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EP3722501A1 - Method for the recovery of alkaline solution and method for producing regenerated cellulose moulded parts comprising such a method - Google Patents

Method for the recovery of alkaline solution and method for producing regenerated cellulose moulded parts comprising such a method Download PDF

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Publication number
EP3722501A1
EP3722501A1 EP19168837.3A EP19168837A EP3722501A1 EP 3722501 A1 EP3722501 A1 EP 3722501A1 EP 19168837 A EP19168837 A EP 19168837A EP 3722501 A1 EP3722501 A1 EP 3722501A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
separation
mobile phase
hemicelluloses
feed stream
fraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19168837.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Karin Fackler
Danuta AIGNER
Richard Herchl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lenzing AG
Original Assignee
Lenzing AG
Chemiefaser Lenzing AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lenzing AG, Chemiefaser Lenzing AG filed Critical Lenzing AG
Priority to EP19168837.3A priority Critical patent/EP3722501A1/en
Priority to PCT/EP2020/057839 priority patent/WO2020207766A1/en
Publication of EP3722501A1 publication Critical patent/EP3722501A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0042—Fractionating or concentration of spent liquors by special methods
    • D21C11/005—Treatment of liquors with ion-exchangers
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0007—Recovery of by-products, i.e. compounds other than those necessary for pulping, for multiple uses or not otherwise provided for

Definitions

  • Hemicelluloses are generally understood to mean polyoses composed of pentoses and / or hexoses, such as xylose, arabinose, glucose, mannose or galactose. Hemicelluloses refer in particular to all polysaccharides apart from cellulose, which occur as a component of plant cell walls, the matrix of which consists of fibrillar, partially crystalline cellulose, as well as low molecular weight breakdown products of these polyoses and cellulose, e.g. hydroxycarboxylic acids, which can be formed during digestion processes. In contrast to cellulose, which is a non-branched homopolymer of glucose, hemicelluloses are heteropolymers of the above-mentioned pentoses and hexoses.
  • Hemicelluloses also have significantly lower degrees of polymerisation or chain lengths than cellulose. Such hemicelluloses can be, for example, xylans, mannans, galactans, or other pentosans or hexosans.
  • a process for the recovery of sodium hydroxide solution from the press liquor obtained in a viscose process is known.
  • the press liquor which is obtained in the viscose process when alkali cellulose is pressed and is usually an aqueous alkaline solution (containing sodium hydroxide solution) contaminated with hemicelluloses, is fed as a feed stream through diffusion dialysis in order to obtain a recovered alkaline solution enriched with sodium hydroxide solution.
  • the mobile phase is understood to mean in particular all liquid or dissolved substances that are transported through the chromatographic system.
  • the mobile phase usually comprises both the substances that are dissolved in the feed stream and are introduced into the mobile phase as eluent via this, as well as those substances that are introduced into the mobile phase as mobile phase or eluent and thereby as transport medium for the dissolved substances are used.
  • a target fraction containing an alkaline solution can be recovered from the waste liquor with particularly high purity.
  • concentration of alkaline solution in the target fraction is also higher than the concentration of alkaline solution in the feed stream, a target fraction can be obtained which is also alkaline-enriched compared to the feed stream. Additional subsequent process steps for concentrating the recovered alkaline solution can thus be dispensed with, whereby a process which is simpler and more efficient in terms of process technology can be created.
  • the reliability of the method for recovering alkaline solution can be further increased if the waste liquor in the feed stream has an alkali concentration of at least 50 g / kg, preferably of at least 70 g / kg.
  • the recovered alkaline solution in the target fraction has an alkali concentration of at least 50 g / kg.
  • the selectivity and selectivity of the process can be further improved if the ion exchange resin is a cation exchange resin.
  • the stationary phase can thus reversibly bind cations from the mobile phase in the matrix and release them back to it.
  • the dissolved substances have alkaline solutions, as in the case of the present invention.
  • the cations of the alkaline solution (for example Na + ions in the case of a sodium hydroxide solution as the alkaline solution) have a high affinity to bind to the charged functional groups in the matrix of the cation exchanger, while others Substances such as hemicelluloses have a significantly lower affinity for binding to the functional groups.
  • the alkaline solution therefore has a longer retention time in the stationary phase than the hemicelluloses, which enables the formation of a separation profile with a sharp demarcation between hemicelluloses and alkaline solution in the mobile phase.
  • the reliability of the method can be further improved if a liquid solvent is supplied to the mobile phase as the mobile phase, in which the waste liquor contaminated with hemicelluloses is at least partially soluble.
  • a liquid solvent is supplied to the mobile phase as the mobile phase, in which the waste liquor contaminated with hemicelluloses is at least partially soluble.
  • Particularly preferred mobile solvents can be, for example, solvents which, on the one hand, reliably take up and transport the dissolved substances from the feed stream, and, on the other hand, allow the dissolved substances to be reliably and controlled dissolution from the stationary phase.
  • a suitable choice of solvent can also influence the retention time of the dissolved substances in the mobile phase.

Landscapes

  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren (100, 101, 102) zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung (1) aus einer mit Hemicellulosen (5) verunreinigten Ablauge (2) und ein Verfahren (200, 300) zur Behandlung (210, 310) eines Cellulose aufweisenden Ausgangsstoffs (203, 303) aufweisend ein solches Verfahren (100, 101, 102) gezeigt, bei welchem die Ablauge (2) als Feedstrom (6) über ein Trennverfahren (7, 50) in zumindest eine alkalisch angereicherte Zielfraktion (8), und zumindest eine Hemicellulosen (5) aufweisende Restfraktion (9) aufgetrennt wird. Um eine rückgewonnene alkalische Lösung mit hoher Reinheit zu erhalten, wird vorgeschlagen, dass das Trennverfahren (7, 50) ein chromatographisches Trennverfahren (7, 50) ist und der Feedstrom (6) darin als Teil einer mobilen Phase (10) durch eine alkalibeständige stationäre Phase (11) geführt wird, um diesen in die Zielfraktion (8) und die Restfraktion (9) aufzutrennen.

Figure imgaf001
A method (100, 101, 102) for recovering an alkaline solution (1) from a waste liquor (2) contaminated with hemicelluloses (5) and a method (200, 300) for treating (210, 310) a starting material containing cellulose are used (203, 303) having such a method (100, 101, 102) shown, in which the waste liquor (2) as a feed stream (6) via a separation process (7, 50) into at least one alkaline-enriched target fraction (8), and at least a residual fraction (9) containing hemicelluloses (5) is separated. In order to obtain a recovered alkaline solution with high purity, it is proposed that the separation process (7, 50) is a chromatographic separation process (7, 50) and the feed stream (6) therein as part of a mobile phase (10) through an alkali-resistant stationary one Phase (11) is performed in order to separate this into the target fraction (8) and the remaining fraction (9).
Figure imgaf001

Description

Technisches GebietTechnical area

Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung aus einer mit Hemicellulosen verunreinigten Ablauge, bei dem die Ablauge als Feedstrom über ein Trennverfahren in zumindest eine alkalisch angereicherte Zielfraktion, und zumindest eine Hemicellulosen aufweisende Restfraktion aufgetrennt wird.Process for the recovery of alkaline solution from a waste liquor contaminated with hemicelluloses, in which the waste liquor is separated as a feed stream into at least one alkaline-enriched target fraction and at least one residual fraction containing hemicelluloses.

Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper umfassend das zuvor genannte Verfahren, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Zellstoff umfassend das zuvor genannte Verfahren.In addition, the invention relates to a method for producing regenerated cellulosic molded bodies comprising the aforementioned method, as well as a method for producing cellulose comprising the aforementioned method.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, dass sowohl in Verfahren zur Herstellung von Zellstoff, als auch in Verfahren zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper (beispielsweise nach einem Viskose-, oder Modalverfahren), Ablaugen als Stoffströme anfallen, welche mit Hemicellulosen angereichert und verunreinigt sind.It is known that both in processes for the production of cellulose and in processes for the production of regenerated cellulosic moldings (for example according to a viscose or modal process), waste liquors accumulate as material streams which are enriched and contaminated with hemicelluloses.

Unter Hemicellulosen werden im Allgemeinen Polyosen aus Pentosen und/oder Hexosen, wie etwa Xylose, Arabinose, Glucose, Mannose oder Galactose verstanden. Hemicellulosen bezeichnen insbesondere alle Polysaccharide außer Cellulose, welche als Bestandteil pflanzlicher Zellwände, deren Matrix aus fibrillärer, teilweise kristalliner Cellulose besteht, vorkommen, sowie niedermolekulare Abbauprodukte dieser Polyosen und der Cellulose, z.B. Hydroxycarbonsäuren, welche im Rahmen von Aufschlussprozessen gebildet werden können. Im Gegensatz zur Cellulose, welche ein nicht-verzweigtes Homopolymer aus Glucose ist, sind Hemicellulosen Heteropolymere aus oben genannten Pentosen und Hexosen. Oft weisen diese als Hauptkette ein Homopolymer oder Heteropolymer auf, an welcher Verzweigungen aus weiteren Zuckern gebunden sind und so ein unregelmäßiges Makromolekül bilden. Hemicellulosen besitzen gegenüber Cellulose zudem deutlich geringere Polymerisationsgrade bzw. Kettenlängen. Solche Hemicellulosen können beispielsweise Xylane, Mannane, Galactane, oder andere Pentosane bzw. Hexosane sein.Hemicelluloses are generally understood to mean polyoses composed of pentoses and / or hexoses, such as xylose, arabinose, glucose, mannose or galactose. Hemicelluloses refer in particular to all polysaccharides apart from cellulose, which occur as a component of plant cell walls, the matrix of which consists of fibrillar, partially crystalline cellulose, as well as low molecular weight breakdown products of these polyoses and cellulose, e.g. hydroxycarboxylic acids, which can be formed during digestion processes. In contrast to cellulose, which is a non-branched homopolymer of glucose, hemicelluloses are heteropolymers of the above-mentioned pentoses and hexoses. Often these have a homopolymer or heteropolymer as the main chain, to which branches from other sugars are bound and thus an irregular one Form macromolecule. Hemicelluloses also have significantly lower degrees of polymerisation or chain lengths than cellulose. Such hemicelluloses can be, for example, xylans, mannans, galactans, or other pentosans or hexosans.

Eine Unterscheidung zwischen Cellulosen (α-Fraktion) und Hemicellulosen (β- und γ-Fraktion) wird im Stand der Technik über die Löslichkeit in 17,5 %-iger Natronlauge definiert ( WÜSTENBERG, Tanja. Cellulose und Cellulosederivate: Grundlagen, Wirkungen und Applikationen. Hamburg: Behr's Verlag, 2013 .). Während β- und γ-Hemicellulosen in 17,5 %-iger Natronlauge gelöst werden können, ist α-Cellulose unlöslich. Bei der anschließenden Neutralisation mit Schwefelsäure fallen dann die β-Hemicellulosen aus, während die γ-Hemicellulosen in Lösung bleiben.A distinction between celluloses (α-fraction) and hemicelluloses (β- and γ-fraction) is defined in the prior art by the solubility in 17.5% sodium hydroxide solution ( WÜSTENBERG, Tanja. Cellulose and cellulose derivatives: basics, effects and applications. Hamburg: Behr's Verlag, 2013 .). While β- and γ-hemicelluloses can be dissolved in 17.5% sodium hydroxide solution, α-cellulose is insoluble. During the subsequent neutralization with sulfuric acid, the β-hemicelluloses then precipitate, while the γ-hemicelluloses remain in solution.

