FI89518B - Method for recovery of sulphur and alkalis - Google Patents
Method for recovery of sulphur and alkalis Download PDFInfo
- Publication number
- FI89518B FI89518B FI915990A FI915990A FI89518B FI 89518 B FI89518 B FI 89518B FI 915990 A FI915990 A FI 915990A FI 915990 A FI915990 A FI 915990A FI 89518 B FI89518 B FI 89518B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- solution
- carbonate
- carbon dioxide
- bicarbonate
- sulphide
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Description
8951 88951 8
MENETELMÄ RIKIN JA ALKALIN TALTEENOTTAMISEKSIMETHOD FOR THE RECOVERY OF SULFUR AND ALKALI
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä alkalin ja 5 rikin taiteenottamiseksiselluloosatehtaassa natriumsulf idia tai -bisulfidia sisältävästä liuoksesta ja sellutehtaan kemikaalien talteenottoprosessien yhteydessä syntyvistä savukaasuista.The present invention relates to a process for the artistic recovery of alkali and sulfur from a solution containing sodium sulphide or bisulphide in a pulp mill and from the flue gases generated during the chemical recovery processes of the pulp mill.
10 Tehtaiden pyrkimyksenä on nykyään päästä yhä pienempiin kemikaalipäästöihin. Sellutehtaissa tämä merkitsee esimerkiksi yhä pienempiä rikkipäästöjä, jolloin rikki on otettava talteen ja palautettava tehtaan kemikaalikiertoon tai muuhun käyttöön, missä siitä ei ole haittaa ympäristölle.10 Factories today strive to achieve ever lower chemical emissions. In pulp mills, for example, this means ever lower emissions of sulfur, which means that sulfur must be recovered and returned to the mill for chemical recycling or other uses where it does not harm the environment.
15 Tällöin on kuitenkin huolehdittava siitä, että kemikaalit palautetaan ja poistetaan oikealla tavalla niin, että tehtaan kemikaalisuhteet, ennen kaikkea natriumin ja rikin suhde, pysyvät tasapainossa.15 In this case, however, care must be taken to ensure that the chemicals are returned and disposed of in the correct way so that the chemical ratios in the plant, in particular the sodium-sulfur ratio, are kept in balance.
20 Sellutehtaassa alkalisulf idia ja natriumkarbonaattia sisältävää liuosta saadaan mm. poltettaessa selluloosakeiton jätelipeää pelkistävissä olosuhteissa ja saatu kemikaaleja sisältävä sula liuotetaan viherlipeäksi. Tunnetaan useita menetelmiä rikin erottamiseksi alkalisuifidi1iuoksesta 25 karbonoimalla liuosta selluloosan valmistuksessa käytet- • 1 ···1 tävien keittokemikaalien regeneroimiseksi . Niin kutsutussa • ♦ · .· 1 Storan kemikaalien talteenottoprosessissa sulfiittikeittoa • · » : varten sulfidilipeää otetaan talteen viherlipeäliuoksista • · : prosessissa, jossa ylimääräinen hiilidioksidikaasu saate- *:2: 30 taan reagoimaan liuoksen kanssa kaasumaisen seoksen aikaan- saamiseksi, joka sisältää ylimääräisen hiilidioksidin sekä rikkivetyä, jolloin samanaikaisesti saadaan liuos, joka on pääasiallisesti vapaa sulf idirikistä. Tämä liuos • 1 ·*· P1065/T3 saa reagoida alkalibisulfiitin tai rikkidioksidin kanssa, • · 35 jolloin vapautuu hiilidioksidia ja saadaan alkalimetallisul- 2 • · .1·; fiittiliuos, jota voidaan käyttää keittolipeänä. Hiilidiok- • · · · 2 39518 sidikaasussa esiintyvä rikkivety saa reagoida rikkidioksidin kanssa muodostaen alkuainerikkiä (Claus-reaktori). Rikki poltetaan erillisessä uunissa ilman läsnäollessa valmistettaessa rikkidioksidia, jota käytetään rikkivedyn kanssa 5 tapahtuvassa reaktiossa ja myös reaktiossa jäteliuoksen kanssa sen jälkeen, kun liuos on pääasiallisesti