CN112534094B - 用于控制纸浆厂中的钠和硫平衡的方法 - Google Patents
用于控制纸浆厂中的钠和硫平衡的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及用于控制纸浆厂中的钠水平和硫水平的方法,包括以下步骤:a)提供包含硫化物并且总碱浓度为至少2摩尔的纸浆厂料流;b)将该纸浆厂料流的一部分供应到包含硫化物氧化细菌的反应器,并且通过在氧气的存在下并且在8至11范围内的pH下使该纸浆厂料流经受硫化物氧化细菌以将硫化物氧化为元素硫而从纸浆厂料流中除去硫化物,c)从反应器取出包含硫的经处理的纸浆厂料流,其中在步骤b)中在将纸浆厂料流供应到反应器之前,将纸浆厂料流的所述部分与反应器中存在的硫化物氧化细菌中的一部分混合。
Description
技术领域
本发明涉及用于控制纸浆厂中的钠和硫平衡的方法。
背景技术
当今最常见的化学木浆技术是牛皮纸(Kraft)制浆(硫酸盐过程),其中木屑在所谓的“白液”中蒸煮。白液是不同化学品(典型地氢氧化钠(NaOH)和硫化钠(Na2S))的混合物。该过程从木屑中释放纤维素纤维,其产生棕色浆液。然后洗涤该浆液并用作未漂白的牛皮纸浆液或者进行漂白以产生白色浆液。然后,将该浆液用于在高级纸到纸板范围内的不同纸产品。
钠和硫平衡是纸浆厂经济性的非常重要的部分,因为钠和硫再循环是维持纸浆厂、特别是牛皮纸纸浆厂的过程经济性的关键因素。蒸煮器中氢氧化钠的装填量与脱木化质速度和收率有关,而硫被用做在蒸煮器中对木材进行脱木质化中的催化剂。参数碱装填量和硫化度是纸浆厂控制蒸煮结果和纸浆质量的重要工具,并且其设置了对于回收循环应该如何运行的前提条件。
当今的牛皮纸纸浆厂在内部再循环过程化学品钠和硫方面是相当有效的。在软木纸浆厂中,通常不需要硫作为补充化学品,因为通过使用来自二氧化氯工厂的废酸或作为妥尔油工厂中的酸化剂的硫酸而满足了对硫的需求。硫也可以在氧脱木质化阶段以MgSO4加入,由此有助于硫的平衡。
在桉树纸浆厂中,情况有所不同:由于纸浆厂未配备妥尔油设备,所以可能需要添加硫作为补充化学品。
通常,向软木纸浆厂输入的硫大于所需的硫。这导致硫在纸浆厂中的积累,结果是增加的硫化度或硫/钠(S/Na)比率。换句话说,在硫和钠的量方面存在不平衡。过高的硫化度是不希望的,因为回收锅炉和回收周期的过程参数可能偏离最佳值。另外,随着硫化度增加,作为SOx或稀气体从纸浆厂排放的硫将增加,从而由于例如管线的腐蚀而使纸浆厂的局部和整个环境性能劣化。作为结果,需要以受控的方式将硫从纸浆厂中除去,并且这通常是通过从回收锅炉中的静电除尘器中除去粉尘来完成的。这种粉尘是包含一些化合物的盐,其中主要化合物通常为Na2SO4和Na2CO3,并伴有少量的KCl、NaCl、K2CO3和K2SO4。取决于浆液的组成和锅炉参数,粉尘的组成发生变化。通过除去粉尘来平衡纸浆厂中的硫水平意味着还除去大量的钠并且这种钠需要被替换出来。这通常是通过将纯的NaOH直接装填到纸浆厂的回收循环或氧脱木质化阶段来完成的。粉尘的除去导致装填新鲜的NaOH的这一事实意味着由于需要增加NaOH的装填量,增加的纸浆厂对硫的纳入将导致增加的运行成本。
US 6136193公开了用于对来自制浆工业的废水进行生物处理的方法。通过大量来自硫杆菌属(Thiobacillus)或脱氮硫杆菌属(Thiobacillus denitrificans)的细菌菌株来除去硫化物。为了控制与无机和有机硫化物的异养反应的pH,将氧化镁(MgO)与苛性碱一起使用。通过化学添加,氨和磷酸盐可用于异养菌以及硫杆菌或脱氮硫杆菌。
出版物‘Application of bacteria involved in the biological sulfurcycle for pulp mill effluent purification(在用于纸浆厂流出液净化的生物硫循环中涉及的细菌应用)’,Albert J.H.Janssen,Piet N.L.Lens,Alfons J.M.Stams,CarolineM.Plugge,Dimitri Y.Sorokinc,Gerard Muyzerc,Henk Dijkmane,Erik Van Zessene,Peter Luimes,Cees J.N.Buismana,Science of the total environment(整体环境科学),407,(2009)1333-13343公开的方法中,含硫酸盐的废水首先通过厌氧UASB反应器以进行大量COD去除,其伴有生物气和硫化氢的形成。在曝气池中,残留的有机物质和所形成的溶解的硫化氢被除去。Janssen等人讨论了含硫酸盐的废水而不是包含硫化物的纸浆厂料流。