Aus dem Stand der Technik ( CN 103349908 A ) ist ein Verfahren zur Rückgewinnung von Natronlauge aus der in einem Viskoseverfahren anfallenden Presslauge, bekannt. Die Presslauge, welche im Viskoseverfahren beim Abpressen von Alkalicellulose anfällt und üblicherweise eine mit Hemicellulosen verunreinigte wässrige alkalische Lösung (enthaltend Natronlauge) ist, wird dabei als Feedstrom über eine Diffusionsdialyse geführt, um somit eine mit Natronlauge angereicherte rückgewonnene alkalische Lösung zu erhalten.From the state of the art ( CN 103349908 A ) a process for the recovery of sodium hydroxide solution from the press liquor obtained in a viscose process is known. The press liquor, which is obtained in the viscose process when alkali cellulose is pressed and is usually an aqueous alkaline solution (containing sodium hydroxide solution) contaminated with hemicelluloses, is fed as a feed stream through diffusion dialysis in order to obtain a recovered alkaline solution enriched with sodium hydroxide solution.

Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung aus mit Hemicellulosen verunreinigten Feedströmen stehen allgemein vor der Herausforderung eine hohe Reinheit in der rückgewonnenen Lösung zu erzielen und gleichzeitig jedoch die Verdünnungen in der rückgewonnenen Lösung so gering wie möglich zu halten. Dies erfordert insbesondere eine hohe Trennschärfe zwischen Hemicellulosen und alkalischer Lösung. Aus dem Stand der Technik bekannte Rückgewinnungsverfahren, wie etwa Nanofiltrations- oder Dialyseverfahren, können diese Anforderungen jedoch teilweise nur ungenügend erfüllen, da solche Verfahren oftmals eine geringe Trennschärfe aufweisen und zu einer hohen Verdünnung in der rückgewonnenen Lösung führen, wodurch wiederum eine zusätzliche Aufkonzentrierung der rückgewonnenen Lösung nötig ist.Processes for the recovery of alkaline solution from feed streams contaminated with hemicelluloses are generally faced with the challenge of achieving high purity in the recovered solution while at the same time keeping the dilutions in the recovered solution as low as possible. In particular, this requires a high degree of separation between hemicelluloses and alkaline solutions. Recovery processes known from the state of the art, such as nanofiltration or dialysis processes, can, however, in some cases only insufficiently meet these requirements, since such processes often have poor selectivity and lead to high dilution in the recovered solution, which in turn leads to an additional concentration of the recovered solution Solution is needed.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs erwähnten Art bereitzustellen, welches eine hohe Reinheit der rückgewonnenen alkalischen Lösung gewährleistet.It is therefore an object of the invention to provide a method of the type mentioned at the beginning which ensures a high degree of purity of the recovered alkaline solution.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.The invention solves the problem posed by the features of independent claim 1.

Ist das Trennverfahren ein chromatographischen Trennverfahren und wird der Feedstrom darin als Teil einer mobilen Phase durch eine stationäre Phase geführt, um diesen in die Zielfraktion und die Restfraktion aufzutrennen, so kann eine besonders hohe Trennschärfe zwischen Hemicellulosen und alkalischer Lösung erreicht werden, und somit eine alkalisch angereicherte Zielfraktion mit geringen Verunreinigungen erhalten werden. Ist die stationäre Phase zugleich alkalibeständig, so kann zugleich ein zuverlässiges Verfahren mit langer Standzeit ermöglicht werden.If the separation process is a chromatographic separation process and the feed stream is passed through a stationary phase as part of a mobile phase in order to separate it into the target fraction and the remaining fraction, a particularly high degree of separation between hemicelluloses and alkaline solutions can be achieved, and thus an alkaline solution enriched target fraction with low impurities can be obtained. If the stationary phase is also alkali-resistant, a reliable process with a long service life can be made possible at the same time.

In anderen Worten ausgedrückt: der Feedstrom, welcher aus einer mit Hemicellulosen verunreinigten Ablauge gespeist wird, wird über ein chromatographisches Trennverfahren in die Zielfraktion und die Restfraktion aufgetrennt. Die Ablauge ist dabei in der Regel eine wässrige alkalische Lösung mit einem Gehalt an gelösten Stoffen zwischen 50 g/kg und 400 g/kg (inklusive Base und Hemicellulosen) und wird als Abfallprodukt bzw. als Stoffstrom aus unterschiedlichen Verfahren zur Aufbereitung, dem Aufschluss und/oder der Verarbeitung von Cellulose, wie etwa Verfahren zur Herstellung von Zellstoff oder regenerierten cellulosischen Formkörpern, anfallen. Die Ablauge, und somit der Feedstrom, weist dabei eine Reihe an gelösten Substanzen auf: beispielsweise sind dies die Base der alkalischen Lösung, die Hemicellulosen oder Verunreinigungen aus einem Zellstoff. Die Base kann dabei beispielsweise NaOH, KOH, oder andere üblicherweise in solchen Aufschluss- und Verarbeitungsverfahren verwendete alkalische Lösungsmittel sein. Der Feedstrom wird in dem chromatographischen Trennverfahren dann als Teil der mobilen Phase durch die stationäre Phase geführt um die Auftrennung in Ziel- und Restfraktion zu erreichen. Dabei werden die gelösten Substanzen von der mobilen Phase aufgenommen und in dieser als Transportmedium durch die stationäre Phase transportiert. Das Laufmittel hilft dabei beim Transport der gelösten Substanzen durch die stationäre Phase, wobei diese mit der stationären Phase in Wechselwirkung treten. Die Stärke dieser Wechselwirkungen ist sowohl von der Art der Substanz und der mobilen und stationären Phase abhängig. Stärkere Wechselwirkung mit der stationären Phase führt zu höheren mittleren Verweilzeiten (Retentionszeiten) in der Trennsäule, wodurch die Substanzen stärker zurückgehalten werden und dadurch langsamer durch die stationäre Phase wandern. Aufgrund der unterschiedlich starken Wechselwirkungen der unterschiedlichen gelösten Substanzen mit der stationären Phase kommt es schließlich zur räumlichen Trennung der gelösten Substanzen in der mobilen Phase, wodurch ein Trennprofil entlang der stationären Phase in Durchflussrichtung gebildet wird. Das Trennprofil spiegelt dabei den örtlichen Verlauf der Konzentrationen der gelösten Substanzen in der mobilen Phase entlang der stationären Phase ab. In dem Trennprofil können demnach Bereiche entstehen, in denen ausschließlich einzelne gelöste Substanzen, wie etwa Base oder die Hemicellulosen, in hoher Konzentration in der mobilen Phase vorliegen. Diese räumliche Trennung ermöglicht demnach ein gezieltes Ausschleusen einzelner Substanzen aus der stationären Phase gemäß deren Konzentrationsverteilung im Trennprofil, womit insbesondere im Gegensatz zu bekannten Verfahren, wie etwa einer Dialyse oder Nanofiltration, eine Rückgewinnung der alkalischen Lösung mit hoher Trennschärfe ermöglicht wird.In other words: the feed stream, which is fed from a waste liquor contaminated with hemicelluloses, is separated into the target fraction and the residual fraction using a chromatographic separation process. The waste liquor is usually an aqueous alkaline solution with a content of dissolved substances between 50 g / kg and 400 g / kg (including base and hemicelluloses) and is used as a waste product or as a material flow from various processes for processing, digestion and / or the processing of cellulose, such as processes for the production of cellulose or regenerated cellulosic molded bodies. The waste liquor, and thus the feed stream, has a number of dissolved substances: for example, these are the base of the alkaline solution, the hemicelluloses or impurities from a pulp. The base can be, for example, NaOH, KOH, or other alkaline solvents customarily used in such digestion and processing methods. In the chromatographic separation process, the feed stream is then passed through the stationary phase as part of the mobile phase in order to achieve the separation into target and residual fractions. The dissolved substances are taken up by the mobile phase and transported through the stationary phase as a transport medium. The solvent helps to transport the dissolved substances through the stationary phase, whereby these interact with the stationary phase. The strength of these interactions depends on both the nature of the substance and the mobile and stationary phase dependent. Stronger interaction with the stationary phase leads to higher mean residence times (retention times) in the separation column, as a result of which the substances are retained more strongly and thus migrate more slowly through the stationary phase. Due to the different strengths of the interactions between the different dissolved substances and the stationary phase, there is finally a spatial separation of the dissolved substances in the mobile phase, creating a separation profile along the stationary phase in the direction of flow. The separation profile reflects the local course of the concentrations of the dissolved substances in the mobile phase along the stationary phase. In the separation profile, areas can arise in which only individual dissolved substances, such as base or the hemicelluloses, are present in high concentration in the mobile phase. This spatial separation enables a targeted discharge of individual substances from the stationary phase according to their concentration distribution in the separation profile, which, in contrast to known methods such as dialysis or nanofiltration, enables the alkaline solution to be recovered with a high degree of separation.

Als mobile Phase werden insbesondere alle flüssigen oder gelösten Substanzen verstanden, die durch das chromatographische System transportiert werden. Die mobile Phase umfasst dabei in der Regel sowohl die Substanzen, die in dem Feedstrom gelöst sind und über diesen in die mobile Phase als Eluit eingetragen werden, als auch jene Substanzen die als Laufmittel bzw. Eluent in die mobile Phase eingebracht werden und dabei als Transportmedium für die gelösten Substanzen zum Einsatz kommen.The mobile phase is understood to mean in particular all liquid or dissolved substances that are transported through the chromatographic system. The mobile phase usually comprises both the substances that are dissolved in the feed stream and are introduced into the mobile phase as eluent via this, as well as those substances that are introduced into the mobile phase as mobile phase or eluent and thereby as transport medium for the dissolved substances are used.

Als Zielfraktion wird im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens die gegenüber der Restfraktion alkalisch angereicherte Fraktion bezeichnet. Diese kann vorteilhafterweise im Wesentlichen aus rückgewonnener alkalischer Lösung bestehen, vorbehaltlich unvermeidbarer Verunreinigungen. In der Restfraktion verbleiben dabei vorwiegend die Hemicellulosen und weitere unspezifische Verunreinigungen. Die Zielfraktion weist demgemäß eine höhere Alkali-Konzentration als die Restfraktion auf. Gleichzeitig ist die Zielfraktion gegenüber der Restfraktion von Hemicellulosen abgereichert, weist also eine niedrigere Konzentration an Hemicellulosen als die Restfraktion auf. Die Alkali-Konzentration kann dabei jeweils als Stoffmengenkonzentration (g/kg) der Mischungskomponente, bezogen auf das Gesamtvolumen der Mischphase, bestimmt werden.In the context of the method according to the invention, the fraction which is alkaline-enriched compared to the residual fraction is designated as the target fraction. This can advantageously consist essentially of recovered alkaline solution, subject to unavoidable impurities. The hemicelluloses and other unspecific impurities mainly remain in the residual fraction. The target fraction accordingly has a higher alkali concentration than the remaining fraction. At the same time, the target fraction is depleted in relation to the residual fraction of hemicelluloses, that is to say has a lower concentration of hemicelluloses than the residual fraction. The alkali concentration can in each case as Mole concentration (g / kg) of the mixture component, based on the total volume of the mixed phase, can be determined.

Ist die Zielfraktion im Wesentlichen frei von Hemicellulosen, so kann eine Zielfraktion enthaltend eine alkalische Lösung mit besonders hoher Reinheit aus der Ablauge zurückgewonnen werden.If the target fraction is essentially free from hemicelluloses, a target fraction containing an alkaline solution can be recovered from the waste liquor with particularly high purity.

