Приготовление белого щелока производства сульфатной целлюлозы

Предлагаемое изобретение относится к области производства целлюлозы и может быть использовано для регенерации щелоков из раствора черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы. Достигаемый технический результат заключается в улучшении процесса варки и качества целлюлозы за счет повышения сульфидности, путем контроля реагентов при приготовлении белого щелока для варки технологической щепы, одновременном сокращении расхода реагентов при сохранении качества варки целлюлозы. Поставленная задача достигается тем, что в приготовление белого щелока производства сульфатной целлюлозы, включающего подкисление черного щелока серной кислотой с выделением органических соединений, содержащих лигнин, с последующей нейтрализацией полученного раствора щелочью, выпаривание раствора с получением твердой фазы готового продукта, сульфата калия и щелочного раствора, который абсорбируют сероводородом с получением белого щелока, направляемого на варку технологической щепы, причем маточный раствор после отделения готового продукта сульфата калия абсорбируют сероводородом, подаваемым со стадии подкисления черного щелока, приготавливают белый щелок сульфидностью 55-85% при соотношении Na2S : NaOH 1:1-3:0,5, который подают на варку технологической щепы. 3 пр.

 

Предлагаемое изобретение относится к области производства целлюлозы и может быть использовано для регенерации щелоков из раствора черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы.

Известен способ кислотно-щелочной переработки черного щелока сульфатного производства целлюлозы /Патент №2617569, МПК D21C 11/00, опубл. 25.04.2017, Казаков В.Г., Луканин П.В., Смирнова О.С./

Суть способа заключается в том, что сульфатный раствор, полученный после выделения из черного щелока органических соединений в виде лигнина, подкислением раствора серной кислотой, обрабатывают солями щелочных металлов, например, КОН до рН≥7 и выпаривают с кристаллизацией солей до 100-500 г воды на 100 г сухих солей, при этом маточный раствор солей после разделения твердой и жидкой фаз и корректировки раствора, подачу его на абсорбцию сероводорода, направляют на варку технологической щепы, а твердый продукт после его отделения и сушки выводят из процесса в качестве товарного продукта. Для приготовления белого щелока маточный раствора сульфата калия корректируют щелочными металлами - Na2O, Na2S, Na2SO4 и разбавляют промывной водой. В откорректированном растворе концентрация активной щелочи в ед. Na2O составляет 100 г/л при сульфидности 30%.

К недостаткам описываемого способа следует отнести:

- необходимость корректировки маточного раствора, до определенного процента сульфидности и щелочности, который затем подают на варку, что усложняет технологическую схему;

- после отделения готового продукта сульфата калия, маточный раствор подают в мешалку, где добавляют необходимые реагенты для восполнения потерь и после этого отправляют на дальнейшую корректировку, это приводит дополнительному расходу реагентов;

- щелочной раствор, который после корректировки добавляют на варку технологической щепы имеет низкий % сульфидности - 30%, это сказывается на процессе делигнификации и увеличивает время варки до определенной степени провара.

Технической задачей является устранение указанных недостатков, улучшение процесса варки и качества целлюлозы за счет повышения сульфидности, путем контроля реагентов при приготовлении белого щелока для варки технологической щепы, одновременном сокращении расхода реагентов при сохранении качества варки целлюлозы.

Поставленная задача достигается тем, что в приготовление белого щелока производства сульфатной целлюлозы включающий подкисление черного щелока серной кислотой с выделением органических соединений, содержащих лигнин, с последующей нейтрализацией полученного раствора щелочью, выпаривание раствора с получением твердой фазы готового продукта, сульфата калия и щелочного раствора, который абсорбируют сероводородом с получением белого щелока, направляемого на варку технологической щепы, причем, что маточный раствор после отделения готового продукта сульфата калия абсорбируют сероводородом подаваемым со стадии подкисления черного щелока, приготавливают белый щелок сульфидностью 55-85% при соотношении Na2S : NaOH 1:1-3:0,5, который подают на варку технологической щепы.

Существенным отличием заявленного способа является неразрывная совокупность действий, изложенная в формуле изобретения, что позволяет достигнуть технический результат, заключающийся в улучшении процесса варки и качества целлюлозы за счет повышения сульфидности, путем контроля реагентов при приготовлении белого щелока для варки технологической щепы, одновременном сокращении расхода реагентов при сохранении качества варки целлюлозы.

