Способ получения целлюлозы

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, :включающий сульфатную варку целлюло:зосодержащего материала, отделение отработанного варочного щелока рт целюлозной пульпы, отбелку целлюлозы кпорсодержащими реагентами и регенерацию отработанного варочного щелока, смешанного с отработанным раствором от отбелки целлюлозы, для получения сульфатной варочной жидкости путем вьшаривания его, сжигания, растворения образовавшегося плапа, каустизацни 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 сульфата натрия в количестве 20-100% возО ) вращают на стадию сжигания отработанного варочного щелока. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а ,юm .и и с я тем, что оставшуюся часть смеси карбоната натрия и сульфата натрия возвращают на стадию каустизации зеленого щелока. о со о ел

СОЮЗ СО6ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3/02, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К ПА1 EHTV

1Р сО ,Ю ,Ql .аф ).

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 1981003/29-12. (22) 14.12.73 (31) 25985/73 . (зг) з1.05.7з .(33) Великобритания (46) 15.08.84. Бюл. В 30 (72) Дуглас Вильям Рив (Канада) (71) Эрко Энвайротек Лимитед (Великобритания) (53) 676.11.082.3(088.8) (56) t. Julpand and Paper Magarine

Canada", 1970; 71, Р 13, р. 274 (прототип). (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

„,SU„„1109057 А выпаривания его, сжигания, растворения образовавшегося пла:a, 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- Q) ного варочного щелока. С:

2. Способпоп. I отлича,юm,и и с я тем, что оставшуюся часть Я смеси карбоната натрия и сульфата натрия возвращают на стадию каустизации зеленого щелока.

1 11090

Изобретение 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 люлозы хлорсодержащими реагентами и 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- 20 рия, карбонат натрия и сульфат натрия, выпаривания белого щелока, отделения нерегенерированных реагентов, выделения иэ них хлорида натрия и возвращения смеси карбоната натрия 25 и сульфата натрия в цикл регенерации отработанного варочного щелока — на стадию каустизации зеленого щелока С12.

Недостатком известного способа является постепенное накопление сульфита 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-40 лозы, включающему сульфатную варку целлюлоэосодержащего материала, отделение отработанного варочного щелока от целлюлозной пульпы, .отбелку целлюлозы хлорсодержащими.реагента- 45 ми и регенерацию отработанного варочного щелока, смешанного с отработанным раствором от отбелки целлюлозы, для получения сульфатной варочной .жидкости путем выпаривания, сжигания, растворения образовавшегося плава, каустизации зеленого щелока до образования белого щелока, содержащего гидроокись натрия и нерегенерировайные реагенты, включающие хлорид 55 натрия, карбонат натрия и сульфат натрия, выпаривания белого щелока, отделения нерегенерированных реаген57 3 тов, выделения из них хлорида натрия и возвращения смеси карбоната натрия и сульфата натрия в цикл регенерации отработанного варочного щелока, смесь карбоната натрия и сульфата натрия в количестве 20-100Х возвращают на стадию сжигания отработанного варочного щелока.

Оставшуюся часть смеси карбоната натрия и сульфата натрия возвращают на стадию каустизацин зеленого щелока.

На фиг, 1 и .2 представлена технологическмя схема осуществления пред лагаемого способа.

Пример 1. Способ осуществляют на установке для получения крафтцеллюлозы производительностью

500 т/сут.

Древесные опилки или другой целлюлозный волокнистый материал поступает по трубопроводу 1 в варочный автоклав

2, в котором подвергается варке при помощи варочной жидкости, поступающей по трубопроводу 3 и.содержащей сульфид натрия и гидрат окиси натрия в качестве активных варочных химикалиев, т.е. используется способ. с сульфатной варочной жидкостью.

Полученную пульпу и отработанный щелок разделяют и пульпу промывают в промывном аппарате для коричневой массы 4, в данном примере при помощи водного раствора, отходящего с установки -отбеливания 5, поступающего по трубопроводу 6. Для того, чтобы устранить образование сероводорода на данной 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 установку отбеливания 5, на которой пульпу подвергают ряду операций по отбеливанию и очистке, причем по меньшей мере одна иэ стадий отбеливания включает использование одного или нескольких хлорсодержащих агентов отбеливания.

