SE515833C2 - Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlut - Google Patents
Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlutInfo
- Publication number
- SE515833C2 SE515833C2 SE9501287A SE9501287A SE515833C2 SE 515833 C2 SE515833 C2 SE 515833C2 SE 9501287 A SE9501287 A SE 9501287A SE 9501287 A SE9501287 A SE 9501287A SE 515833 C2 SE515833 C2 SE 515833C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- green liquor
- alkali metal
- sulphide
- treated
- electrochemically
- 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
- 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
-
- 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
- D21C11/0057—Oxidation of liquors, e.g. in order to reduce the losses of sulfur compounds, followed by evaporation or combustion if the liquor in question is a black liquor
-
- 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
- D21C11/04—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
Landscapes
- Paper (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Description
25 30 35 515 ass 2 Uppfinningen avser ett sätt att framställa massa, vilket inbegriper ett steg med bildning av grönlut innehållande alka- limetallsulfid. och alkalimetallkarbonat. Sättet vidare ett steg med elektrokemisk behandling av grönluten för inbegriper att oxidera åtminstone en del av sulfiden däri, företrädesvis genom att driva en elektrokemisk cell, som innefattar minst två kamrar med grönluten som anolyt. Den elektrokemiska behandlingen inbegriper dessutom lämpligen framställning av alkalimetallhydroxid, företrädesvis genom att driva en elek- trokemisk cell, som inbegriper minst två kamrar med vatten eller vattenlösning av alkalimetallhydroxid som katolyt.
Normalt erhålles grönlut vid förfaranden för alkalisk kokning av cellulosamassa, t ex sulfatmassa eller kraftmassa.
Den grönlut som skall behandlas kan erhållas genom värmebe- handling av avlopp från kokningen, normalt i en sodapanna, vari koncentrerad svartlut förbränns i reducerande atmosfär.
Grönluten kan emellertid också erhållas genom värmebehandling av blekeriavlopp, vilken behandling kan inbegripa koncent- rering och förbränning, såsom beskrivs i den redan nämnda WO 94/12720. Huvudbeståndsdelarna hos grönlut är normalt karbo- nat, sulfid och hydroxid av alkalimetaller, 'varvid koncentra- tionerna kan vara från 0 till mättnad. Grönlut som erhållits från avlopp från kokning, innehåller typiskt från ca 0,2 till ca 3 mol/liter, företrädesvis från ca 0,5 till ca 1,5 mol/li- från. O till ca 2 mol/liter, företrädesvis från 0 till ca 1 nml/liter av alkalimetall- ter av alkalimetallkarbonat, sulfid, från 0 till ca 2 mol/liter, företrädesvis från 0 till ca l mol/liter av alkalimetallhydroxid, och från 0 till ca 0,3 mol/liter av alkalimetallklorid. Grönlut, som erhållits från blekeriavlopp, har i allmänhet en motsvarande sammansättning, men sulfidhalten ligger normalt inom den lägre delen av det kalium angivna området. Alkalimetallen är normalt natrium, eller en blandning därav. I ett typiskt system är från ca 90 till ca 97% av alkalimetalljonerna natrium, medan åter- stoden i huvudsak är kalium. Det kan emellertid även finnas system, som i huvudsak är baserade på kalium och som inne- håller mycket små mängder natrium.
Vid en föredragen utföringsform behandlas grönluten i en elektrokemisk cell, som innefattar separata anod- och katod- 'sanna 10 15 20 25 30 35 515 ass 3 kamrar åtskilda med en partiellt permeabel barriär, före- trädesvis ett katjonselektivt membran. Den föredragna be- handlingen inbegriper stegen att införa grönlut i anodkamma- ren, införa vatten och företrädesvis alkalimetallhydroxid i katodkammaren, elektrokemiskt oxidera sulfid i anodkammaren, och leda alkalimetall- joner från anodkammaren till katodkammaren. bilda hydroxidjoner i katodkammaren, att oxidationsprodukten i huvudsak består av polysulfider, det så", sf, och sf, anodpotentialen Anodpotentialen upprätthálles företrädesvis så vill säga Sf", och så vidare. De exakta gränserna för beror på överspänningens storlek. Normalt hålles emellertid anodpotentialen lämpligen -0,6 V, gränsen som möjliggör bildning av polysulfid, till den nivå i ett område från ca som är den teoretiska undre vid vilken syre börjar alstras, normalt vid ca +O,6 V. Fö- reträdesvis hålles anodpotentialen i ett område från ca -0,6 V till +0,5 V, +O,4 V. företrädesvis fortfarande under potentialen för bildning av särskilt i ett område från ca -0,2 V till ca Genom att hålla anodpotentialen. något högre, men syre, ger oxidationen av sulfid väsentligen sulfat och/eller tiosulfat. Genom att hålla anodpotentialen inom de angivna gränserna, är det även möjligt att i huvudsak undvika bildning av klor.
