SE506702C2 - Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid - Google Patents
Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfidInfo
- Publication number
- SE506702C2 SE506702C2 SE9601643A SE9601643A SE506702C2 SE 506702 C2 SE506702 C2 SE 506702C2 SE 9601643 A SE9601643 A SE 9601643A SE 9601643 A SE9601643 A SE 9601643A SE 506702 C2 SE506702 C2 SE 506702C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- liquor
- pretreatment
- alkali metal
- fibrous material
- liquid
- Prior art date
Links
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
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/06—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with alkaline reacting compounds
-
- 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
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/10—Physical methods for facilitating impregnation
-
- 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
- D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
- D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
-
- 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
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
- D21C3/022—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes in presence of S-containing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
506 702 10 15 20 25 30 35 föreligger även när det gäller tillvaratagandet av över- skott av svavelväte efter impregnering.
US-3,84l,962 beskriver en metod för förbehandling av flis med en vätska, som framställes ur grönlut som råvara genom att utkristallisera och separera grönlutens inne- håll av Na2C03 för att erhålla en återstod av NaHS och Na0H som tillföres förbehandlingskärlet, till vilket även C02 tillsättes för karbonatisering och bildning av NaHCO3 och H2S in situ. Efter förbehandlingen avdrages en vätska, som innehåller rester av NaHC03 samt löst H28 och C02. Problem föreligger att finna avsättning för denna vätska. Förbehandlingsvätskan tillverkas av nyproducerad grönlut, som kräver behandling för separering av Na2CO3 och därefter tillsats av C02. Metoden begränsar vid be- handlingssteget önskvärt H28-överskott.
En begränsande faktor för att öka sulfiditeten hos vitlut hänför sig framför allt till användningen av sodapannan för återvinning av kokkemikalier och den nödvändiga kaus- ticeringen av den grönlut som framställes av smälta från sodapannan.
Genom SE-B-468 600 är det känt ett förfarande för att direkt från förgasningsreaktorn, utan att kausticering är nödvändig, framställa vitlut av hög sulfiditet, dvs. med hög halt natriumvätesulfid i förhållande till halten nat- riumhydroxid. Enligt detta förfarande återvinnes vätesul- fid ur den uttagna gasfasen från en reaktor och återföres till reaktorn för att närvara vid den termiska sönderdel- ningen av svartluten. Härigenom etableras i förgasnings- steget ett så högt partialtryck av svavelväte att jäm- viktsreaktionen Na2co3 + H25 :I Nazs + coz + H20 10 15 20 25 30 35 förskjutes så långt till höger att bildandet av Na2CO3 undertryckes. Bildad Na2S dissocieras i vatten till NaOH och NaHS. Återvinningen av svavelväte ur gasfasen sker genom att gasen får passera en gastvätt med en extern ab- sorptionskemikalie, t.ex. N-metylpyrrolidon eller metyl- dietylamin, för selektiv och regenerativ absorption av H2S. Nödvändigheten av en sådan extern kemikalie utgör en nackdel med detta förfarande och kräver dessutom ett re- genereringssteg för avdrivning av svavelvätet från ab- sorptionskemikalien. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en förbättrad förbehandling av fibermaterialet med sva- velhaltiga föreningar samt en förbättrad selektivitet vid inledningen av kokningen genom användning av en kokvätska med så hög sulfiditet som möjligt.
Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma en förbättrad förbehandling av fibermaterialet med svavel- haltiga föreningar som gör det möjligt att uppnå en totalintegrering av de olika processtegen så att kemika- lier kan återvinnas och beredas till aktiva lösningar för de olika behandlingsstegen utan att behöva utnyttja kon- ventionell kausticering och kalcinering för avdrivning av C02.
Sättet enligt uppfinningen kännetecknas av att processen även innefattar en integrerad förbehandling av fibermate- rialet i ett kärl med en vätska, vilken som reaktionskom- ponenter innehåller alkalimetallbikarbonat och alkalime- tallvätesulfid och är fri från alkalimetallhydroxid, vilken förbehandlingsvätska bringas i kontakt med fiber- materialet under trycksänkning, varvid reaktionskomponen- terna initialt genom nämnda trycksänkning och i fortsätt- ningen under inverkan av värme in situ bildar H28, C02 och alkalimetallkarbonat så att en del bildad H28 och HS' absorberas av respektive diffunderar in i fibermateria- 506 702 10 15 20 25 30 35 let, medan nämnda C02 avledes från kärlet; och att det vid nämnda förbehandling bildas en lut, som i huvudsak innehåller nämnda alkalimetallkarbonat och som avdrages från fibermaterialet.
Allmänt kan vitlut med hög sulfiditet för kokningssteget i processen enligt uppfinningen framställas genom att låta konventionell vitlut absorbera H2S-gas.