在制浆工业领域之外,WO 98/04503公开了用于生物处理含有硫化物的废烧碱溶液的方法,其中将该溶液引入到含有硫化物氧化细菌的好氧反应器,并且通过将反应器中的氧化还原电位控制在低于-300mV(相对于Ag/AgCl参比电极)或低于-97(相对于H2参比电极)的值,硫化物被部分地转化为元素硫并且部分地转化为硫酸盐。
WO2005044742公开涉及了使用生物氧化来处理含硫盐,具有回收溶解的盐的可能性。唯一的实施例公开了处理水性溶液的方法,该水性溶液含有约75g/l的钠(3M)和45g/l的溶解的硫化物。将该溶液与尤其含有氮和磷源的营养液一起进料到在30℃的温度下的连续操作的5升生物反应器中,该生物反应器含有硫(碱)弧菌(Thio(alkali)vibrio)菌株(包括菌株DSM 13738)。在生物反应器中的气体再循环确保混合。为了将溶液中的氧化还原电位维持在相对于Ag/AgCl参比电极利用铂电极测得的-100至-450mV、优选-360至-430mV的值,将氧气添加到气体循环中。利用玻璃电极测量pH。通过在气体循环中注入CO2气体,将其pH控制在9至12、特别是在约10.5的值。硫(碱)弧菌将溶解的硫化物转化为元素硫。将来自生物反应器的流出物引导通过沉降器,在那里将硫从液体中分离出来。
因此,需要用于控制纸浆厂中的钠/硫平衡的改进方法。
发明内容
本发明涉及用于控制纸浆厂中的钠和硫平衡的方法,包括以下步骤:
a)提供包含硫化物并且总碱浓度为至少2摩尔的纸浆厂料流;
b)将纸浆厂料流的一部分供应至包含硫化物氧化细菌的生物反应器,并且通过在氧气的存在下并在8至11范围内的pH下使所述料流经受硫化物氧化细菌以将硫化物氧化为元素硫而从纸浆厂料流除去硫化物,
c)从反应器取出包含元素硫的经处理的纸浆厂料流,
其中在步骤b)中将纸浆厂料流供应至反应器之前,将纸浆厂料流的所述部分与生物反应器中存在的硫化物氧化细菌中的一部分混合。
根据本发明,提供了如上所定义的方法,其中通过使纸浆厂料流与硫化物氧化细菌接触而将硫(例如作为硫化物存在)以元素硫的形式从该料流中除去。
已发现,在使纸浆厂料流与硫化物氧化细菌接触之前,在没有稀释纸浆厂料流的盐浓度的情况下,可以有效且特定地降低来自纸浆厂的料流中的硫化物的量。通过在将纸浆厂料流供应至反应器之前将纸浆厂料流与硫化物氧化细菌的一部分混合,在反应器中维持刺激硫化物氧化细菌的条件。本发明的方法不需要对纸浆厂料流的高盐浓度进行成本高、能量效率低的稀释。不仅改善了纸浆厂的钠/硫平衡,而且相比于现有溶液,降低了实现该平衡所需的碱的量。
附图说明
下面将参考附图更详细地讨论本发明:
图1示出了根据本发明的流程图。
图2示出了生物反应器中的钠浓度和电导率的图。黑色圆圈是电导率,单位为mS/cm(主y轴(左))。白色圆圈是钠浓度,单位为mol(副y轴(右))。该过程的时程在x轴上以月(日期-月标签)绘制。
图3示出了生物反应器中的硫酸盐、硫酸盐&钠、碱度的图。白色三角形是硫酸盐浓度,黑色圆圈是硫代硫酸盐浓度。(主y轴(左))。黑色菱形是碱度,单位为毫摩尔(副y轴(右)),白色方块是钠浓度(副y轴(右))。该过程的时程在x轴上以月(日期-月标签)绘制。
具体实施方式
如本文所使用的,术语“纸浆厂料流”是指源自纸浆厂的熔融、液体或水性过程流体,例如绿液和白液。
如本文所使用的,术语“绿液”是指由溶解来自牛皮纸回收炉的熔融物而产生的液体。绿液通常包含碳酸钠(Na2CO3)、硫化钠(Na2S)和氢氧化钠(NaOH)作为主要化合物。典型地,这样的液体的总碱浓度大于2M。
如本文所使用的,术语“白液”是指在牛皮纸制浆中用作用于木屑的脱木质化剂的包含硫化钠和氢氧化钠作为主要组分的液体。典型地,这样的液体的总碱浓度大于2M。