Katodpotentialen hålles företrädesvis så, att, bortsett vilket i -0,9 V till -1,2 V. Den bildade vätgasen kan användas som en miljövänlig från hydroxidjoner, huvudsakligen. vätgas bildas, praktiken normalt sker' i ett område från ca energikälla eller som råmaterial vid andra kemiska processer.
Vid ett annat driftssätt hålls katodpotentialen i ett område från ca +0,3 V till ca -0,9 V, medan samtidigt syreinnehål- lande gas, t ex luft, tillförs till katoden i form av en gas- diffusionselektrod, vilket resulterar i reduktion av syre och bildning av väteperoxid och/eller hydroxidjoner. I närvaro av syre är det även möjligt att låta cellen arbeta som en bränslecell, vilket resulterar i alstring av elektrisk energi.
Alla värden som anger elektrodpotentialer, anod- såväl som katodpotentialer, representerar potentialer uppmätta mot en referenselektrod av Hg/HgO i 1 M NaOH vid 25°C. Gränserna kan inte anges som exakta värden, eftersom resultatet vid en 10 15 20 25 30 35 515 833 4 viss potential beror på överspänningens storlek i särskilt fall. varje Grönluten som införs i anodkammaren kan ha en àtercirku- lationsgrad från 0 till nästan 100 %. Den àtercirkulerade grönluten, om sådan förekommer, kan innehålla ca 0,2 - 1,5 mol sulfid/liter, 1,5 mol sulfid/liter.
Omvandlingen av 0,5 - 100 Lösningen som införs i katodkammaren består företrädesvis i företrädesvis ca 1 - o\° sulfider kan t ex vara ca huvudsak av vatten och alkalimetallhydroxid, speciellt natriumhydroxid, kaliumhydroxid eller blandningar därav.
Koncentrationen av alkalimetallhydroxid är inte kritisk, och kan t ex vara ca 0,1 - 15 mol/liter, företrädesvis ca 1 - 10 mol/liter. Den övre gränsen för vad som anses lämpligt bestäms i allmänhet av egenskaperna hos den barriär som separerar anod- och katodkamrarna, eftersom alltför mycket läckage av hydroxidjoner genom barriären minskar strömutbytet.
För att till fullo utnyttja elektrolyscellen genomförs förfarandet företrädesvis vid en strömtäthet, som överstiger ca 0,5 kA/mz, vid alltför höga strömtätheter slits anoden i ökande omfattning, och som särskilt överstiger ca 2 kA/mï och risken för oönskade biprodukter, såsom syre, ökar. Om polysulfider är den önskade huvudprodukten, är det även önskvärt att undvika bildning av sulfat och tiosulfat. Normalt föredrages en strömtäthet, som inte överstiger ca 20 kA/må och. som helst inte överstiger ca 15 kA/mg. att hålla lämpligen i ett område från ca 60°C till kokpunkten som vanligen är ca 110 - 120°C. I Bildningen av biprodukter minskas även genom anodkammarens temperatur tillräckligt hög, praktiken beror den övre temperaturgränsen på materialet hos cellen, speciellt när barriären är gjord av ett polymerbaserat membran, av vilken anledning den speciellt föredragna tempera- turen varierar från ca 80°C till ca 100°C. Av praktiska skäl är katodkammarens temperatur företrädesvis i huvudsak densamma som den hos anodkammaren. Man har även funnit att mängden biprodukter minskar om anolytflödet är tillräckligt högt.