Обычно способы отбеливания и очистки включают отбеливание хлором, двуокисью хлора или их смесью, которые подаются по трубопроводу 8, и очистку. при помощи промывания каустиком с использованием водного раствора гидра1109057 та 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 после

10 промывания на установке отбеливания вместе с отработанными химикалиями после отбеливания и промывания каустиком образует раствор, отходящий с установки отбеливания по трубопрово15 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 превышало

20 стехиометрическое количество, отве чающее одному атому натрия на каждый атом хлора и в отбеливающих химика- лиях благодаря чему поток отходяЭ Э

25 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- З5 .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 любую 4> приемлемую конструкцию. Вода, уда-. ляющаяся из выпарного аппарата 13 по трубопроводу 16, при необходимости может подаваться после соответствующей очистки на установку отбеливания. 50

Сульфат натрия или другой источник натрия и серы такой, как отработанная кислота, вводится в зону рекуперации H 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 плана

18, 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 6 ° Если 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. Сырая

1109057 жидкость 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 » трубопроводу 24.. Водный раствор, образовавшийся после промывания, является мало концентрированной промывной водой, которая может быть использована для получения сырой жидкости : 20

Сульфатная 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 нерегене-30 рированные 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 трубо-40 проводе 25 имеет следующий состав, вес.Ж:

Гидрат окиси натрия 7,5-9,7

Сульфид натрия 1,8-5 45

Карбонат натрия 1, 7-3, 1

Хлористый натрий 2,5-5

Сульфат натрия 0,1-1

Сульфатная 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 сульг фата 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 к осаждению хлористого натрия.

Основная масса сульфата натрия и карбоната натрия осаждаются на этой стадии обычно в виде безводного карбоната натрия и двойной соли, буркеита. Другие нерегенерированные варочные химикалии, присутствующие лишь в небольших количествах, могут осаждаться совместно с карбонатом натрия и сульфатом натрия. Обычно сульфатная варочная жидкость концентрируется на первой стадии концентрирования 27 до содержания гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия примерно 26-32 вес.X.

Некоторые нерегенерираванные варочные химикалии такие, как полисульфид натрия и тиосульфат натрия, могут оставаться растворенными в .сульфатной варочной жидкости, удаляемой из зоны 26.

В некоторых случаях осаждение может быть произведено в такой момент, когда раствор содержит хлористый натрий в концентрации, не достигающей насыщающей. Можно допустить соосаждение небольших количеств хлористого натрия в выпарном аппарате первой стадии 27.Концентрирование сульфатной варочной жидкости в выпарном аппарате первой стадии 27 предпочтительно осуществляется путем выпаривания (кипячения) при пониженном давлении. Выпарной аппарат первой стадии 27 может представлять собой одну выпарную емкость или ряд .взаимосвязанных выпарных емкостей. Вода, образующаяся в результате испарения, может быть рекуперована, отведена по трубопроводу

28 и использована для удовлетворения общей потребности системы в воде.

Концентрирование 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 варочной 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 1О

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 о выпарного аппарата первой стадии g7 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 вароч40 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 выпарном

45 аппарате второй стадии 31 может быть осуществлено для осаждения части или всех неварочных компонентов частично концентрированной сулъфатной варочной жидкости до концентрации гидрата 5О окиси натрия плюс сульфид натрия примерно 36-42 вес.X.

Выпаривание частично концентрированной сульфатной варочной жидкости 55 в,выпарном аппарате второй стадии

31 предпочтительно осуществляется путем кипячения при пониженном дав57 8 ленин. 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 г 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 80Х 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 активных варочных химикалиев,остаточные количества нерегенерированных варочных химикалиев таких, как сульфат натрия, карбонат натрия, полисульфид натрия и тиосульфат натрия. Присутствие этих материалов в рециркулируемой сульфатной варочной жидкости не создает затруднений, так как нерегенери1109057 10 рованные варочные.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 s постоянном количестве, так как количество хлористого натрия, удаляемое из сульфатной варочной жидкости в 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/л..

Вода подается в аппарат для выще- 25 лачивания 34 по трубопроводу 36 и вызывает растворение карбоната натрия, сульфата натрия, других примесей и некоторой части хлористого натрия с образованием водного раствора этих 30 материалов, причем остается чистый хлористый натрий, который удаляется по трубопроводу 37. В случае промывания отработанная промывная вода может быть использована для удовлет- З ворения части . потребности в виде, подаваемой к адпарату для выщелачивания по трубопроводу 36. Можно достигнуть разделения твердой смеси любым приемлемым методом, отличным от выщелачивания, для выделения из смеси чистого хлористого натрия.

Таким образом, смесь хлористого натрия, 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 ваъ рочных химикалиев рециркулируется в зону 12 на стадию,, имеющую место после обработки в печи..

Далее 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 xJIopacTDFo натрия в зоне повторной каустификацни снижается.

