Способ получения целлюлозы
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1109057
Автор: Дуглас
Текст
(Канада) Лимитед (Велико)ег Иа 8 аг 1 пер. 274 сменатрзац СР Ж ,Ю Ст ГОСУДАРСТВЕННЮ НОМИТЕТ СССР ПО 4 ВЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(72) Дуглас Вильям Ри(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, ,включающий сульфатную варку целлюлозосодержащего материала, отделение отработанного варочного щелока от це:люлозной пульпы, отбелку целлюлозы хлорсодержащими реагентами и регенерацию отработанного варочного щелока, .смешанного с отработанным раствором от отбелки целлюлозы для получения сульфатной варочной жидкости путем,801109057 А выпаривания его, сжигания, растворения образовавшегося плана, каустизации зеленого щелока до образования белого щелока, содержащего гидроокись натрия и нерегенерированные реагенты, включающие хлорид натрия, карбонат и сульфат натрия, выпаривания белого щелока, отделения нерегенерированных реагентов, выделения из них хлорида натрия и возвращения смеси карбоната натрия и сульфата натрия в цикл регенерации отработанного варочного щелока, отличающийся тем, что, с целью устранения, повышения содержания сульфата натрия в белом щелоке, смесь карбоната натрия и суль- ф фата натрия в количестве 20-100% возвращают на стадию сжигания отработан- Я ного варочного щелока.2. Способ по и. 1, о т л и ч а,юш и й с я тем, что оставшуюся часть Я си карбоната натрия и сульфатаия возвращают на стадию каустиии зеленого щелока. Фффа 4таллизатора 39 со сниженным содержанием хлористого натрия пропускаетсяпо трубопроводу 41 ко. второму вилар"ному аппарату 31. Две раздельныхоперации - выпаривание и промежуточная кристаллизация - могут быть осуществлены в одной и той же аппарату- ре с отделением твердого осадка отматочного раствора после каждой стадии, Можно пользоваться и раздельными емкостями.В выпарном аппарате 31 частичноконцентрированная сульфатная варочная жидкость, поступающая по трубопроводу 41, выпариваетсядля дальней щего осаждения из нее дополнительныхколичеств хлористого натрия и нерегенерированньпс варочных химикалиев. Выпаривание сульфатной нарочной жид;. кости в выпарном аппарате 31 может 20 быть произведено для осаждения часиили всех способных осаждаться неварочных компонентов частично концентрированной сульфатной варочной жидкости, 25Как и в примере.1, операция первой стадии выпаривания в выпарномаппарате 27 служит для регулирования концентрации нерегенерированныхварочных,химикалиев в сульфатной варочной жидкости, которая подвергает"ся концентрированию в две стадии,при которых сначала происходит осаждение чистого хлористого натрия, котоРый РеКуперируется из сульфатной варочной жидкости путем охлаждениясульфаткой варочной жидкости, полу-. чаемой на первой стадии выпариванияв выпарном аппарате 27, а после это"го производится осаждение и рекупера"40 ция дальнейших количеств хлористого натрия вместе с остаточным количеством сульфата натрия и карбоната натрия, можно рекуперировать чистый хлористый натрий без выщелачивания или 45 других операций выделения (см, пример 1). Согласно способу в некоторых условиях достигаются преимущества, связанные с использованием стадиипредварительного выпаривания для удаления основной массы карбоната натрия . и сульфата натрия из сульфатной вароиной. жидкости.В некоторых случаях концентрациярастворимых компонентов сульфатной ,варочной жидкости после первой стадии , выпаривания может быть такой, что чистый хлористый натрий осадить не удается при охлаждении в соответствиис данным вариантом, В таких случаяхможет быть осуществлена дополнительная стадия выщелачивания или применендругой способ вьщеления .хлористогонатрия с,проведением обработки осадка,рекуперируемого и удаляемого по трубопроводу 33 из выпариого аппарата31 для рекуперации остальной частитребующегося количества хлористогонатрия. Вода, образующаяся при выпаривании в выпарном аппарате 31, удаляется по трубопроводу 32 и можетбыть использована для частичного удовлетворения потребности в воде в системе, Твердый осадок после выпарногоаппарата 31 удаляется по трубопроводу 33 и подается в аппарат для растворения осадка 34, Твердый осадоксостоит преимущественно из хлористогонатрия, загрязненного некоторыми количествами карбоната натрия и сульфата натрия.После выпарного аппарата 31 кон-.центрированная сульфатная варочнаяжидкость со сниженным содержаниемхлористого натрия подается по трубо-.проводу 35 для получения по крайнеймере части варочной жидкости, подаваемой по трубопроводу 3 к варочномуавтоклаву 2. Концентрированная сульфатная нарочная жидкость в трубопроводе 35 может быть разбавлена водой,поступающей по трубопроводам 16, 28и 32,. Таким образом, в зоне концентриро.вания и разделения сульфатной варочной жидкости 26 последняя, поступающая из зоны рекуперации и регенерации 12, подвергается концентрированиюна многих стадиях для получения суль"фатной варочной жидкости, проходящейпо трубопроводу 35 и имеющей сниженное содержание хлористого натрия инерегенерированных варочных химикалиев. Кроме того, чистый хлористыйнатрий удаляется по трубопроводу 40из материалов, осадившихся на стадииконцентрирования сульфатной варочнойжидкости, а основная масса нерегенерированных нарочных химикалиев, осаднвшнхся при концентрировании сульфатной варочной жидкости, подается нарециркуляцию имеющую место до обработки в печи стадию зоны рекуперациии регенерации 12 по трубопроводу 29.