Företrädesvis är flödet i anodkammaren turbulent, och lämp- ligen är den genomsnittliga linjära hastigheten högre än ca 0,5 m/s. Katolytflödet är inte kritiskt och bestäms i prakti- ken lämpligen av storleken hos den alstrade gasens lyftkraft. ...un- 10 15 20 25 30 35 515 833 -' 5 I annat fall kan pumpar användas.
Man har funnit att utfällningen av svavel på anoden kan undvikas genom val av ett lämpligt material. Utan att binda sig vid någon särskild teori, förmodas det att oxidationen av sulfid inbegriper ett mellansteg vid vilket atomärt svavel binds till anodytan. Om denna bindning är alltför stark reagerar svavlet ej vidare, och en del av svavlet blir kvar på Enligt uppfinningen används med fördel en anod, som är gjord av ett anodytan. och bildar där ett passiverande ytskikt. bärarmaterial med hög motståndskraft mot alkali, såsom titan, eller kol, nickel eller nickellegeringar, vilket bärarmaterial är belagt zirkonium, hafnium, niob, och legeringar därav, på ytan med. en eller flera oxider av rutenium, iridium, platina och palladium. Elektroder, som är gjorda av lämpligt material och som har en lämplig ytbeläggning, är kommersiellt tillgängliga, såsom de s k DSA?-elekroderna (dimensionsstabil anod). Man har funnit att DSA9-elektroder utformade för syre- eller klorgasalstring, är lämpade för användning vid upp- såsom de elektroder som saluförs under beteck- ON 120 och ON 101. finningen, ningarna ON 201, Det är gynnsamt om anoden. har en stor yta och att sulfidtransporten till hela ytan fungerar väl. Den använda anoden är sålunda lämpligen en tredimensionell genomflö- deselektrod, såsom en tredimensionell nätelektrod, trådkulor, Det föredrages speciellt att använda en tredimensionell nätel- ektrod, exempelvis förenade med varandra genom punktsvetsning. skikt av trådmattor, partikelbäddar eller metallskum. son: består av ett flertal skikt av sträckmetall, Katodmaterialet är inte kritiskt, och man kan använda sådana vanliga alkalibeständiga material som stål, rostfritt stål, nickel och ruteniumbelagt nickel. Katoden kan bestå av en plan plåt, ett eller flera nåtskikt, eller en tredimensio- nell genomflödeselektrod motsvarande den som används som anod.
Om syreinnehållande gas skall inblåsas i katodkammaren, bör man använda en syrereducerande katod, i vilket fall en grafit- filtelektrod är lämplig. Sådana elektroder är kommersiellt tillgängliga och används i allmänhet t ex i bränsleceller. Den syrereducerande katoden kan vara belagd med en katalysator, såsom platina, för att öka mängden hydroxidjoner som bildas i annou- 10 l5 20 25 30 35 515 sas '.= i* 6 förhållande till mängden väteperoxid. Genom syrereduktion är det möjligt att framställa en alkalisk väteperoxidlösning, som kan användas som sådan för blekning av cellulosamassa. Före- komsten av väteperoxid i katodkammaren bidrar även till att den erhållna produkten är perfekt sulfidfri, eftersom eventu- ella sulfider som läcker in från anodkammaren genast oxideras av peroxiden till sulfat.