Till en andra kokningszon kan grönlut tillsättas. Det föredrages enligt uppfinningen att tillsätta en grönlut med låg sulfiditet. Uppfinningen erbjuder en fördelaktig metod att framställa en sådan lågsulfiditetsgrönlut.
Förbehandlingsvätskan kan allmänt framställas av grönlut som selektivt får absorbera H25 och, som medabsorption i mindre omfattning, C02 för erhållande av NaHCO3 och NaHS enligt följande reaktioner: NaHCO3 och NaHS: Naoa + H2s I! Naus + H20 Na2c03 + H2s 2 NaHc03 + NaHs 2Na0H + C02 ä! Na2c03 + H20 Na2co3 + C02 + H20 2 2Na1-1co3 Företrädesvis ingår även processteget återvinning av kemikalier och energi ur avlutar och gaser i processen för framställning av aktiva lutar av nämnda kemikalier för processen.
Företrädesvis ledes åtminstone en del av den avdragna alkalimetallkarbonatinnehållande luten till processens återvinning för att bringas i kontakt med vid förgasning av avlut bildad H28-innehållande bränngas för framställ- ning av en förbehandlingsvätska av nämnd sammansättning, som överföres till nämnda förbehandlingssteg. 10 15 20 25 30 35 Lfl CD 0\ ~J CD RJ Företrädesvis bildas vid nämnda förbehandling ett över- skott av HZS som ledes till processens återvinning för att närvara vid förgasning av nämnda första del av avlut vid framställning av vitlut av hög sulfiditet.
Företrädesvis förgasas en andra del av avlut, som avdra- ges från delignifierat fibermaterial i processen, för framställning av en bränngas och grönlut med làg sulfi- ditet.
Företrädesvis överföres en första del av nämnda grönlut till kokningsprocessen för att närvara i en andra kokzon.
Företrädesvis bringas en andra del av nämnda grönlut i kontakt med vid förgasning av avlut bildad H2S-inne- hàllande bränngas för framställning av en förbehand- lingsvätska av nämnd sammansättning som överföres till nämnda förbehandlingssteg.
Vitluten har en sulfiditet av över 40%, företrädesvis över 70%.
Den grönlut av konventionellt slag som användes i proces- sen har en NaHS-halt av omkring 30 g/l, räknat som NaOH, medan den grönlut med låg sulfiditet som framställes genom nämnda förgasning vid förhöjt tryck, med resulte- rande förskjuten reaktionsjämvikt, har en NaHS-halt av omkring 9-15 g/1.
Förbehandlingsvätskan innehåller NaHC03 och NaHS i en mängd som överstiger 80%, företrädesvis 90%, av kemi- kalieinnehàllet, varvid den eventuellt resterande delen i huvudsak utgöres av Na2C03.
Sättet enligt uppfinningen innebär att kemikalier för processtegen impregnering och kokning kan framställas utan behov av sodapanna och utan behov av utrustning för 506 702 10 15 20 25 30 35 kausticering och åtföljande komplicerade kalkcykel. Vid processtegen, inklusive återvinningen, bildad C02 avlägs- nas från systemet utan kalkbehandling, nämligen genom enkel avdrivning med bränngasen. Även om det föredrages att inte utnyttja konventionellt system med sodapanna och kausticering, ligger det inom ramen för uppfinningen att använda ett sådant system för återvinning av kemikalier för tillsats i kokaren.
Enligt en föredragen utföringsform är mängden förbehand- lingsvätska, som tillföres vid förbehandlingen av fiber- materialet, räknad med avseende på alkalimetallbikarbonat och alkalimetallvätesulfid, sådan att, vid rådande drift- betingelser, ett kontrollerat stort överskott av H25 bil- das under förbehandlingen och överföres till nämnda åter- vinning för att närvara vid förgasningen av avluten med ett kontrollerat, förhöjt partialtryck.
Förbehandlingsvätskan enligt uppfinningen framställes sà- ledes av recirkulerad lut huvudsakligen innehållande Na2C03 och en mindre mängd utlöst vedsubstans och med er- forderligt tillskott av grönlut med låg halt NaHS för selektiv absorption av H28. Absorptionen, som kan ske i flera steg med berörda vätskor sammanblandade eller var för sig, utformas för selektiv H2S-absorption och minsta möjliga medabsorption av C02. Kontaktanordningen för gas-vätska utformas företrädesvis i ett motströmsförlopp för förutbestämt förhållande H28-/C02-absorption och därmed ges möjlighet att styra förbehandlingsstegets pH.
För detta ändamål användes finfördelad vätska med små droppar som ger stor yta och god omblandning i gasen om- besörjes. Genom synnerligen kort kontakttid, företrädes- vis 0,1-0,01 sek. uppnås bästa selektivitet av H28 (medabsorption av C02).