Вода подается в аппарат для растворения осадка 34 по трубопроводу 35110919для растворения хлористого натрия, карбоната натрия и сульфата натрия, Водный раствор, образующийся в аппа" рате для растворения 34.и отходящий по трубопроводу 38, может быть пущен 5 на рециркуляцию .в сырую жидкость в ,трубопроводе 20, Водный раствор из , трубопровода 38 может быть пущен на рециркуляцию в аппарат для растворения плава 18 для объединения с водой, 10 поступающей по трубопроводу 19 для получениясырой жидкости. В другом варианте водный раствор из трубопровода 38, может быть прибавлен к раствору плава в воде, выходящему из 15 аппарата для растворения плава 18. В любом случае водный раствор из трубопровода 38 попадает в сырую жидкость, направляемую в аппарат для каустификации 21, 20При этом способе остаток нерегене-, рированных варочных химикалиев пускается на рециркуляцию в зону 12 на стадии, имеющей место после обработки в печи. Рекомендуется вести рециркуляцию водного раствора иэ тру- бопровода 38 именно таким способом в связи с присутствующим в нем хлористым натрием, который поступает .в печь. КЬличество химикалиев, присут ствующих в рециркулируемом водном растворе в трубопроводе 38, в условиях стационарного состояния является постоянным.Дпя того, чтобы подцерживать сба- З 5 лансированное состояние в непрерывно работающей системе, рекомендуется удалять из системы по трубопроводу 40 такое же количество хлористогонатрия, какое вводится в зону реку .перации и регенерации 12.На основании экспериментальныхданных о растворимости составлен следующий массовый баланс для целлюлрз- ного завода с производительностью 500 т пульпы в сутки.Сульфатная жидкость, проходящаяпо трубопроводу 25 в количестве74700 кг/ч, содержащая в общей сложности 12816 кг/ч растворенных твердых веществ, состоящая из 8572,5 кг/ч гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия, 2358 кг/ч карбоната натрия, ,:207 кг/ч сульфата натрия и 1134 кг/ч .хлористого натрия, выпаривается при125,11 ф С в выпарном аппарате первойстадии 27. При этом испаряется47049,8 кг/ч воды и образуется. 057 , . 202358 кг/ч твердых веществ, состоящих из 219 1, 5 кг/ч карбоната натрия и 169,2 кг/ч сульфата натрия, которые осаждаются и отводятся по трубопроводу 29.Образующиеся 26820 кг/ч маточного раствора, содержащие 10484 кг/ч раст- . воренных твердых веществ, состоящих из 8572,5 кг/ч гидрата окиси натрия, 292,5 кг/ч карбоната натрия, 76,5 кг/ч сульфата натрия и 1035 кг/ч хлористого натрия, по существу насыщенный маточный раствор, пропускают по трубопроводу 30 и подают к кристаллизатору 39, в котором после охлаждения жидкости до 75,11 С осаждается 517,5 кг/ч хлористого натрия, что соответствует 22, 95 кг на тонну пульпы, загрязненного 24,3 кг/ч карбоната натрия.Маточный раствор из кристаллизатора 39 после отвода осадившихся твердых веществ пропускается по трубопроводу 41 и подается к выпарному аппа- рату 31, в котором при 75, 11 о С испаряется 2363,8 кг/ч воды, что приводит к осаждению 556,2 кг/ч твердых веществ, состоящих из 101,7,кг/ч карбоната натрия, 20 кг/ч сульфата натрия и 418,5 кг/ч хлористого натрия, и к получению 23850 кг/ч концентри-, рованной сульфатной варочной жидкости, отводимой по трубопроводу 35. Осадившнеся твердые вещества переводят в водный раствор при помощи 1491,8 кг/ч воды для рециркуляции по трубопроводу 38 и введения в сульфатную варочную жидкость, находящуюся в трубопроводе 25 или для введения в сырую жид- . кость в трубопроводе 20.Данный пример приведен для процесса, когда 20 осадка возвращается в печь 15.Таким образом, при использовании изобретения удается достигнуть концентрирования сульфатной варочнойжидкости для удаления иэ нее отработаиных инертных химикалиев после отбеливания, возвращения нерегенерированных варочных химикалнев, осаждающнхсяпри концентрировании, в систему рекуперации и регенерации отработаиной варочной жидкости с тем,.чтоколичество инертных отработанных химикалиев после отбеливания, которые рекупернруются, может контролироваться и поддерживаться на уровне, соответствующем тому количеству, которое вводится в систему рекуперацни и регенерации.1 1 1090Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к способу получения целлюлозы.Известен способ получения целлюлозы, включающий сульфатную варку целлюлозосодержащего материала, отделение отработанного варочного щелока от целлюлозной пульпы, отбелку цел 1 люлозы хлорсодержащими реагентами и 10 регенерацию отработанного варочного щелока, смешанного с отработанным раствором отбелкн целлюлозы, для получения сульфатной варочной жидкости путем выпаривания его, сжигания, 15 растворения образовавшегося плава, каустизации зеленого щелока до образования белого щелока, содержащего гидроокись натрия и нерегенерированные реагенты, включающие хлорид нат О рия, карбонат натрия и сульфат натрия, вьптаривания белого щелока, отделения нерегенерированных реагентов, выделения иэ них хлорида натрия и возвращения смеси карбоната натрия 25 и сульфата натрия в цикл регенерации отработанноговарочного щелока - на стадию каустизации зеленого щелока 12.