Företrädesvis används en cell med tvà kamrar med in- tilliggande anod- och katodkamrar, men celler med tre eller flera kamrar kan även användas, i vilket fall grönluten kan införas i anodkammaren såväl som i. en eller flera kamrar belägna mellan anodkammaren och katodkammaren. Barriären som separerar cellens kamrar och som normalt finns mellan anod- kammaren och katodkammaren, bör släppa alkalimetallkatjoner från anodkammaren genom katodkammaren, men bör företrädesvis i största möjliga omfattning förhindra passage av sulfider och polysulfider och företrädesvis även av andra anjoner. Hyd- roxidjoner bör företrädesvis också hindras av barriären, även om några kan tillåtas passera. Företrädesvis används ett katjonselektivt membran, som är genomträngligt för alkali- metallkatjoner, men i huvudsak ogenomträngligt för sulfider och polysulfider. Om cellen har mer än två kamrar kan man använda olika kombinationer av anjonselektiva och katjonselek- tiva membraner för att separera cellens olika kamrar. Vidare kan ett eller flera porösa diafragmor användas som barriärer, eventuellt i kombination med ett eller flera jonselektiva membran. Lämpliga membran kan t ex utgöras av perfluorerade, sulfonerade eller Teflon-baserade polymerer, eller keramiska material. Även polystyrenbaserade membran eller diafragmor av polymerer eller keramiska material kan användas. Det finns flera kommersiellt tillgängliga membran som är lämpliga att använda, såsom Nafionf Ett flertal elektrolysceller kan anordnas på såväl bipolärt som monopolärt sätt.
Den elektrokemiskt behandlade grönluten kan överföras till ett kausticeringssteg, vid vilket släckt kalk (kalcium- hydroxid) tillsätts, varvid karbonatet omvandlas till hydrox- id. föreligga i den erhållna vitluten som sedan kan användas vid Om grönluten innehåller polysulfider, kommer dessa att canon.- lO l5 20 25 30 35 515 ass i 7 kokningen. Om grönluten är i huvudsak fri från sulfid och polysulfider kan luten som erhålles vid kausticeringen användas i blekeriet. Den elektrokemiskt behandlade grönluten kan även vidarebehandlas elektrokemiskt för att avlägsna karbonat i form av koldioxid och samtidigt bilda alkalimetall- hydroxid.
Vid ett föredraget sätt att driva en alkalisk massapro- behandlas erhållits kokning, så att dess innehåll av polysulfider ökas innan den cess grönlut, som från avlopp från tillförs till kausticeringsprocessen. Därvid kan hela mängden grönlut behandlas vid låg omvandlingsgrad, t ex varierande från ca 0,5 till ca 1 %, baserat på den sulfid som finns i grönluten, eller kan ett delflöde behandlas vid en högre omvandlingsgrad, t ex varierande från ca 10 % till 100 %, företrädesvis från ca 60 till ca 95%, baserat på den sulfid som finns i grönluten. Katolyten återcirkuleras lämpligen i en speciell slinga, varvid stationärt tillstånd upprätthålles genom att utvinna ett delflöde som en produkt, som t ex kan användas vid kokningsförfarandet eller blekningsförfarandet eller fullständigt avlägsnas från massafabrikens system.
Vid ett annat sätt att arbeta behandlas ett delflöde av att en stor mängd av sulfiderna omvandlas till 70 till 100 %, polysulfiderna omvandlas till svavel eller någon fast svavel- grönluten så, polysulfider, företrädesvis från ca varpå förening, t ex genom avkylning och kristallisation, och avlägsnas från systemet. Detta arbetssätt är lämpat för användning vid fabriker, vid vilka alltför stora mängder svavelföreningar tillförs processen tillsammans med råmateri- alet. arbetssättet.
Katolyten. kan. behandlas som 'vid det ovan beskrivna Vid ännu ett annat arbetssätt behandlas ett delflöde av grönluten så, att sulfiderna oxideras till sulfat och/eller Den behandlade sulfidfri lut i pH-regulator i blekeriet. Den väsentligen sulfidfria grönluten tiosulfat. anolyten kan användas som en väsentligen massafabriken, t ex som en kan även kausticeras med släckt kalk för att omvandla karbona- tet till hydroxid, och sedan användas i ett syrgasdelignifie- ringssteg eller i alkaliska bleksteg. Vid en annan utförings- form vidarebehandlas den elektrokemiskt behandlade och :ua-u- 10 15 20 25 30 35 ~ n n -no nu 515 833 y -. 10.0 vøç; .g 8 företrädesvis väsentligen sulfidfria grönluten elektrokemiskt för att avlägsna karbonat i form av koldioxid och samtidigt bilda alkalimetallhydroxid. företrädesvis Denna behandling genomförs genom att blanda företrädesvis i huvudsak sulfidfri grönlut med en sur vattenhaltig anolyt, företrädes- vis innehållande sulfat, vilket resulterar' i bildning av koldioxid och en sur anolyt som innehåller mindre karbonat än den ursprungliga grönluten, varvid koldioxid avlägsnas från den sura anolyten, den sura anolyten införs i anodkammaren hos en elektrokemisk cell, vatten och företrädesvis alkalimetall- hydroxid införs i katodkammaren hos cellen, protoner bildas elektrokemiskt i anolyten, hydroxidjoner bildas elektrokemiskt i katolyten, alkalimetalljoner passerar från anolyten till katolyten genom en separator, företrädesvis ett katjonselek- tivt membran, och en del av den syraanrikade anolyten blandas med ny grönlut. Normalt bildas även syre och/eller klor i anolyten, varigenom avlägsnande av klorid från grönluten möjliggöres.