Известно, что существует метод производства сульфида натрия, заключающийся в абсорбции синтетического сероводорода каустиком по реакции:

2NaOH+H2S=Na2S+2H2O

Если сырьем служат чистый сероводород, получаемый в результате взаимодействия водорода и серы, и каустик от процесса электролиза, то метод обеспечивает высокое качество продукта. Сначала процесс поглощения сероводорода осуществляется до образования гидросульфида натрия. Полученный раствор фильтруется для удаления сульфидов тяжелых металлов, вводимых с каустиком, затем в раствор добавляют каустик:

NaHSр-р+NaOHтв=Na2S+H2O

Продукт содержит 60-62% Na2S и выпускается в виде плава или чешуек.

Примеры реализации способа:

Пример 1

Маточный раствор лигнина после подкисления серной кислотой и нейтрализации натриевой щелочью 122 г/дм3 упаривают до весового соотношения суспензии 500 г воды на 100 г сухих солей. Осадок сульфата натрия отфильтровывают и обрабатывают в непрерывном режиме при помощи автодозатора 50% раствором гидроксида калия, из условия получения молярной доли калийной щелочи в суспензии 60%. Время конверсии - 60 мин. Затем раствор фильтруют, в осадок сульфата калия переходит 82% K2SO4 (57% К2O). Фильтрат, представляющий собой раствор едкой щелочи, подают на абсорбер, в который поступает сероводород со стадии подкисления черного щелока серной кислотой. Абсорбцию осуществляют в 2 ступени, температура черного щелока 30°С, концентрация едкой щелочи 45%, в результате чего приготавливают раствор белого щелока с сульфидностью 85%, при соотношении Na2S : NaOH 3:0,5, который подают на варку технологической щепы.

Достигаемый эффект - Получение раствора белого щелока с сульфидностью 85%. Таким образом, реализуется замкнутая система переработки черного щелока, уменьшается расход реагентов при приготовлении белого щелока подаваемый на варку технологической щепы.

Пример 2

Маточный раствор лигнина после подкисления серной кислотой и нейтрализации натриевой щелочью 183 г/дм3 упаривают до весового соотношения суспензии 300 г воды на 100 г сухих солей. После этого раствор фильтруют и твердый осадок сульфата натрия обрабатывают в непрерывном режиме при помощи автодозатора 50% раствором гидроксида калия, из условия получения молярной доли калийной щелочи в суспензии 60%. Время конверсии - 43 мин. Затем раствор фильтруют. В осадок сульфата калия переходит 82% K2SO4 (54% К2O). Фильтрат, представляющий собой раствор едкой щелочи, подают на абсорбер, в который поступает сероводород со стадии подкисления черного щелока серной кислотой. Абсорбция осуществляется в 1 ступень, температура черного щелока 10°С, концентрация едкой щелочи 45%, в результате чего получают раствор белого щелока с сульфидностью 75%, при соотношении Na2S : NaOH 3:1, который подают на варку технологической щепы.

Достигаемый эффект - Получение раствора белого щелока с сульфидностью 75%. Таким образом, реализуется замкнутая система переработки черного щелока, уменьшается расход реагентов при приготовлении белого щелока подаваемый на варку технологической щепы. Также сокращается количество ступеней абсорбера по сравнению с примером 1.

Пример 3

Маточный раствор лигнина после подкисления серной кислотой и нейтрализации натриевой щелочью 146 г/дм3 упаривают до весового соотношения суспензии 500 г воды на 100 г сухих солей. После этого раствор фильтруют и твердый осадок сульфата натрия обрабатывают в непрерывном режиме при помощи автодозатора 50% раствором гидроксида калия, из условия получения молярной доли калийной щелочи в суспензии 43%. Время конверсии - 60 мин. Затем раствор фильтруют, в осадок сульфата калия переходит 79% K2SO4 (55% К2O). Фильтрат, представляющий собой раствор едкой щелочи, подают на абсорбер, в который поступает сероводород со стадии подкисления черного щелока серной кислотой. Абсорбцию осуществляют в 2 ступени, концентрация едкой щелочи 40%, в результате чего получают раствор белого щелока с сульфидностью 55%, при соотношении Na2S : NaOH 3:2, который подают на варку технологической щепы который подают.

Достигаемый эффект - Получение раствора белого щелока с сульфидностью 55%. реализуется замкнутая система переработки черного щелока, уменьшается расход реагентов при приготовлении белого щелока подаваемый на варку технологической щепы.