Недостатком известного способа является постепенное накопление сульФит натрия в белом щелоке, что влияет на растворимость других компонентов и приводит к осаждению его в аппарате для каустизации.Цель изобретения - устранение повышения содЕржания сульфата натрия в белом щелоке.Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения целлю-ф лозы, включающему сульфатную варку целлюлоэосодержащего материала, отделение отработанного варочного щелока от. целлюлозной пульпыотбелку целлюлозы хлорсодержащими.реагентами и регенерацию отработанного варочного щелока, смешанного с отработанным раствором от отбелки целлюлозы, для получения сульфатной варочной .жидкости путем выпаривания, сжига ния, растворения образовавшегося плава, каустизации зеленого щелока до образования белого щелока, содержащего гидроокись натрия и нерегенерировайныереагенты, включающие хлорид 55 натрия, карбонат натрия и сульфат натрия, выпаривания белого щелока, отделения нерегенерированных реаген 57 3тов, выделения из них хлорида натрияи возвращения смеси карбоната натрияи сульфата натрия в цикл регенерацииотработанного варочного щелока,смесь карбоната натрия и сульфата натрия в количестве 20-1003 возвращаютна стадию сжигания отработанноговарочного щелока,Оставшуюся часть смеси карбонатанатрия и сульфата натрия возвращаютна стадию каустизацин зеленого щелока.На фиг, 1 и .2 представлена технологическмя схема осуществления предлагаемого способа.П р и м е р 1. Способ осуществляют на установке для получения крафтцеллюлозы производительностью500 т/сут.Древесные опилки илидругой целлюлозный волокнистый материал поступаетпо трубопроводу 1 в варочный автоклав2, в котором подвергается варке припомощи варочной жидкости, поступающей по трубопроводу 3 и.содержащейсульфид натрия и гидрат окиси натрияв качестве активных варочных химикалиев, т,е. используется способ. с сульфатной варочной жидкостью.Полученную пульпу и отработанныйщелок разделяют и пульпу промываютв промывном аппарате для коричневоймассы 4, в данном примере при помощиводного раствора, отходящего с установки отбеливания 5, поступающего потрубопроводу 6. Для того, чтобы устранить образование сероводорода наданной стадии промывания при использовании для промывания раствора, отходящего с установки отбеливания,рекомендуется довести рН раствора,отходящего с установКи отбеливания,до нейтральной или слабо щелочной величины, обычно до 9.Промытую неотбеленную пульпу подают по трубопроводу 7 на установкуотбеливания 5, на которой пульпуподвергают ряду операций по отбеливанию и очистке, причем по меньшей мереодна иэ стадий отбеливания включаетиспользование одного или несколькиххлорсодержащих агентов отбеливания.Обычно способы отбеливания и очисткивключают отбеливание хлором, двуокисью хлора или их смесью, которыеподаются по трубопроводу 8, и очистку.при помощи промывания каустиком сиспользованием водного раствора гидрата окиси натрия, поступающего по трубопроводу 9, что типично для описанного процесса СЕДЕД. Пульпу подвергают промываниям во время обработки на установке отбеливания, обычно после каждой операции отбеливания и промывания каустиком,при помощи воды, подаваемой по трубопроводу 10 Отработанная промывная вода после10 промывания на установке отбеливания вместе с отработанными химикалиями после отбеливания и промывания каустиком образует раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопрово 15 ду 6. Рекомендуется вести промывания путем противоточной подачи пуль,пы н промывной воды. Рекомендуется, чтобы количество гидрата окиси натрия, используемого при промывании пульпы каустиком, слегка превышало20 стехиометрическое количество, отве чающее одному атому натрия на каждыйатом хлора и в отбеливающих химика- лиях благодаря чему поток отходяЭ 125 щий с установки отбеливания по трубопроводу 6, имеет щелочную величину рН, Отбеленную очищенную пульпу требуемой степени осветления удаляют с установки отбеливания 5 по трубопроводу 11 и употребляют для изготовления бумаги. Раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопроводу 6, содержит значительное. количество хло .ристого натрия, который направляют в отработанный щелок. Последний подают в систему рекуперации и регенерации 12 для рекуперации отработанных варочных химикалиев и регенерации варочной жидкости. В зоне рекуперации и регенерации 12 отработанный щелок сначала выпаривают в выпарном аппарате 13 до подачи по трубопроводу 14 в печь 15, имеющую любую45 приемлемую конструкцию. Вода, уда-, ляющаяся из выпарного аппарата 13 по трубопроводу 16, при необходимости может подаваться после соответствующей очистки на установку отбеливания, 50Сульфат натрия или другой источник натрия и серы такой, как отра" ботанная кислота, вводится в зонурекуперации и регенерации путем прибавления к отработанному щелоку в твердом виде либо водном растворе по трубопроводу 17, например, после выпаривания в выпарном аппарате 13. Сульфат натрия, поступающий по трубопроводу 17, используется для восполнения натрия и серы, теряющихся из системы на стадиях рекуперации химикалиев и регенерации.Отработанный щелок образует в печи 15 плав, содержащий сульфид натрия и карбонат натрия, а также дополнительные непрореагировавшие компоненты, т.е, хлористый натрий и суль.