Föreliggande uppfinning möjliggör framställning av alkali på grundval av råmaterial som finns tillgängligt i massafabriker, utan bildning av några oönskade biprodukter och utan något behov av förbehandling av grönluten med syre eller luft. erfordras för sulfidoxidation är alkaliframställningen mycket Tack vare den jämförelsevis låga anodpotential som energieffektiv. Om den bildade alkalimetallhydroxiden inte används i den slutna delen av massaprocessen, är det även möjligt att minska risken för ökad kaliumkoncentration, varigenom man undviker de problem som kan uppstå i sodapannan vid alltför höga kaliumhalter. Utbytet av ved vid massafram- ställningen kan höjas genom att öka polysulfidhalten hos den vitlut som erhålles genom kausticering av den behandlade grönluten. Det är även möjligt att erhålla i huvudsak sulfid- fria lutar för användning i blekeriet. Genom uppfinningen kan sålunda grönlut, som erhållits från avlopp från kokning, behandlas så att den är användbar i blekeriet och omvänt, beroende på materialbalansen för de individuella massafabri- kerna. Eftersom elektrokemisk behandling av grönlut normalt även inbegriper avlägsnande av alkalimetallkatjoner och en del vatten, kommer belastningen på kausticeringsanläggningen att ~.-.-.. n varav. 10 15 20 25 30 35 515 833 9 vara lägre än om motsvarande behandling genomförs på vitluten.
En annan fördel med att behandla grönluten är att kalcium som tillsätts vid.kausticeringenrninskar cellmembranens livslängd.
Uppfinningen skall beskrivas mera i detalj nedan med hänvisning till de bifogade ritningarna, på vilka Fig 1 är en schematisk vy av en elektrolyscell; Fig 2 är en vy av en tredimensionell nätelektrod; och Fig 3 är ett schematiskt flödesschema, som visar hur uppfinningen kan tillämpas på framställningen av cellulosa- massa.
Uppfinningen är inte begränsad till de visade utförings- formerna, utan definieras av de bifogade patentkravens omfattning.
Elektrolyscellen 1, anod-kammare 2, som är försedd med en tredimensionell genom- som visas i Fig 1, inbegriper en flödeselektrod vilken tjänar som anod 4. En katodkammare 3, som är försedd med en företrädesvis tredimensionell katod 5, är separerad från anodkammaren 2 med ett katjonselektivt membran 6. Anoden 4 och katoden 5 är anslutna till en lik- strömskälla (ej visad). Anodkammaren 2 har ett inlopp 7 och ett utlopp 8 för anolyt. Katodkammaren 3 har ett inlopp 9 och ett utlopp 10 för katolyten och gasformiga produkter, som sträcker sig till en gasseparator 13 vilken har ett utlopp 12 för gas och ett utlopp 11 för vätska. När cellen 1 är i drift införs grönlut i. anodkammaren 12 genom inloppet 7. Därvid oxideras sulfider till polysulfider och alkalimetallkatjoner transporteras genom membranet 6 till katodkammaren 3. Poly- sulfidkoncentrerad grönlut utmatas genom utloppet 8. En vattenlösning av alkalimetallhydroxid införs i katodkammaren 3 genom inloppet 9, och vatten sönderdelas till vätgas och hydroxidjoner. Vätgasen utmatas genom utloppet 10 tillsammans med en vattenlösning, som är koncentrerad med avseende pà alkalimetallhydroxid. I gasseparatorn 13 separeras vätgasen 12 från alkalimetallhydroxiden 11.