Uppfinningen beskrives närmare i det följande med hänvis- ning till ritningen, där 10 15 20 25 30 35 Figur 1 schematiskt visar ett flödesschema av en process- linje för framställning av pappersmassa med totalintegre- ring av de aktuella processtegen.
Med hänvisning till figur 1 visar denna schematiskt ett flödesschema av en processlinje för framställning av pap- persmassa av cellulosahaltigt fibermaterial, särskilt ved genom totalintegrering av processtegen förbehandling, impregnering, kokning och återvinning. Om så önskas kan blekningen ingà som ett processteg i denna totalintegre- ring, varvid den avlut som förgasas vid àtervinningsste- get delvis kan utgöras av blekeriavlut, som tillföres via en ledning 27. Vid det senare driftsfallet kan vid förbe- handlingskärlet avdragen Na2CO3 utgöra råvara för bleke- riets behov av NaOH efter separat kausticering, till vil- ken nämnda Na2CO3 överföres via en ledning 28. I ett karl 1 utföres en förbehandling och i ett kärl 2 impregnering och kokning. I en första reaktor 3 och en andra reaktor 4 utföres förgasning av svartlut.
Flis matas medelst en anordning 5 till förbehandlingskär- lets topp. Temperaturen i förbehandlingskärlet är inom intervallet 70-170°C, företrädesvis inom intervallet 90-l20°C. Via en ledning 6 införes en förbehandlings- vätska i den övre delen av förbehandlingskärlet 1, vilken förbehandlingsvätska som enda reaktionskomponenter innehåller NaHCO3 och NaHS, men är fri från hydroxyl- joner, eftersom dessa skulle reagera med bildad natrium- bikarbonat pà ett för uppfinningens syften icke önskvärt sätt. Förbehandlingsvätskan i ledningen 6 har ett rela- tivt högt tryck, typiskt omkring 25 bar. I förbehand- lingskärlet 1 är trycket inom intervallet 0,5-8 bar, företrädesvis inom intervallet 1-5 bar. Dà förbehand- lingsvätskan kommer in i förbehandlingskärlet expanderar den och inledes en utveckling av gaser och bildning av karbonat genom följande reaktioner: 506 702 10 15 20 25 30 35 NaHc03 + NaHs -> H2s + Na2c03 2NaHC03 _* C02 + Na2CO3 + H20 Genom bildningen av H28 och C02 erhålles ett ungefär neutralt eller svagt surt pH i flissuspensionen. Allmänt ligger pH inom intervallet 4-8, företrädesvis 5-7.
Reaktionerna fortskrider ner genom förbehandlingskärlet 1 tills all eller i huvudsak all natriumvätesulfid och natriumbikarbonat har ombildats till Na2CO3. C02 och överskott av H25 stiger upp i kärlet och utmatas genom en ledning 7. H2S och HS' bildas således in situ och inte bara utanför utan även pà ett gynnsamt sätt inne i själva flisbitarna. En del svavelväte och HS* kommer att tränga in i flisbitarna genom absorption respektive diffusion.
Vid denna förbehandling ges följaktligen vätesulfidjonen prioritet framför hydroxyljonen, vilket är synnerligen värdefullt eftersom hydroxyljonerna har en väsentligt större benägenhet att attackera kolhydrater än lignin.
Genom att OH" hàlles tillbaka under nämnda förbehandling och HS' dessutom är selektiv mot lignin erhålles en vär- defull kvalitets- och utbyteshöjning. Uppehàllstiden för förbehandlingen är över 10 minuter, företrädesvis över 20 minuter. Den sura flisen buffras av den bildade natrium- karbonaten, som vid den höga temperaturen dissocieras med förskjuten jämvikt mot hydroxyljoner enligt följande reaktioner: Na2c03 - 2Na+ + C032' C032- + H20 t: Hc03~ + on- Vid kärlets 1 nedre parti avdrages den karbonathaltiga vätskan och matas genom en ledning 13. Den så behandlade flisen överföres via en ledning 9 från botten av kärlet 1 till toppen av kärlet 2 med hjälp av vätska som uttages vid det övre partiet av kärlet 2 och som får cirkulera 10 l5 20 25 30 35 506 792 genom en ledning 10 till bottendelen av kärlet 1. En led- ning 8 är ansluten till ledningen 10 för tillförsel av högsulfiditetsvitlut. I det övre partiet av kärlet 2 sker en impregnering av flisen med kokvätska, varefter följer en medströms kokzon, som häller koktemperatur, typiskt omkring l65°C. Vätske/vedförhållandet ligger inom konven- tionella värden och är typiskt omkring 4:1. Gasavdrag sker via en ledning 26 i toppen av kärlet 2 på konventio- nellt sätt, vilken ledning 26 ansluter sig till ledningen 7 från det första kärlet. Efter kokzonen avdrages avlut som matas genom en ledning 11 till anordningar för avspänning och indunstning (ej visade). Efter avdraget av avlut följer en andra kokzon, i vilken grönlut, dvs.