Фат натрия и другие натриевые соли кислородных кислот. Плав растворяют в аппарате для его растворения 18 водой, обычно мало концентрированной промывной водой после промывания ила карбоната кальция, подаваемой по трубопроводу 19, для получения сырой жидкости. Количество сульфата натрия и других натриевых солей кислородных кислот, присутствующих в сырой жидкости, зависит от эффективности обработки в печи и степени окисления окисляющих солей, содержащих натрий и серу, обычно сульфид натрия, после обработки в печи.Вода, подаваемая по трубопроводу 19 в аппарат для растворения плана18, может по крайней мере частично представлять собой раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопро- . воду 6, в особенности в том случае, когда свежая вода или загрязненный конденсат направляюТся в промывной аппарат для коричневой, массы 4. Таким образом, сырая жидкость может также содержать некоторое растворенное количество отработанных отбеливающих химикалиев в ниде хлористого натрия, источником которых является раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопроводу 6Если весь раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопроводу 6, используется для промывания пульпы в промывном аппарате для коричневой массы 4, раствор, отходящий с установки отбеливания, используется для получения сырой жидкости из плава, раствор, отходящий с установки отбеливания, частично используется в промывном аппарате для коричневой массы или же раствор, отходящий с установки отбеливания, вводится непосредственно в отработанный щелок.Плав может быть подвергнут фракционированию для удаления из него сульфида натрия с тем, чтобы получить сырую жидкость, обедненную сульфидом, не содержащую сульфида натрия. Сыраяжидкость после осветления для удаления отбросов подается по трубопроводу 20 в аппарат для каустификации 21, имеющий обычную конструкцию,. в котором карбонат натрия, присутствующий 5 , в сырой жидкости, в значительной сте.пени превращается в гидрат окиси натрия при помощи извести, подаваемой по трубопроводу 22 из печи для обжига извести 23. Карбонат натрия, осадившийся из образующейся варочной жидкости, отделяется и после промывания для удаления извлеченной варочной жидкости (не показано). возвращается в.печь для обжига извести 23 по 15 трубопроводу 24 Водный раствор, образовавшийся после промывания, является мало концентрированной промывной водой, которая может быть использована для получения сырой жидкости; 20Сульфатная варочная жидкость, образующаяся на стадии каустификации и идущая по трубопроводу 25, представляет собой поток, отходящйй из зоны рекуперации и регенерации 12, и 5 содержит не только активные варочные химикалии - сульфид натрия и гидрат окиси натрия, - а и хлористый натрий как отработанные химикалии с установки отбеливания, а также нерегенерированные варочные химикалии, находящиеся в основном в виде сульфата натрия и некаустифицированнога карбоната натрия, а также другие переге". нерированные варочные химикалии в виде соединений, содержащих натрий и серу.При типичной работе целлюлозного завода по способу сульфатной варки сульфатная варочная жидкость в трубопроводе 25 имеет следующий состав, вес.Х;Гидрат окисинатрия 7,5-9,7Сульфид натрия 1,8-5 45 Карбонат натрия 1, 7-3, 1Хлористыйнатрий 2, 5-5Сульфат натрия 0,1-150Сульфатная варочная жидкость по трубопроводу 25 подается в зону концентрирования сульфатной варочной жИдкости и рекуперации хлористого натрия 26, в которой сначала подвергается выпариванию на первой стадии выпаривания 27 для осаждения суль- Гфата натрия, карбоната натрия и других способных к осаждению растворенных материалов, отличных от хлористого натрия, до тех пор, пока сульфат-ная варочная жидкость не станет насьпценной хлористым натрием и дальнейшее концентрирование приведет косаждению хлористого натрия.Основная масса сульфата натрия икарбоната натрия осаждаются на этойстадии обычно в виде безводного карбоната натрия и двойной соли, буркеита. Другие нерегенерированные варочные химикалии, присутствующие лишьв небольших количествах, могут осаждаться совместно с карбонатом натрия и сульфатом натрия. Обычносульфатная варочная жидкость концентрируется на первой стадии концентрирования 27 до содержания гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия примерно 26-32 вес.Х.Некоторые нерегенерированные варочные химикалии такие, как полисульфид натрия и тиосульфат натрия, могутоставаться растворенными в,сульфатнойварочной жидкости, удаляемой из зоны 26.В некоторьпс случаях осаждение может быть произведено в такой момент,когда раствор содержит хлористый натрий в концентрации, не достигающейнасьпцакнцей. Можно допустить соосаждение небольших количеств хлористого натрия в выпарном аппарате первой стадии 27Концентрирование сульфатной варочной жидкости в выпарном аппарате пер-вой стадии 27 предпочтительно осуществляется путем выпаривания (кипячения) при пониженном давлении. Выпарной аппарат первой стадии 27 может представлять собой одну выпарную емкость или ряд .взаимосвязанных выпарньпс емкостей, Вода, образующаяся в результате испарения, может быть рекуперована, отведена по трубопроводу 28 и использована для удовлетворения общей потребности системы в воде.1Концентрирование сульфатной варочной жидкости в выпарном аппарате первой стадии 27 приводит к осаждению основной массы сульфата натрия и карбоната натрия иэ сульфатной варочной жидкости. Соли, осадившиеся из сульфатной нарочной жидкости, т,е. нерегенерированные варочные химикалии, в выпарном аппарате первой стадии 27, удаляются из маточного раствора по трубопроводу 29 и частично воэвраща7 11090 .