Fig 2a och 2b visar en tredimensionell nätelektrod från ovan resp framifrån. Den visade elektroden är sammansatt av fyra nät av sträckmetall 40, vilka genom punktsvetsning är anslutna till en Strömtillförsel i form av metallremsor 41. u-qv- »- one-_. 10 15 20 25 30 35 515 833 'É 10 Fig 3 visar hur en elektrolyscell 1 av den typ som visas i Fig 1 kan användas för alkalisk framställning av cellulosa- massa, såsom sulfatmassa. Av tydlighetsskäl visas endast en cell 1, men det är uppenbart för fackmannen på området att t ex från två till flera hundra, anslutas parallellt eller i serie. varje antal celler, kan Ett föredraget arbetssätt skall nu beskrivas. En kokare 20 tillförs vitlut 21, samt ved alkalimetall- hydroxid. Kokning och tvättning (ej visad) resulterar i massa och andra kemikalier som erfordras, såsom 23 och svartlut 24 som genomgår olika behandlingssteg 25 för erhållande av grönlut, vilka steg är välkända för fackmannen inom området för massaframställning och normalt inbegriper indunstning, tillsats av make-up kemikalier, såsom natrium- sulfat, och förbränning i reducerande atmosfär. Behandlingen av svartluten ger grönlut 26, som normalt innehåller från 0 till ca 0,4 mol/liter sulfider, från 0,7 till ca 1,2 mol/liter karbonatjoner, från O till ca 0,6 mol/liter hydroxidjoner, och från ca 0,7 till ca 2,5 mol/liter alkalimetallkatjoner, av vilka från ca 90 till ca 97% normalt är natrium, 'varvid återstoden i huvudsak är kalium. En del av grönluten 27, t ex från ca 1 till ca 30% leds till en tank 30, som innehåller polysulfidinnehållande grönlut. Grönlut, vars polysulfidhalt ökar vid elektrolys, t ex på ett sådant sätt att ca 65 - 95 % av sulfiden omvandlas till polysulfid, cirkulerar mellan tanken 30 och anodkammaren 2 hos elektrolyscellen 1. Polysul- fidrik grönlut 31 avdrages från tanken 30 för blandning med huvudflödet 26, t ex ca 0,5 så att den eftersträvade polysulfidhalten uppnås, 1,5 vikt%, varpå den erhållna bland- ningen matas till en kausticeringsanordning 50, vari släckt kalk tillsätts och vitlut 21 bildas. Vitluten 21 överförs till kokaren 20 för kokning. En alkalimetallhydroxidlösning, som t ex innehåller ca 2 - 15 mol alkalimetallhydroxid/liter, cirkulerar mellan katodkammaren 3 hos cellen 1 och en tank 35 via gasseparatorn 13. En del av alkalimetallhydroxidlösningen 11 från gasseparatorn 13 avdrages som en produkt 36 och kan t ex användas vid framställningen av massa eller vid helt Vatten 37 tillförs till tanken 35 för att därigenom hålla volymen och koncentrationen i huvudsak konstant. andra processer.
Vid ett särskilt arbetssätt kan svavel utdrivas från wav-n» n cow..- 10 15 20 25 30 35 ao oo 515 833 ,' ll systemet genom att driva sulfidoxidationen till höga polysul- fidhalter i tanken 30, till överstigande 70 %, baserat på sulfiden i grönluten. företrädesvis en omvandling Grönlut från tanken 30 kan sedan behandlas så att svavel utfälls, t ex genom avkylning och kristallisation. Detta kan åstadkommas genom att cirkulera polysulfidrik grönlut mellan tanken 30 och en kristallisör (ej visad), varifrån utfällt svavel avlägsnas, medan moderluten återcirkuleras till tanken 30.