Ist die Konzentration an alkalischer Lösung in der Zielfraktion zudem höher als die Konzentration an alkalischer Lösung im Feedstrom, so kann eine Zielfraktion erhalten werden, welche auch gegenüber dem Feedstrom alkalisch angereichert ist. Auf zusätzliche nachgelagerte Verfahrensschritte zur Aufkonzentrierung der rückgewonnenen alkalischen Lösung kann somit verzichtet werden, wodurch ein verfahrenstechnisch einfacheres und effizienteres Verfahren geschaffen werden kann.If the concentration of alkaline solution in the target fraction is also higher than the concentration of alkaline solution in the feed stream, a target fraction can be obtained which is also alkaline-enriched compared to the feed stream. Additional subsequent process steps for concentrating the recovered alkaline solution can thus be dispensed with, whereby a process which is simpler and more efficient in terms of process technology can be created.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens zur Rückgewinnung alkalischer Lösung kann weiter erhöht werden, wenn die Ablauge im Feedstrom eine Alkali-Konzentration von zumindest 50 g/kg, bevorzugterweise von zumindest 70 g/kg, aufweist. Zudem weist die rückgewonnene alkalische Lösung in der Zielfraktion eine Alkali-Konzentration von zumindest 50 g/kg auf.The reliability of the method for recovering alkaline solution can be further increased if the waste liquor in the feed stream has an alkali concentration of at least 50 g / kg, preferably of at least 70 g / kg. In addition, the recovered alkaline solution in the target fraction has an alkali concentration of at least 50 g / kg.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann weiter erhöht werden, wenn die stationäre Phase ein lonentauscherharz aufweist und das chromatographische Trennverfahren somit eine lonenaustauschchromatographie ist. Durch das lonentauscherharz kann die stationäre Phase nämlich eine Auftrennung der gelösten Substanzen anhand ihrer Ladungen ermöglichen. Derartige Harze können beispielsweise Gelharze oder makroporöse Harze sein, die ein passieren von Flüssigkeiten erlauben. Das lonentauscherharz bildet insbesondere eine Matrix aus geladenen funktionellen Gruppen, die reversibel Gegenionen binden können.The reliability of the method can be further increased if the stationary phase has an ion exchange resin and the chromatographic separation method is thus ion exchange chromatography. Because of the ion exchange resin, the stationary phase can enable the dissolved substances to be separated on the basis of their charges. Such resins can be, for example, gel resins or macroporous resins that allow liquids to pass through. The ion exchange resin in particular forms a matrix of charged functional groups which can reversibly bind counterions.

Die Selektivität und Trennschärfe des Verfahrens kann weiter verbessert werden, wenn das lonentauscherharz ein Kationentauscherharz ist. Die stationäre Phase kann so reversibel in der Matrix Kationen aus der mobilen Phase binden und wieder an diese abgeben. Dies ist insbesondere Vorteilhaft wenn die gelösten Substanzen wie im Falle der vorliegenden Erfindung alkalische Lösungen aufweisen. Die Kationen der alkalischen Lösung (beispielsweise Na+-Ionen im Falle einer Natronlauge als alkalische Lösung) haben eine hohe Affinität sich an den geladenen funktionellen Gruppen in der Matrix des Kationentauschers zu binden während andere Substanzen, wie etwa Hemicellulosen, eine deutlich geringere Affinität zur Bindung an den funktionellen Gruppen aufweisen. Die alkalische Lösung weist daher eine höhere Retentionszeit in der stationären Phase als die Hemicellulosen auf, wodurch die Ausbildung eines Trennprofils mit scharfer Abgrenzung zwischen Hemicellulosen und alkalischer Lösung in der mobilen Phase ermöglicht wird.The selectivity and selectivity of the process can be further improved if the ion exchange resin is a cation exchange resin. The stationary phase can thus reversibly bind cations from the mobile phase in the matrix and release them back to it. This is particularly advantageous if the dissolved substances have alkaline solutions, as in the case of the present invention. The cations of the alkaline solution (for example Na + ions in the case of a sodium hydroxide solution as the alkaline solution) have a high affinity to bind to the charged functional groups in the matrix of the cation exchanger, while others Substances such as hemicelluloses have a significantly lower affinity for binding to the functional groups. The alkaline solution therefore has a longer retention time in the stationary phase than the hemicelluloses, which enables the formation of a separation profile with a sharp demarcation between hemicelluloses and alkaline solution in the mobile phase.

Die Standzeit des chromatographischen Trennverfahrens kann verbessert werden, wenn das lonentauscherharz alkalibeständig ist. Ein solches alkalibeständiges lonentauscherharz kann nämlich insbesondere derart beschaffen sein, dass es durch die mobile Phase im Wesentlichen nicht gelöst oder degradiert wird, bzw. dass im Dauerkontakt mit alkalischer Lösung, welche einen pH-Wert von bis zu 14 aufweisen kann, keine Veränderungen der Struktur oder Funktion des Harzes auftreten. Ein besonders zuverlässiges Verfahren kann somit geschaffen werden.The service life of the chromatographic separation process can be improved if the ion exchange resin is alkali-resistant. Such an alkali-resistant ion exchange resin can in particular be such that it is essentially not dissolved or degraded by the mobile phase, or that in permanent contact with an alkaline solution, which can have a pH of up to 14, no changes in structure or function of the resin occur. A particularly reliable method can thus be created.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann weiter verbessert werden, wenn das Kationentauscherharz aus der Gruppe der Styrol-Divinylbenzol-Copolymere ausgewählt wird. Insbesondere sulfonierte Styrol-Divinylbenzol-Copolymere können sich bevorzugt als erfindungsgemäße Kationentauscherharze eignen. Weisen derartige Kationentauscherharze einen Vernetzungsgrad von größer 2%, insbesondere von größer 4%, auf, so kann die Alkalibeständigkeit des Kationentauscherharzes weiter verbessert werden.The reliability of the process can be further improved if the cation exchange resin is selected from the group of the styrene-divinylbenzene copolymers. In particular, sulfonated styrene-divinylbenzene copolymers can preferably be suitable as cation exchange resins according to the invention. If such cation exchange resins have a degree of crosslinking greater than 2%, in particular greater than 4%, then the alkali resistance of the cation exchange resin can be further improved.

Die Zuverlässigkeit des Verfahrens kann weiter verbessert werden, wenn ein flüssiges Lösungsmittel als Laufmittel an die mobile Phase zugeführt wird, in welchem die mit Hemicellulosen verunreinigte Ablauge zumindest teilweise lösbar ist. So kann nämlich gewährleistet werden, dass die einzelnen gelösten Substanzen aus der Ablauge, welche über den Feedstrom in die mobile Phase eingetragen werden, in dieser eine hohe Löslichkeit aufweisen und nicht aus dieser ausfallen, während diese über die stationäre Phase geführt wird. Besonders bevorzugte Laufmittel können etwa Lösungsmittel sein, welche einerseits die gelösten Substanzen aus dem Feedstrom zuverlässig aufnehmen und transportieren, und andererseits ein zuverlässiges und kontrolliertes Lösen der gelösten Substanzen aus der stationären Phase erlauben. Durch geeignete Wahl des Laufmittels kann zudem die Retentionszeit der gelösten Substanzen in der mobilen Phase beeinflusst werden.The reliability of the method can be further improved if a liquid solvent is supplied to the mobile phase as the mobile phase, in which the waste liquor contaminated with hemicelluloses is at least partially soluble. In this way it can be ensured that the individual dissolved substances from the waste liquor, which are introduced into the mobile phase via the feed stream, have a high solubility in the latter and do not precipitate out of it while it is passed through the stationary phase. Particularly preferred mobile solvents can be, for example, solvents which, on the one hand, reliably take up and transport the dissolved substances from the feed stream, and, on the other hand, allow the dissolved substances to be reliably and controlled dissolution from the stationary phase. A suitable choice of solvent can also influence the retention time of the dissolved substances in the mobile phase.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann als Laufmittel eine wässrige NaOH-Lösung verwendet werden. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Ablauge beispielsweise eine mit Hemicellulosen verunreinigte wässrige NaOH-Lösung ist. Die Zielfraktion kann dann eine rückgewonnen NaOH-Lösung mit geringen Verunreinigungen sein, welche eine höhere NaOH-Konzentration aufweist als die Ablauge im Feedstrom. Zudem kann dabei eine Kontamination der Zielfraktion mit Fremden Stoffen vollständig vermieden werden.In one embodiment of the invention, an aqueous NaOH solution can be used as the mobile phase. This is particularly advantageous when the waste liquor for example an aqueous NaOH solution contaminated with hemicelluloses. The target fraction can then be a recovered NaOH solution with low impurities, which has a higher NaOH concentration than the waste liquor in the feed stream. In addition, contamination of the target fraction with foreign substances can be completely avoided.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann als Laufmittel Wasser verwendet werden.In a further embodiment of the invention, water can be used as the mobile phase.

In der vorliegenden Erfindung wird im Allgemeinen eine Flüssigchromatographie als chromatographisches Trennverfahren verwendet, wobei als mobile Phase eine Flüssigkeit dient, bzw. wobei die mobile Phase durch ein flüssiges Laufmittel gespeist wird. Die mobile Phase verlässt demnach die stationäre Phase auch als flüssiges Eluat, in welchem das Trennprofil ausgebildet ist.In the present invention, liquid chromatography is generally used as the chromatographic separation method, a liquid serving as the mobile phase, or the mobile phase being fed by a liquid mobile phase. The mobile phase therefore also leaves the stationary phase as a liquid eluate in which the separating profile is formed.

Wird in dem chromatographischen Trennverfahren die mobile Phase durch ein Trennsystem mit mehreren seriell miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen geführt, so kann besonders zuverlässig eine Auftrennung der gelösten Substanzen in der mobilen Phase und damit eine scharfe Abgrenzung mit geringen Überlappungsbereichen der einzelnen Substanzen im darin ausgebildeten Trennprofil erreicht werden. Das Trennsystem bildet dabei vorzugsweise einen geschlossenen Kreislauf, in welchem die mobile Phase zirkuliert. Insbesondere durch mehrmalige Zirkulation der mobilen Phase im Trennsystem, kann eine noch zuverlässigere Abgrenzung der Substanzen im Trennprofil erreicht werden, womit eine Rückgewinnung der alkalischen Lösung mit hoher Reinheit ermöglicht wird. Das im Trennsystem ausgebildete Trennprofil entspricht dabei einer lokalen Konzentrationsverteilung an gelösten Substanzen im Trennsystem, bzw. in den Trennsäulen des Trennsystems.If, in the chromatographic separation process, the mobile phase is passed through a separation system with several separating columns connected in series with one another, a separation of the dissolved substances in the mobile phase and thus a sharp delimitation with small overlapping areas of the individual substances in the separation profile formed therein can be achieved in a particularly reliable manner. The separation system preferably forms a closed circuit in which the mobile phase circulates. In particular, through repeated circulation of the mobile phase in the separation system, an even more reliable delimitation of the substances in the separation profile can be achieved, which enables the alkaline solution to be recovered with high purity. The separation profile formed in the separation system corresponds to a local concentration distribution of dissolved substances in the separation system or in the separation columns of the separation system.

Die zuvor genannten Vorteile können weiter ausgebaut werden, wenn das chromatographische Trennverfahren ein SMB-Chromatographieverfahren ist. In einem SMB-Chromatographieverfahren zirkuliert die mobile Phase zumindest teilweise mehrmals in dem Trennsystem, wobei jeweils ein Teil der mobilen Phase aus dem Trennsystem ausgeschleust wird. Eine Ausschleusung der mobilen Phase kann vorteilhafterweise an jenen Stellen im Trennsystem erfolgen, an denen die Konzentration für eine spezifische gelöste Substanz im Trennprofil ihr Maximum erreicht, bzw. an denen die Konzentrationen für alle anderen gelösten Substanzen ihr Minimum erreichen. So kann sichergestellt werden, dass bei der Ausschleusung eines Teils der mobilen Phase als Eluat im Wesentlichen ausschließlich nur eine gewünschte gelöste Substanz (etwa die rückzugewinnende alkalische Lösung) in diesem enthalten ist. Eine Rückgewinnung der alkalischen Lösung mit hoher Reinheit kann somit erreicht werden.The advantages mentioned above can be expanded further if the chromatographic separation process is an SMB chromatography process. In an SMB chromatography process, the mobile phase circulates at least partially several times in the separation system, part of the mobile phase being discharged from the separation system in each case. The mobile phase can advantageously be discharged at those points in the separation system at which the concentration for a specific dissolved substance in the separation profile reaches its maximum, or at which the concentrations for all other dissolved substances Reach minimum. In this way it can be ensured that when part of the mobile phase is discharged as the eluate, it essentially contains only one desired dissolved substance (such as the alkaline solution to be recovered). Recovery of the alkaline solution with high purity can thus be achieved.

