Brevet FR2224589A1 — publié le 19741031

Le procéda s'applique à la fabrication de pâte blanchie au bisulfite par les méthodes de cuisson a base de calcium, magnésium ou ammonium ; il convient aux méthodes de cuisson à un ou plusieurs stades ainsi u'au cuissons acides, neutres et basiques. xe but du procédé est d'éliminer les in convient de pollution que présentent les méthodes actuelles. Dans les méthodes connues de fabrisation de pate blanchie au bisulfite, on dénombre trois effluents importants du point de vue de la pollution de l'environnement. Géné- ralement, le plus important est constitué par les pertes au lavage qui sont la partie des matières solubilises durant la cuisson qui sont entraSnées dans les eaux de circulation au classage effectué après le lavage de la pâte, dont la récupération au lavage de la pate n'était pas possible ou pas rentable.Le deuxième effluent est constitué par les condensats pollués produits dans la concentration des lessives résiduaires en vue de les bruler. Avec les cond-ensats sont entraînées des quantités importantes de produits volatiles des liqueurs résiduaires, entre autres des acides organiques, des alcools, etc. Le troisième effluent ayant un effet marqué de pollution est constitué dans les systèmes connus par les effluents de blanchiment qui sont les filtrats ou une partie des filtrats des lavagegentre les stades de blanchiment. En général, le filtrat du lavage-suivant la première phase de blanchiment qui est le plus souvent une phase au chlore, renferme la majeure partie de la lignine fortement colorée qui doit te dissoute au blanchiment.Cependant, il se peut que le filtrat de la première phase d'extraction alcaline, particulièrement dans la fabrication de pâtes très douces, soit, au point de vue pollution aussi mauvais que le filtrat de la chloration parce que ce dernier est alors relativement peu important.Les effets de pollution des effluents mentionnés se situent en général dans les limites suivantes Demande chimique Demande biologique en oxygène en zygène kg KMnO4/t pâte Kg DBO5/t pate Pertes au lavage 100... 800 15... 40 Condensats pollués 150... 400 20... 60 Effluents de blanchiment 30... 100 15... 40 Total 280... 1100 50 140 I1 existe un grand nombre de méthodes vi nuire les effets de pollution décrits. es érode sont caractérisées par le fait que l'élimination ou l'épuration d'un seul des effluents nécessite des investissements importants ou bien alors les frais de fonctionnement dépassent les potentiels économiques. Par la méthode décrite ici on peut avec ce fai- bles azpenses éliminer dans une grande mesure les effets de pollution mentionnés. Dans certains cas, l'application de la méthode peut meme apporter une diminution des frais de fabrication et la demande d'investissement peut se limiter à des modifications de tuyauteries qui restent dans les limites d'une opération normale de maintenance La fermeture du procédé de fabrication de la pâte et l'envoi de tous les produits solubilisés vers la récupération et la combustion de la liqueur résiduaire est un but recherché de longue date par les experts.Les risques de corrosion des équipements dus à l'emploi des composés chlorés dans le blanchiment de la pâte, l'enrichissement en composés chlorés dans la boucle de recirculation et la diminution du point de fusion des cendres produites dans la combustion de la liqueur résiduaire du fait ou sodium utilisé dans les extractions alcalines du blanchiment ont cependant constitué des obstacles estimés infranchissables. Dans cette méthode, la fermeture du système basée sur le principe du contre-courant est, dans le but d'éliminer les obstacles signalés, réalisée de la façon suivante - On évite l'envoi dans l'effluent des pertes au lavage en fermant le circuit des eaux du classage. Les pertes du lavage vont alors au blanchiment avec la pâte et on récupère le dernier lavage du premier stade de blanchiment en renvoyant l'excès de ce filtrat au classage et de là au lavage de Wa pâte. On optimise alors lefficacité de lavage en fonction de la consommation des produits chimiques de blanchiment et non de la valeur de la li toueur résiduaire comme c'est le cas actuellement. - On élimine ou on limite à une valeur faible l'effet de pollution des eaux résiduaires du blanchiment en recyclant au moins le filtrat du cernier lavage de la première phase de blanchiment sur la dilution précédente et sur le classage. en utilise donc au classabe et de là su lavage une quantité du filtrat en question gale à la quantité de la solution de lavage que l'on envoie à ce lavage intermédiaire du blanchiment. De cette fa çon, il n'y a pas formation 'effluent au premier lavage in termciaire du'blanchiment et en plus, les pertes au lavage suivant la cuisson retournent avec le filtrat à la récupération.Dans la plupart des cas, l'envoi au lavage du filtrat de la première phase de blanchiment diminue dé3 de 75 ç/o environ la charge des effluents du blancniment et la part des pertes au lavage est éliminée dans sa totalité. Suivant les cas, on peut étendre le principe à contre-courant à tout le blanchiment et meme l'épaississement et la mise en feuille de la pate. Si l'on veut étendre le principe du contrecourant au delà de la phase de chloration, on empoche le passage du sodium dans la liqueur résiduaire en remplaçant dans la solution alcaline comme dans le préblanchiment alcalin à l'oxygène s'il est appliqué, la base sodium par-une autre base sans danger du point de vue de la combustion de la liqueur résiduaire ; l'ammonium convient le plus souvent. Dans le cas de cuis- son à base magnésium, pour des raisons économiques il est recommandé, tout particulièrement dans la phase oxygène alcali, d'utiliser du magnésium pouvant être obtenu en partie de sa propre station de récupération. - L'enrichissement du circuit de produits chimiques en composés chlorés peut être tout simplement empoché par l'éli- mination, avant la