Priority date: 1962-12-17
Filing date: 1963-12-14
Publication date: 1969-12-29
Also published as: US3331733A; FI40604B

Description

Fremgangsmåte for tilberedning av en polysulfidholdig koke-

væske for fremstilling av cellulose ifølge sulfatmetoden.

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for tilberedning av en polysulfidholdig kokevæske for fremstilling av cellulose ifølge sulfatmetoden.

Metoder til med kulldioksyd å avdrive og gjenvinne svovelhydrogen fra sulfidholdige oppløsninger er tidligere kjent, f.eks. fra tysk patent nr. I.O92.76O og norsk patent nr. 91.612,

og disse har til formål å fremstille kokesyre egnet for cellulose-fremstilling i henhold til sulfittmetoden. Herved forbrennes svovelhydrogenet til svoveldioksyd, som deretter anvendes for fremstilling av natriumbisulfitt- og natriumsulfittoppløsninger anvendbare som kokesyrer ved sulfittkoking. For regenerering av karbondioksyd fra karbonat- eller hydrogenkarbonatoppløsningen anvendes ved disse frem-

gangsmåter natriumbisulfitt eller svoveldioksyd. I en sulfatfabrikk er imidlertid disse metoder ikke anvendbare, da man der arbeider med alkalisk kokevæske inneholdende svovel, hovedsakelig i form av sulfid, hydrogensulfid eller polysulfid. Oksydasjon av svovelhydrogen til svoveldioksyd kan derfor ikke tolereres. I henhold til foreliggende oppfinnelse oksyderes svovelhydrogenet til elementært svovel for anvendelse ved beredning av polysulfidhoIdig kokevæske og karbondioksydbalansen opprettholdes ved avdrivning med damp i avdrivningskolonnen.

Ved fremstilling av sulfatcellulose er det av økonomiske grunner nødvendig å gjenvinne det anvendte alkali. Ved koking med høyt innhold av polysulfid er det dessuten nødvendig på en eller annen måte å fjerne en del av den sirkulerende luts sulfid, således at en del av den ved svartlutens brenning dannede NagS overføres til fritt svovel som på nytt anvendes for tilberedning av natriumpolysulfid. Ved kokingen omsettes nemlig størstedelen av polysulfidsvovelet

til sulfid og tiosulfat og gjenfinnes bortsett fra tap hovedsakelig som sulfid i den smelte som dannes ved forbrenningen av den inn-dampede gjenværende sVartlut.

Det er.hensiktsmessig å bearbeide grønnluten som er

den oppløsning av natriumsulfid, natriumkarbonat og mindre mengder andre natriumsalter som fåes ved oppløsning av smeiten fra forbrenningen av svartlut. En av fremgangsmåtene er å innføre kullsyre i grønnluten, hvorved det fåes svovelhydrogen som deretter overføres til svovel. Selv om man på en eller annen måte anriket sulfiden i den grønnlut som bearbeides, medgår det for utdrivningen av HgS en stor mengde karbondioksyd. En del av denne forbrukes for å overføre karbonatet og sulfidet i oppløsningen til natriumhydrogenkarbonat og natriumhydrogensulfid. Denne omsetning kan, hvis det anvendes hensiktsmessig apparatur drives meget langt uten at svovelhydrogenet avgår. Ved omsetningen er det fordelaktig å anvende en karbon-dioksydgass med høyt kullsyreinnhold og lav pris. Kulldioksydgassens oksygeninnhold bør være så, lav som mulig da sulfidoppløsninger lett oksyderes av oksygen og dette skjer med større hastighet jo lavere oppløsningens alkalitet er.

En sulfatfabrikk har ingen kilde for slik kullsyre. Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til å gjenvinne den ved avdrivningen anvendte karbondioksyd i bortsett fra svovelhydrogen ren form.

Oppfinnelsen vedrører altså en fremgangsmåte for tilberedning av en polysulfidholdig kokevæske for fremstilling av cellulose ifølge sulfatmetoden, idet fremgangsmåten erkarakterisertved en kombinasjon av i og for seg kjente trekk, nemlig at karbondioksyd anvendes for avdrivning av svovelhydrogen fra en natriumsulfidholdig grønnlut, som er tilberedt gjennom oppløsning av en smelte som er dannet ved forbrenning av svartlut fra sulfatprosessen for oppnåelse av en avdrevet gassblanding inneholdende svovelhydrogen og karbondioksyd, at størstedelen av svovelhydrogenet i den avdrevne gassblanding partielt oksyderes til elementært svovel ved anvendelse av oksygengass eller med oksygen anriket luft som oksydasjonsmiddel, at svovel overføres til natriumpolysulfid under anvendelse av natriumpolysulfider for tilberedning av en polysulfidholdig kokevæske for sulfatmetoden og at den karbondioksydholdige restgassblanding fra svovelhydrogenforbrenningen dels resirkuleres for avdrivning av ytterligere svovelhydrogen fra grønnluten, dels hvis nødvendig også anvendes til forbehandling av oppløsningen for sulfidEts overføring til hydrogenkarbonat og hydrogensulfid. Eksempel.

En fabrikk tilvirket pr. time 20 tonn sulfatmasse kokt med lut inneholdende " JO kg polysulfidsvovel pr. tonn masse og eventuelt annen sulfatmasse. Den gjennom oppløsning av smeiten fra svartlutforbrenningen dannede grønnlut forbehandles først i en be-holder med en karbondioksydholdig overskuddsgass dannet på den nedenfor beskrevne måte. Overskuddsgassen ble herved befridd for svovelhydrogen og hoveddelen av kulldioksydet og fikk deretter avgå ut i luften. Den forbehandlede grønnlut inneholdt 60 g Na20 som natriumhydrogensulfid og 60 g Na20 som natriumhydrogenkarbonat samt 8 g Na20 som andre natriumsalter, alt beregnet pr. liter oppløsning, samt hadde en temperatur på 70°C. Den behandlede oppløsning ble ført til en kolonne, hvor den ble behandlet trinnvis i motstrøm med en gass fremstilt på nedenfor angitte måte og bestående av ca. 1 volumprosent svovelhydrogen, 95 volumprosent karbondioksyd og 4 volumprosent indifferente gasser. 0,8 vs? pr. minutt av oppløsningen ble behandlet. Den fra kolonnen utgående oppløsning hadde deretter avdrevet karbondioksyd med damp en'bruttosammensetning som svarte til 5 S Na20 som natriumhydrogensulfid, 40 g Na20 som natriumhydrogenkarbonat og 75 g Na20 som natriumkarbonat, alt pr. liter, samt en temperatur på 100°C oppnådd ved oppvarmning i forbindelse med avdrivningen. Fra den til kolonnen inngående oppløsning ble det pr. minutt avdrevet 25 kg svovelhydrogen idet den avgående gass var omtrent mettet med vanndamp. Den fra kolonnene avgående gass ble avkjølet således at hoveddelen av vanninnholdet ble avkjølt og blandet med gass på nedenfor angitte måte dannet fra gassovnene, således at det resulterende svovelhydrogeninnhold ble hensiktsmessig for forbrenning i disse. Etter foroppvarmning som til en stor del skjedde ved varmeutveksling mellom og etter trinnene i den følgende Claus-prosess, ble svovelhydrogenet forbrent i gassovnene i tre trinn, med pr. minutt 11 kg oksygengass inneholdende 98 volumprosent oksygen og 2 volumprosent indifferente gasser i serie med oksygengasstilset-ningen fordelt på trinnene og avkjøling mellom den. Etter forbrenningen ble gassen avkjølt og svovel adskilt på vanlig måte.

Etter svovelhydrogenadskillelsen og ytterligere avkjøling for ad-skillelse av vann og eventuelt små mengder svoveloksyder tilbake-førtes hoveddelen av gassen som inneholdt ca. 1 volumprosent svovelhydrogen og meget lavt innhold av svoveloksyder til svovelhydrogen-avdrivningen og til fortynning før Clausovnene. Resterende gass ble anvendt ved. forbehandlingen av grønnluten på ovenfor angitte måte.

Ved starting av prosessen kan man anvende ren kullsyre fra lager eller fremstillet på vanlig måte eller også kjøre anlegget med kalkovnsgass og reduserende omsetninger og mengder således at det litt etter litt oppbygges ren kullsyre.

Den her beskrevne arbeidsmåte for partiell oksydasjon av svovelhydrogen med teknisk oksygengass og sirkulasjon av kullsyren mellom oksydasjonsapparatet og avdriveren er ikke begrenset til anvendelse av Clausovnen, men kan også anvendes ved andre oksyda-sjonsapparater eller fremgangsmåter.

På tegningen er det vist skjematisk et arbeidsskjema for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

I Clausovnene 1, 2 og 3 innføres en blanding av oksygengass og svovelhydrogenkarbondioksyd-gassblanding som via varmeveksleren 4 uttas fra toppen av avdriverkolonnen 5* Grønnlut innføres via ledningen 10 i forkarbonatiseringskaret 6, som via ledningen 11 tilføres lawerdig C02fra eksempelvis forbrennings-gasser dannet ved forbrenning av svartlut. Den forkarbonatiserte oppløsning innføres i avdrivningskolonnens topp via ledningen 12. Karbondioksyd fra Clausovnene innføres i avdriverkolonnens midtre gjennom ledningen 9. Damp for oppvarmning tilføres avdriverkolonnen gjennom ledningen f. Den fra sulfid befridde karbonatoppløsning uttas ved avdriverkolonnens bunn, hvoretter den kaustiseres og anvendes for kokingsformål.

Claims

1. Fremgangsmåte for tilberedning av en polysulfidholdig kokevæske for fremstilling av cellulose ifølge sulfatmetoden, karakterisert ved en kombinasjon av i og for seg kjente trekk, nemlig at karbondioksyd anvendes for avdrivning av svovelhydrogen fra en natriumsulfidholdig grønnlut som er tilberedt gjennom oppløsning av en smelte som er dannet ved forbrenning av svartlut fra sulfatprosessen, for oppnåelse av en avdrevet gassblanding inneholdende svovelhydrogen og karbondioksyd, at største delen av svovelhydrogenet i den avdrevne gassblanding partielt oksyderes til,elementært svovel ved anvendelse av en oksygengass eller med oksygenanriket luft som oksydasjonsmiddel, at svovelet overføres til natriumpolysulfid under anvendelse av natriumpolysulfid for tilberedning av en polysulfidholdig kokevæske for sulfatmetoden og at den karbondioksydholdige restgassblanding fra svovelhydrogenforbrenningen dels resirkuleres for avdrivning av ytterligere svovelhydrogen fra grønnluten, dels hvis nødvendig også anvendes til forbehandling av oppløsningen for sulfidets overføring til hydrogenkarbonat og hydrogensulfid.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den partielle oksydasjon utføres med underskudd av oksygen, således at den dannede karbondioksyd får lavt innhold av andre oksygenholdige gasser og det svovelhydrogen som ikke har blitt om-satt tilbakeføres til avdriveren eller til forbehandlingen av opp-løsningen.

3« Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at oksydasjonen utføres i to eller flere trinn med oksygen-tilsetningen oppdelt på de forskjellige trinn og avkjøling av gassen mellom trinnene.