“化学需氧量”(COD)是指可以被氧化为较小的分子、最终氧化为二氧化碳和水的有机材料,并且该术语表示氧化一升废水中的有机材料所需的氧气的量。
如本文所使用的,术语“硫化合物”是指包含硫的化合物,例如硫化物的金属盐、硫化物、硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐,所述金属为钠或钾。
如本文所使用的,术语“硫化物”涉及任何硫化物形式的硫化物,包括硫化物阴离子、硫化一氢离子、硫化氢、多硫化物和有机硫化物如低级烷基硫醇和二硫化碳。
如本文所使用的,术语“硫化度”是指硫化钠/氢氧化钠比率。通过将硫化钠的重量(表示为基于Na2O以g/l计)除以氢氧化钠加硫化钠的重量(也表示为基于Na2O以g/l计)再乘以100来计算硫化度。
如本文所使用的,术语“总碱”是指所有的含Na+和等同物如K+的化合物。
如本文所使用的,术语“碳酸盐”是指任何碳酸盐形式的碳酸盐,包括碳酸根阴离子、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸硫酸钠(Na6(SO4)2(CO3))。
供应到生物反应器中的料流仅是纸浆厂中可用的总料流的一部分,即仅将总料流的一部分进料到生物反应器中。已令人惊讶地发现,利用根据本发明的方法足以仅处理来自纸浆厂的料流的第一部分。这是由于该方法是非常有效的,并且其通常足以仅处理总料流的第一部分,以获得纸浆厂的钠/硫比率的所需平衡。
优选地,在生物反应器中处理的总料流的该部分可以在所提供料流的1至40重量%(即,按总可用料流的重量计)的范围内,优选地在所提供料流的3至30重量%、甚至更优选5至25重量%的范围内。
来自纸浆厂的包含硫化物的所有料流都可以用于根据本发明的方法。优选地,纸浆厂料流是来自牛皮纸纸浆厂的料流,如绿液或白液。已经发现利用根据本发明的细菌尤其适合处理部分的绿液料流。绿液包含大量的硫化物,并且尽管绿液中盐浓度高,但是已经发现,可以使用这样的进料而无需添加大体积的水性稀释剂。
纸浆厂料流典型地含有高浓度的硫化物,例如高于10g/l。在自养型硫化物氧化细菌直接暴露于此的情况下,其有氧活性需要与产生硫代硫酸盐的非生物(非生物氧化)反应竞争,如方程1所示。硫代硫酸盐的产生不会再生绿液苛性碱强度。
2HS-+2O2-→S2O3 2-+H2O 方程1
不希望受理论所束缚,硫代硫酸盐的产生取决于(多)硫化物浓度和氧气浓度二者。反应速率可以用以下方程描述
dHS/dt=-k[Sx][O2]0.6 方程2
其中浓度单位为mol/l并且k等于1(L0.6/mol0.6/s)
由于溶液中硫的存在,所以在生物反应器中大量存在多硫化物。生物反应器的pH优选地在30℃下在8至11的范围内,并且多硫化物解离常数为~9。因此,如方程3所概述的,几乎所有的硫化物都以多硫化物存在:
Sx+2 2-+1.5O2→S2O3 2-+Sx 方程3
发明人已发现,当在步骤b)中将纸浆厂料流供应至生物反应器之前将硫化物氧化细菌的一部分从生物反应器移出并与纸浆厂料流混合时,硫代硫酸盐的产生减少并且元素硫的产生增加。
除硫化物之外,纸浆厂料流还可以包含其它硫化合物。可以存在的硫化合物包括任何硫物种,如硫酸盐、亚硫酸盐、硫化物、硫代硫酸盐等。硫化合物的水平可以宽泛地变化,例如每L为0.05至50g的硫化合物(基于元素硫),特别地每L为0.1至40g硫。基于硫酸盐,重量量是基于元素硫的量的三倍,因为摩尔重量比SO4/S°为96/32。因此,基于元素硫的每L为至少0.05g(50mg)的硫化合物对应于每L为至少150mg的硫酸盐。本发明具有的优点在于,所述方法不需要在与硫化物氧化细菌混合之前稀释硫化合物的总量。
在根据本发明的方法中,待处理的水性溶液中的硫化物浓度不是关键的。可以使用硫化物浓度(表示为硫的重量)高达30克/升或者甚至更高的进料料流。优选地,纸浆厂料流中的硫化物浓度在10mg/L至100g/L的范围内、更优选在20mg/L至80g/L的范围内、甚至更优选在0.1g/L至60g/L的范围内、仍更优选在0.5g/L至30g/L的范围内。例如,在一个优选的实施方案中,纸浆厂料流包含至少15g/L的硫化物、优选至少20g/L的硫化物、甚至更优选至少25g/L的硫化物。