NaOH, NaHS och Na2CO3, med låg sulfiditet införes i kär- let 2 via en ledning 12 för fortsatt delignifiering av flisen i motström och vid en temperatur av omkring 160-l65°C. Vid den nedre delen av kärlet 2 finns en zon för buffring av flisen med natriumkarbonat. För detta ändamål är en ledning 14 anordnad mellan ledningen 13 och kärlet 2 för att utnyttja en del av den karbonat som erhålles vid nämnda förbehandling. Den delignifierade flisen utmatas via en ledning 15 för fortsatt behandling pà konventionellt sätt.
För återvinning av kemikalier och energi ur avlutar och gaser fràn processens olika steg och för beredning av be- handlingsvätskor av dessa kemikalier finns en anläggning, som vid den visade utföringsformen innefattar, förutom nämnda avspännings- och indunstningsanordningar, en reaktor 3 för framställning av vitlut av hög sulfiditet och en reaktor 4 för framställning av grönlut med lågt svavelinneháll. De i reaktorerna 3, 4 bildade gaserna ledes via ledningar 18 resp. 22 till kontaktanordningar 19 resp. 21 för vätska-gas (t.ex. s.k. absorber) för att bringa de H25-innehållande bränngaserna i kontakt med be- skriven lut av karbonat och med grönlut av låg sulfidi- tet. Den från kärlet 2 avdragna avluten fördelas efter 506 702 10 15 20 25 30 35 10 indunstning till högre torrhalt på förutbestämt sätt till reaktorerna 3, 4 via ledningarna 16, 17.
Den svavelväteinnehàllande gasen från kärlet 1 tillföres reaktorn 3 via ledningen 7. I reaktorn 3 förgasas svart- luten under reducerande betingelser i närvaro av H28 för bildning av en smälta av huvudsakligen Na2S och en sva- velvätehaltig bränngas. Reaktorn 3 arbetar vid ett rela- tivt lågt tryck, omkring 1,5-6 bar, företrädesvis 2-4 bar och tillförseln av H28 innebär att ett förhöjt partial- tryck för denna gas erhålles så att jämviktsreaktionen Na2CO3 + HZS 2: Na2S + C02 + H20 förskjutes åt höger, varigenom bildandet av Na2CO3 under- tryckes och bildandet av Na2S gynnas. Smältan av Na2S kyles och löses i lämplig vätska för bildning av vitlut, Na0H och NaHS, med hög sulfiditet. Den framställda vit- luten matas via ledningen 8 till botten av kärlet 1. I kontaktanordningen 19 reagerar natriumkarbonat samt grönlut med låg sulfiditet selektivt med svavelväte samt i mindre omfattning med koldioxid för bildning av en lös- ning innehållande NaHCO3 och NaHS. Denna lösning av natriumbikarbonat och natriumvätesulfid matas vid ett bestämt tryck och temperatur till förbehandlingskärlet 1 via ledningarna 25 och 6 för förbehandling av flisen såsom beskrivits ovan. En pump (ej visad) kan anordnas i ledningen 25 för att uppnå ett högre tryck om så är nödvändigt.
I reaktorn 4 förgasas svartluten under reducerande be- tingelser för framställning av en svavelhaltig bränngas, som kyles, och en smälta av Na2CO3, Na2S och NaOH, som löses och kyles i en vätska för bildning av grönlut, Na0H, NaHS och Na2C03, som utmatas via en ledning 20, och en svavelvätehaltig bränngas. Grönluten från reaktorn 4 har lägre halt av NaHS jämfört med konventionell grönlut 10 15 20 25 30 35 ll i det att resterande svavelmängd finns i bränngas som H25 på grund av rådande höga driftstryck under förgasningen.
En första del av denna grönlut ledes till kärlet 2 via en ledning 12, medan en andra del ledes till kontaktanord- ningarna 19, 21 för vätska-gas via ledningen 13 och en ledning 23 i blandning med natriumkarbonat som avdragits från kärlet 1. I dessa kontaktanordningar 19, 21 bringas den H28-haltiga gasen från reaktorerna 3 och 4 i kontakt med behandlingsvätskorna - alternativt var för sig - så att det bildas lösningar innehållande natriumbikarbonat och natriumvätesulfid. Dessa lösningar utmatas via led- ningarna 24 och 25 och förenas för att i den gemensamma ledningen 6 under högt tryck, typiskt 25 bar, samt hög temperatur ledas fram till kärlet l, i vilket en tryck- sänkning äger rum genom vätskans expansion.