Ein besonders zuverlässiges Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung kann geschaffen werden, wenn das Laufmittel bzw. der Feedstrom jeweils an unterschiedlichen Positionen zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen in das Trennsystem (und in die mobile Phase eingeschleust) zugeführt werden und die Zielfraktion bzw. die Restfraktion jeweils an unterschiedlichen Positionen zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen aus dem Trennsystem ausgeschleust werden. So kann beispielsweise die Zielfraktion entsprechend dem Trennprofil in der mobilen Phase stets an jener Position im Trennsystem ausgeschleust werden, an welcher die höchste Konzentration an jenen gelösten Substanzen vorliegt, die über die Zielfraktion rückgewonnen werden sollen, also insbesondere die alkalische Lösung im Falle der Zielfraktion. Vorzugsweise kann die Ausschleusung der Zielfraktion an jener Position erfolgen, an welcher die relative Konzentration der alkalischen Lösung am höchsten ist, also die Konzentrationen aller anderen gelösten Substanzen am niedrigsten sind. Eine Zielfraktion mit sehr hoher Reinheit kann auf diese Weise gewonnen werden. Äquivalent dazu kann die Restfraktion an jener Position im Trennsystem ausgeschleust werden, an welcher entsprechend dem Trennprofil die Konzentrationen der anderen gelösten Substanzen maximal sind, oder die Konzentration der alkalischen Lösung minimal ist. Zudem können Laufmittel und Feedstrom an entsprechenden Positionen im Trennsystem eingeschleust werden um einen kontinuierlichen Fluss an mobiler Phase in dem Trennsystem zu gewährleisten.A particularly reliable method for the recovery of alkaline solution can be created if the mobile phase or the feed stream are fed into the separation system (and into the mobile phase) at different positions between two flow-connected separation columns and the target fraction or the remaining fraction respectively be discharged from the separation system at different positions between two flow-connected separation columns. For example, according to the separation profile in the mobile phase, the target fraction can always be discharged at that position in the separation system at which the highest concentration of those dissolved substances is present that are to be recovered via the target fraction, i.e. in particular the alkaline solution in the case of the target fraction. The target fraction can preferably be discharged at that position at which the relative concentration of the alkaline solution is highest, that is to say the concentrations of all other dissolved substances are lowest. A target fraction with a very high purity can be obtained in this way. Equivalent to this, the remaining fraction can be discharged at that position in the separation system at which, according to the separation profile, the concentrations of the other dissolved substances are maximum or the concentration of the alkaline solution is minimal. In addition, mobile phase and feed stream can be introduced at appropriate positions in the separation system in order to ensure a continuous flow of mobile phase in the separation system.

Die Ausbeute der rückgewonnenen alkalischen Lösung kann weiter erhöht werden, wenn der Feedstrom vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren über eine Nanofiltration geführt wird, und die mobile Phase mit dem Permeat oder dem Retentat der Nanofiltration an Stelle des Feedstroms beschickt wird. Durch die Nanofiltration wird der Feedstrom in ein alkalisches Permeat und ein mit Hemicellulosen angereichertes Retentat aufgetrennt. Durch die hohe Trennschärfe der Nanofiltration kann der Großteil der im Feedstrom enthaltenen alkalischen Lösung die Nanofiltration als Permeat passieren, während die im Feedstrom gelösten Substanzen, welche aus großen Molekülen bestehen, wie etwa die Hemicellulosen, von der Nanofiltration als Retentat zurückgehalten und ausgeschieden werden. Das Permeat kann dann im Wesentlichen rückgewonnene alkalische Lösung und gegebenenfalls Rückstände von Hemicellulosen aufweisen. Das Retentat hingegen kann den überwiegenden Teil der Hemicellulosen aus dem Feedstrom und Reste an alkalischer Lösung enthalten. Wird die mobile Phase des Trennverfahrens mit dem Permeat der Nanofiltration an Stelle des Feedstroms beschickt, so kann die Hemicellulosen-Last im chromatographischen Trennverfahren deutlich reduziert werden, wodurch ein Verfahren zur Rückgewinnung der alkalischen Lösung mit hoher Reinheit erreicht werden kann. Auf der anderen Seite kann die mobile Phase des Trennverfahrens auch mit dem Retentat aus der Nanofiltration beschickt werden, wodurch die Rückstände an alkalischer Lösung aus dem Retentat zuverlässig rückgewonnen werden können und ein Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung mit sehr hoher Rückgewinnungsrate geschaffen werden kann. Zudem kann eine im Wesentlichen von alkalischer Lösung freie, Hemicellulosen aufweisende Restfraktion geschaffen werden, welche sich zur weiteren Verarbeitung, etwa der Abtrennung und Isolierung von Polysacchariden, wie etwa Xylanen, Mannanen, Galactanen, etc., besonders eignet.The yield of the recovered alkaline solution can be increased further if the feed stream is passed through a nanofiltration before it is fed to the chromatographic separation process, and the mobile phase is charged with the permeate or the retentate from the nanofiltration instead of the feed stream. Nanofiltration separates the feed stream into an alkaline permeate and a retentate enriched with hemicelluloses. Due to the high degree of separation of the nanofiltration, the majority of the alkaline solution contained in the feed stream can pass through the nanofiltration as permeate, while the solution in the feed stream Substances that consist of large molecules, such as hemicelluloses, are retained by the nanofiltration as retentate and excreted. The permeate can then comprise essentially recovered alkaline solution and optionally residues of hemicelluloses. The retentate, on the other hand, can contain the majority of the hemicelluloses from the feed stream and residues of alkaline solution. If the mobile phase of the separation process is charged with the permeate from nanofiltration instead of the feed stream, the hemicellulose load in the chromatographic separation process can be significantly reduced, whereby a process for recovering the alkaline solution with high purity can be achieved. On the other hand, the mobile phase of the separation process can also be charged with the retentate from the nanofiltration, whereby the residues of alkaline solution can be reliably recovered from the retentate and a method for recovering alkaline solution with a very high recovery rate can be created. In addition, a residual fraction containing hemicelluloses essentially free of alkaline solution can be created, which is particularly suitable for further processing, for example the separation and isolation of polysaccharides such as xylans, mannans, galactans, etc.

Wird der Feedstrom vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren zudem über eine Vorfiltration geführt, so können ungewünschte Partikel und/oder gröbere Verunreinigungen zuverlässig aus dem Feedstrom entfernt werden, welche sich nachteilig auf die stationäre Phase im chromatographischen Trennverfahren auswirken können, etwa durch die Bildung von Ablagerungen. Besonders zuverlässig können die Partikel entfernt werden, wenn die Vorfiltration eine Mikrofiltration ist. Das Permeat der Vorfiltration enthält dann den von Partikeln befreiten Feedstrom, welcher dann in weiterer Folge dem chromatographischen Trennverfahren direkt oder über eine optional vorgeschaltete Nanofiltration zugeführt werden kann. Somit kann die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verbessert werden.If the feed stream is also passed through a pre-filtration before it is fed to the chromatographic separation process, unwanted particles and / or coarse impurities can be reliably removed from the feed stream, which can have a detrimental effect on the stationary phase in the chromatographic separation process, for example through the formation of deposits . The particles can be removed particularly reliably if the prefiltration is a microfiltration. The permeate of the prefiltration then contains the feed stream from which particles have been removed, which can then be fed to the chromatographic separation process directly or via an optionally upstream nanofiltration. The reliability of the method according to the invention can thus be further improved.

Wird vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren das Laufmittel über eine Entgasungseinrichtung geführt, so kann auf verfahrenstechnisch einfache Weise ein Entfernen der Gaskomponenten aus dem Laufmittel erfolgen. Werden aus dem Laufmittel die darin enthaltenen Gaskomponenten entfernt, so kann ein im Wesentlichen von Gaskomponenten freies Laufmittel bereitgestellt werden, welches die Zuverlässigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter erhöhen kann. Durch die Entfernung der Gaskomponenten aus dem Laufmittel kann nämlich sichergestellt werden, dass sich in der stationären Phase des chromatographischen Trennverfahrens keine Gasblasen bilden, welche den Stoffaustausch über die stationäre Phase negativ beeinträchtigen bzw. nachhaltig stören und schließlich zum Erliegen bringen können. Zudem kann ein zu hoher O2-Gehalt im in der mobilen Phase das Harz der stationären Phase schädigen und somit die Standzeit deutlich verkürzen. Durch ein Entfernen der Gaskomponenten aus dem Laufmittel kann somit ein zuverlässiges Verfahren mit langer Standzeit geschaffen werden.If the eluent is passed through a degassing device before it is fed to the chromatographic separation process, the gas components can be removed from the eluent in a process-technically simple manner. If the gas components contained therein are removed from the solvent, a solvent that is essentially free of gas components can be provided, which can further increase the reliability of the method according to the invention. By removing the gas components from the eluent, it can be ensured that no gas bubbles form in the stationary phase of the chromatographic separation process, which negatively impair or permanently disrupt the exchange of substances via the stationary phase and ultimately bring it to a standstill. In addition, too high an O 2 content in the mobile phase can damage the resin of the stationary phase and thus significantly shorten the service life. By removing the gas components from the solvent, a reliable process with a long service life can be created.

Im Allgemeinen wird festgehalten, dass unter Gaskomponenten Stoffe verstanden werden, welche bei der Betriebstemperatur des Laufmittels einen gasförmigen Aggregatzustand aufweisen, jedoch bei gegebenem Partialdruck eine Löslichkeit in diesem aufweisen und somit zumindest teilweise im Laufmittel als gelöste Komponenten vorliegen.In general, it is stated that gas components are understood to mean substances which have a gaseous state of aggregation at the operating temperature of the solvent, but are soluble in the latter at a given partial pressure and are therefore at least partially present in the solvent as dissolved components.

Die Gaskomponenten können besonders zuverlässig aus dem Laufmittel entfernt werden, wenn das Laufmittel in der Entgasungseinrichtung einem Vakuum ausgesetzt wird. Damit kann ein kostengünstiges und technisch einfaches Verfahren zur Entgasung des Laufmittels bereitgestellt werden, welches für eine zuverlässige Entfernung der Gaskomponenten sorgen kann. Dabei kann das Laufmittel etwa über eine gasdurchlässige, unter Vakuum stehende Membran geführt werden um einen hohen Durchsatz zu ermöglichen. Alternativ kann das Laufmittel in der Entgasungseinrichtung auch beispielsweise mit Ultraschall (etwa über eine Sonotrode) oder thermisch behandelt werden um die Gaskomponenten zu entfernen.The gas components can be removed from the solvent particularly reliably if the solvent is exposed to a vacuum in the degassing device. In this way, a cost-effective and technically simple method for degassing the solvent can be provided, which can ensure reliable removal of the gas components. The solvent can be passed over a gas-permeable membrane under vacuum in order to enable a high throughput. Alternatively, the solvent in the degassing device can also be treated, for example, with ultrasound (for example via a sonotrode) or thermally in order to remove the gas components.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sich zudem vorteilhaft in einem Verfahren gemäß Anspruch 10 eignen.The method according to the invention can also be advantageously used in a method according to claim 10.