优选地,本发明包括步骤d)将元素硫从经处理的纸浆厂料流中分离出来以提供脱硫的纸浆厂料流,其中所述脱硫的纸浆厂料流优选被重新用于在纸浆厂的过程,并且优选地其中分离出的元素硫的至少一部分被重新用于在纸浆厂的过程。
在一个优选的实施方案中,将脱硫的纸浆厂料流(即已从其中除去硫化物和硫的经处理的纸浆厂料流)供应至纸浆厂以用于在纸浆厂的过程。换句话说,经处理的料流离开生物反应器并被进料至合适的固/液分离器,在那里分离出元素硫并除去贫硫化物的料流,该贫硫化物的料流任选地被进料回至纸浆厂中的过程。
纸浆厂料流优选包含碳酸盐。优选地,纸浆厂料流的碳酸盐浓度在至少50g/L、优选至少60g/L的范围内。
优选地,纸浆厂料流的电导率为至少70mS/cm、优选至少80mS/cm、更优选至少90mS/cm、最优选至少100mS/cm。已经发现,本发明的方法的优点在于,在生物反应器中可以耐受具有高电导率的料流。
优选地,纸浆厂料流的总碱浓度在2至6摩尔、优选3至5摩尔、更优选2.5至4.5摩尔的范围内。
在根据本发明的方法中,可以使用任何合适的自养型硫化物氧化细菌。合适的硫化物氧化细菌在本领域是已知的。自养型硫化物氧化细菌优选属于硫碱微菌属(Thioalkalimicrobium)和/或硫碱弧菌属(Thioalkalivibrio)的组。优选地,使用盐生硫杆菌属(Halothiobacillus)、硫碱螺旋菌属(Thioalkalispira)、硫碱杆菌属(Thioalkalibacter)、硫杆菌属(Thiobacillus)或硫微螺菌属(Thiomicrospira)的自养型硫化物氧化细菌和相关细菌。细菌可以原样使用,或者可以负载在分散的载体上或者可以固定在固体载体上。
通过细菌进行的化学反应如下所示。
HS-+1/2O2--->S+OH- 方程4
HS-+2O2--->SO4 2-+H+ 方程5
根据该反应方案明显的是,细菌产生氢氧根离子,并且因此pH将随时间增加。因此,优选将pH调节剂添加至生物反应器。
优选地,在步骤b)期间供应pH调节剂以将pH维持在30℃下的8至11的范围内、优选维持在30℃下的9至10.5的范围内、甚至更优选维持在30℃下的9.2至10.2的范围内、甚至更优选维持在30℃下的9.4至10.0。
可以通过任何合适的pH控制剂或降低剂例如气体(例如二氧化碳或酸性气体)或者任何其它合适的酸(例如盐酸、硝酸和磷酸)来控制pH。优选地,pH调节剂是二氧化碳。pH不可以过低,因为将出现结垢的问题。
硫化物转化为元素硫是在氧气的存在下发生的。优选地,步骤c)中存在的氧气的量在0.5-1.25摩尔氧气(O2)/摩尔H2S/HS-的范围内。优选地,供应至反应器的氧气是通过包含分子氧的气体提供的。优选地,包含分子氧的气体是空气或贫氧空气,即,具有小于20%(按体积计)氧气(例如2至15体积%的氧气)的空气。
含分子氧的气体优选以这样的量供应至反应器,这样的量使得对于所需的氧化反应(足以氧化为硫;而不是过多以避免硫酸盐形成)存在最佳量的氧反应物,并且使得进料料流与水性介质发生充分混合以快速地稀释入口硫化物浓度。
反应器中的硫化物氧化反应优选在20至45℃范围内的温度下进行。
技术人员理解,在步骤b)中将纸浆厂料流供应到反应器之前,将与纸浆厂料流的所述部分混合的硫化物氧化细菌的部分作为反应器内容物的溶液/淤浆的一部分提供。
在另一个优选的实施方案中,所述方法还包括:步骤e)将元素硫转化为硫酸。在所述方法期间从料流中分离出来的被除去的元素硫可以被重新用于纸浆厂中的任何合适过程,例如用于生产硫酸以进行销售或在纸浆厂被重新使用。其也可以原样外部销售、用作用于本地生产SO2气体的进料、用于生产多硫化物蒸煮液体、用于用来生产二氧化氯(ClO2)的某些过程和/或用于增强在纸浆厂生产的亚硫酸氢盐的质量(浓度)。由于其亲水性和非常精细且多孔的颗粒结构,其还可以用于多种商业应用如肥料、橡胶硫化剂和农药生产,在这些应用中至今还使用元素硫。
硫化物氧化细菌需要营养物用于其生长和维持。因此,将必需矿物质的平衡溶液加料(dose)至生物反应器。如技术人员已知的,通过供应营养物来将细菌的浓度保持在所需的水平。