Generellt är förgasningstemperaturen i reaktorerna 3, 4 inom intervallet 500-1600°C, företrädesvis 700-1300°C, och mest föredraget 800-lOOO°C. I reaktorerna sönderdelas svartluten termiskt under reducerande betingelser genom kontrollerad tillförsel av ren syrgas eller syrehaltig gas i en mängd motsvarande från nära O upp till 80%, företrädesvis upp till 60%, av den stökiometriskt erfor- derliga syremängden för fullständig oxidation av vid sön- derdelningen bildade ämnen.
Antrakinon kan, om så önskas, tillsättas kärlet 2 i de zoner där kokvätskans halt av HS' är låg. En ledning för tillförsel av antrakinon kan således anslutas till led- ningen 12 för grönlut och/eller till ledningen 14 för natriumkarbonat.
I ledningen 7 finns även lämplig utrustning (ej visad) för kondensering av kondensat, som kan utnyttjas för kyl- ning och upplösning av smälta och kylning av gas vid reaktorn 3. 506 702 10 15 20 25 30 35 12 I en av eller båda ledningarna 13 och 20 anordnas lämp- liga avskiljningsutrustningar för avskiljning av process- främmande grundämnen fràn veden.
De tre processtegen förbehandling, impregnering och kok- ning kan alternativt utföras i ett och samma kärl eller i separata kärl. Vidare kan förbehandlingskärlet förlängas nedåt så att impregneringen med impregneringsvätska kan ske efter att karbonaten avdragits.
Framställningen av vitlut kan även ske i två eller flera reaktorer bl.a. av kapacitetsskäl eller för att fram- ställa vitlutar av olika sulfiditeter.
Den andra delen av svartlut, via ledningen 17, kan för- delas pà två eller flera reaktorer för separat framställ- ning av grönlut och förbehandlingslut innehållande natri- umbikarbonat och natriumvätesulfid. Dessa två lutar kan även erhållas i en och samma reaktor, som är utrustad med tvà skilda vätskebad, där den i reaktorn bildade gasen får passera genom det ena vätskebadet under bildning av natriumvätebikarbonat och natriumvätesulfid.
Fördelningen av svartluten till de olika förgasningsste- gen beror på lutstockens sulfiditet. Till det första för- gasningssteget, dvs. till reaktorn 3, matas 30-60% av svartluten, medan resten matas till reaktorn 4.
Det är fördelaktigt att i ledningen 7 för H25 och C02 anordna en kontaktanordning för gas-vätska och ansluta ledningen 16 för svartlut till denna kontaktanordning, varvid den H28- och C02-haltiga gasen bringas i kontakt med svartluten sà att H28 absorberas selektivt av svart- luten, medan C02 kan avledas via en separat ledning.
Denna så svavelberikade svartlut ledes sedan till reak- torn 3 för förgasning för framställning av en smälta av huvudsakligen Na2S. I stället för svartlut kan nämnda 10 15 20 25 30 35 SÛÖ 7Û2 13 kontaktanordning matas med delvis indunstad avlut fràn kokningen, varefter den så H28-berikade avluten ledes till slutindunstning i indunstningsanläggningen för erhållande av svartlut, som sedan överföres till reak- torn 3.
Som vätska för att kyla den bränngas och kyla och upplösa den smälta som bildas i reaktorn 3 kan man använda avlut från kokningen, särskilt tunnlut, dvs. avlut som inte in- dunstats, och som passerat en första avspänningscyklon.
En kokvätska erhålles härvid som består av en blandning av vitlut och avlut. Kondensat kan samtidigt med fördel tillsättas vid utloppet till reaktorn 3 för att möta smältan och bränngasen. Ett sådant kondensat kan vara det som erhålles i nämnda kondenseringsutrustning i ledningen 7 och/eller alkalifritt kondensat från indunstningsan- läggningen vilket företrädesvis innehåller svavel- föreningar. Även om det är en väsentlig fördel med sättet enligt upp- finningen att avlut från kokningen inte behöver tillföras separat för impregnering av flisen, kan sådan avlut i vissa fall utnyttjas.
Sättet enligt uppfinningen utgör således en flerstegspro- cess med totalintegrering av delignifiering och lutàter- vinning. Processkemikalier för flisförbehandling, impreg- nering och kokning framtages kontinuerligt utan behov av utrustning för kausticering. C02 avdrives utan att behöva använda den komplicerade kalkcykeln, nämligen tillsammans med bränngasen samt i förekommande fall vid nämnda kon- taktanordning i ledning 7. Erforderliga processkemikalier framtages med förutbestämda sammansättningar i varje en- skilt fall inom ett integrerat förgasar-, lut- och gas- behandlingssystem. Den naturligt sura flisen behandlas vid en temperatur av 70-l70°C med expanderad förbehand- lingsvätska som första processkemikalie innehållande 506 702 10 l5 20 25 14 natriumbikarbonat och natriumvätesulfid, varvid denna expansion medför en sådan trycksänkning att H28 och C02 frigöres och att H25 och HS' bildas in situ. Nämnda fri- göring fortgår ned genom förbehandlingskärlet under in- verkan av värme. Någon extern C02 eller annan kemikalie tillföres inte till förbehandlingen för att medverka i reaktionerna. Vid förbehandlingen bildas SH'-joner, som prioriteras framför OH'-joner, varefter impregnerings- och kokningsstegen inledes med kokvätska av hög sulfi- ditet.