Таким образом, совокупность действий позволяет увеличить сульфидность белого щелока, что является положительной характеристикой процесса варки сульфатной целлюлозы, так как уменьшает продолжительность варки до определенной степени провара, облегчает процесс делигнификации, а также выход целлюлозы, позволяет сделать цикл замкнутым.

Реализация предлагаемого способа позволяет:

- улучшить процесс варки и качество целлюлозы, за счет увеличения сульфидности. Увеличение сульфидности приводит к уменьшению времени варки целлюлозы, повышает прочность волокон и равномерность провара, уменьшает количество остаточного лигнина;

- уменьшить расход химикатов, при приготовлении белого щелока для варки технологической щепы, что является экономически целесообразным;

- приготовление белого щелока и регенерация натриевой щелочи осуществляют в гидрохимическом процессе при низких капитальных и энергетических затратах. В предлагаемом процессе нет необходимости в содорегенерационных котлах, где процесс получения натриевой щелочи связан с получением плава щелочей и последующими технологическими переделами получения из него зеленого щелока, его переработки с использованием вращающихся печей и ввода в процесс извести. Кроме того, в предлагаемом способе решаются экологические вопросы, связанные с выводом сероводорода.

Приготовление белого щелока производства сульфатной целлюлозы, включающего подкисление черного щелока серной кислотой с выделением органических соединений, содержащих лигнин, с последующей нейтрализацией полученного раствора щелочью, выпаривание раствора с получением твердой фазы готового продукта, сульфата калия и щелочного раствора, который абсорбируют сероводородом с получением белого щелока, направляемого на варку технологической щепы, отличающийся тем, что маточный раствор после отделения готового продукта сульфата калия абсорбируют сероводородом, подаваемым со стадии подкисления черного щелока, приготавливают белый щелок сульфидностью 55-85% при соотношении Na2S : NaOH 1:1-3:0,5, который подают на варку технологической щепы.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к аналитическому способу измерения содержания мыла в черном щелоке. Аналитический способ включает первый этап, на котором заданное количество черного щелока помещают в цилиндрически симметричную емкость, второй этап, на котором черный щелок в аналитической емкости центрифугируют и мыльный концентрат собирается в верхней части аналитической емкости, третий этап, на котором определяют количество мыльного концентрата, и четвертый этап, на котором рассчитывают содержание мыла.
Изобретение относится к области производства целлюлозы. Достигаемый технический результат предлагаемого изобретения заключается в получении дополнительного продукта (сульфата калия) при снижении коррозионной активности раствора путем введения гидроксида натрия, при одновременном улучшении процесса варки и качества целлюлозы за счет повышения сульфидности белого щелока 55-85%, тем самым осуществляется диверсификация производства при сохранении качества варки целлюлозы.

Химический регенерационный котел, включает в себя топку, содержащую переднюю стенку, заднюю стенку, содержащую пережим, по меньшей мере один пароперегреватель, расположенный в верхней части топки, причем химический регенерационный котел дополнительно включает в себя систему экранных труб, содержащую наклонно расположенную секцию экранных труб, размещенную перед/под по меньшей мере одним пароперегревателем в топке, причем наклонно расположенная секция экранных труб содержит экранные трубы, поднимающиеся: либо от передней стенки к задней стенке и выполненных с возможностью поворота назад на повороте от задней стенки и прохождения наклонно вверх от задней стенки, либо от задней стенки к передней стенке и выполненные с возможностью поворота назад на повороте от передней стенки и прохождения наклонно вверх от передней стенки, и причем система экранных труб дополнительно содержит вертикально расположенную секцию экранных труб, проходящую от наклонно расположенной секции экранных труб.

Объектом настоящего изобретения является новый способ использования содержащего лигнин материала, отделенного от использованного раствора сульфатной варки (черного щелока), путем (а) подкисления этого раствора или его части до значения pH не меньше чем 7, осаждая тем самым твердые частицы, (b) отделения осажденных твердых частиц от сопутствующей жидкости и (с) подвергания отделенного таким образом материала промывочному процессу, имеющему следующие существенные особенности: (i) отделенный материал промывается с помощью водной среды или водных сред на одной или более стадиях, (ii) на каждой стадии промывки промывочная среда содержит в растворенной форме существенные количества одной или более добавленных солей натрия, и (iii) общая концентрация добавленных солей натрия в промывочной среде на каждой стадии промывки превышает 3 мас.%, предпочтительно превышает 5 мас.% и наиболее предпочтительно превышает 10 мас.%.