上面已经参考如附图中所示的大量示例性实施方案描述了本发明。一些部件或要素的修改和备选实施方式是可能的,并且包括在所附权利要求书所限定的保护范围内。
图1示出了用于实施根据本发明的方法的装置。经由供应管线2将由纸浆厂1产生的包含硫化物的纸浆厂料流提供至生物反应器3。在料流被供应至生物反应器3之前,经由供应管线5供应一部分的生物反应器内容物4以与料流共混。管线6将气体(空气,氧气)进料至生物反应器并且管线7将pH调节剂7进料至生物反应器。经由8除去废空气。在生物反应器中,硫化物被自养型硫化物氧化细菌氧化为元素硫。经处理的料流通过管线9离开生物反应器,并且可以任选地存储在储罐10中,然后再经由管线11进料至分离器12。经由管线13除去分离的元素硫淤浆,并且经由管线14除去贫硫化物的料流并任选地进料回至纸浆厂中的过程。将分离的元素硫淤浆经由管线13供应至处理单元15,例如以进行干燥。然后,将元素硫经由管线16进料回至纸浆厂1中的过程或者经由管线17被除去。
图2中示出了计算的钠浓度(钠等于2×[硫酸盐+硫代硫酸盐]+碱度)。所有的浓度都遵循相同的增加模式和减少模式。在图3中,示出了硫酸盐和硫代硫酸盐二者的浓度,以及测得的碱度。利用Hach-Lange(LCK153)测量硫酸盐,利用Hach-Lange(LCK653)测量硫化物并且利用Hach-Lange(LCK154)测量硫代硫酸盐作为COD。
实施例
测量方法
纸浆厂料流的碱度通过用盐酸使所述料流的样品达到pH 4.0来测定。所需的酸的量表示液体的碱度(缓冲能力)。将经离心的料流的100mL样品移入到玻璃烧杯中并加入100ml的软化水。将pH电极放置在该溶液中。用0.1M盐酸将烧杯中的溶液滴定至pH 4.0,同时在室温下将溶液持续搅拌。记录经滴定的盐酸溶液的体积(=Z),并通过公式3来确定碱度:
关键词:碱度 样品的碱度(mol/l)
Z 0.1M盐酸的滴定体积(ml)
V 样品体积(ml)
使用ORP-传感器(Endress+Hauser)来监测生物反应器中的氧化-还原电位。
阴离子:使用标准方法通过离子色谱法来测量SO3、SO4、S2O5。
通过ICP-OES分析来测量阳离子浓度。使用标准方法通过湿消解(wetdigestion)、碳酸锂熔融和盐酸溶解来制备样品。
根据标准方法SCAN-N 5:83,斯堪的纳维亚纸浆、纸和纸板测试委员会(Scandinavian Pulp,Paper and Board Testing Committee),1983年修订通过滴定来测量硫化物(HS-)。
根据标准方法SCAN-N 32:1998,斯堪的纳维亚纸浆、纸和纸板测试委员会(Scandinavian Pulp,Paper and Board Testing Committee),1998年修订来测量碳酸盐(CO3)。
实施例1
使用由一个生物反应器系列组成的连续进料系统。使用源自苏打湖(Soda lake)的自养型硫化物氧化细菌,在硫化物氧化条件(pH 9.5;Na+>4M)下操作该系统。反应器的最大湿体积为5L通过使用水套和恒温浴(Shinko,日本),将温度维持在30℃。使用蠕动泵(Watson-Marlow)将流入液进料至生物反应器,并通过溢流来控制来自该反应器的流出液。在添加至生物反应器之前,将富硫化物的料流(流入液)与一部分的生物反应器内容物混合。使用pH传感器(Endress+Hauser,荷兰)来监测pH。氧气供应在用ORP-传感器(Endress+Hauser,荷兰)控制的空气加料进行。
生物反应器中存在的硫化物氧化细菌是适于升高的盐浓度但不适于绿液的高盐浓度的物种。
在约6周逐渐积累之后,电导率良好维持在高于100mS/cm。尽管一些时期存在NaHCO3沉淀,但是即使在钠浓度高于4.5M时,细菌仍然具有活性。这是有利的,因为当前的全规模商业脱硫(例如Thiopaq过程)设备能在高达1.5M的钠浓度且为9的最大操作pH下运行。
表1中示出了流入液和流出液的完全组成。
表1
1流出液2在流出液1后7天取得
实施例2
表2
| 苛性碱消耗的节省<sup>3</sup> | |
| 2-A:没有预混合<sup>2</sup> | 可忽略的<0.6kg NaOH/kg移出的S |