Sättet enligt uppfinningen är inte begränsat till natrium som bas utan även kaliumbas kan användas liksom en kombi- nation av dessa.
Kokluten kan, om så önskas, även innehålla olika till- satser såsom en organisk tillsats, t.ex. en lämplig alkohol. V För att ersätta oundvikliga förluster av processkemika- lier tillföres processen lämpliga "make-up"-kemikalier, exempelvis Na2SO4.
Tryckangivelser härovan och i patentkraven avser absolut tryck.
Claims (19)
1. Sätt att i en kontinuerlig process framställa pappersmassa av cellulosahaltigt fibermaterial genom in- tegrering av ett flertal processteg innefattande impreg- nering av fibermaterial och kokning av det impregnerade fibermaterialet, varvid kokningen inledes i en medströms kokzon med koklut, som innefattar vitlut av hög sulfiditet, k ä n n e t e c k n a t a v att processen även innefattar en integrerad förbehandling av fibermaterialet i ett kärl (1) med en vätska, vilken som reaktionskompo- nenter innehåller alkalimetallbikarbonat och alkali- metallvätesulfid och är fri från alkalimetallhydroxid, vilken förbehandlingsvätska bringas i kontakt med fiber- materialet under trycksänkning, varvid reaktionskomponen- terna initialt genom nämnda trycksänkning och i fortsätt- ningen under inverkan av värme in situ bildar H28, C02 och alkalimetallkarbonat så att en del bildad H2S och HS' absorberas av respektive diffunderar in i fibermateria- let, medan nämnda C02 avledes fràn kärlet (1): och att det vid nämnda förbehandling bildas en lut, som i huvud- sak innehåller nämnda alkalimetallkarbonat och som avdra- ges från fibermaterialet.
2. Sätt enligt krav 1, vilket även innefattar återvin- ning av kemikalier och energi ur avlutar och gaser i pro- cessen för framställning av aktiva lutar av nämnda kemi- att nämnda vitlut av hög sulfiditet framställes genom förgasning av kalier för processen, kännetecknat av en första del av avlut, som avdrages frán delignifierat fibermaterial i processen, under samtidig tillförsel av H2S för erhållande av en bränngas och en vitlut av hög sulfiditet.
3. Sätt enligt krav 2, kännetecknat av att åtminstone en del av den avdragna alkalimetallkarbonat- innehållande luten ledes till processens återvinning för 506 702 10 15 20 25 30 35 16 att bringas i kontakt med vid förgasning av avlut bildad H25-innehållande bränngas för framställning av en förbe- handlingsvätska av nämnd sammansättning, som överföres till nämnda förbehandlingssteg.
4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av att kontakten gas-vätska utformas, för förutbestämt förhållande mellan H2S-absorption och COz-absorption, varvid detta förhål- företrädesvis med mot- strömsföring, lande kan användas för att styra förbehandlingsstegets pH, att nämnda vätska eller lut är finfördelad i små droppar med stor area, och att nämnda kontakt sker under en kort tidsperiod, företrädesvis 0,1-0,01 sek.
5. Sätt enligt krav3eller 4, kännetecknat av att det vid nämnda förbehandling bildas ett överskott av H25 som ledes till processens återvinning för att närvara vid förgasning av nämnda första del av avlut vid fram- ställning av vitlut av hög sulfiditet.
6. Sätt enligt något av kraven 3-5, kännetecknat a\1 att en andra del av avlut, som avdrages från delig- nifierat fibermaterial i processen, förgasas för fram- ställning av en bränngas och grönlut med låg sulfiditet: och att en första del av nämnda grönlut överföres till kokningsprocessen för att närvara i en andra kokzon.
7. Sätt enligt krav 6, kännetecknat av att en andra del av nämnda grönlut bringas i kontakt med vid förgasning av avlut bildad H25-innehållande bränngas för framställning av en förbehandlingsvätska av nämnd samman- sättning som överföres till nämnda förbehandlingssteg.