Рекомендуется производить рециркуляцию водного раствора в трубопроводе 38 на стадию, имеющую место после обработки в печи из количества присутствующего в нем хлористого натрия и необходимости ограничить количество хлористого натрия, поступающего в печь. Количество химикалиев, присутствующих в рециркулируемом водном растворе, в трубопроводе 38 в условиях стационарного состояния является по существу постоянным.

Хлористый натрий, удаляемый по трубопроводу,37, может быть использован различными способами, например, для получения двуокиси хлора, хлората натрия или жидкости для промывания 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 постоянно

По трубопроводу 25 подают

74700 кг/ч сульфатной варочной жид11 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 roro чтобы растворить из осадка весь карбонат нат- fO 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 2О 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 допустимы, 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 мень35 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- 45 вии с этим вариантом происходит не только снижение концентрации нерегенерированных варочных химикалиев в сульфатной варочной жидкости, но и значительное повышение эффективности

50 . системы с точки зрения удаления хлористого натрия.

На основании экспериментальных данных о растворимости составлен следующий массивный баланс-для системы, соответствующей данному примеру.

57 12 кости, 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 варочной жидкости 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 по трубопроводу 30, с температурой около

125, 11 C 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/ч сульфата натрия и 2007 кг/ч хлористого натрия, который насыщает раствор, в котором он растворен.

Из маточного раствора в выпарном аппарате 31 выпаривается 3960 кг/ч воды, и температура понижается до

75,11 С, что приводит к осаждению

1710 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 твердых веществ, состоящих из 8572,5 кг/ч гидрата окиси натрия плюс сульфид натрия, 166,5 кг/ч карбоната натрия, 40,5 кг/ч сульфата натрия и 616,5 кг/ч хлористого 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 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/ч

1109057 14 растворенных 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.

Hp 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- 15 ных варочных химикалиев (см.фиг. 2).

Полученная пульпа и отработанный щелок разделяются, пульпа подвергается промыванию в промывном аппарате для коричневой массы 4 водным раство-,3) 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 каустиком3б (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- 4О 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, содержит значительное количество хлористого натрия, который подается в отра- 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, использу ется для восполнения потерь натрия 1 и 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 оырую жидкость, в основном не содержащую сульфид натрия. Сырая жидкость после осветления для .удаления отбросов подается по трубопроводу 20.в аппарат для каустификации 21, в котором карбонат натрия, присутствующий в сырой жидкости, в значительной степени превращается в гидрат окиси натрия

1109057 16 под 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 по трубопроводу 24; t0

Сульфатная варочная жидкость, образующаяся после каустификации, проходящая по трубопроводу 25 из зоны рекуперации и регенерации 12, содержит не только активные варочные химн- 15 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- 3р центрирования и рекуперации хлористо го натрия 26,сначала сначала подвергается выпариванию на первой стадии выпаривания в выпарном аппарате 27 для осаждения сульфата натрия и карбона35 та натрия, которое производится по существу до насыщения сульфатной вааочной жидкости хлористым натрием.

В некоторых случаях осаждение может быть доведено до такой точки, при40

;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) проводи50 мое при пониженном давлении. Выделяющаяся в результате вода может быть удалена по трубопроводу 28 и исполь.зована для частичного удовлетворения потребности системы в во е.

° Выпаривание сульфатной варочной лащкости в выпарном аппарате первой стадии 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 с загрузкой сульфата натрия в трубопроводе 7. Прн рециркулировании этих материалов указанным способом количество натрия, серы и карбоната, сбдержащееся 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

1 ! и промывается для удаления увлекаемо@ жидкости..Хлористый 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 крис17

1109057 таллизатора 39 со сниженным содержанием хлористого натрия пропускается по трубопроводу 41 ко. второму выпарному аппарату 31. Две раздельных операции — выпаривание и промежуточ- 5 ная кристаллизация - могут быть осуществлены в одной и той же аппарату ре с отделением твердого осадка от маточного раствора после каждой стадии. Можно пользоваться и раздельными емкостями. В выпарном аппарате 31. частично концентрированная сульфатная варочная жидкость, поступающая по трубопроводу 41 выпаривается для дальней- 15 шего осаждения из нее дополнительных количеств хлористого натрия и нерегенерированных варочных химикалиев.