In einem solchen Verfahren, bei dem ein Cellulose aufweisender Ausgangsstoff mit einer wässrigen alkalischen Behandlungslösung behandelt wird und in einem weiteren Schritt eine mit Hemicellulosen verunreinigte Ablauge aus dem mit der Behandlungslösung behandelten Ausgangsstoff erhalten wird, kann diese Ablauge nämlich als Feedstrom einem Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischen Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zugeführt werden, wobei eine rückgewonnene alkalische Lösung aus der Zielfraktion erhalten wird. Das Erhalten der Ablauge kann etwa durch Abtrennung des mit der Behandlungslösung behandelten Ausgangsstoffs, beispielsweise durch Filtern, Pressen, Auswaschen, Herauslösen, etc., von der Behandlungslösung erfolgen, wobei zumindest ein Teil der verbrauchten Behandlungslösung zusammen mit einer eventuellen Löse-, Wasch- oder Filterflüssigkeit als Ablauge erhalten wird. Eine Behandlung des Ausgangsstoffs mit alkalischer Lösung im Sinne der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise ein Alkalisieren oder ein Lösen der im Ausgangsstoff enthaltenen Cellulose sein. Ein solcher Ausgangsstoff kann beispielsweise ein Zellstoff oder eine Zellstoff-Vorstufe sein. Im Zuge des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 kann der die Ablauge enthaltende Feedstrom in eine Zielfraktion und eine Restfraktion aufgetrennt werden, wobei die Zielfraktion die rückgewonnene alkalische Lösung aufweist und die Restfraktion großteils die Hemicellulosen aus der Ablauge enthält. Die dabei erhaltene rückgewonnene alkalische Lösung kann dabei mit hoher Reinheit und geringen Verunreinigungen zurückgewonnen werden kann.In such a process, in which a starting material containing cellulose is treated with an aqueous alkaline treatment solution and in a further step a waste liquor contaminated with hemicelluloses is obtained from the starting material treated with the treatment solution, this waste liquor can be used as a feed stream to a process for the recovery of alkaline Solution according to any one of claims 1 to 9 are fed, wherein a recovered alkaline solution is obtained from the target fraction. The waste liquor can be obtained, for example, by separating the starting material treated with the treatment solution, for example by filtering, pressing, washing out, dissolving out, etc. of the treatment solution, at least part of the used treatment solution being obtained as waste liquor together with any dissolving, washing or filtering liquid. Treatment of the starting material with an alkaline solution in the context of the present invention can be, for example, alkalizing or dissolving the cellulose contained in the starting material. Such a starting material can be, for example, a pulp or a pulp precursor. In the course of the process according to one of claims 1 to 9, the feed stream containing the waste liquor can be separated into a target fraction and a residual fraction, the target fraction having the recovered alkaline solution and the remaining fraction largely containing the hemicelluloses from the waste liquor. The recovered alkaline solution obtained in this way can be recovered with high purity and low levels of impurities.

Ein solches zuvor genanntes Verfahren kann sich besonders in einem Verfahren zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper eignen, wobei der Ausgangsstoff ein Zellstoff, vorzugsweise ein Chemiezellstoff (Dissolving Pulp), ist, welcher sich für die Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern eignet.Such a process mentioned above can be particularly suitable in a process for the production of regenerated cellulosic shaped bodies, the starting material being a cellulose, preferably a chemical pulp (dissolving pulp), which is suitable for the production of regenerated cellulosic shaped bodies.

Die genannten Vorteile können weiter verbessert werden, wenn in dem zuvor beschriebenen Verfahren die rückgewonnene alkalische Lösung zur weiteren Behandlung des Ausgangsstoffs verwendet wird. Die rückgewonnene alkalische Lösung kann dabei an die Behandlungsstufe, in welcher der Ausgangsstoff mit der alkalischen Lösung behandelt wird, zurückgeführt werden um weiteren Ausgangsstoff zu behandeln. Ein besonders kosteneffizientes Verfahren mit geringem Ressourceneinsatz kann damit geschaffen werden.The advantages mentioned can be further improved if the recovered alkaline solution is used for further treatment of the starting material in the method described above. The recovered alkaline solution can be returned to the treatment stage in which the starting material is treated with the alkaline solution in order to treat further starting material. A particularly cost-efficient process with little use of resources can thus be created.

Umfasst die Behandlung dabei eine Alkalisierung des Ausgangsstoffs zum Erhalten von Alkalicellulose, so können sich die zuvor genannten Effekte und Vorteile besonders vorteilhaft in einem Viskose- oder Modalverfahren angewendet werden. Viskose- und Modalverfahren sind Verfahren zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper, in denen als Behandlungslösung eine wässrige NaOH-Lösung verwendet wird. In einer Alkalisierungsstufe (Behandlungsstufe) wird dann zur Alkalisierung bzw. Umwandlung von Cellulose in Alkalicellulose der Zellstoff (Ausgangsstoff) mit der NaOH-Lösung behandelt, und anschließend durch Pressen die NaOH-Lösung wieder von der Alkalicellulose getrennt. Aus der dabei erhaltene Ablauge oder Presslauge kann sodann gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 eine rückgewonnene, NaOH aufweisende, alkalische Lösung erhalten werden, indem diese als Feedstrom dem Trennverfahren zugeführt werden, wodurch ein kosteneffizienteres Viskose- oder Modalverfahren mit geringerem Ressourcenverbrauch geschaffen werden kann.If the treatment includes an alkalization of the starting material in order to obtain alkali cellulose, the aforementioned effects and advantages can be used particularly advantageously in a viscose or modal process. Viscose and modal processes are processes for the production of regenerated cellulosic moldings in which an aqueous NaOH solution is used as the treatment solution. In an alkalization stage (treatment stage), the cellulose (starting material) is treated with the NaOH solution for alkalization or conversion of cellulose into alkali cellulose, and then the NaOH solution is separated again from the alkali cellulose by pressing. From the Waste liquor or press liquor can then be obtained according to a method according to one of claims 1 to 9, a recovered, NaOH-containing, alkaline solution by being fed as a feed stream to the separation process, whereby a more cost-efficient viscose or modal process with lower resource consumption can be created.

In weiterer Folge kann die erhaltene rückgewonnene alkalische Lösung dann wieder an die Alkalisierungsstufe zur weiteren Alkalisierung von Zellstoff rückgeführt werden. Alternativ kann die rückgewonnene alkalische Lösung auch für die Lösung eines Cellulose-Derivats (bspw. Cellulosexanthogenat) zur Herstellung einer Spinnmasse verwendet werden. Auf diese Weise können Viscose- bzw. Modalverfahren mit einem geschlossenen Stoffkreislauf geschaffen werden, welche sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit auszeichnen können.Subsequently, the recovered alkaline solution obtained can then be returned to the alkalization stage for further alkalization of cellulose. Alternatively, the recovered alkaline solution can also be used for the solution of a cellulose derivative (for example cellulose xanthogenate) to produce a spinning mass. In this way, viscose or modal processes can be created with a closed material cycle, which can be characterized by high economic efficiency.

Umfasst alternativ die Behandlung ein chemisches Entfernen von Hemicellulosen aus dem Ausgangsstoff, wobei die Behandlungslösung eine Extraktionslauge aufweist, so können sich die vorteilhaften Effekte des Verfahrens besonders in einem Verfahren zur Herstellung eines Zellstoffs, insbesondere der Herstellung eines Chemiezellstoffs, auszeichnen. In so einem Verfahren zur Herstellung eines Zellstoffs, oder Zellstoffverfahren, wird ein Ausgangsstoff, welcher vorzugsweise ein aus einer Kochstufe erhaltener Zellstoff ist, in einer Extraktionsstufe als Behandlungsstufe mit einer alkalischen Lösung als Extraktionslauge behandelt. Die Extraktionslauge kann dabei vorzugsweise etwa eine wässrige NaOH-Lösung sein. Durch die Behandlung mit der Extraktionslauge werden die Hemicellulosen aus dem Ausgangsstoff gelöst und in einem nachfolgenden Schritt wird die Extraktionslauge durch Waschen und/oder Pressen von dem Ausgangsstoff getrennt und eine mit Hemicellulosen verunreinigte Ablauge erhalten. Die Extraktionsstufe umfasst damit ein chemisches Entfernen von Hemicellulosen aus dem Ausgangsstoff. Die erhaltene Ablauge kann dann einem Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zugeführt werden, wobei eine Zielfraktion mit rückgewonnener alkalischer Lösung erhalten wird.Alternatively, if the treatment includes chemical removal of hemicelluloses from the starting material, the treatment solution having an extraction liquor, the advantageous effects of the method can be particularly noticeable in a method for producing a pulp, in particular the production of chemical pulp. In such a method for producing a pulp, or pulp process, a starting material, which is preferably a pulp obtained from a cooking stage, is treated in an extraction stage as a treatment stage with an alkaline solution as extraction liquor. The extraction liquor can preferably be an aqueous NaOH solution. The treatment with the extraction liquor detaches the hemicelluloses from the starting material and in a subsequent step the extraction liquor is separated from the starting material by washing and / or pressing and a waste liquor contaminated with hemicelluloses is obtained. The extraction stage thus includes the chemical removal of hemicelluloses from the starting material. The waste liquor obtained can then be fed to a process for the recovery of alkaline solution according to one of Claims 1 to 9, a target fraction with recovered alkaline solution being obtained.

Die dabei erhaltene rückgewonnene alkalische Lösung kann dann zum weiteren Entfernen von Hemicellulosen aus dem Ausgangsstoff an die Extraktionsstufe im Zellstoffverfahren zurückgeführt werden. Auf diese Weise kann eine Zellstoffverfahren mit geschlossenem Kreislauf und geringerem Ressourcenverbrauch geschaffen werden.The recovered alkaline solution obtained in this way can then be returned to the extraction stage in the pulp process for further removal of hemicelluloses from the starting material. That way, a Pulp processes with a closed cycle and lower resource consumption are created.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden werden die Ausführungsarten der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung gemäß einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem ersten Verfahrensschritt,
Fig. 3
eine schematische Darstellung des Verfahrens gemäß Fig. 2 in einem zweiten Verfahrensschritt,
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung gemäß einer dritten Ausführungsform,
Fig. 5
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern,
Fig. 6
eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Zellstoffs, und
Fig. 7
die Analyseergebnisse eines Trennprofils in einer mobilen Phase gemäß einem ersten Beispiel.
The embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1
a schematic representation of a method for recovering alkaline solution according to a first embodiment,
Fig. 2
a schematic representation of a process for the recovery of alkaline solution according to a second embodiment in a first process step,
Fig. 3
a schematic representation of the method according to Fig. 2 in a second process step,
Fig. 4
a schematic representation of a method for recovering alkaline solution according to a third embodiment,
Fig. 5
a schematic representation of a process for the production of regenerated cellulosic moldings,
Fig. 6
a schematic representation of a method for producing a pulp, and
Fig. 7
the analysis results of a separation profile in a mobile phase according to a first example.

Wege zur Ausführung der ErfindungWays of Carrying Out the Invention

In den Figuren 1 bis 4 sind Verfahren 100, 101, 102 zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung 1 aus einer Ablauge 2 dargestellt. Die Ablauge 2 ist dabei eine wässrige alkalische Lösung 2, welche zumindest eine Base 4 und Hemicellulosen 5 als gelöste Substanzen 3 aufweist. Die Ablauge 2 wird dann als Feedstrom 6 über ein chromatographisches Trennverfahren 7, 50 geführt, wobei der Feedstrom 6 in zumindest eine Zielfraktion 8 und eine Restfraktion 9 aufgetrennt wird.In the Figures 1 to 4 processes 100, 101, 102 for recovering alkaline solution 1 from a waste liquor 2 are shown. The waste liquor 2 is an aqueous alkaline solution 2 which has at least one base 4 and hemicelluloses 5 as dissolved substances 3. The waste liquor 2 is then passed as a feed stream 6 through a chromatographic separation process 7, 50, the feed stream 6 being separated into at least one target fraction 8 and a residual fraction 9.