| 2-1有预混合<sup>2</sup> | 2.6kg NaOH/kg移出的S |
2流入液纸浆厂料流–绿液
3分离自流出液
相比于在没有发生预混合的实施例2-A(比较),实施例2-1显示将纸浆厂料流与生物反应器内容物预混合增加硫产生和苛性碱(NaOH)的再生。
Claims (26)
1.一种用于控制纸浆厂中的钠水平和硫水平的方法,包括以下步骤:
a)提供来自牛皮纸纸浆厂的选自绿液、白液或其组合的纸浆厂料流,所述纸浆厂料流包含硫化物并且总碱浓度为至少2摩尔;
b)将所述纸浆厂料流的一部分供应至包含硫化物氧化细菌的反应器,并且通过在氧气的存在下并且在8至11范围内的pH下使所述纸浆厂料流经受硫化物氧化细菌以将所述硫化物氧化为元素硫而从所述纸浆厂料流除去硫化物,
c)从所述反应器取出包含所述元素硫的经处理的纸浆厂料流,
d)将所述元素硫从所述经处理的纸浆厂料流中分离出来以提供脱硫的纸浆厂料流,
其中在步骤b)中将所述纸浆厂料流供应至所述反应器之前,将所述纸浆厂料流的所述部分与所述反应器中存在的所述硫化物氧化细菌中的一部分混合。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述脱硫的纸浆厂料流被重新用于所述纸浆厂的过程中。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中分离的元素硫的至少一部分被重新用于所述纸浆厂的过程中。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流的电导率为至少70mS/cm。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流的电导率为至少80mS/cm。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流的电导率为至少90mS/cm。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流的电导率为至少100mS/cm。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述总碱浓度在2至6摩尔的范围内。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述总碱浓度在3至5摩尔的范围内。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述总碱浓度在2.5至4.5摩尔的范围内。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其中除硫化物之外,纸浆厂料流还包含选自由硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐及其混合物组成的组的其它硫化合物。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流包含至少15g/L的硫化物。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其中纸浆厂料流的碳酸盐浓度在至少50g/L的范围内。
14.根据权利要求1或2所述的方法,其中纸浆厂料流的碳酸盐浓度在至少60g/L的范围内。
15.根据权利要求1或2所述的方法,其中在步骤c)期间供应pH调节剂以将pH维持在30℃下8至11的范围内。
16.根据权利要求15所述的方法,其中在步骤c)期间供应所述pH调节剂以将pH维持在30℃下9至10.5的范围内。
17.根据权利要求16所述的方法,其中在步骤c)期间供应所述pH调节剂以将pH维持在30℃下9.2至10.2的范围内。
18.根据权利要求17所述的方法,其中所述pH调节剂是酸。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述pH调节剂是二氧化碳气体。
