NO115626B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til behandling av svartlut.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til å behandle svartlut fra cellulosefabrikker for å fjerne fra denne bestanddeler som er skadelige for fisk i vannløp som svartluten løper ut i og for å gjenvinne i brukbar form visse av svartlutens bestanddeler.

Det er av industriell betydning fra svartluten å utvinne eddiksyre som er tilstede i denne i vesentlige mengder og maursyre som er tilstede i meget mindre mengder, slik at disse kjemikalier kan anvendes som handels-vare. Foruten å utvinne disse stoffer av svartluten er det viktig å redusere dens biologiske surstoffbehov for å minske dens uheldige virk-ninger på fisk og andre levende organismer i vannløp som svartluten fra cellulosefabrikker løper ut i. Dette gjelder særlig fabrikker som fremstiller cellulosemasse ved hjelp av nøytra-le sulfittprosesser eller halvkjemiske prosesser idet svartluten fra slike prosesser har et meget høyt surstoffbehov som gjør problemet for-urensning av vannløp meget alvorlig. En av de skadeligste bestanddeler i svartlut fra halvkjemiske nøytrale sulfittprosesser fra syns-punktet biologisk surstoffbehov er edikksyre som er tilstede, som f. eks. natrium-, kalium-, ammonium- eller magnesiumacetat. Som før nevnt er det også av viktighet å fjerne denne bestanddel så at den kan brukes i den kjemis-ke industri.

I fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse bruker man som utgangsmateriale svartlut fra fremstilling av cellulosemasse ved hjelp av prosesser av den nøytrale og alkaliske type som f. eks. kraftprosessen og sodaprosessen, eller fra prosesser av nevnte type for fremstilling av halvkjemisk masse. I denne fremgangsmåte frigjøres eddiksyre og maursyre ved å surgjøre svartluten, hvorpå disse syrer ekstraheres med et organisk opp-løsningsmiddel. De karakteristiske hovedtrekk ved oppfinnelsen er at man som ekstraksjonsmiddel bruker metyletylketon og at man før ekstraksjonen konsentrerer svartluten til et innhold av faste stoffer innen området fra 25 til 60 %.

Surgjøringen utføres med en sterk mine-ralsyre, i alminnelighet svovelsyre så at eddiksyren som den svakere syre frigjøres. Den mengde eddiksyre som tilsettes for dette formål er i alminnelighet den støkiometriske mengde i forhold til acetatene og formiatene.

Det neste trin i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er som nevnt behandlingen med metyletylketon. Det er funnet at metyletylketon er særlig egnet som ekstraksjonsmiddel for dette formål. Det kan brukes i vannfri form eller mettet med vann, men det er for-delaktig fra et økonomisk synspunkt å bruke metyletylketoner mettet med vann da det her-ved unngås å avvanne oppløsningsmidlet etter hver ekstraksjon. Videre kan metyletylketonet fåes mettet med vann som en binær blanding ved destillasjon av det eddiksyreholdige ek-strakt fra nevnte ekstraksjonstrinn. Metyletylketonet mettet med vann eller den binære blanding man får ved destillasjon inneholder omkring 10 til 15 % vann.

Ved visse tidligere anvendelser av metyletylketon som oppløsningsmiddel i forbindelse med vandige eddiksyreoppløsninger er det an-sett å være upraktisk å bruke ketonet som sådant, dvs. uten å blande det med andre or-ganiske oppløsningsmidler, på grunn av at metyletylketonet er relativt lett oppløselig i vann. Det er imidlertid funnet at denne eg-enskap ved metyletylketonet ikke forhindrer dets bruk til en effektiv ekstraksjon av eddiksyre fra svartlut som foruten vann inne-

holder vesentlige mengder faste stoffer. Dis-

se faste stoffer bringes som nevnt i det første trin av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på en passende konsentrasjon, nemlig på om-

kring 25 % til 60 %. Ved slike konsentrasjo-

ner unngås de vanlige ulemper som skyldes metyletylketonets lave oppløselighet i vann og det virker som et effektivt ekstraksjons-

middel for eddiksyre.

Trinet bestående i ekstraksjon med metyletylketon kan utføres i et vanlig tårn un-

der anvendelse av motstrømsprinsippet til å

bringe svartluten i kontakt med metyletylke-

tonet. Det er imidlertid også oppnådd meget gode resultater ved å bruke et nyere sentrifu-galekstraksjonsapparat for kontinuerlig fler-

trins ekstraksjon i motstrøm. Dette apparat fabrikeres av Podbielniak, Inc. Chicago, Illi-

nois, og er dekket av flere patenter som er bevilget W. J. Podbielniak, deriblant U.S. pa-

tent nr. 2.003.308. Ved bruk av apparat av denne type kan man oppnå nøyaktig og øye-blikkelig regulering av kontakten mellom fa-

sene og av separasjon ved anvendelse av sen-trifugalkraft med høyst varierende størrelse og avpasset slik at den nettopp utfører full-

stendig separasjon og fjernelse av separerte faste stoffer i ekstraktet uten av ekstrak-sjonsapparatet tilsmusses. Videre blir når dis-

se akstraksjonsapparaters drift avbrytes bare noen liter væske tilbake ved driftsavbrytelse,

mens det i tårn for ekstraksjon i motstrøm blir tilbake meget store væskevolum ved driftsavbrytelse. Ved bruk av apparatet av den nevnte type minskes også kontakttiden mellom oppløsningsmidlet og vandig fase slik at denne praktisk talt bare varer et øyeblikk.

I det følgende beskrives som eksempel en utførelsesform for fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Eksempel. :

Svartlut fra den nøytrale halvkjemiske sulfittprosess for fremstilling av cellulosemas-

se konsentreres til et innhold av faste stoffer på 25 %. Denne nøytrale konsentrerte svart-

lut surgjøres med 95 %'s svovelsyre i en mengde som er tilstrekkelig til å frigjøre ed-

diksyre og maursyre. Den surgjorte oppløs-

ning ledes gjennom en varmeutveksler for å

overføre sukkerartene til furfural og oppløs-

ningen bringes derpå i et Podbielniak-ekstrak-sjonsapparat i kontakt med omkring 1 til %

volum av metyletylketon. Det erholdte ek-

strakt ledes gjennom eti kolonne for gjenvin-

ning av oppløsningsmidlet, hvorved konsen-

trert eddiksyre og konsentrert maursyre in-neholdende en liten mengde oppløste stoffer som er ekstrahert fra svartluten i ekstrak-sjonstrinnet, løper ut ved kolonnens bunn.

Disse konsentrerte syrer med oppløste faste

stoffer ledes så gjennom en rektifiseringsko-

lonne hvor eddiksyren og maursyren destil-

lerer av..

I typiske industrielle ekstraksjoner av eddiksyre av konsentrert surgjort svartlut ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfin-

nelsen, kan det med vann mettet metyletylke-

ton brukes i varierende mengder, ialminnelig-

het i et mengdeforhold på omkring 1 til 2 vo-lumdeler metyletylketon pr. volumdel konsen-

trert surgjort svartlut.

Av den foregående beskrivelse fremgår

det at et av de fremtredende karakteristiske trekk ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er bruken av et ekstraksjonsmid-

del som forhindrer dannelse av emulsjoner i svartluten og på samme tid har en høy sepa-rasjonskoeffisient for eksraksjon av eddiksyre fra svartluten. Videre fremgår det av det foregående at dette ekstraksjonsmiddel utnyt-

tes effektivt tiltross for dets høye oppløselig-

het i vann, på grunn av den «utsaltende» virk-

ning som frembringes i faste stoffer i luten.

En annen industrielt sett verdifull faktor

ved bruken av metyletylketonet er at dette ekstraksjonsmiddel lett kan gjenvinnes etter hver ekstraksjonsoperasjon og brukes påny i fremgangsmåten med relativt meget små tap av ekstraksjonsmidlet i ekstraktet.

Den eddiksyre som er ekstrahert av svart-

luten ved behandling med metyletylketon som ovenfor beskrevet skilles lett fra ketonet i konsentrert form ved aseotropisk destillasjon,

dvs. metyletylketonet destillerer over med vann som en binær blanding og etterlater eddiksyren i konsentrert tilstand.

Uttrykket «eddiksyre» er i denne beskri-

velse og i påstandene ment å omfatte både den overveiende mengde eddiksyre og den ve-

sentlige mindre mengde maursyre som er til-

stede i svartluten i form av salter.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til utvinning av eddiksy-

   re og maursyre av svartlut fra fremstilling av cellulosemasse ved hjelp av prosesser av den nøytrale og alkaliske type, hvorved eddiksyre og maursyre frigjøres ved surgjøring av svartluten og derpå ekstraheres med et organisk oppløsningsmiddel, karakterisert ved at man som ekstraksjonsmiddel bruker metyletylketon og ved at man før ekstraksjonen konsentrerer svartluten til et innhold av faste stoffer innen området fra 25 til 60 %.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at metyletylketonet og svartluten brukes i et mengdeforhold på 1 til 2 vo-lumdeler metyletylketon pr. omkring 1 volumdel svartlut.
3. 3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at der anvendes metyletylketon som er mettet med vann.
4. 4. Fremgangsmåte ifølge påstand 3, karakterisert ved at der brukes en blanding av metyletylketon og vann, erholdt ved azeotro-pisk destillasjon.
5. 5. Fremgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at svartluten før surgjøringen kon sentreres til et innhold av omkring 40 % faste stoffer.
6. 6. Fremgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at surgjøringen av den konsentrerte svartlut foretas med svovelsyre.