Выпаривание сульфатной нарочной жид;

t. кости в выпарном аппарате 31 может 20 быть произведено для осаждения час и или всех способных осаждаться неварочных компонентов частично концентри- . рованной сульфатной варочной жидкости. 25

Как и в примере.1, операция первой стадии выпаривания в выпарном аппарате 27 служит для регулирования концентрации нерегенерированных нарочных,химикалиев в сульфатной ва- З0 рочной жидкости, которая подвергает" ся концентрированию в две стадии, при которых сначала происходит осаждение чистого хлористого натрия, который реКуперируется из сульфатной ва- З5 рочной жидкости путем охлаждения сульфаткой варочной жидкости, полу-. чаемой на первой стадии выпаривания в 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 стадии предварительного выпаРивания для уда ления основной массы карбоната натрия . и сульфата натрия из сульфатной вароиной. жидкости.

В некоторых случаях концентрация растворимых компонентов сульфатной ,варочной жидкости после первой стадии . выпаривания может быть такой, что чистый хлористый натрий осадить не удается при охлаждении в соответствии с данным вариантом. В таких случаях может быть осуществлена дополнительная стадия выщелачивания или применен другой способ вьщеления .хлористого натрия с .проведением обработки осадка, рекуперируемого и удаляемого по трубопроводу 33 из выпариого аппарата

31 для рекуперации остальной части требующегося количества хлористого натрия. Вода, образующаяся при выпаривании в выпарном аппарате 31, удаляется по трубопроводу 32 и может быть использована для частичного удовлетворения потребности в воде s системе. Твердый осадок после выпарного аппарата 31 удаляется по трубопроводу 33 и подается в аппарат для растворения осадка 34, Твердый осадок состоит преимущественно as хлористого натрия, загрязненного некоторыми количествами карбоната натрия и сульфата натрия.

После выпарного аппарата 31 кон-. центрированная сульфатная варочная жидкость со сниженным содержанием хлористого натрия подается по трубо-. проводу 35 для получения по крайней мере части варочной жидкости, подаваемой по трубопроводу 3 к варочному автоклаву 2. Концентрированная сульфатная нарочная жидкость в трубопроводе 35 может быть разбавлена водой, поступающей по трубопроводам 16, 28 и 32. . Таким образом, в зоне концентриро.вания и разделения сульфатной варочной жидкости 26 последняя, поступающая из зоны рекуперации и регенерации 12, подвергается концентрированию на многих стадиях для получения сульфатной варочной жидкости, проходящей по трубопроводу 35 и имеющей сниженное содержание хлористого натрия и нерегенерированных варочных химикалиев. Кроме того, чистый хлористый натрий удаляется по трубопроводу 40 из материалов, осадившихся на стадии .. концентрирования сульфатной варочной жидкости, а основная масса нерегенерированных нарочных химикалиев, осаднвшнхся при концентрировании сульфатной варочной жидкости, подается на рециркуляцию„ имеющую место до обработки в печи стадию зоны рекуперации и регенерации 12 по трубопроводу 29.

Вода подается в аппарат для растворения осадка 34 по трубопроводу 35 l9 для растворения хлористого натрия, карбоната натрия и сульфата натрия, Водный раствор, образующийся в аппарате 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 получения сырой жидкости. В другом варианте водный раствор из трубопровода 38, может быть прибавлен к раствору плава в воде, выходящему из аппарата для растворения плава 18.

В любом случае водный раствор из трубопровода 38 попадает в сырую жидкость, направляемую в аппарат для каустификации 21. 20

При 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- 30 ствующих в рециркулируемом водном

-1 растворе в трубопроводе 38, в условиях стационарного состояния является постоянныи.

Дпя того, чтобы подцерживать сба- 35 лансированное состояние в непрерывно работающей системе, рекомендуется удалять из системы по трубопроводу

40 такое же количество хлористого натрия, какое вводится в зону реку- 40 .перации и регенерации 12.

На основании экспериментальных данных о растворимости составлен.:следующий массовый баланс для целлюлрз- ного завода с производительностью 45

500 т пульпы в сутки.

Сульфатная жидкость, проходящая по трубопроводу 25 в количестве

74700 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 при

125,11 С в выпарном аппарате первой стадии 27. При этом испаряется 47049,8 кг/ч воды и образуется.

057, . 20

2358 кг/ч твердых веществ, состоящих из 2191,5 кг/ч карбоната натрия и l69,2 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 аппарату 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 варочной жидкости для удаления иэ нее отработаиных инертных химикалиев после отбеливания, возвращения нерегенерированных варочных хииикалпев, осаждающнхся при концентрировании, в систеиу рекуперации и регенерации отработаиной варочной жидкости с тем,.что количество инертных отработанных химикалиев после отбеливания, которые рекупернруются, может контролироваться и поддерживаться на уровне, соответствующем тому количеству, которое вводится в систему рекуперацни и регенерации.

ii0905г, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

ВИИИПИ Закаэ 5900/45 Ти аж 372 . По писнс е

Фили ШШ