ются в зону рекуперации и регенерации 12 до стадии подачи жидкости в печь. Часть осадившихся солей может быть введена в сырую жидкость в трубопроводе 20. Эта рекуперация в зону 12 может быть осуществлена любым удобным способом. Рекомендуется вести рециркуляцию смеси, подавая ее в отработанный щелок, вместе с подаваемым сульфатом натрия в трубопроводе 17, Нерегенерированные варочные химикалии, удаляемые по трубопроводу 29, могут быть поданы в твердом виде или растворенными в воде в зону 12 на любом подходящем участке до печи 15, например, путем введения их в варочный автоклав 2 при прибавления к варочной жидкости. При рециркуляции этих материалов натрий, сера и карбонат, присутствующие в осадке, после 20 выпарного аппарата первой стадии Ц рекуперируются и используются в системе.Частично концентрированная сульфатная варочная жидкость после выпарного аппарата первой стадии 27 подается по трубопроводу 30 к второму выпарному аппарату 31 Две раздельные операции выпаривания могут осуществиться в одном и том же.аппарате с отделением твердого осадка от маточ ного раствора после каждой операции. Иожно пользоваться также двумя или более выпарными аппаратами.Частично концентрированная сульфатная варочная жидкость, насыщенная по отношению к хлористому натрию и остаточным количеством сульфата натрия и карбоната натрия, но не насыщенная по отношению к активным вароч"40 ным химикалиям, сильфиду натрия и .гидрату окиси натрия, выпаривается так, чтобы из нее осадились невароч- ные химические компоненты, включая хлористый натрий. Выпаривание сульфатной варочной жидкости в выпарном45 аппарате второй стадии 31 может быть осуществлено для осаждения частиили всех неварочных компонентов частично концентрированной сулъфатной варочной жидкости до концентрации гидрата 5 О окиси натрия плюс сульфид натрия примерно 36-42 вес.Х. Выпаривание частично концентрированной сульфатной варочной жидкости 55 в,выпарном аппарате второй стадии 31 предпочтительно осуществляется путем кипячения при пониженном дав 57 8ленин. Вода, образующаяся в результате испарения, рекуперируется по трубопроводу 32 и может быть использована для удовлетворения части потребности системы в виде. Так, например, вода удаляемая по трубопроводам 28 и 32, может быть использована для удовлетворения по крайней мере частично потребности в воде установки отбеливания и подается на установку по трубопроводу 10. Основная масса воды, испаряющейся из сульфатной варочной жидкости, выпаривается в выпарном аппарате первой стадии 27 и лишь меньше 20 выпаривается в выпарном/ аппарате второй стадии 31.Твердый осадок из выпарного аппарата второй стадии 31 удаляется по трубопроводу 33 и поступает в аппарат для выщелачивания 34, Твердый осадок, уДаляемый по трубопроводу 33, состоит в основном из хлористого натрия, загрязненного некоторым количеством нерегенерированнык варочных химикалнев; представляющих собой главным образом карбонат натрия и сульфат натрия, находящийся в виде безводного карбоната натрия и буркеита. На долю хлористого натрия обычно приходится более 803 этой смеси.Концентрированная сульфатная варочная жидкость, удаляемая из выпарного аппарата второй стадии 31, в частности, со сниженным содержанием хлористого натрия, пропускается по трубопроводу 35 для создания по крайней мере части варочной жидкости, подаваемой по трубопроводу 3 в варочный автоклав 2. Концентрированная сульфатная варочная жидкость в трубопроводе 35 может быть разбавлена водой до поступления в варочный автоклав 2, Вода для разбавления концентрированной сульфатной варочной жидкости может частично состоять иэ воды, рекуперируемой в трубопроводах 16, 28, 32.Рециркулируемая сульфатная варочная жидкость может содержать, кроме ак- тивных варочных химикалиев,остаточные количества нерегенерированных варочных химикалиев таких, как сульфат натрия, карбонат натрия, полисульфид натрия и тиосульфат натрия. Присутст" вие этих материалов в рециркулируемой сульфатной варочной жидкости не создает затруднений, так как нерегенерированные варочньде.химикалии проходят через варочный автоклав и подвергаются рекуперации и регенерации в зоне 12 Рециркулируемая сульфатная варочная жидкость может также содержать некоторое количество растворенного хлористого натрия, который несмотря на то, что хлористый натрий, присутствующий в рециркулируемой сульфатной варочной жидкости, представляет 10 собой "мертвый груз", в условиях стационарного режима сохраняется примерно в постоянном количестве, так как количество хлористого натрия, удаляемое из сульфатной варочной жидкости в 15 трубопроводе 33, примерно равно количеству хлористого натрия; вводимого в зону 12 из источников, отличных от тех, которые присутствуют в рециркулируемой сульфатной варочной 20 жидкости. Концентрация хлористого натрия в рециркулируемой сульфатной варочной жидкости в трубопроводе 35 составляет меньше 35 г/лВода подается в аппарат для выще лачивания 34 по трубопроводу 36 и вызывает растворение карбоната натрия, сульфата натрия, других примесей и некоторой части хлористого натрия с образованием водного раствора этих ЗО материалов, причем остается чистый хлористый натрий, который удаляется по трубопроводу 37. В случае промывания отработанная промывная вода может быть использована для удовлет- З 5 ворения части . потребности в виде, подаваемой к адпарату для выщелачивания по трубопроводу 36. Можно достигнуть разделения твердой смеси любым приемлемым методом, отличным от вы О щелачивания, для выделения из смеси чистого хлористого натрия.