8. Sätt enligt något av kraven 1-7, kännetecknat a'v att förbehandlingen sker vid ett pH av 4-8, företrä- desvis 5-7. 10 15 20 25 30 35 506 Finn /Uá 17
9. Sätt enligt något av kraven 1-8, kännetecknat av att förbehandlingen utföres vid ett tryck inom intervallet O,5-8 bar, företrädesvis 1-5 bar, och vid en temperatur inom intervallet 70-170°C, företrädesvis 90-l20°C.
10. lO. Sätt enligt något av kraven 2-9, kännetecknat av att mängden förbehandlingsvätska, som tillföres vid förbehandlingen av fibermaterialet, räknad med avseende på alkalimetallbikarbonat och alkalimetallvätesulfid, är sådan att, vid rådande driftbetingelser, ett kontrollerat stort överskott av H25 bildas under förbehandlingen och överföres till nämnda återvinning för att närvara vid förgasningen av avluten med ett kontrollerat, förhöjt partialtryck.
11. ll. Sätt enligt något av kraven 1-10, känneteck - na t av att den nämnda kokluten har en sulfiditet av minst 40%, företrädesvis minst 70%.
12. Sätt enligt något av kraven l-ll, känneteck - na t av att en del av den från förbehandlingssteget avdragna alkalimetallkarbonaten tillföres slutet av kok- ningsprocessen för att genom buffrande verkan förhindra utfällning av lignin på fibermaterialet.
13. Sätt enligt något av kraven 1-12, känneteck - nat av att nämnda avlut, som förgasas, helt eller delvis utgöres av kokeriavlut.
14. Sätt enligt krav 13, vilket även innefattar ett blekningssteg, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda avlut, som förgasas, delvis utgöres av blekeriavlut. kännetecknat av
15. Sätt enligt krav 14, att en del av den från förbehandlingssteget avdragna 506 702 10 15 20 25 30 35 18 Na2CO3-haltiga luten kausticeras separat för att åtmins- tone delvis fylla blekeriets behov av NaOH.
16. Sätt enligt något av kraven 1-15, känneteck- rua t :av att processfrämmande grundämnen fràn ved- materialet avskiljes vid ett eller flera ställen i pro- cessen, företrädesvis ur den från förbehandlingen avdrag- na alkalimetallkarbonatinnehàllande luten och/eller ur grönluten med låg sulfiditet.
17. Sätt enligt något av kraven 1-16, känneteck- rzat a\r att H25-haltig gas bringas i kontakt med svartlut eller delvis indunstad avlut från kokningen så att H28 absorberas selektivt av svartluten respektive delvis indunstad avlut för erhållande av en svavelberi- kad svartlut respektive svavelberikad delvis indunstad avlut.
18. Sätt enligt krav 17, kännetecknat av att nämnda H25-haltiga gas härrör från nämnda förbehand- ling.
19. Sätt enligt krav 17 eller 18, kännetecknat av att den svavelberikade delvis indunstade avluten slutindunstas för erhållande av svartlut.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601643A SE506702C2 (sv) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid |
BR9709122A BR9709122A (pt) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Pretamento de sulfeto de hidrogênio de material lignocelulosico em processos continuo de produção de polpa |
JP9538802A JP2000509115A (ja) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | 製紙用パルプの製造方法 |
EP97922238A EP0896648B1 (en) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Hydrogen sulphide pretreatment of lignocellulosic material in continuous pulping processes |
PCT/SE1997/000686 WO1997041294A1 (en) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Hydrogen sulphide pretreatment of lignocellulosic material in continuous pulping processes |
CA002253301A CA2253301C (en) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Hydrogen sulphide pretreatment of lignocellulosic material in continuous pulping processes |
AT97922238T ATE253661T1 (de) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Schwefelwasserstoff-vorbehandlung von lignocellulosematerial bei kontinuierlichen aufschlussverfahren |
DE69725976T DE69725976D1 (de) | 1996-04-30 | 1997-04-24 | Schwefelwasserstoff-vorbehandlung von lignocellulosematerial bei kontinuierlichen aufschlussverfahren |
US08/960,271 US5976321A (en) | 1996-04-30 | 1997-10-29 | Process for making sulfur enhanced undigested cellulosic fiber material and pulp |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9601643A SE506702C2 (sv) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9601643D0 SE9601643D0 (sv) | 1996-04-30 |
SE9601643L SE9601643L (sv) | 1997-10-31 |
SE506702C2 true SE506702C2 (sv) | 1998-02-02 |
Family
ID=20402396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9601643A SE506702C2 (sv) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5976321A (sv) |
EP (1) | EP0896648B1 (sv) |
JP (1) | JP2000509115A (sv) |
AT (1) | ATE253661T1 (sv) |
BR (1) | BR9709122A (sv) |
CA (1) | CA2253301C (sv) |
DE (1) | DE69725976D1 (sv) |
SE (1) | SE506702C2 (sv) |