Vid ett annat arbetssätt oxideras sulfiderna i grönluten i stor utsträckning till sulfat och/eller tiosulfat, vilket kan genomföras genom att fylla tanken 30 med grönlut, som sedan cirkuleras genom anodkammaren 2, varvid ingen grönlut lämnar cirkulationssystemet förrän i huvudsak hela mängden till sulfat eller tiosulfat. väsentligen sulfidfria grönluten kan sulfider har omvandlats Den erhållna sulfatrika, sedan användas i massafabriken, särskilt i blekeriet, eventu- ellt behandling för att erhålla alkalimetallhydroxid.
Uppfinningen skall nu beskrivas ytterligare genom nedan- efter kausticering eller ytterligare elektrokemisk stående exempel.
EXEMPEL: bestående av en anodkammare och katodkammare åtskilda med ett Försöket genomfördes i en mikroflödescell katjonselektivt membran av typ Nafion®324. Anoden var en nät- elektrod av typ DSAQ ON 201 och katoden var en plan elektrod av rostfritt stål. Membranets ytarea och elektrodernas projicierade area var 10 cmz. Syntetisk grönlut, som bestod av en vattenlösning av 1,4 M natriumkarbonat och 1,275 M natrium- sulfid, användes användes som anolyt 125 ml anolyt och 125 ml katolyt placerades i separata kärl och cirkulerades sedan genom cellen med ett flöde av 160 ml/min. 1,3 V och temperaturen var ca 90°C. Efter 64 min var natrium- katolyten 2,8 M och sulfidkon- centrationen i anolyten var 1,0 M. Strömutbytet för hydroxid- och 2,633 M natriumhydroxid som katolyt.
Spänningen över cellen var ca hydroxidkoncentrationen i 0 framställningen var 60 z. æu-.c- n :oo-uu
Claims (10)
1. Sätt att framställa massa, vilket inbegriper ett steg med bildning av grönlut innehållande alkalimetallsulfid cxflïalkalimetallkarbonat, sättet dessutom inbegriper ett steg med elektrokemisk be- k ä n n e t e c k n a t däravy att handling av grönluten för att oxidera åtminstone en del av sulfiden däri.
2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t där- av, att grönluten behandlas genom att driva en elektrokemisk cell, anolyt. som inbegriper minst två kamrar med grönluten som
3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att den elektrokemiska behandlingen av grönluten även omfattar framställning av alkalimetallhydroxid.
4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a t därav, att grönluten behandlas i en elektrokemisk cell, som innefattande separata anod- och katodkamrar åtskilda med en partiellt permeabel barriär, varvid.behandlingen inbegriper stegen att införa grönlut i anodkammaren, införa vattenhaltig alkalimetallhydroxid i katodkammaren, elektrokemiskt oxidera sulfid i anodkammaren, bilda hydroxidjoner i katodkammaren, och leda alkalimetalljoner från anodkammaren till katod- kammaren.
5. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att sulfiden oxideras för att j. huvudsak ge polysulfider.
6. Sätt enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att sulfiden oxideras för att i huvudsak ge sulfat och/eller tiosulfat.
7. Sätt enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den. elektrokemiskt behandlade grönluten behandlas vidare elektrokemiskt för att avlägsna karbonat i form av koldioxid och samtidigt bilda alkalimetallhydroxid.
8. Sätt enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a t därav, att grönlut som erhållits genom värmebehandling av blekeriavlopp, behandlas elektrokemiskt för att oxidera sulfid.
9. Sätt enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a t därav, att grönlut, som erhållits genom värmebehandling 515 sas - 13 av avlopp från kokning, behandlas elektrokemiskt för att oxidera sulfid .