vapautettu sulfidirikistä käyttämällä hiilidioksidia.20 In a pulp mill, a solution containing alkali sulfide and sodium carbonate is obtained e.g. by burning the cellulose broth waste liquor under reducing conditions and the resulting chemical-containing melt is dissolved into green liquor. Several methods are known for separating sulfur from an alkali sulfide solution by carbonizing the solution to regenerate cooking chemicals used in the manufacture of cellulose. In the so-called • ♦ ·. · 1 Stora chemical recovery process for sulphite soup • · »: sulphide liquor is recovered from green liquor solutions • ·: in a process in which excess carbon dioxide gas is *: 2:30 reacted with a solution to form a gaseous mixture containing excess carbonide and hydrogen sulfide to simultaneously obtain a solution that is substantially free of sulfide sulfur. This solution • 1 · * · P1065 / T3 may react with alkali bisulphite or sulfur dioxide, • · 35 to release carbon dioxide to give an alkali metal sulphide 2 • · .1 ·; a phytic solution that can be used as a cooking liquor. Hydrogen dioxide • · · · 2 39518 Hydrogen sulphide in the binder gas may react with sulfur dioxide to form elemental sulfur (Claus reactor). The sulfur is burned in a separate furnace in the presence of air to produce sulfur dioxide, which is used in the reaction with hydrogen sulphide 5 and also in the reaction with the waste solution after the solution has been substantially freed of sulphide sulfur using carbon dioxide.
Sellutehtaissa rikki voi joutua ympäristöör etupäässä 10 savukaasujen mukana, minkä vuoksi savukaasut on pestävä ri kin sitomiseksi.In pulp mills, sulfur can be released into the environment mainly with flue gases, which means that the flue gases must be washed to bind the sulfur.
Tämän keksinnön tarkoituksena on tarjota aikaisempaa yksinkertaisempi ja taloudellisempi tapa sellutehtaan 15 kemikaalien talteenottamiseksi pyrittäessä minimoimaan tehtaan päästöjä ja pitämään kemikaalisuhteet oikeina.It is an object of the present invention to provide a simpler and more economical way of recovering chemicals from a pulp mill 15 in an effort to minimize mill emissions and maintain chemical ratios.
Keksinnön mukaisessa menetelmässä - viherlipeää tai muuta sulfidipitoista liuosta karbonoidaan 20 hiilidioksidilla, jolloin muodostuu aikaiibikarbonaattia ja rikkivetyä, - hiilidioksidin kanssa poistuva rikkivety erotetaan alku- ” ainerikkinä antamalla rikkivedyn reagoida rikkidioksidin [ * kanssa, 25 hiilidioksidi kierrätetään takaisin viherlipeän karbonoin- i : tiin ja muodostunut bikarbonaatti johdetaan pois karbonaat- "· ti/bikarbonaatti-liuoksena, : : ja olennaista menetelmälle on, että - rikkivedyn annetaan reagoida sellutehtaan savukaasuista 30 talteenotetun rikkidioksidin kanssa, ja - saadusta karbonaatti/bikarbonaattiliuoksesta poistetaan hiilidioksidia höyryn avulla, jolloin muodostuu karbonaat-tiliuosta, jota käsitellään alkalin talteenottamiseksi.In the process according to the invention - green liquor or other sulphide-containing solution is carbonated with 20 carbon dioxide to form time bicarbonate and hydrogen sulphide, - hydrogen sulphide leaving with carbon dioxide is separated off is removed as a carbonate / bicarbonate solution, and it is essential for the process that - hydrogen sulphide is reacted with sulfur dioxide recovered from the flue gases of the pulp mill, and - carbon dioxide is removed from the carbonate / bicarbonate solution obtained by steam to form a carbonate solution, to recover alkali.
*: 35 Koska Claus-reaktorissa tarvittava rikkidioksidi on proses sin sivutuote, ei tarvita erillistä rikinpolttouunia eikä P1065/T3 3 8 9 5'. 8 siihen liittyvää jätelämpökattilaa kuten tunnetussa Stora-prosessissa. Näin saadaan hyödynnettyä myös savukaasun puhdistuksessa talteenotettu rikkidioksidi. Puhdas natriumkarbonaatti 1iuos voidaan kaustisoida natriumhydroksidiksi, 5 joka voidaan käyttää esimerkiksi massan valkaisussa ja näin pienentää make-up kemikaalien tarvetta.*: 35 As the sulfur dioxide required in the Claus reactor is a by-product of the process, neither a separate sulfur incinerator nor P1065 / T3 3 8 9 5 'is required. 8 associated waste heat boilers as in the known Stora process. In this way, the sulfur dioxide recovered in the flue gas cleaning can also be utilized. The pure sodium carbonate solution can be causticized to sodium hydroxide, which can be used, for example, in pulp bleaching and thus reduces the need for make-up chemicals.
Esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän avulla saadaan koko sellutehtaan Na- ja S-tase kontrolloitua niin, ettei 10 muualta prosessista tarvitse ottaa kemikaaleja ulos.With the method according to the present invention, the Na and S balance of the entire pulp mill can be controlled so that it is not necessary to take chemicals out of the rest of the process.
Keksintöä selostetaan lähemmin viittaamalla oheiseen kuvioon, joka esittää laitteistoa esillä olevan keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying figure, which shows an apparatus for carrying out the method according to the present invention.
1515
Selkeytetty sulfidipitoinen viherlipeä johdetaan optimisa-keudessa, noin 130 g Na20/1 (TTA), reaktiotornin 2 yläosaan karbonointia varten. Reaktiotornina toimii esimerkiksi täytekappale- tai välipohjakolonni. Viherlipeä karbonoidaan 20 hiilidioksidilla, jolloin syntyy bikarbonaattia ja rikkivetyä. Karbonointiin voidaan johtaa vain osa (esimerkiksi ·*·. 20-25%) laitoksen viherlipeävirrasta, jolloin prosessi ei häiritse varsinaista valkolipeän valmistusta. Vaihtoehtoi-sesti voidaan koko viherlipeävirta käsitellä näin.The clarified sulfide-containing green liquor is passed at optimum density, about 130 g Na 2 O / L (TTA), to the top of reaction tower 2 for carbonation. The reaction tower is, for example, a packed column or a spacer column. The green liquor is carbonated with 20 carbon dioxide to form bicarbonate and hydrogen sulfide. Carbonation can lead to only a part (for example · * ·. 20-25%) of the plant's green liquor stream, so that the process does not interfere with the actual production of white liquor. Alternatively, the entire green liquor stream can be treated in this way.
25 ··· Rikkivety poistuu hiilidioksidin kanssa tornin 2 huipulta yhdettä 3 pitkin katalyyttiseen kontaktireaktoriin, kuten • · • ’ Claus-reaktoriin 4, jossa se rikkidioksidin läsnäollessa muuttuu alkuainerikiksi. Reaktorin alla olevalta lauhdut-**: 30 timelta 5 saadaan alkuainerikkiä 6, josta osa 7 voidaan poistaa prosessista tai osa 8 voidaan kierrättää takaisin ‘ . massan keittoon sekoittamalla rikkiä valkolipeään, jolloin ; muodostuu natriumpolysulfidia, mikä parantaa keiton saantoa.25 ··· Hydrogen sulphide exits with carbon dioxide from the top of tower 2 along compound 3 to a catalytic contact reactor, such as • · • ’Claus reactor 4, where it is converted to elemental sulfur in the presence of sulfur dioxide. Elemental sulfur 6 is obtained from the condenser 5 below the reactor, from which part 7 can be removed from the process or part 8 can be recycled. pulp for cooking by mixing sulfur with white liquor, thereby; sodium polysulfide is formed, which improves the yield of the soup.
35 Hiilidioksidi 9 kierrätetään takaisin reaktiotorniin 2 ·.· viherlipean karbonointia varten.35 Carbon dioxide 9 is recycled back to the reaction tower 2 for carbonation of the green liquor.
P1065/T3 4 o 9 5 . 8P1065 / T3 4 o 9 5. 8
Karbonoinnissa syntyneestä bikarbonaatti/karbonaatti-liuoksesta poistetaan hiilidioksidia höyryn 10 avulla, joka syötetään reaktiotornin pohjalta, jolloin bikarbonaatti 5 muuttuu karbonaatiksi. Oleellisesti puhdas karbonaatti liuos 11 poistetaan tornin 2 pohjalta.Carbon dioxide is removed from the bicarbonate / carbonate solution formed in the carbonation by means of steam 10, which is fed from the bottom of the reaction tower, whereby the bicarbonate 5 is converted into carbonate. The substantially pure carbonate solution 11 is removed from the bottom of the tower 2.
Karbonaattiliuoksen poisto reaktiosta aiheuttaa hiilidioksi-divajausta, joka peitetään syöttämällä bikarbonaattia 13 10 reaktiotornin bikarbonaattivyöhykkeelle. Bikarbonaattia saadaan kierrättämällä osa 12 karbonaattiliuoksesta absorbaattoriin 14, jossa karbonaattiliuokseen imeytetään hiilidioksidia sopivasta lähteestä, esimerkiksi meesauunin savukaasuista 15. Absorbaattori 14 on esimerkiksi täytekap-15 pale- tai pöhjaventtiilikolonni. Imeytetty hiilidioksidi poistuu liuoksesta, kun höyryä syötetään bikarbonaattialu-eelle. Tällainen suoritustapa mahdollistaa hiilidioksidin tuomisen systeemiin tarpeen mukaan säätämällä hiilidioksidin absorptio- ja poistoastetta kiertoon ja siitä pois sekä 20 säätämällä kierrätysvirtausta.Removal of the carbonate solution from the reaction causes a carbon dioxide divide, which is covered by feeding bicarbonate 13 to the bicarbonate zone of the reaction tower. The bicarbonate is obtained by recycling part 12 of the carbonate solution to an absorber 14, in which carbon dioxide is absorbed into the carbonate solution from a suitable source, for example lime furnace flue gases 15. The absorber 14 is, for example, a packing column or bottom valve column. The absorbed carbon dioxide is removed from the solution when steam is fed to the bicarbonate zone. Such an embodiment makes it possible to introduce carbon dioxide into the system as required by adjusting the degree of carbon dioxide absorption and removal into and out of the circulation and by adjusting the recirculation flow.
,··.^ Loppuosa 16 natriumkarbonaattiliuoksesta johdetaan kaus- tisointiin. Siihen lisätään poltettua kalkkia 17, jolloin se sammuu ja samalla karbonaattiliuos saadaan kaustisoitua .The remaining 16 of the sodium carbonate solution is passed to causticization. Burnt lime 17 is added to it, whereupon it goes out and at the same time the carbonate solution can be causticized.
* · · ’·’ * 25 Kaustisoidusta liuoksesta suodatetaan syntynyt kalsiumkar- ··· bonaatti 19 pois suodattimessa 18 ja johdetaan meesan ' * pesuun. Syntynyt suodos 20 on puhdasta natriumhydroksidili- ; uosta. Natriumhydroksidi voidaan käyttää esimerkiksi valkaisussa korvaamaan muualta ostettavaa puhdasta NaOH:a.* · · '·' * 25 The calcium carbonate 19 formed from the causticized solution is filtered off in a filter 18 and passed to a leachate. The resulting filtrate 20 is pure sodium hydroxide; solution of Al. For example, sodium hydroxide can be used in bleaching to replace pure NaOH purchased elsewhere.
·:··: 30·: ··: 30
Claus-reaktorissa 4 tarvittava rikkidioksidi 21 saadaan .* . sellutehtaan rikkidioksidipitoisista savukaasuista, kuten • ’· meesauunin tai erillisen savukaasujen polttoon tarkoitetun • · » · ' ‘ reaktorin savukaasuista. Sopivimmin SO2 otetaan talteen FI- 35 patenttihakemuksen 915672 mukaisesti. Rikkipitoinen savukaa- ....' su 22 saatetaan kosketuksiin natriumsulfiittia sisältävän P1065/T3 5 395,8 pesuli.uok.sen 31 kanssa absorptiolai tteessa 23, jolloin rikkidioksidi absorboituu liuokseen ja muodostuu natrium-bisulfiittia sisältävä liuos. Absorptioliuos regeneroidaan haihdutuskiteytysmenetelmällä käyttäen hyväksi termokompres-5 sorihaihdutustekniikkaa. Bisulfiittiliuos 24 poistetaan absorptiolaitteesta ja johdetaan haihdutus- ja kiteytys laitteeseen 25, jona sopivimmin toimii laskevakalvo-periaatteel-la toimiva lamellihaihdutin, jonka lamellien ulkopinnalla virtaa haihdutettava neste ja sisäpuolella lämmitysväliaine. 10 Liuosta konsentroitaessa natriumbisulf iitin termisen hajoamisen tuloksena syntyy vettä, rikkidioksidia ja natriumsulfiittia, joka kiteytyy liuoksesta. Natriumsul-fiittikiteitä sisältävä liuos 26 poistetaan haihduttimesta käytettäväksi pesuliuoksena. Muodostunut vesihöyry/rikki-15 dioksidi-seos 27 poistetaan haihduttimesta kompressoriin 28, jossa höyryn paine ja lämpötila nostetaan ja höyry palautetaan haihduttimeen käytettäväksi lämmityshöyrynä. Höyryn lauhtuessa muodostunut kondensaatti 29 johdetaan säiliöön 30 ja käytetään natriumsulfiittikiteiden liuottami-20 seen, joka liuos käytetään absorptiolaitteessa 23. Lauhtuma- ton rikkidioksidikaasu 32 johdetaan haihduttimen 25 ulkopuoliseen lauhduttimeen 33, jossa kondensoidaan pääosa vesihöyrystä ja saadaan väkevää rikkidioksidikaasua 21 käytettä- • · .. väksi Claus-reaktorissa.The sulfur dioxide 21 required in the Claus reactor 4 is obtained. *. sulfur dioxide-containing flue gases from a pulp mill, such as a flue gas from a lime kiln or a separate flue gas combustion reactor. Most preferably, SO2 is recovered according to FI-patent application 915672. The sulfur-containing flue gas 22 is contacted with the sodium sulfite-containing P1065 / T3 5,395.8 scrubber 31 in the absorber 23, whereby sulfur dioxide is absorbed into the solution to form a solution containing sodium bisulfite. The absorption solution is regenerated by an evaporative crystallization method utilizing the thermocompressor-5 slurry evaporation technique. The bisulfite solution 24 is removed from the absorber and passed to an evaporation and crystallization device 25, which is preferably operated by a lamella evaporator operating on the landing stage principle, on the outer surface of which the liquid to be evaporated flows and the heating medium inside. 10 Concentration of the solution results in the thermal decomposition of sodium bisulphite to give water, sulfur dioxide and sodium sulphite which crystallises from solution. The solution 26 containing sodium sulfite crystals is removed from the evaporator for use as a washing solution. The formed water vapor / sulfur-15 dioxide mixture 27 is removed from the evaporator to a compressor 28, where the pressure and temperature of the steam are raised and the steam is returned to the evaporator for use as heating steam. The condensate 29 formed during the condensation of the steam is passed to a tank 30 and used to dissolve the sodium sulfite crystals 20, which solution is used in an absorber 23. The non-condensable sulfur dioxide gas 32 is passed to a condenser 33 outside the evaporator 25. Claus reactor.
» · 25 : : Keksinnön mukaisessa menetelmässä rikkiä ja alkalia saadaan • ♦ * talteen niin, että ne voidaan prosessissa johtaa sinne, * missä on tarvetta ao. kemikaaleista. Näin voidaan hallitusti säätää tärkeää Na/S-tasetta.»· 25:: In the process according to the invention, sulfur and alkali are recovered • ♦ * so that they can be led in the process to * where there is a need for the chemicals in question. In this way, an important Na / S balance can be adjusted in a controlled manner.
*: 30 P1065/T3*: 30 P1065 / T3
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI915990A FI89518B (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Method for recovery of sulphur and alkalis |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI915990 | 1991-12-19 | ||
| FI915990A FI89518B (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Method for recovery of sulphur and alkalis |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI915990A0 FI915990A0 (en) | 1991-12-19 |
| FI89518B true FI89518B (en) | 1993-06-30 |
Family
ID=8533700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI915990A FI89518B (en) | 1991-12-19 | 1991-12-19 | Method for recovery of sulphur and alkalis |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI89518B (en) |
-
1991
- 1991-12-19 FI FI915990A patent/FI89518B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI915990A0 (en) | 1991-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI67415B (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV SULFATAVLUT | |
| SU778702A3 (en) | Method of gas purification from sulfur dioxide | |
| RU2126863C1 (en) | Method of separating out of sulfur compounds (versions) | |
| NO161451B (en) | PROCEDURE FOR TREATMENT OF OUTLETS FROM A CELLULOS COOKING PROCESS IN A VERTICAL LAYER REACTOR. | |
| EP2203589B1 (en) | Method in the treatment of odorous gases of a chemical pulp mill | |
| US3959452A (en) | Process for removing hydrogen sulfide from contaminated gas | |
| US3650888A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
| FI89518B (en) | Method for recovery of sulphur and alkalis | |
| US3650889A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
| US5366716A (en) | Method for recovering sulphur dioxide from the chemical circulation of a sulphate pulp mill | |
| US5759345A (en) | Process for treating sulphur-containing spent liquor using multi-stage carbonization | |
| EP0738343B1 (en) | A method of recovering energy and chemicals from black liquor | |
| CA1089162A (en) | Fluidized bed treatment of kraft black liquor with h.sub.2s absorption | |
| RU1804520C (en) | Method of regeneration of pulp boil-off and bleaching chemicals | |
| CS209904B2 (en) | Facility for regeneration of chemical substances from combustion products and green liquar | |
| CA2540870C (en) | Desulphurization of odorous gases of a pulp mill | |
| FI67732B (en) | SAETT ATT AOTERVINNA KEMIKALIER FRAON KLORIDHALTIG GROENLUT | |
| FI67244C (en) | EXHAUST FILLING OF CHLORIDES | |
| FI62562C (en) | FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV MATERIAL I EN VIRVELBAEDDREAKTOR | |
| SE515601C2 (en) | Process for controlling the ratio of sulfur to sodium in the flue gases of a boiler | |
| SU268889A1 (en) | ||
| US3832279A (en) | Integrated kraft pulping process,including hydrogen sulfide pretreatment of wood chips and sulfur dioxide treatment of black liquor to lower ph thereof prior to coking | |
| FI65454C (en) | SAETT ATT AOTERVINNA SODIUM CHEMICALS FRAON GROENLUT SAMT ROEKGASER | |
| JPS62162606A (en) | Method for thermal decomposition treatment of alkali sulfur compound | |
| FI56714C (en) | SAFE VIDEO PROCESSING WITH SULFUR PROCESSING ILLALUKTANDE GASER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| GB | Transfer or assigment of application |
Owner name: AHLSTROM MACHINERY OY |