20.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述硫化物氧化细菌属于硫碱微菌属(Thioalkalimicrobi)和/或硫碱弧菌属(Thioalkalivibrio)的组。
21.根据权利要求1或2所述的方法,其中步骤c)中存在的氧气的量在0.5-1.25摩尔氧气(O2)/摩尔H2S/HS-的范围内。
22.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述纸浆厂料流在接触所述硫化物氧化细菌之前不用水稀释。
23.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述方法还包括:步骤e)将所述元素硫转化为硫酸或者将所述元素硫用作用于本地生产SO2气体的进料。
24.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述反应器中处理的总料流的部分能够在总可用料流的1至40重量%的范围内。
25.根据权利要求24所述的方法,其中所述反应器中处理的总料流的部分能够在总可用料流的3至30重量%的范围内。
26.根据权利要求24所述的方法,其中所述反应器中处理的总料流的部分能够在总可用料流的5至25重量%的范围内。
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US5480550A (en) * | 1994-05-05 | 1996-01-02 | Abb Environmental Services, Inc. | Biotreatment process for caustics containing inorganic sulfides |
| WO1998004503A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-05 | Paques Bio Systems B.V. | Biological treatment of spent caustics |
| WO2005044742A1 (en) * | 2003-11-11 | 2005-05-19 | Paques B.V. | Process for the biological treatment of sulphur salts |
| WO2009101090A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for biological treatment of spent caustic |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5480550A (en) * | 1994-05-05 | 1996-01-02 | Abb Environmental Services, Inc. | Biotreatment process for caustics containing inorganic sulfides |
| WO1998004503A1 (en) * | 1996-07-29 | 1998-02-05 | Paques Bio Systems B.V. | Biological treatment of spent caustics |
| WO2005044742A1 (en) * | 2003-11-11 | 2005-05-19 | Paques B.V. | Process for the biological treatment of sulphur salts |
| WO2009101090A1 (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-20 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method and apparatus for biological treatment of spent caustic |
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