10. Sätt enligt något av kraven 1-9, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den elektrokemiskt behandlade grönluten överförs till ett kausticeringssteg. away- w w.ø~o~
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9501287A SE515833C2 (sv) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlut |
PT101862A PT101862B (pt) | 1995-04-06 | 1996-04-01 | Processo electrquimico |
BR9601235A BR9601235A (pt) | 1995-04-06 | 1996-04-01 | Processo eletroquímico de produção de pasta de papel |
NZ286303A NZ286303A (en) | 1995-04-06 | 1996-04-01 | Production of pulp in which green liquor is electrolysed to oxidise at least part of the sulphide content |
CA002173191A CA2173191C (en) | 1995-04-06 | 1996-04-01 | Electrochemical process |
FI961467A FI110878B (sv) | 1995-04-06 | 1996-04-01 | Elektrokemiskt förfarande |
US08/627,290 US5653861A (en) | 1995-04-06 | 1996-04-04 | Electrochemical process |
JP08108723A JP3098422B2 (ja) | 1995-04-06 | 1996-04-05 | 電気化学方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9501287A SE515833C2 (sv) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlut |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9501287D0 SE9501287D0 (sv) | 1995-04-06 |
SE9501287L SE9501287L (sv) | 1996-10-07 |
SE515833C2 true SE515833C2 (sv) | 2001-10-15 |
Family
ID=20397879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9501287A SE515833C2 (sv) | 1995-04-06 | 1995-04-06 | Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlut |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3098422B2 (sv) |
BR (1) | BR9601235A (sv) |
CA (1) | CA2173191C (sv) |
FI (1) | FI110878B (sv) |
NZ (1) | NZ286303A (sv) |
PT (1) | PT101862B (sv) |
SE (1) | SE515833C2 (sv) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4187826B2 (ja) * | 1998-05-29 | 2008-11-26 | 川崎化成工業株式会社 | 電解酸化による多硫化物の製造方法 |
JP5504818B2 (ja) | 2009-10-23 | 2014-05-28 | ソニー株式会社 | 動作関連演算装置、動作関連演算方法、プログラム、動作関連再生システム |
-
1995
- 1995-04-06 SE SE9501287A patent/SE515833C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1996
- 1996-04-01 NZ NZ286303A patent/NZ286303A/en not_active IP Right Cessation
- 1996-04-01 PT PT101862A patent/PT101862B/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-04-01 FI FI961467A patent/FI110878B/sv not_active IP Right Cessation
- 1996-04-01 BR BR9601235A patent/BR9601235A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-04-01 CA CA002173191A patent/CA2173191C/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-04-05 JP JP08108723A patent/JP3098422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08284089A (ja) | 1996-10-29 |
FI110878B (sv) | 2003-04-15 |
CA2173191A1 (en) | 1996-10-07 |
JP3098422B2 (ja) | 2000-10-16 |
FI961467A0 (sv) | 1996-04-01 |
PT101862A (pt) | 1996-11-29 |
BR9601235A (pt) | 1998-01-06 |
PT101862B (pt) | 1998-04-30 |
SE9501287L (sv) | 1996-10-07 |
SE9501287D0 (sv) | 1995-04-06 |
NZ286303A (en) | 1997-05-26 |
CA2173191C (en) | 2001-06-05 |
FI961467A (sv) | 1996-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2166083C (en) | Production of polysulphide by electolysis of white liquor containing sulphide | |
US5198080A (en) | Electrochemical processing of aqueous solutions | |
FI111705B (sv) | Framställning av klordioxid från klorsyra | |
Paleologou et al. | Enhancement of the current efficiency for sodium hydroxide production from sodium sulphate in a two-compartment bipolar membrane electrodialysis system | |
US5122240A (en) | Electrochemical processing of aqueous solutions | |
CN1216784A (zh) | 水处理用二氧化氯的生产方法 | |
NO310284B1 (no) | Fremgangsmåte ved fremstilling av kloridoksyd | |
US5653861A (en) | Electrochemical process | |
CA2224824C (en) | Method for producing polysulfides by electrolytic oxidation | |
AU644179B2 (en) | Electrochemical production of acid chlorate solutions | |
JP2630507B2 (ja) | パルプ化薬品回収系中の塩化物の低減 | |
SE515833C2 (sv) | Elektrokemisk oxidation av sulfid i grönlut | |
EP1245723B1 (en) | Method for recovering chemicals in a process of producing pulp by kraft process | |
RU2221741C1 (ru) | Способ получения щелочного раствора пероксида водорода и диоксида хлора | |
FI112351B (sv) | Aciditetskontroll vid framställning av klordioxid | |
SE500053C2 (sv) | Ozonblekning varvid massan surgöres med genom elektrolys framställd svavelsyra | |
Cloutier et al. | Electrolysis of weak black liquor Part II: Effect of process parameters on the energy efficiency of the electrolytic cell |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |