143291. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kovasav eltávolítására szulfátcellulózgyártásnál keletkező szennylúgokból

Megjelent 1956. október hó 1-én ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 143.291. SZÁM 55. b. OSZTÁLY - Sche-43. ALAPSZÁM Eljárás káva sav eltávolítására szulfátcelSulózgyáHástiá! keletkező szennylúgokból A Magyar Állam, mint a feltalálók: Dr. Schermann Vilmos, dr. Frank Henrikné, Gráber Lea és Kuna László vegyészek, budapesti lakosok jogutódja A bejelentés napja: 1954. március 19. Ismeretes, hogy a nagyobb kovasavtartalmű növényi rostanyagoknak (gabonaszalma, rizsszalma, nád, sás, kukoricaszár stb.) cellulózzá történő féldolgozásánál a szulfát-eljárás nehézségekbe ütközik. A szulfát-eljárás gazdaságosságának feltétele a szennylúg regenerálása. A szennylúg bepárlásánál a fűtőfelületekre kiváló követ alkotó kovasav okoz súlyos nehézségeket, a regenerálás későbbi fázisaiban pedig (égetés, kausztifikálás) a kovasav az égető tűzálló falazatát támadja meg. A kovasav későbbi eltávolítása pedig az általa lekötött vegyszerveszteségekkel jár együtt. Ezek a nehézségek mutatkoznak már a legújabban épült berendezéseknél is, amelyek a — viszonylagosan kevés kovasavat tartalmazó — rozsszalmát dolgozzák fel szulfáteljárással. Még fokozottabban fennállnak a fenti nehézségek akkor, ha rizsszalmát kell cellulózzá feldolgozni, a rizsszalmának kiugróan magas (10—19%) kovasav-tartalma miatt. Nem ismeretes az irodalomban olyan eljárás, ami a kovasavnak a szennylúgból történő leválasztásával a bepárlásnál szilikátkiválás következtében fellépő nehézségeket gyökeresen kiküszöbölte volna. A kovasavnak tiszta nátriumsziiikát oldatokban történő leválasztását célzó különböző eljárások egyike Seyboth szabadalmában szereplő eljárás, melynek, értelmében szénsavvá] választják le a kovasavat tiszta nátriumszilikát oldatból nyomás alatt. Papírgyári szennylúgokra azonban ezt a reakciót senki nem alkalmazta. Ez annál is inkább érthető, mert nem önmagától értetődő, hogy nagymennyiségű kcfloidanyag jelenlétében — ami a szennylúgban jelen van — a kovasav~ ily módon leválasztható, továbbá nyitott kérdés az is, hogy az oldatban levő lignin mellől leválasztható-e a kovasav úgy, hogy a lignin oldatba maradjon. A találmány alapját az a felismerés képezi, hogy lígnintartalmú oldatokból is — mint pl. a szulíátcellulózgyártás szennylúgja — a kovasav a lignin mellől könynyen mosható gél formájában leválasztható, ha ezen oldatokat széndioxid-tartalmú gázeleggyel közönséges hőfok és a szennylúg forráspontja közötti bármilyen hőmérsékleten és normál nyomáson reagáltatjuk. A széndioxid alkalmazása ellentétben más savak alkalmazásával a kovasav eltávolítására specifikus,, mivel egyedül csak a kovasavat választja ki az oldatból. Az eljárás vegyszerköltséggel nem jár, mivel a szükséges mennyiségű széndioxid akár füstgáz formájában, akár a gyártás melléküzemét képező mészégetés nagy széndioxidkoncentrációjú gáztermékéből fedezhető. Az eljárás további előnye, hogy a szenny lúgoldatban káros alkatrészként jelenlevő kovasavat tiszta kovasavgél formájában nyeri ki, mert az jól mosható,' ami akár hevítve, mint szilikátgél, akár vízüveggé, akár üveggé feldolgozva értékesíthető. Példák 1. 1,07 kg olyan szulfátszenny lúgban, mely kgként 18,3 g Si02-t, 55,42 g egyéb anorganikus anyagot, 41,14 g organikus anyagot tartalmaz, 95 C° hőmérsékleten addig buborékoltatunk át széndioxiddá, amíg a szennylúgból kocsonyás kovasavgéi válik ki. A kivált 121,86 g csapadékot (18,8 g Si02-t és 103,06 g vizet tartalmaz) 176 cm2 felületi szűrőn 4 cm vízoszlop nyomással 6 perc 20 másodperc alatt szűrjük le. Forróvízzel való mosás után olyan kovasavat kapunk, mely 5,2% anorganikus szennyezést tartalmaz. Ebben az esetben tehát a szennylúgban levő kovasavnak 96%-át távolítottuk el úgy, hogy a kovasavval együtt a szennylúg anorganikus sótartalmának csupán l,7%^a vált ki. , 2. 53,58 g olyan szulfátszennylúgban, mely kgként 8,6 g Si02-t, 38,62 g egyéb anorganikus anyagot, 39,85 g organikus anyagot tartalmaz 20 C° hőmérsékleten 250 ml széndioxidgázt nyeletünk el rázatás közben. A széndioxidgáz elnyeletése következtében 0,44 g SiO'-t tudunk elkülöníteni, vagyis a szennylúgban levő SiOs-nek kereken 98%-át. 3. Ugyanilyen eredményhez jutunk, ha cellulózgyári szulfátszennylúgot nagy felületű töltőanyaggal töltött toronyban csurgatunk, töltő-