WO (1) | WO1997041294A1 (sv) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE9703365D0 (sv) * | 1997-09-18 | 1997-09-18 | Kvaerner Pulping Tech | Method in connection with impregnation and digestion of lignocelulosic material |
AU9195598A (en) * | 1997-09-18 | 1999-04-05 | Kvaerner Pulping Ab | Polysulfide pulping process |
SE518993E (sv) * | 2002-01-24 | 2013-04-23 | Metso Paper Sweden Ab | Framställning av cellulosamassa genom kokning med en kokvätska innehållande förindunstad svartlut |
SE525064C2 (sv) * | 2003-04-17 | 2004-11-23 | Kvaerner Pulping Tech | Metod för impregnering av flis med sur behandlingsvätska i samband med sulfatkokning av cellulosamassa |
SE525065C2 (sv) * | 2003-04-17 | 2004-11-23 | Kvaerner Pulping Tech | Förbehandling av flis med sur vätska vid ångbasning |
US20050076568A1 (en) * | 2003-10-09 | 2005-04-14 | Stigsson Lars Lennart | Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor |
WO2010060052A2 (en) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | North Carolina State University | Production of ethanol from lignocellulosic biomass using green liquor pretreatment |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3841962A (en) * | 1972-07-31 | 1974-10-15 | Mac Millan Bloedel Ltd | Hydrogen sulfide pretreatment of lignocellulosic materials in alkaline pulping processes |
SE407244B (sv) * | 1976-02-05 | 1979-03-19 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for framstellning av cellulosamassa av lovved i tva steg |
SE468600B (sv) * | 1991-12-16 | 1993-02-15 | Chemrec Ab | Saett att framstaella koklut med hoeg sulfiditet |
-
1996
- 1996-04-30 SE SE9601643A patent/SE506702C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1997
- 1997-04-24 JP JP9538802A patent/JP2000509115A/ja active Pending
- 1997-04-24 CA CA002253301A patent/CA2253301C/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-24 DE DE69725976T patent/DE69725976D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-24 EP EP97922238A patent/EP0896648B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-04-24 WO PCT/SE1997/000686 patent/WO1997041294A1/en active IP Right Grant
- 1997-04-24 AT AT97922238T patent/ATE253661T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-04-24 BR BR9709122A patent/BR9709122A/pt not_active Application Discontinuation
- 1997-10-29 US US08/960,271 patent/US5976321A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9709122A (pt) | 1999-08-03 |
JP2000509115A (ja) | 2000-07-18 |
US5976321A (en) | 1999-11-02 |
SE9601643L (sv) | 1997-10-31 |
CA2253301C (en) | 2008-01-29 |
SE9601643D0 (sv) | 1996-04-30 |
CA2253301A1 (en) | 1997-11-06 |
EP0896648B1 (en) | 2003-11-05 |
WO1997041294A1 (en) | 1997-11-06 |
DE69725976D1 (de) | 2003-12-11 |
EP0896648A1 (en) | 1999-02-17 |
ATE253661T1 (de) | 2003-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1443810A3 (ru) | Способ получени химических веществ из отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы | |
US4053352A (en) | Method for producing oxidized white liquor | |
AU677827B2 (en) | A method of separating sulphur compounds | |
US6027609A (en) | Pulp-mill recovery installation for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers | |
US3560329A (en) | Process for low sulfide chemical recovery | |
SE461534B (sv) | Foerfarande foer framstaellning av kokvaetska samt kokvaetska foer kraftmassakokning | |
SE506702C2 (sv) | Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid | |
US1864619A (en) | Cyclic process of fiber liberation | |
US3650888A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
US3617434A (en) | Regeneration of cooking chemicals from spent alkaline cooking liquor | |
US2993753A (en) | Sodium sulphite liquor recovery | |
JPH06101187A (ja) | セルロースの製造 | |
CA1107009A (en) | Device for recovering sodium chemicals from green liquor and flue gases | |
US5759345A (en) | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization | |
US3650889A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
US6440379B1 (en) | Apparatus to recover sulfur from concentrated acid gas into alkaline solution | |
WO1996014468A1 (en) | Selective recovery of chemicals from cellulose spent liquor by liquor gasifying | |
EP0721527B1 (en) | Preparation of cooking liquor containing sulphite | |
NO144236B (no) | Veske, saerlig skoleveske. | |
US20040194900A1 (en) | Method for recovery of pulping chemicals in an alkaline sulphite pulping process and for production of steam | |
NO117826B (sv) | ||
CA2791466A1 (en) | Gasification of sulphite thick liquor | |
WO1997036043A1 (en) | Process for extracting chemicals and energy from cellulose spent liquor | |
SE526435C2 (sv) | Metod för återvinnande av massakemikalier i ett alkaliskt sulfitmassaförfarande och för framställning av ånga |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |