SE466551B - Foerfarande foer aatervinning av avlutarna fraan kokning och blekning av cellulosa - Google Patents

Description

466 551 2 blekningskemikalie för att ett tillfredsställande blek- ningsresultat skall uppnås.

Allmänt kan man konstatera, att i drift befintlig industri som framställer blekt sulfatcellulosa, i detta nu på ett från miljövårdssynpunkt sett otillfredsställande sätt tillvaratar vid blekning bildade organiska klorföreningar.

Detta beror på brister i för ändamålet avsedda förfaranden och på det, att dessa förfaranden är komplicerade, vilket närmast beror på de vid blekningen nyttjade klorföreningarna, deras framställning och på den speciella krav som användandet av klor ställer på valet av material.

Man känner till vissa förfaranden för överföring av avlut från blekningen.till kokkemikaliekretsloppet. I dylika slutna system tenderar Cl-halten att stiga vilket förorsakar bl.a. att anläggningarna korroderar, om Cl-föreningarna ej avskiljs.

Avlägsnandet av natriumklorid ur slutna sulfatcellulosa- processer har beskrivits bl.a. i US-patentpublikationerna 3 698 995, 3 746 612 och 3 909 344. Effektiviteten hos dessa förfaranden är emellertid begränsad, genom att de kräver mycket ånga för indunstning, och genom att investeringskostnaderna blir höga.

Dessutom har man i ZA-patentpublikationen 83/7742 (motsvarar FI-utläggningsskrift 67732) presenterat ett förfarande, där Cl- koncentrationen kan sänkas genom att man från grönluten avskilj er natriumklorid. Det presenterade förfarandet möjliggör ett avskiljande av natriumklorid vid en hög separationsgrad för klorid, varvid kloridseparationen föregås av en separation av sulfid i form av svavelväte. En nackdel hos det presenterade förfarandet är emellertid den, att det avskiljda svavelvätet senare absorberas tillbaka i soda- eller hydroxidlösningen, vilket medför ett behov av att ytterligare kausticera. 3 466 551 3 En avsikt med föreliggande uppfinning är sålunda att åstadkomma ett allt effektivare förfarande för återvinning av kemikalier ur avlutarna från kokning och blekning av cellulosa, och alldeles speciellt ur sådan grönlut som erhållits genom förbränning av från sulfatkok härrörande svartlut samt av klorhaltig bleklösning, och att regenerera dessa kemikalier så, att de lämpar sig för återanvändning som kok- och blek- ningskemikalier.

Förfarandet enligt uppfinningen möjliggör en hög natriumklorid- separation ur grönlut, till en nivå som motsvarar nivån hos ZA- 83/7742, men utan att avskiljt svavelväte återabsorberas i processen, vilket minskar behovet av kausticering, minskar apparaturen och som förenklar separationen av natriumklorid.

Vid framställning av blekt cellulosa enigt förfarandet enligt uppfinningen, kan man förutom att helt tillvarata avlutarna från kokning och blekning, även regenerera de kemikalier som ingår i avlutarna för återanvändning som kok- och bleknings- kemikalier, utan att ett behov att avlägsna svavel-, natrium-, och klorkemikalier av kemikaliebalansorsaker skulle uppkomma.

De huvudsakliga kännetecknen för uppfinningen framgår ur vidstående patentkrav.

I förfarandet enligt föreliggande uppfinning förbränns svavelvätet till S02; en del av SOf- gaserna leds till IQSCQ- framställning, och produceradIgSO4används för framställning av C102; resten av S0f- gaserna leds till framställningen av CIC5; den strippade lösningen som innehåller Nagïg kausticeras och denkausticeradestrippadelösningenindunstningskristalliseras för separering av Na2CO, och NaZSOÜ Na2C03- och Na2S04- kristallisationens moderlösning indunstningskristalliseras för bildande av kristallin NaCl; NaCl- kristallerna avskiljs och tvättas om så önskas, varvid tvättlösningen leds till kausticeringen av den strippade lösningen; NaC1 används för framställning av NaClO3 som används för framställning av C10, som används för blekning av fibermassan; NaCl-indunstnings- 466 551 4 kristallisationens moderlösning, som huvudsakligen innehåller NaOH, används som det NaOH som behövs för blekning av fibermassan och överskottet används företrädesvis för att sänka svavel- och kloridhalten i den i kokningen använda lösningen.

Enligt en fördelaktig utföringsform av föreliggande uppfinning avskiljer man huvuddelen av de fasta partiklar, som ingår i de rökgaser som uppkommit vid förbränning av avluten varefter de avskiljda partiklarna återbördas till avlutsförbränningen.

Rökgaserna, i vilka det härefter ingår en lägre halt av fasta partiklar, tvättas sedan för bildande av en sur Cl-haltig lösning. Denna lösning avskiljs och neutraliseras med den CaCO3 som fås vid kausticeringen av den strippade lösningen.

Rökgaserna som härefter har en lägre Cl-halt tvättas sedan med en natriumkarbonathaltig lösning, som är framställd av natriumkarbonat som genom indunstningskristallisation avskiljts ur den kausticerade strippade lösningen. Den från detta tvättsteg erhållna SOfha1tiga lösningen återförs i processen i och för kausticering tillsammans med den grönlut av vilken koklösníngen skall framställas. Rökgaserna, vilkas Cl- och SOf- halt har sänkts, används som COfkälla vid ovannämnda karbonerings- och förkarboneringsreaktioner.

Gaserna som bildas vid. ovannämnda Igsqpframställning leds fördelaktigt vidare för framställning av S0fNatten, och det framställda SQfwattnet används sedan vid blekningen som surgörare av massa.

Den vid förbränningen av avluten erhållna smältan kan t.ex. lösas i de vattenlösningar som fåtts vid indunstningskristalli- sationerna av den kausticerade strippade lösningen.

I enlighet med uppfinningen löses smältan som erhållits vid förbränning av från kokningen av cellulosamaterial härrörande avlut, kloridhaltig bleklösning och biprodukter från klordioxidframställningen för att.bilda grönlut, som innehåller rikligt med sulfid och klorid. Denna grönlut uppdelas i två strömmar, av vilka den ena kausticeras i den första kaustice- 466 551 ringsanordningen för bildande av vitlut, som leds tillbaka till kokningsskedet. Enligt uppfinningen avskiljs den i den andra grönlutsströmmen ingående sulfiden som svavelväte, som vidare förbränns till svaveldioxid, som används till framställning av klordioxid och till surgörning av massan vid blekningsskedet.

Den klorid som ingår' i denna andra grönlutsström avskiljs återigen i form av natriumklorid, varur man sedan elek- trolytiskt framställer natriumklorat som används till framställning av klordioxid. Sålunda transformeras den i den andra grönlutsströmmen ingående sulfiden och kloriden till vid blekning användbara kemikalier.

Enligt förfarandet enligt uppfinningen regenereras de i avlutarna från kokning och blekning ingående kemikalierna för att återanvändas som kok- och blekningskemikalier och tack vare kemikaliekretsloppet enligt uppfinningen uppkommer det ej något behov av att av kemikaliebalansskäl avlägsna svavel-, natrium- och klorkemikalier.

Kemikalieförluster kan kompenseras genom att i processen som ersättningskemikalier inmata natriumsulfat, natriumklorid samt svavel.

I det följande beskrivs uppfinningen närmare genom att medelst exempel hänvisa till bifogade figur, som visar ett process- schema för tillämpning av förfarandet enligt uppfinningen.

Exempel Man kokar träflis (1), 90,9 t/h, med en koklösning (62) som innehåller 13560 kg NaOH/h och 5700 kg Nafi/h samt kemikalier totalt 15112 kg Na/h, zszs kg s/h och 2780 kg cl/h.

Man erhåller cellulosamaterial (3), 42,1 t/h, från vilket avluten avskiljs och massan tvättas (2) med neutraliserad avlut (4), som härrör sig från blekningen av fibermassan och som innehåller 2510 kg organiskt material/h, 1420 kg Na/h, 96 kg S/h och 592 kg Cl/h. Den avskiljda avluten (6), som innehåller 50290 kg organiskt material/h, 16136 kg Na/h, 2844 kg S/h och 466 551 3292 kg Cl/h, koncentreras genom indunstning och den koncentrerade avluten förenas med en vid klordioxid- framställningen (7) uppkommande biprodukt (8) som innehåller 440 kg Na/h, 380 kg S/h och 88 kg Cl/h.

Avluten (9) förbränns (10) tillsammans med make up NaqS04 (70), 260 kg/h, för bildande av smälta och rökgaser (11). Ur rökgaserna avskiljs huvuddelen av de :i dem ingående fasta partiklarna som härefter återförs till avlutsförbränningen. De rökgaser (11), som har minskad halt av fasta partiklar och som innehåller 16 kg Na/h, 200 kg S/h och 172 kg Cl/h tvättas (12) för framställning och separeríng av en sur Cl-haltíg lösning (13), som innehåller 14 kg Na/h, 20 kg S/h och 160 kg Cl/h.

Rökgasera (14), vars Cl-halt har minskats och som innehåller 2 kg Na/h, 180 kg S/h och 12 kg Cl/h, tvättas (68) för framställning av en S02-haltig lösning (15) som innehåller 320 kg Na/h, 200 kg S/h och 12 kg Cl/h, genom att i tvättningsskedet tillsätta natriumkarbonathaltig lösning (16), som innehåller 320 kg Na/h, 40 kg S/h och 12 Cl/h.

Den genom förbränning av avlut erhållna smältan som innehåller 16640 kg Na/h, 3084 kg S/h och 3208 Cl/h löses för bildande av en koncentrerad 186 kg Na20/m3 grönlut (18) med hög sulfid- och kloridhalt.

En del av den koncentrerade grönluten (19), 19,1 :Ü/h, som innehåller 2634 kg Na/n, 4as kg s/h och sos kg ci/h kiarnas (20) och den klarnade grönluten (21) behandlas (22) med rökgaserna (23), 2100 n? n/h, för framställning av en förkarbonerad lösning (24) som innehåller 763 kg/h NaHS. Den förkarbonerade grönluten behandlas (25) med en lösning (26) som innehåller NaHCOy 2990 kg/h, varvid man strippar lösningen på svavelväte (28), 463 kg/h, med ånga (27) som producerats genom att komprimera ånga som fås från indunstningskristallisationen (51). Denlgs-haltiga ångan (28) leds som uppvärmningsånga till kristallistionssteget (51) och koncentrerad 155 leds till- sammans med make up -svavel (71), 20 kg S/h, för förbränning (29) till S02 (30) 912 kg/h.

*V1 466 551 7 SOfgasen avkyls (31) och en del, 304 kg S0¶h, av den avkylda SQfgasen (32) leds vidare för framställning (34) till IQSO4 (33) medan de här avgående gaserna (35), 152 kg SO¶h, leds vidare för framställning (37) till SO;-vatten (36).

Resten av SOZ-gasen (38), 608 kg SOZ/h, leds till framställningen (7) av C102 (39).

FramställdI§S04(33), 233 kg/h, används till Cløfframställning och SOZ-vattnet (36) ,' 152 kg SOZ/h, används vid blekningen (5) till surgörning av massan.

För svavelväteseparationen (25) behövligt NaHC03 (26) framställs genom att behandla (41)i den vid svavelväte- separationen erhållna sodalösningen (42), 1800 kg Nagïh/h, med till 4s°c avkylda (43) rökgaser (44), zsooo nfi n/h.

Resten av den strippade lösningen (45) som innehåller 2634 kg Na/h, 52 kg S/h och 508 kg Cl/h, kausticeras (46) med CaO (49), 2785 kg CaO/h, som erhålls vid förbränning (48) av CaC0,(47).

Den kausticerade strippade lösningen (50), 20,21f/h, indunst- ningskristalliseras (51) genom att avdunsta vatten, 13,1 t/h, för separering (16) av Na2C0, och Na2S04. 7,1 ma/h av moderlösningen (52) till Na2C03, Na2SO4-kristalli- sationen indunstningskristalliseras (53) genom att avdunsta vatten, 5,8 t/h, för framställning (54) av kristallin NaCl t.ex. genom att komprimera avdunstad vattenånga och genom att använda den komprimerade ångan som uppvärmningsånga.

NaCl-kristallerna separeras och tvättas (55) och.tvätt1ösningen (56) leds till kausticeringsskedet (46) för den strippade lösningen.

Den av de tvättade NaCl-kristallerna framställda lösningen (57), 778 kg NaCl/h, leds tillsammans med make up NaCl (72), 336 kg NaCl/h, till NaClO;-framställningen (58) och producerad NaCl03 (59), 2028 kg/h, används till framställning (7) av vid blekningen (5) av cellulosamaterial (40) behövligt C102 (39), 11220 kg/h.

NaCl-indunstningskristallisationens (53) moderlösning som huvudsakligen innehåller NaOH används som det NaOH (60) som behövs för blekning (5) av massa (40) och vilken moderlösning innehåller 1456 kg Na/h, 8 kg S/h och 16 kg Cl/h, och ett 466 551 8 överskott (61) som innehåller 552 kg Na/h, 4 kg S/h och 16 kg Cl/h, används till att sänka svavel- och kloridhalten i den i kokningen (2) använda lösningen (62). En del av' den från blekningen härrörande alkaliska avluten (63), som innehåller 232 kg Na/h, 28 kg S/h och 52 kg Cl/h används till att minska tätheten hos den till kausticeringen (65) gående grönluten (64) och hos den som koklösning använda alkaliska lösningen (61).

En del av från kausticeringen erhållet CaC03 (66), 154 kg/h, används till att neutralisera (67) den HCl-haltiga lösningen (13). För att minska CIL5-behovet vid blekningen används syre, 200 kg/h. Den blekta massan (40), 40 t/h, används till olika ändamål.

Claims (9)

466 551 Patentkrav

1. Förfarande för återvinning av avlutarna från kokning och blekning av cellulosa och regenerering av de däri ingående ke- mikalierna för återanvändning som kok- och blekningskemikalier, i ett sådant cellulosakoknings- och blekningsförfarande där fi- beraktigt cellulosamaterial (1) kokas med koklösning (62); den i kokningsskedet (2) bildade fibermassan (3) avskiljs, tvättas med avlut (4) , som härrör sig från blekningen (5) av fibermas- san, och bleks (5) med klordioxid (39) och eventuellt med en eller flera klorfria blekningskemikalier (69) för att bilda blekt cellulosamassa (40); de vid kokningen och tvättningen erhållna lösningarna (6) koncentreras och förbränns (10) till- sammans med en vid klordioxidframställningen (7) uppkommande biprodukt (8) för bildande av smälta och rökgaser ( 11) ; den vid förbränningen (10) erhållna smältan löses för bildande av en koncentrerad grönlut (18) med hög sulfid- och kloridhalt; en del (64) av grönluten kausticeras (65) och leds in i kokningen (2) av cellulosamaterial; resten (19) av den koncentrerade grönluten klarnas (20) och klarnad grönlut (21) behandlas (22) med rökgaser (23) för bildande av en NaHS-innehållande förkar- bonerad lösning (24) ; och den förkarbonerade grönluten (24) behandlas (25) med en lösning (26) som innehåller NaHCO3 och lösningen strippas på svavelväte (28) , vilken NaHCO3-innehållan- de lösning (26) har framställts genom att behandla (41) vid svavelväteseparationen erhållen sodalösning (42) med avkylda (43) rökgaser (44);kännetecknat därav, att svavelvätet (28) förbränns (29) till S02 (30); en del (32) av SOZ-gaserna leds till H2SO4-framställning (34) , och producerad H2SO4 (33) används för framställning (7), av C102; resten (38) av SOZ-gaserna leds till framställningen (7) av C102 (39); den strippade lösningen (45) som innehåller Na2CO, kausticeras (46) och den kausticerade strippade lösningen (50) indunstningskris- talliseras (51) för separering av Na2CO3 och Nazsü, (16); Na2CO3- och Na2SO4-kristallisationens moderlösning (52) indunstnings- kristalliseras (53) för bildande av kristallin NaCl (54); NaCl- 466 551 10 kristallerna avskiljs och tvättas (55) om så önskas, varvid tvättlösningen (56) leds till kausticeringen (46) av den strip- pade lösningen (45); NaCl används för framställning av NaCl03 (59) som används för framställning av Cl02(39) som används för blekning (5) av fibermassan (3); och NaC1-indunstningskristal- lisationens (53) moderlösning, som huvudsakligen innehåller NaOH, används som det NaOH (60) som behövs för blekning (5) av fibermassan (3) och överskottet (61) används företrädesvis för att sänka svavel- och kloridhalten i den i kokningen (2) använ- da lösningen (62).

2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att man ur de vid förbränningen (10) av avlut bildade rökgaserna (11) avskiljer huvuddelen av de i dem ingå- ende fasta partiklarna som härefter återförs till avlutsför- bränningen (10).

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e- t e c k n a t d ä r a v, att rökgaserna (11) tvättas (12) för minskning av Cl-halten, och att de rökgaser (14) vars Cl-halt har minskats, tvättas (68) med en lösning (16) som innehåller natriumkarbonat, vilken lösning (16) härrör sig från genom in- dunstningskristallisation (51) av den kausticerade strippade lösningen avskiljd natriumkarbonat, varvid.man erhåller en lös- ning (15) som innehåller SO,

4. Förfarande enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att den vid tvättningen (12) av rökgaserna bildade sura Cl-haltiga lösningen (13) avskiljs och neutralise- ras (67) med CaC0, som erhålls vid kausticering (46) av den strippade lösningen.

5. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att vid deIfiSQpframställningen avgående ga- serna (35) leds vidare för framställning (37) till S0;-vatten och att framställt SO;-vatten (36) leds till blekningsskedet (5) för att surgöra massan. 466 551 ll

6. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att den vid avlutsförbränningen (10) erhållna smältan löses i de vattenlösningar (17) som erhållits vid in- dunstningskristallisationerna av' den 'kausticerade strippade lösningen.

7. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man i processen som make up-kemikalier tillsätter natriumsulfat (70), elementärt svavel (71) och natriumklorid (72).

8. Förfarande enligt patentkravet 7, k ä n n e t e c k- n a t d ä r a v, att natriumsulfatet (70) inmatas i avlutsför- bränningen (10), det elementära svavlet i svavelväteförbrän- ningen (29) och natriumkloriden (72) i natriumkloratframställ- ningen (58).

9. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att en del (63) av den al- kaliska avluten från blekningen används för att sänka tätheten hos den till kausticeringen (65) gående koncentrerade grönluten (64) och/eller hos den som koklösning använda moderlösningen (61).