Таким образом, смесь хлористогонатрия, карбоната натрия и сульфата натрия, удаляемая по трубопроводу 33,45 может быть подвергнута любой обработке для вццеления чистого хлористо-, го натрия, выгружаемого по трубопроводу 37, например, путем гидравлического выделения. При таком гидравлическом разделении предварительное разделение смеси, осадившейся из концентрированной сульфатной варочной жидкости, не является существенным. Водный раствор из аппарата для выще лачивания 34 проходящий по трубопро- .воду 38, может, быть после фильтрования рециркулирован и подан в .сырую жидкость в трубопроводе 20. Водный раствор в трубопроводе 38 может быть пущен на рециркуляцию в аппарат для растворения плава 18 для объединения его с водой, подаваемой по трубопроводу 19 для получения сырой жидкости, В другом варианте водный раствор иэ трубопровода 38 может быть прибавлен к раствору плава в воде, отходящей из аппарата для растворения плана 18. В любом случае водный раствор в трубопроводе 38 поступает в сырую жидкость, подаваемую в аппарат для каустификации 21; Благодаря этому остаток нерегенерированных ваФ рочных химикалиев рециркулируется в зону 12 на стадию имеющую место после обработки в печиДалее водный раствор в трубопроводе 38 может быть рециркулирован в сульфатную нарочную жидкость в трубопроводе 25,.подаваемую в зону концентрирования и выделения 26. В этом случае рециркулируемый .раствор в трубопроводе 38 сохраняется в пределах зоны рекуперации и регенерации 26 и количество хлористого натрия в зоне повторной каустификацни снижается.Рекомендуется производить рецир" куляцию водного раствора в трубопроводе 38 на стадию, имедрщую место после обработки в печи из количестваприсутствующего в нем хлористого натрия и необходимости ограничить количество хлористого натрия, поступающего в печь. Количество химикалиев, присутствующих в рециркулируемом водном растворе, в трубопроводе 38 вусловиях стационарного состояния является по существу постоянным.Хлористый натрий, удаляемый потрубопроводу,37, может быть использован различными способами, например,для получения двуокиси хлора, хлората натрия или жидкости для промьдвания каустиком. В отсутствие первой стадии выпаривания выщелачивание осадка, содержащего хлористый натрий, в присутствии существенных количеств сульфата натрия трудно контролируется, что затрудняет удаление необходимого количества,хлористого натрия из системы по трубопроводу 37. Для сохранения баланса процесс выщелачивания в аппарате для выщелачивания 34 следует вести таким образом, чтобы предпочтительно удалять из системы постоянно11 11090 такое же количество хлористого натрия, какое вводится в систему из различных источников в основном с раствором, отходящим с установки отбеливания. В присутствии сульфата натрия карбоната натрия образует двойную соль-буркеит, менее растворимую, чем сульфат натрия и карбонат натрия. . Следовательно,.для того, чтобы растворить из осадка весь карбонат нат- Щ рия и сульфат натрия, требуется большее количество воды и происходит растворение большего количества хлористого натрия и меньшее его количество рекуперируется по сравнению с теми случаями, когда сульфат натрия отсутствует.Количество сульфата натрия, присутствующего в сульфатной. варочной жидкости, зависит от эффективности 2 О процесса обработки в печи, источника и места введения натрия и серы для восполнения .расхода и окисления сульфида натрия до сульфата на стадиях обработки. В некоторых случаях присутствие сульфата натрия в осадке является допустимое, поскольку эффект снижения растворимости не имеет серьезных последствий. Однако в тех случаях, когда в осадке присутствует большое количество сульфата натрия, количество чистого хлористого натрия, который может быть рекуперирован .из осадка путем выщелачивания, становится меньше желательного - по мень 35 шей мере равным тому количеству, которое вводится в систему, и следовательно, баланс производства нарушается. Тенденция к накапливанию в осадке во время повторных циклов сульфата натрия дополнительно снижает эффективность, а следовательно,. и баланс системы.Таким образом, при применении выпаривания первой стадии в соответст вии с этим вариантом происходит не только снижение концентрации нерегенерированных варочных химикалиев в сульфатной варочной жидкости, но и значительное повышение эффективности50 . системы с точки зрения удаления хлористого натрия.На основании экспериментальных данных о растворимости составлен следующий массивный баланс-для системы, соответствующей данному примеру.