In Fig. 1 ist ein chromatographisches Trennverfahren 7 mit einer Trennsäule 12 gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, in dem eine mobile Phase 10 über eine stationäre Phase 11 in der Trennsäule 12 geführt, wobei die mobile Phase 10 mit dem Feedstrom 6 gespeist wird und der Feedstrom 6 als Teil der mobilen Phase 10 die stationäre Phase 11 passiert. Die in der Ablauge 2 gelösten Substanzen 3 gelangen somit über den Feedstrom 6 in die mobile Phase 10 und werden in der mobilen Phase 10 durch die stationäre Phase 11 transportiert. Die mobile Phase 10 selbst wird zudem durch ein Lösungsmittel 13 als Laufmittel 14 versorgt, welches für den Transport der gelösten Substanzen 3 sorgt. Das Lösungsmittel 13 kann dabei in dem Ausführungsbeispiel bevorzugt Wasser oder eine wässrige alkalische Lösung, wie etwa Natronlauge, sein. Die gelösten Substanzen 3 wechselwirken gemäß der für die Art der gelösten Substanzen 3 spezifischen Art und Weise beim Transport durch die stationäre Phase 11 mit dieser, wodurch sie mit unterschiedlichen Retentionszeiten von der stationären Phase 11 eluiert werden und in die mobile Phase 10 übergehen und somit schließlich in jeweils unterschiedlichen Konzentrationen und Konzentrationsverhältnissen zueinander in Zielfraktion 8 und Restfraktion 9 vorliegen. Die stationäre Phase 11 besteht dabei bevorzugt aus einem sulfonierten Polystyrol-Divinylbenzol-Harz als Kationentauscherharz 15, welches eine in der Trennsäule 12 verteilte Matrix 16 aus negativ geladenen funktionellen Gruppen 17 ausbildet. Die Kationen 18 der Base 4 können demgemäß stärker mit den funktionellen Gruppen 17 im Kationentauscherharz 15 wechselwirken und damit eine höhere Retentionszeit in der stationären Phase 11 als die Hemicellulosen 5 aufweisen.In Fig. 1 shows a chromatographic separation process 7 with a separation column 12 according to a first embodiment of the invention, in which a mobile phase 10 is passed over a stationary phase 11 in the separation column 12, the mobile phase 10 being fed with the feed stream 6 and the feed stream 6 as part the mobile phase 10, the stationary phase 11 passes. The substances 3 dissolved in the waste liquor 2 thus reach the mobile phase 10 via the feed stream 6 and are transported in the mobile phase 10 through the stationary phase 11. The mobile phase 10 itself is also supplied by a solvent 13 as the mobile phase 14, which ensures the transport of the dissolved substances 3. In the exemplary embodiment, the solvent 13 can preferably be water or an aqueous alkaline solution, such as sodium hydroxide solution. The dissolved substances 3 interact in the manner specific for the type of dissolved substances 3 during transport through the stationary phase 11 with this, whereby they are eluted from the stationary phase 11 with different retention times and pass into the mobile phase 10 and thus finally are present in target fraction 8 and residual fraction 9 in different concentrations and concentration ratios to one another. The stationary phase 11 preferably consists of a sulfonated polystyrene-divinylbenzene resin as the cation exchange resin 15, which forms a matrix 16 of negatively charged functional groups 17 distributed in the separation column 12. The cations 18 of the base 4 can accordingly interact more strongly with the functional groups 17 in the cation exchange resin 15 and thus have a longer retention time in the stationary phase 11 than the hemicelluloses 5.

Durch die Verzögerung der Base 4 gegenüber den Hemicellulosen 5 beim Durchlaufen der stationären Phase 11 findet eine räumliche Trennung bzw. Retardierung der gelösten Substanzen 3 entlang der stationären Phase 11 in der Trennsäule 12 in Durchflussrichtung 19 statt. Durch diese räumliche Trennung bildet sich ein Trennprofil 20 in der mobilen Phase 10 aus, welches die örtliche Verteilung der Konzentrationen der gelösten Substanzen 3 in der mobilen Phase 10 nach der Trennsäule 12 wiederspiegelt. Beim Austritt der mobilen Phase 10 aus der Trennsäule 12 des chromatographischen Trennverfahrens 7 schlägt sich die örtliche Verteilung des Trennprofil 20 in der mobilen Phase 10 dann als zeitlich abhängige Konzentrationsverteilung 21, 22 der gelösten Substanzen 3 nieder und kann als Konzentration 27, oder einer von der Konzentration 27 linear abhängigen Größe der jeweiligen gelösten Substanz 3 in Abhängigkeit der Zeit 28 dargestellt werden.Due to the delay of the base 4 with respect to the hemicelluloses 5 when passing through the stationary phase 11, a spatial separation or retardation of the dissolved substances 3 takes place along the stationary phase 11 in the separation column 12 in the flow direction 19. As a result of this spatial separation, a separation profile 20 is formed in the mobile phase 10 which reflects the local distribution of the concentrations of the dissolved substances 3 in the mobile phase 10 after the separation column 12. When the mobile phase 10 emerges from the separation column 12 of the chromatographic separation process 7, the local distribution of the separation profile 20 in the mobile phase 10 is then reflected as a time-dependent concentration distribution 21, 22 of the dissolved substances 3 and can be used as a concentration 27, or one of the Concentration 27 linearly dependent size of the respective dissolved substance 3 as a function of time 28 can be represented.

Die Konzentrationsverteilung 21 der Hemicellulosen 5 und die Konzentrationsverteilung 22 der Base 4 weisen dabei jeweils unterschiedliche Positionen der Konzentrationsmaxima 23, 24 auf, wodurch das Trennprofil 20 in zwei Bereiche 25, 26 unterteilt werden kann. Der erste Bereich 25 repräsentiert dabei jenen Teil des Trennprofils 20, in dem die mobile Phase 10 vorwiegend Hemicellulosen 5 als gelöste Substanzen 3 aufweist, während der zweite Bereich 26 den Teil des Trennprofils 20 repräsentiert, in dem die mobile Phase 10 fast ausschließlich die Base 4 als gelöste Substanzen 3 enthält.The concentration distribution 21 of the hemicelluloses 5 and the concentration distribution 22 of the base 4 each have different positions of the concentration maxima 23, 24, whereby the separation profile 20 can be divided into two regions 25, 26. The first area 25 represents that Part of the separation profile 20 in which the mobile phase 10 predominantly contains hemicelluloses 5 as dissolved substances 3, while the second area 26 represents the part of the separation profile 20 in which the mobile phase 10 almost exclusively contains the base 4 as dissolved substances 3.

In dem Verfahren gemäß Fig. 1 wird, um den Feedstrom 6, welcher als Teil der mobilen Phase 10 durch die Trennsäule 12 geführt wird, in die Zielfraktion 8 und die Nebenfraktion 9 aufzutrennen, die mobile Phase 10 beim Austritt aus der Trennsäule 12 gemäß den Bereichen 25, 26 des Trennprofils zeitlich aufgetrennt. Der erste Bereich 25, welcher durch eine hohe Konzentration 27 an Hemicellulosen 5 gekennzeichnet ist wird als Restfraktion 9 ausgeschieden, während der zweite Bereich 26, welcher sich durch eine hohe Konzentration 27 der Base 4 auszeichnet, als Zielfraktion 8 erhalten wird. Die Zielfraktion 8 enthält dann die rückgewonnene alkalische Lösung 1, während die Restfraktion 9 eine mit Hemicellulosen angereicherte Lösung 29 enthält. Die Zielfraktion 8 weist dann eine höhere Konzentration der Base 4 im Verhältnis zu den Hemicellulosen 5 als die Restfraktion 9 und die Ablauge 2 auf, während die Restfraktion 9 eine höhere Konzentration der Hemicellulosen 5 im Verhältnis zu der Base 4 als die Zielfraktion 8 und die Ablauge 2 aufweist.In the procedure according to Fig. 1 is, in order to separate the feed stream 6, which is led as part of the mobile phase 10 through the separation column 12, into the target fraction 8 and the secondary fraction 9, the mobile phase 10 at the exit from the separation column 12 according to the areas 25, 26 of the separation profile separated. The first area 25, which is characterized by a high concentration 27 of hemicelluloses 5, is excreted as residual fraction 9, while the second area 26, which is characterized by a high concentration 27 of the base 4, is obtained as target fraction 8. The target fraction 8 then contains the recovered alkaline solution 1, while the remaining fraction 9 contains a solution 29 enriched with hemicelluloses. The target fraction 8 then has a higher concentration of the base 4 in relation to the hemicelluloses 5 than the residual fraction 9 and the waste liquor 2, while the residual fraction 9 has a higher concentration of the hemicelluloses 5 in relation to the base 4 than the target fraction 8 and the waste liquor 2 has.

In den Fig. 2 und 3 ist ein Verfahren 101 gemäß einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, worin eine mobile Phase 10 durch ein SMB-Chromatographieverfahren 50 mit einem Trennsystem 51 aus mehreren (im gegenständlichen Ausführungsbeispiel exemplarisch mit acht Trennsäulen dargestellt) Trennsäulen 52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8 (52.1-52.8) geführt wird, wobei die Trennsäulen 52.1-52.8 über Knotenpunkte 53.1, 53.2, 53.3, 53.4, 53.5, 53.6, 53.7, 53.8 (53.1-53.8) in Serie miteinander zu dem Trennsystem 51 strömungsverbunden sind und einen geschlossenen Kreislauf bilden. Die stationäre Phase 11 ist über alle Trennsäulen 52.1-52.8 verteilt und weist ebenso ein Polystyrol-Divinylbenzol-Harz als Kationentauscherharz 15 auf. Die mobile Phase 10 zirkuliert dabei zumindest teilweise mehrmals in der stationären Phase 11 in dem Trennsystem 51. Durch die Zirkulation der mobilen Phase 10 findet äquivalent wie zuvor für das erste Ausführungsbeispiel beschrieben aufgrund der unterschiedlichen Retentionszeiten der gelösten Substanzen 3 eine räumliche Trennung der gelösten Substanzen 3 entlang der stationären Phase 11 in dem Trennsystem 51 in Durchflussrichtung 54 statt. Durch diese räumliche Trennung der gelösten Substanzen 3 bildet sich wiederum ein Trennprofil 60 aus, in welchem sich die unterschiedlichen Konzentrationsverteilungen 61, 62 für die Hemicellulosen 5 und die Base 4 widerspiegeln. Das Trennprofil 60 kann dabei in Bereiche I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII unterteilt werden, welche respektive dem jeweiligen Teil der mobilen Phase 10 in den Trennsäulen 52.1-52.8 entsprechen. Die Konzentrationsverteilungen 61, 62 geben also die jeweilige Konzentration 63 der gelösten Substanz 3 in Abhängigkeit der Position 64 im Trennsystem 51 an.In the Fig. 2 and 3 a method 101 according to a second embodiment of the invention is shown, in which a mobile phase 10 by an SMB chromatography method 50 with a separation system 51 of several (in the exemplary embodiment shown by way of example with eight separation columns) separation columns 52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8 (52.1-52.8), the separation columns 52.1-52.8 being flow-connected to the separation system 51 in series via nodes 53.1, 53.2, 53.3, 53.4, 53.5, 53.6, 53.7, 53.8 (53.1-53.8) and form a closed circuit. The stationary phase 11 is distributed over all separating columns 52.1-52.8 and also has a polystyrene-divinylbenzene resin as the cation exchange resin 15. The mobile phase 10 circulates at least partially several times in the stationary phase 11 in the separation system 51. As a result of the circulation of the mobile phase 10, there is a spatial separation of the dissolved substances 3 due to the different retention times of the dissolved substances 3, equivalent to that described above for the first embodiment along the stationary phase 11 in the separation system 51 in the flow direction 54. This spatial separation of the dissolved substances 3 in turn forms a separation profile 60 in which the different concentration distributions are found 61, 62 for the hemicelluloses 5 and the base 4 reflect. The separating profile 60 can be divided into areas I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII, which respectively correspond to the respective part of the mobile phase 10 in the separating columns 52.1-52.8. The concentration distributions 61, 62 therefore indicate the respective concentration 63 of the dissolved substance 3 as a function of the position 64 in the separation system 51.

Zur Speisung der mobilen Phase 10, werden der Feedstrom 6 und das Laufmittel 14 jeweils in jedem Verfahrensschritt an unterschiedlichen Positionen in das Trennsystem 51 zugeführt. Dies geschieht jeweils an unterschiedlichen Knotenpunkten 53.1-53.8 zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen 52.1-52.8. Äquivalent werden Zielfraktion 8 und Restfraktion 9 in jedem Verfahrensschritt an unterschiedlichen Positionen aus dem Trennsystem 51 ausgeschleust. Auch dies geschieht stets an unterschiedlichen Knotenpunkten 53.1-53.8 zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen 52.1-52.8 entsprechend der lokalen Konzentration 63 der gelösten Substanzen 3 im Trennprofil 60.To feed the mobile phase 10, the feed stream 6 and the eluent 14 are fed into the separation system 51 at different positions in each process step. This takes place in each case at different nodes 53.1-53.8 between two flow-connected separating columns 52.1-52.8. In an equivalent manner, target fraction 8 and residual fraction 9 are discharged from the separation system 51 at different positions in each process step. This also always takes place at different nodes 53.1-53.8 between two flow-connected separating columns 52.1-52.8 corresponding to the local concentration 63 of the dissolved substances 3 in the separating profile 60.

Es wird angemerkt, dass die im Folgenden beschriebene Konfiguration des Verfahrens 101 rein beispielhaft ist und lediglich der Veranschaulichung des Verfahrensprinzips dient, wobei diese Konfiguration anhand eines fiktiven Trennprofils 60 bzw. fiktiven Konzentrationsverteilungen 61, 62 gewählt wurde. Die tatsächliche Konfiguration, insbesondere die Positionen der Zuführung von Feedstrom 6 und Laufmittel 14 sowie der Ausschleusung von Zielfraktion 8 und Restfraktion 9, hängen von der Art der Base 4 und den tatsächlichen Konzentrationen von Base 4 und Hemicellulosen 5 in der Ablauge 2 ab.It is noted that the configuration of the method 101 described below is purely exemplary and only serves to illustrate the method principle, this configuration being selected on the basis of a fictitious separation profile 60 or fictitious concentration distributions 61, 62. The actual configuration, in particular the positions of the feed stream 6 and mobile phase 14 and the discharge of target fraction 8 and remaining fraction 9, depend on the type of base 4 and the actual concentrations of base 4 and hemicelluloses 5 in the waste liquor 2.

Fig. 2 stellt einen ersten Verfahrensschritt des Verfahrens 101 dar, wobei der Feedstrom 6 am Knotenpunkt 53.8 zwischen den Trennsäulen 52.8 und 52.1 zugeführt wird und das Laufmittel 14 am Knotenpunkt 53.4 zwischen den Trennsäulen 52.4 und 52.5 an die mobile Phase 10 im Trennsystem 51 zugeführt wird. Während Laufmittel 14 am Knotenpunt 53.4 an die mobile Phase zugeführt wird, wird gleichzeitig am Knotenpunkt 53.6 zwischen den Trennsäulen 52.6 und 52.7 die Zielfraktion 8, welche die rückgewonnene alkalische Lösung 1 aufweist, aus der mobilen Phase 10 ausgeschleust. Äquivalent wird am Knotenpunkt 53.2 zwischen den Trennsäulen 52.2 und 52.3 die Restfraktion 9 aus der mobilen Phase ausgeschleust, während der Feedstrom 6 am Knotenpunkt 53.8 zugeführt wird. Das Laufmittel 14 ist damit über die Trennsäulen 52.5 und 52.6 mit der Zielfraktion 8 strömungsverbunden, und der Feedstrom ist über die Trennsäulen 52.1 und 52.2 mit der Restfraktion 9 strömungsverbunden. Fig. 2 represents a first step of the method 101, wherein the feed stream 6 is supplied at the node 53.8 between the separation columns 52.8 and 52.1 and the mobile phase 14 is supplied to the mobile phase 10 in the separation system 51 at the node 53.4 between the separation columns 52.4 and 52.5. While eluent 14 is fed to the mobile phase at node 53.4, target fraction 8, which contains recovered alkaline solution 1, is simultaneously discharged from mobile phase 10 at node 53.6 between separation columns 52.6 and 52.7. Equivalently, the remaining fraction 9 is discharged from the mobile phase at the node 53.2 between the separating columns 52.2 and 52.3, while the feed stream 6 is fed in at the node 53.8. The solvent 14 is thus over the Separating columns 52.5 and 52.6 are flow-connected to the target fraction 8, and the feed stream is flow-connected to the remaining fraction 9 via the separating columns 52.1 and 52.2.

Die Entnahme der Zielfraktion 8 am Knotenpunkt 53.6 findet an einer Position im Trennsystem 51 statt, an der gemäß der Konzentrationsverteilungen 61, 62 im Trennprofil 60 ausschließlich die Base 4 als gelöste Substanz 3 in der mobilen Phase 10 vorliegt. Dies kann im Trennprofil 60 als Bereich VI der mobilen Phase 10 identifiziert werden, welcher sich in der Trennsäule 52.6 befindet. Die Zielfraktion 8 besteht somit im Wesentlichen nur aus rückgewonnener alkalischer Lösung 1 mit sehr hoher Reinheit. Auf der anderen Seite wird die Restfraktion 9 am Knotenpunkt 53.2 entnommen, also an einer Position im Trennsystem 51, an der ausschließlich Hemicellulosen 5 als gelöste Substanzen 3 in der mobilen Phase 10 vorliegen, wie dies aus dem Trennprofil 60 im Bereich II ersichtlich ist, welcher sich in der Trennsäule 52.2 befindet.The removal of the target fraction 8 at the node 53.6 takes place at a position in the separation system 51 at which, according to the concentration distributions 61, 62 in the separation profile 60, only the base 4 is present as dissolved substance 3 in the mobile phase 10. This can be identified in the separation profile 60 as area VI of the mobile phase 10, which is located in the separation column 52.6. The target fraction 8 thus consists essentially only of recovered alkaline solution 1 with a very high purity. On the other hand, the residual fraction 9 is removed at the node 53.2, i.e. at a position in the separation system 51 at which only hemicelluloses 5 are present as dissolved substances 3 in the mobile phase 10, as can be seen from the separation profile 60 in area II, which is located in the separation column 52.2.

Am Ende des Verfahrensschrittes wird das Zuführen von Laufmittel 14 und Feedstrom 6 sowie die Entnahme von Zielfraktion 8 und Restfraktion 9 beendet. Die Zuführung und Entnahme rückt dann in Durchflussrichtung 54 im Trennsystem 51 jeweils um einen Knotenpunkt 53.1-53.8 weiter.At the end of the process step, the supply of mobile phase 14 and feed stream 6 and the removal of target fraction 8 and remaining fraction 9 are ended. The supply and removal then advances in the flow direction 54 in the separation system 51 by a node 53.1-53.8.

In Fig. 3 ist das Verfahren 101 aus Fig. 2 in einem weiteren Verfahrensschritt dargestellt, wobei die Zuführung von Laufmittel 14 nun an Knotenpunkt 53.5 zwischen den Trennsäulen 52.5 und 52.6 erfolgt, die Zuführung von Feedstrom 6 an Knotenpunkt 53.1 zwischen den Trennsäulen 52.1 und 52.2 erfolgt, die Entnahme von Zielfraktion 8 an Knotenpunkt 53.7 zwischen den Trennsäulen 52.7 und 52.8 erfolgt und die Entnahme von Restfraktion 9 an Knotenpunkt 53.3 zwischen den Trennsäulen 52.3 und 52.4 erfolgt. Damit wurden Zufuhr und Entnahme gegenüber dem ersten Verfahrensschritt in Fig. 2 um jeweils einen Knotenpunkt 53.1-53.8 weitergerückt.In Fig. 3 method 101 is off Fig. 2 shown in a further process step, with the supply of solvent 14 now takes place at node 53.5 between the separation columns 52.5 and 52.6, the supply of feed stream 6 takes place at node 53.1 between the separation columns 52.1 and 52.2, the removal of target fraction 8 at node 53.7 between the Separating columns 52.7 and 52.8 takes place and the removal of residual fraction 9 takes place at node 53.3 between the separation columns 52.3 and 52.4. In comparison to the first process step in Fig. 2 moved forward by one node 53.1-53.8.

Durch den kontinuierlichen Fluss an mobiler Phase 10 in Durchflussrichtung 54 hat sich während des ersten Verfahrensschritts auch das Trennprofil 60 um im Trennsystem 51 weiterbewegt, was in Fig. 3 an dem veränderten Trennprofil 60' mit den veränderten Konzentrationsverteilungen 61', 62' der Hemicellulosen 5 und Base 4 erkennbar ist. Der zur Entnahme von Zielfraktion 8 aus der mobilen Phase 10 vorgesehen Bereich VI ist nun um einen Bereich auf Bereich VII weitergerückt, welcher sich entsprechend dem Trennprofil 60' in der Trennsäule 52.7 befindet. Durch das Weiterrücken der Entnahme von Zielfraktion 8 auf Knotenpunkt 53.7 kann also im zweiten Verfahrensschritt wiederum eine mobile Phase 10 als Zielfraktion 8 entnommen werden, die im Wesentlichen nur die Base 4 als gelöste Substanz 3 aufweist und eine rückgewonnene alkalische Lösung 1 mit hoher Reinheit ist. Ebenso wurde die Entnahme von Restfraktion 9 um einen Knotenpunkt 53.1-53.9 weitergerückt, womit wiederum eine mobile Phase 10 als Restfraktion 9 entnommen wird, die im Wesentlichen nur Hemicellulosen 5 als gelöste Substanz 3 aufweist.Due to the continuous flow of mobile phase 10 in the flow direction 54, the separating profile 60 has also moved further in the separating system 51 during the first method step, which is shown in FIG Fig. 3 can be seen on the changed separation profile 60 'with the changed concentration distributions 61', 62 'of the hemicelluloses 5 and base 4. The area VI provided for the removal of target fraction 8 from the mobile phase 10 has now been moved further by an area to area VII, which is located in the separation column 52.7 in accordance with the separating profile 60 '. By the Moving the removal of target fraction 8 to node 53.7, a mobile phase 10 can again be removed as target fraction 8 in the second process step, which essentially only has base 4 as dissolved substance 3 and is a recovered alkaline solution 1 with high purity. Likewise, the removal of residual fraction 9 has been moved further by a node 53.1-53.9, which in turn removes a mobile phase 10 as residual fraction 9, which essentially only has hemicelluloses 5 as dissolved substance 3.

Nach Beendigung des zweiten Verfahrensschritts wird die Zuführung und Entnahme dann wieder in Durchflussrichtung 54 im Trennsystem 51 jeweils um einen Knotenpunkt 53.1-53.8 weitergerückt. Dies kann solange mit weiteren Verfahrensschritten wiederholt werden, bis die Konfiguration des ersten Verfahrensschrittes in Fig. 2 wieder erreicht wird, womit ein vollständiger Zyklus des Verfahrens abgeschlossen ist. Die weiteren Verfahrensschritte wurden in den Figuren nicht näher dargestellt. Anschließend kann ein neuer Zyklus mit dem ersten Verfahrensschritt wie oben beschrieben begonnen werden. Es können beliebig viele Zyklen aneinander folgen.After completion of the second method step, the supply and removal are then again advanced in the flow direction 54 in the separating system 51 by a node 53.1-53.8. This can be repeated with further process steps until the configuration of the first process step in Fig. 2 is reached again, thus completing a complete cycle of the process. The further process steps were not shown in detail in the figures. A new cycle can then be started with the first method step as described above. Any number of cycles can follow one another.