Предмет настоящего изобретения представляет собой новый способ обработки использованного промывочного раствора, получаемого в результате промывания лигнина, который подвергается осаждению, а затем отделяется от использованного щелочного варочного раствора.

Изобретение относится к производству целлюлозы для химической переработки и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности. Способ получения целлюлозы для нитрования, включающий кислую варку целлюлозосодержащего сырья сульфитным варочным раствором, нейтрализацию отработанного кислого варочного раствора отработанным щелочным раствором, горячее облагораживание продукта варки гидроксидом натрия и последующую многоступенчатую отбелку, в качестве щелочного раствора для нейтрализации отработанного кислого варочного раствора используют смесь отработанного щелочного раствора от предыдущей ступени пероксидной отбелки и обессмоливателя, взятого в количестве 0,015-0,020% от массы а.с.

Рассматриваются способ и фильтр щелока.Способ подачи уплотняющей среды в уплотнение фильтра щелока в установке подщелачивания производства целлюлозы, в котором уплотнение выполнено с возможностью уплотнения вала фильтра, и в котором уплотнение содержит уплотнительную втулку, обеспеченную внутренней уплотняющей зоной, образованной внутренним уплотняющим элементом и наружным уплотняющим элементом и пространством между ними, к которой подведен первый канал уплотняющей среды для подачи уплотняющей среды.

Способ каустификации зеленого щелока в сульфатном или крафт-процессе производства целлюлозы, при котором зеленый щелок, состоящий из водного раствора карбоната натрия в качестве основного компонента и сульфида натрия, в аппарате для гашения извести смешивается с оксидом кальция и в каустификаторе (10) подвергается превращению в водную суспензию, содержащую гидроксид натрия и карбонат кальция в качестве основных компонентов, причем эта суспензия отфильтровывается на первом фильтре (19) и затем от двух до трех раз после разбавления водой в разбавительном резервуаре (21, 25) с целью отделения суспендированных в ней твердых веществ направляется через дополнительные фильтры (22, 26) и фильтруется, согласно изобретению в водную суспензию после первого отделения карбоната кальция в качестве основного компонента и оксида кальция в качестве побочного компонента по меньшей мере во время разбавления в разбавительном резервуаре (18, 21, 25) и, в частности, в этом разбавительном резервуаре или резервуарах (21, 25) перед вторым и/или третьим фильтром (22, 26) добавляется диоксид углерода.

Изобретение относится к способу и системе для отделения лигнина от лигнинсодержащей жидкостной среды, такой как черный щелочной раствор, получаемый на предприятии переработки целлюлозы, и к обработке отделенного лигнина.

Данное изобретение относится к способу обработки жидких потоков на целлюлозном заводе. Способ обработки жидких потоков на целлюлозном заводе, в котором устройство включает блок подготовки древесины, блок получения небеленой целлюлозы, в котором осуществляют стадии варки, промывки, сортировки и кислородной делигнификации для получения целлюлозной массы, блок отбеливания для отбеливания полученной целлюлозной массы, блок химической регенерации, пресспат, регенерационный котел, генерирующий продувочную воду котла, выпарную установку, генерирующую конденсаты, установку обработки сточных вод и установку водоподготовки.

Предлагаемое изобретение относится к области производства целлюлозы и может быть использовано для регенерации щелоков из раствора черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы. Достигаемый технический результат заключается в улучшении процесса варки и качества целлюлозы за счет повышения сульфидности, путем контроля реагентов при приготовлении белого щелока для варки технологической щепы, одновременном сокращении расхода реагентов при сохранении качества варки целлюлозы. Поставленная задача достигается тем, что в приготовление белого щелока производства сульфатной целлюлозы, включающего подкисление черного щелока серной кислотой с выделением органических соединений, содержащих лигнин, с последующей нейтрализацией полученного раствора щелочью, выпаривание раствора с получением твердой фазы готового продукта, сульфата калия и щелочного раствора, который абсорбируют сероводородом с получением белого щелока, направляемого на варку технологической щепы, причем маточный раствор после отделения готового продукта сульфата калия абсорбируют сероводородом, подаваемым со стадии подкисления черного щелока, приготавливают белый щелок сульфидностью 55-85 при соотношении Na2S : NaOH 1:1-3:0,5, который подают на варку технологической щепы. 3 пр.

Наверх