По трубопроводу 25 подают 74700 кг/ч сульфатной варочной жид 57 12кости, содержащей 12816 кг/ч растворенных твердых веществ, включая 8572,5 кг/ч гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия, 2358 кг/ч карбоната натрия, 207 кг/ч сульфата натрия и 1692 кг/ч хлористого натрия. Из сульфатной варочнойжидкости выпаривают 44829 кг/ч воды при 125,11 С в выпарном аппарате первой стадии 27, что приводит к осаждению 2358 кг/ч твердых веществ, состоящих из 2191,5 кг/ч карбоната натрия и 166,5 кг/ч сульфата натрия. Этот твердый материал после отделения от маточного раствора подают по трубопроводу 29 в необходимый пункт целлюлозного завода,Маточный раствор, протекающий по .трубопроводу 30, выходящий из выпарного аппарата первой стадии 27 потрубопроводу 30, с температурой около125, 11 ф С состоит из 29520 кг/ч жидкости, содержащей 8752,5 кг/ч гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия,414 кг/ч карбоната натрия, 112,5 кг/чсульфата натрия и 2007 кг/ч хлористого натрия, который насьпцает раствор, в котором он растворен.Из маточного раствора в выпарномаппарате 31 выпаривается 3960 кг/чводы, и температура понижается до75,11 С, что приводит к осаждению1710 кг/ч твердого материала, состоящего из 1390, 5 кг/ч хлористого натрия, 247,5 кг/ч карбоната натрия и 72 кг/ч сульфата натрия, и образованию 23850 кг/ч концентрированной сульфатной варочной жидкости, которая проходит по трубопроводу 35 и содерьит 9396 кг/ч растворенных твердыхвеществ, состоящих из 8572,5 кг/чгидрата окиси натрия плюс сульфиднатрия, 166,5 кг/ч карбоната натрия,40,5 кг/ч сульфата натрия и 616,5 кг/чхлористого натрия.Осадившиеся твердые вещества выделяют из концентрированной.сульфатной варочной жидкости и подают по трубопроводу 33 в аппарат для выщелачивания 34, в который вводят 1359 кг/ч воды, температура которой 20 ф С,что приводит к образованию твердой фазы, состоящей из 1062 кг/ч хлористого натрия, что .эквивапентно 46,8 кг хло-, ристого натрия на тонну пульпы, и рециркулируемого раствора, протекающего в количестве 2007 кг/ч по трубопроводу 38 и содержащего 648 кг/чрастворенных твердых веществ, состоящих из 247,5 кг/ч карбоната натрия, 72 кг/ч сульфата натрия и 328,5 кг/ч хлористого натрия,.Данный пример приведен для процесса, когда 100 осадка в линии 29 возвращают в печь 15 но трубопрово-. ду 17.П р и м е р 2. Древесные опилки подают по трубопроводу 1 в варочный 10 автоклав 2, в котором подвергают варке при помощи сульфатной варочной жидкости, подаваемой по трубопроводу 3 и содержащей сульфид натрия и гидрат окиси натрия в качестве актив ных варочных химикалиев (см.фиг. 2),Полученная пульпа и отработанный щелок разделяются, пульпа подвергается промыванию в промывном аппарате для коричневой массы 4 водным раство-,20 ром, отходящим с установки отбеливания 5 по трубопроводу 6.Промытая неотбеленная пульпа подается по трубопроводу 7 на установку отбеливания 5, на которой пульпа 25 подвергается ряду операций отбеливания хлорсодержащими отбеливающимн химикалиями (хлор, двуокись хлора или . их смесь, постулающие по трубопроводу 8) и очистки промыванием каустикомзо (водный раствор гидрата окиси натрия, поступающий по трубопроводу) обычно в соответствии с процессом СЕДЕД. Пульпа промывается в установке отбеливания, обычно после каждой операции отбеливания и каждой операции очистки, при помощи воды, подаваемой по трубопроводу 10 Смесь отработанной промывной воды после промывания на установке отбеливания, отработан О ных отбеливающих химикалиев и отработанных хи ьикалиев после промывания каустиком образует раствор, отходящий с установки отбеливания. Рекомендуется, чтобы операции промывания 4 включали противоточное течение пуль" пы и промывной воды. Отбеленная и очищенная пульпа необходимой. степени осветления удаляется с установки отбеливания 5 по трубопроводу 11 и используется для производства бумаги.Раствор, отходящий с установки отбеливания по трубоцроводу 6, содер" жит значительное количество хлористого натрия, который подается в отра-Б ботанный щелок. Отработанный щелок проходит в зону рекуперации и регенерации 12, в которой происходит рекуперация отработанных варочных химикалиев и регенерация варочной жидкости. В зоне 12 отработанный щелок сначала выпаривается в выпарном аппарате 13 до подачи по трубопроводу 14 в печь 15 обычной конструкции. Вода, выделившаяся в выпарном аппарате 13. и удаляемая по трубопроводу 16, может быть использована для частичного удовлетворения потребности системы в воде.Сульфат натрия иди другой источник серы и натрия такой, как отработанная серная кислота, вводится в зону рекуперации и регенерации 12 путем прибавления их к отработанному щелоку в твердом виде либо в виде водного раствора по трубопроводу 17, обычно после выпаривания в выпарном аппарате 13. Сульфат натрия, поступающий по трубопроводу 17, используется для восполнения потерь натрияи серы из системы во время стадий рекуперации химикалиев и регенерации.Отработанный щелок образует в печи 15 плав, содержащий сульфид натрия и карбонат натрия, а также инертные компоненты такие, как хлористый натрий, и нерегенерированные материалы соли серусодержащих кислот, в основном сульфат натрия, который растворяется в аппарате для растворения плава 18 водой, обычно мало концентрированной промывной водой, поступающей по ",рубопроводу 19 с образо- ванием сырой жидкости. Количество сульфата натрия в сырой жидкости зависит от эффективности обработки в печи и степени окисления натриевых солей серусодержащих кислот после обработки в печи. Таким образом, сырая жидкость содержит также некогорое растворенное количество хлористого натрия, источником которого является раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопроводу 6.Плав может быть подвергнут фракционированию для удаления из него сульфида натрия с тем, чтобы получить обедненную: сульфидом оыруюжидкость, в основном не содержащуюсульфид натрия. Сырая жидкость после осветления для .удаления отбросов подается по трубопроводу 20 в аппаратдля каустификации 21, в котором карбонат натрия, присутствующий в сыройжидкости, в значительной степенипревращается в гидрат окиси натрияпод действием извести, поступающей по трубопроводу 22 из печи для обжига извести 23, Карбонат кальция; осадившийся из образующейся сульфатной варочной жидкости, выделяется и после промывания, проводимого для удаления увлекаемой сульфатной варочной жидкости (не показано), возвра, щается в печь для обжига извести потрубопроводу 24; 10Сульфатная варочная жидкость, образующаяся после каустификации, проходящая по трубопроводу 25 из зоны рекуперации и регенерации 12, содержит не только активные варочные химн калии - сульфид натрия и гндрат окиси натрия, - но также хлористый натрий и нерегенерированные варочные химикалии, находящиеся в основном в виде некаустифицированного карбоната 20 натрия и сульфата натрия. Сульфатная варочная жидкость в трубопроводе 25 может иметь указанную концентрацию (пример 1 для варочной жидкости, протекающей по трубопроводу 25).Сульфатная варочная жидкость может также содержать другие нерегенерированные варочные химикалии (пример 1). Сульфатная варочная.жидкость из трубопровода 25 поступает в зону ее кон- ЗО центрирования и рекуперации хлористого натрия 26,сначала сначала подвергается выпариванию на первой стадии выпаривания в выпарном аппарате 27 для осаждения сульфата натрия и карбона 35 та натрия, которое производится по существу до насыщения сульфатной вааочной жидкости хлористым натрием.В некоторых случаях осаждение может быть доведено дотакой точки, при 40 ,которой раствор содержит хлористый :натрий в концентрации, уступающей насыщающей концентрации Может быть допущено соосаждение небольших количеств хлористого натрия в выпарном аппарате первой стадии 27.Концентрирование сульфатной варочной жидкости в выпарном аппарате первой стадии 27 включает выпаривание (обычно за счет кипячения) проводи 50 мое при пониженном давлении. Выделяющаяся в результате вода может быть удалена по трубопроводу 28 и использована для частичного удовлетворения потребности системы в во е. 55Выпаривание сульфатной варочнойзащкости в выпарном аппарате первойстадии 27 приводит к осаждению основной массы сульфата натрия и карбоната натрия из сульфатной варочной жидкости. Соли, осадившиеся из сульфатной варочной жидкости в выпарном аппарате первой стадии 27, т.е. нерегенерированные варочные химикалии, удаляются по трубопроводу 29 и возвращаются в зону рекуперации и регенерации 12 на стадии, имеющей место до подачи в печь. Предпочтительно смесь в виде твердого материала илн водного раствора рециркулируется в отработанный щелок вместе сзагрузкой сульфата натрия в трубопроводе 7. Прн рециркулировании этих материалов указанным способом количество натрия, серы и карбоната, содержащееся в осадке после выпаривания в выпарном аппарате первой стадии 27, рекуперируется и используется в системе.Частично концентрированная сульфатная варочная жидкость из выпарного апйарата 27 подается по трубопроводу 30 в кристаллизатор 39,. в котором охлаждается для осаждения из нее чистого хлористого натрия. Можно осадить чистый хлористый натрий путем охлаждения, так как растворимость хлористого натрия снижается с понижением температуры, в то время как растворимость карбоната натрия и буркеита изменяется при понижении темпе,ратуры лишь незначительно. Хлористый натрий, осадившийся в кристаллизаторе 39, удаляется по трубопроводу 40 и промывается для удаления увлекаемоЮ жидкостиХлористый натрий, удаляе-мый по трубопроводу 40 в виде твердого продукта после концентрирования сульфатной варочной жидкости и вьще- ления в зоне 26, может найти различное применение.В некоторых случаях необходимо слегка разбавить частично концентрированную сульфатную варочную жидкость . после выпарного аппарата первой стадии 27 для того, чтобы изменить в ней концентрацию карбоната натрия и сульфата натрия и тем самым облегчить осаждение значительного количества чистого хлористого натрия после охлаждения. В этих случаях охлаждение происходит путем мгновенного испарения. Испарительное охлаждение может быть осуществлено и без такого разбавления. Частично концентрированная сульфатная варочная жидкость после крис
СмотретьЗаявка
1981003, 14.12.1973
Эрко Энвайротек Лимитед
ДУГЛАС ВИЛЬЯМ РИВ
МПК / Метки
МПК: D21C 3/02
Метки: целлюлозы
Опубликовано: 15.08.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/12-1109057-sposob-polucheniya-cellyulozy.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ получения целлюлозы</a>
Предыдущий патент: Устройство для зарядки прокладчиков уточной нитью на ткацком станке с волнообразно подвижным зевом
Следующий патент: Способ варки целлюлозосодержащего материала для получения целлюлозной массы
Случайный патент: 410403