récupération proprement dite de l'anhydride sulfureux, du chlore apparaissant sous forme d'aciae chlorhydrique dans les fumées de combustion de la liqueur résiduaire à l'aide de méthodes connues. L'élimination de l'acide chlorhydrique peut être effectuée, entre autres, par absorption dans l'eau auquel cas la différence importante entre les pressions de vapeur de l'acide chlorhydrique et de l'anhydride sulfureux permet une absorption de l'acide chlorhydrique sans pertes notables en anhydride sulfureux. Dans la méthode conventionnelle au bisulfite de calcium dans laquelle le soufre n'est pas récu péé la séparation du chlore n'est pas nécessaire et l'acide chlorhydrique s'échappe avec les fumées. - L'apparition de la corrosion par les chlorures est manifeste surtout dans la concentration de la liqueur résiduaire où le ph durant ltévaporation est bas et plus particulièrement dans les phases des liqueurs concentrées où la température est élevée. bans la pratique, on a constaté, no tardent dans les usines de pâte au sulfate de la côte ouest de l'amérique du Nord où le circuit de produits chimiques est riche en chlorures en raison du tiansport du bois par mer, que la corrosion par les chlorures n'était pas en elle-meme un problème insurmontable quand le ph de la liqueur était élevé.Dans cette méthode on met à profit l'expérience mentionnée et l'on neutralise la liqueur avant l'évaporation. En fonction de la température, du ph et des teneurs en chlorures, on peut effectuer la neutralisation soit en un point soit en plusieurs points du procédé et soit en une seule fois, soit en plusieurs étapes auquel cas le maintien de l'ammoniac dans la solution, tout particulièrement, pose ses propres exigences dans le choix du mode de neutralisation.Dans la fabrication de sous produits à partir des liqueurs résiduaires bisulfitiques par le procédé de fermentation, on effectue actuellement une légère neutralisation, que l'on peut, dans cette méthode, achever avec de l'ammoniaque après fermentation au moment de la concentration, et aussi remplacer partiellement le produit chimique de neutralisation employé traditionnellement, le carbonate de calcium, par de l'ammoniaque également avant fermentation ; dans ce cas l'ammoniaque fait en même temps fonction de nutriant et le dépôt de calcaire sur les surfaces d'échanges de la station d'évaporation diminue. Dans tous les cas, on peut commencer la neutralisation avec la base de cuisson et la compléter avec l'ammoniaque ou alors on peut utiliser pour cela uniquement de l'ammoniaque. - Cn diminue dans une large mesure l'effet de pollution des condensats pollués par la neutralisation mentionnée pré cédeament. I1 est connu depuis longtemps que la neutralisation de la liqueur résiduaire au moment de la concentration fixe les acides oraniques dans la liqueur sous forme de sels ce qui empoche le passage ce ces sels par distillation dans les condensats pollués. C > n obtient ainsi pour les condensats pollués des diminutionQ de consommation biologique en oxygène e 30... 70 % suivant les cas. En groupant les condensats de façon conventionnelle en différentes parties, en isolant celle où les composés organiques volatiles comme le néthanol, le furfural, etc.. se concertrent et en recyclant dans le procé- dé, de préférence à la préparation de la liqueur de cuisson, cette partie qui le plus souvent contient aussi une quantité importante å'anhydride sulfureux, on obtient une élimination presque complète de la pollution due aux condensats pollués. Dans ce procédé, on élimine du circuit de produits chimiques les produits volatiles mentionnés par exemple par distillation des condensats ae àazage de la cuisson, où ces produits se concentrent a r V X is I G N X 1. Procédé peu polluant de fabrication de pâte blanchie au bisulfite caractérisé par le traitement de la pâte crue, lavage, classage, etc.. dans un système fermé où l'on applique pour le courant des solutions de lavage le principe du contre-courant et où l'on utilise comme solution de lavage l'effluent du blanchiment, l'élimination des composés chlorés du circuit de produits chimiques en séparant avant la récupération de l'anhydride sulrureux, à l'aide de procédés connus, le chlore s'échappant sous forme ae vapeur d'acide chlorhydrique dans les fumées de combustion de la liqueur résiduaire. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'effet de corrosion des composés chlorés se trouvant dans la liqueur résiduaire est évité par neutralisation de la liqueur au plus tard durant la concentration. 3. Procédé selon l'ensemble des revendications 1 et 2 caractérisé en ce que en étendant le principe du contrecourant au blanchiment pour inclure aussi la solution alcaline, on compense dans l'extraction alcaline la base sodium par une autre base moins gênante pour la combustion de la liqueur résiduaire, par exemple l'ammonium, le magnésium ou bien leur mélange. 4. Procédé selon l'ensemble des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que, dans l'application d'un préblanchiment alcalin à l'oxygène, la base sodium conventionneile est remplacée par une autre base moins gênante du point de vue de la combustion de la liqueur résiduaire, par exemple l'amio- nium, le magnésium ou bien leur mélange. 5. Procédé selon l'ensemble des revendications 1, 2 , 3 et 4 , caractérisé en ce que la fabrication des sousproduits à partir ues liqueurs résiduaires bisulfitiques par le procédé de rermentation est rendue possible par la neutralisation de la liqueur avant le processus de fermentation auquel cas l'ammonium probablement utilisé pour la neutralisation fait en meme temps fonction de nutriant. 6. Procédé selon 11 ensemble des revendications 1, 2, 3, 4 et 5 caractérisé en ce que, au cas où la récupération des composés du soufre dans les fumées n'est pas faite, on peut aussi ne pas effectuer la séparation des composés chlorés des fumées et les laisser s'échapper avec les fumées.