In Fig. 4 ist ein Verfahren 102 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt, welches das in den Fig. 2 und 3 beschriebene Verfahren 101 erweitert. Das Verfahren 102 weist identisch zum Verfahren 101 ein SMB-Chromatographieverfahren 50 auf. Die oben angeführte Beschreibung für das Verfahren 101 gilt demnach äquivalent für das Verfahren 102. Zusätzlich wird im Verfahren 102 der Feedstrom 6 vor dem Zuführen an das Trennsystem 51 über eine Nanofiltration 70, und über eine der Nanofiltration 70 vorgeschaltete Vorfiltration 80 geführt. Die Ablauge 2 im Feedstrom 6 wird dabei der Vorfiltration 80 als Feed 81 zugeführt, wobei grobe Verunreinigungen 84 als Retentat 83 aus dem Feedstrom 6 entfernt werden. Das Permeat 82 der Vorfiltration 80 wird dann als Feed 71 der Nanofiltration 70 zugeführt, wobei ein Retentat 73 mit einem Hemicellulosen-Rest 74, welcher eine hohe Hemicellulosen-Konzentration aufweist, ausgeschieden wird. Das Permeat 72 der Nanofiltration 70 weist also bereits eine deutlich reduzierte Hemicellulosen-Konzentration als die Ablauge 2 auf und kann so die Last an Hemicellulosen 5 im SMB-Chromatographieverfahren 50 deutlich reduziert werden. Das Permeat 72 kann dann als gereinigte Ablauge 2' im Feedstrom 6 in einem ersten Verfahrensschritt - wie für Fig. 2 beschrieben - am Knotenpunkt 53.8 in das Trennsystem 51 zugeführt werden.In Fig. 4 a method 102 according to a further embodiment of the invention is shown, which includes the Fig. 2 and 3 described method 101 expanded. The method 102 has an SMB chromatography method 50 identical to the method 101. The above description for the method 101 therefore applies equivalently to the method 102. In addition, in the method 102, the feed stream 6 is passed through a nanofiltration 70 and a prefiltration 80 upstream of the nanofiltration 70 before being fed to the separation system 51. The waste liquor 2 in the feed stream 6 is fed to the prefiltration 80 as feed 81, with coarse impurities 84 being removed from the feed stream 6 as retentate 83. The permeate 82 from the prefiltration 80 is then fed as feed 71 to the nanofiltration 70, with a retentate 73 with a hemicellulose residue 74 having a high hemicellulose concentration being excreted. The permeate 72 of the nanofiltration 70 thus already has a significantly reduced hemicellulose concentration than the waste liquor 2 and the load of hemicelluloses 5 in the SMB chromatography process 50 can thus be significantly reduced. The permeate 72 can then be used as purified waste liquor 2 'in the feed stream 6 in a first process step - as for Fig. 2 - are fed into the separation system 51 at the node 53.8.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 102 kann auf den Einsatz einer Vorfiltration 80 verzichtet werden und die Ablauge 2 im Feedstrom 6 direkt als Feed 71 an die Nanofiltration 70 zugeführt werden.In a further embodiment of the method 102, the use of a prefiltration 80 can be dispensed with and the waste liquor 2 in the feed stream 6 can be fed directly as feed 71 to the nanofiltration 70.

Zusätzlich wird das Lösungsmittel 13 im Laufmittel 14 vor dessen Zuführen an das Trennsystem 51 im Trennverfahren 50 über eine Entgasungseinrichtung 90 geführt. Wie in Fig. 4 dargestellt wird das Lösungsmittel 13 in der Entgasungseinrichtung 90 über eine gasdurchlässige Membran 91 geführt, welche unter Vakuum 92 steht. Dabei werden die im Lösungsmittel 13 gelösten Gaskomponenten 93, im Besonderen O2 und CO2, aus diesem entfernt. Das entgaste Lösungsmittel 13', welches somit im Wesentlichen frei von Gaskomponenten 13' ist, wird danach an das Trennsystem 51 als Laufmittel 14 zugeführt. Dies ist in Fig. 4 - analog zu dem in Fig. 2 dargestellten ersten Verfahrensschritt - als Zuführung am Knotenpunkt 53.4 in das Trennsystem 51 dargestellt. Alternativ kann die Entgasungseinrichtung 90 auch jede andere Vorrichtung sein, welche eine Entfernung der Gaskomponenten 93 aus dem Lösungsmittel 13 ermöglicht.In addition, the solvent 13 in the solvent 14 is passed through a degassing device 90 before it is supplied to the separation system 51 in the separation process 50. As in Fig. 4 shown, the solvent 13 is guided in the degassing device 90 over a gas-permeable membrane 91 which is under vacuum 92. The gas components 93 dissolved in the solvent 13, in particular O 2 and CO 2 , are removed therefrom. The degassed solvent 13 ′, which is thus essentially free of gas components 13 ′, is then fed to the separation system 51 as a solvent 14. This is in Fig. 4 - analogous to the in Fig. 2 first method step shown - shown as a feed at node 53.4 in the separation system 51. Alternatively, the degassing device 90 can also be any other device which enables the gas components 93 to be removed from the solvent 13.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 102, welche in den Figuren nicht näher dargestellt ist, wird der Feedstrom 6 anstelle des SMB-Chromatographieverfahrens 50 an ein chromatographisches Trennverfahren 7, gemäß der ersten in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Verfahrens 100, zugeführt und über dieses in Zielfraktion 8 und Restfraktion 9 aufgetrennt.In a further embodiment of the process 102, which is not shown in detail in the figures, the feed stream 6 is instead of the SMB chromatography process 50 to a chromatographic separation process 7, according to the first in Fig. 1 illustrated embodiment of the method 100, supplied and separated into target fraction 8 and residual fraction 9 via this.

In Fig. 5 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren 200 zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper 201 gezeigt. Bei dem Verfahren 200 handelt es sich insbesondere um ein Viskose- oder Modalverfahren zur Herstellung von Viskose- oder Modalfasern 202. In dem Verfahren 200 wird ein Cellulose aufweisender Ausgangsstoff 203 in einer Behandlungsstufe 210 mit einer wässrigen alkalischen Behandlungslösung 205 behandelt. Das Behandeln des Ausgangsstoffs 203 ist dabei ein Alkalisieren, wobei ein Zellstoff 204 als Cellulose aufweisender Ausgangsstoff 203 in einer Alkalisierungsstufe 211 mit Natronlauge 206 als Behandlungslösung 205 alkalisiert wird um einen alkalisierten Zellstoff (eine Alkalicellulose) 208 als behandelten Ausgangsstoff 207 zu erhalten. In einem weiteren Schritt wird durch ein Abtrennen 220 die Behandlungslösung 205 wieder von dem behandelten Ausgangsstoff 207 entfernt bzw. getrennt, wodurch eine mit Hemicellulosen 5 verunreinigte Ablauge 2 erhalten wird. In dem Viskose- bzw. Modalverfahren 200 ist das Abtrennen 220 ein Abpressen 221, wobei durch das Abpressen 221 des alkalisierten Zellstoffs 208 die überschüssige Natronlauge 206 als Presslauge 209 anfällt, welche aus dem Zellstoff 204 gelöste Hemicellulosen 5 enthält und die Ablauge 2 bildet.In Fig. 5 a method 200 according to the invention for producing regenerated cellulosic molded bodies 201 is shown. Process 200 is, in particular, a viscose or modal process for the production of viscose or modal fibers 202. In process 200, a starting material 203 comprising cellulose is treated in a treatment stage 210 with an aqueous alkaline treatment solution 205. The treatment of the starting material 203 is an alkalization, with a cellulose 204 containing cellulose as the starting material 203 being alkalized in an alkalization stage 211 with sodium hydroxide 206 as the treatment solution 205 in order to obtain an alkalized cellulose (an alkali cellulose) 208 as the treated starting material 207. In a further step, the treatment solution 205 is removed or separated again from the treated starting material 207 by a separation 220, whereby a waste liquor 2 contaminated with hemicelluloses 5 is obtained. In the viscose or modal process 200 is the separation 220 a pressing 221, whereby the pressing 221 of the alkalized cellulose 208 results in the excess caustic soda 206 as press lye 209, which contains hemicelluloses 5 dissolved from the cellulose 204 and forms the waste caustic 2.

Nachfolgend wird die abgepresste Alkalicellulose 214 in einer Reife- und Lösestufe 240 zu einer Viskose 215 weiterverarbeitet. In der Reife- und Lösestufe 240 wird die abgepresste Alkalicellulose 214 in ein Cellulosederivat, beispielsweise Cellulosexanthogenat, umgewandelt und danach in einem Lösungsmittel, beispielsweise Natronlauge, gelöst um die verspinnbare Viskose 215 zu erhalten. Die Viskose 215 wird dann in einer Extrusionsstufe 250 zu den regenerierten cellulosischen Formkörpern 201, insbesondere den Viskosefasern 202, ausgesponnen.The pressed alkali cellulose 214 is then processed further in a maturing and dissolving stage 240 to form a viscose 215. In the maturing and dissolving stage 240, the pressed alkali cellulose 214 is converted into a cellulose derivative, for example cellulose xanthate, and then dissolved in a solvent, for example sodium hydroxide solution, in order to obtain the spinnable viscose 215. The viscose 215 is then spun in an extrusion stage 250 to form the regenerated cellulosic molded bodies 201, in particular the viscose fibers 202.

Die beim Abpressen 221 des alkalisierten Zellstoffs 208 als Ablauge 2 anfallende Presslauge 209 wird einer Rückgewinnungsstufe 230 zugeführt, um aus der Ablauge 2 die alkalische Lösung 1 rückzugewinnen. Die Rückgewinnungsstufe 230 weist ein erfindungsgemäßes Verfahren 100 auf, welchem die Ablauge 2 als Feedstrom 6 zugeführt und dabei in eine Zielfraktion 8 und eine Nebenfraktion 9 aufgetrennt wird. Aus der Zielfraktion 8 wird eine rückgewonnene alkalische Lösung 1, also rückgewonnene Natronlauge, erhalten, welche wiederum in dem Verfahren 200 zur erneuten Verwendung zur Alkalisierung von Zellstoff 204 an die Alkalisierungsstufe 211 zugeführt wird. Alternativ oder zusätzlich kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung die rückgewonnene alkalische Lösung 1 auch zur Lösung eines Cellulosederivats und zur Herstellung der Viskose 215 an die Lösestufe 240 zugeführt werden.The press liquor 209 obtained as waste liquor 2 when the alkalized pulp 208 is pressed 221 is fed to a recovery stage 230 in order to recover the alkaline solution 1 from the waste liquor 2. The recovery stage 230 has a method 100 according to the invention, to which the waste liquor 2 is fed as feed stream 6 and is separated into a target fraction 8 and a secondary fraction 9. A recovered alkaline solution 1, that is to say recovered sodium hydroxide solution, is obtained from the target fraction 8, which in turn is fed to the alkalization stage 211 in the method 200 for reuse for alkalizing pulp 204. Alternatively or additionally, in a further embodiment of the invention, the recovered alkaline solution 1 can also be fed to the dissolving stage 240 to dissolve a cellulose derivative and to produce the viscose 215.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens 200 zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper 201 welche in den Figuren nicht näher dargestellt wurde, weist die Rückgewinnungsstufe 230 ein Verfahren 101 auf, um die Presslauge 209 in Zielfraktion 8 und Nebenfraktion 9 aufzutrennen. In wieder einer weiteren Ausführungsform weist die Rückgewinnungsstufe 230 ein Verfahren 102 auf. Die eingesetzte Natronlauge 206 kann somit in einem Kreislauf 260 geführt werden und stets wieder als rückgewonnene alkalische Lösung 1 erhalten und erneut verwendet werden.In a further embodiment of the method 200 for producing regenerated cellulosic molded bodies 201, which was not shown in more detail in the figures, the recovery stage 230 has a method 101 to separate the press liquor 209 into target fraction 8 and secondary fraction 9. In yet another embodiment, the recovery stage 230 has a method 102. The sodium hydroxide solution 206 used can thus be conducted in a circuit 260 and always obtained again as recovered alkaline solution 1 and used again.

In Fig. 6 ist ein erfindungsgemäßes Verfahren 300 zur Herstellung eines Zellstoffs (Zellstoffverfahren) 301 gezeigt. Bei dem Verfahren 300 handelt es sich insbesondere um ein Verfahren zur Herstellung eines Chemiezellstoffs 302, welcher sich als Ausgangsmaterial zur Herstellung von regenerierten cellulosischen Formkörpern eignet. Ein solcher Chemiezellstoff 302 wird oftmals auch als Dissolving Pulp oder Dissolving Wood Pulp (DWP) bezeichnet. Im Rahmen des Verfahrens 300 wird ein Cellulose aufweisender Ausgangsstoff 303 in einer Behandlungsstufe 310 mit einer wässrigen alkalischen Behandlungslösung 305 behandelt. Das Behandeln des Ausgangsstoffs 303 ist in dem Zellstoffverfahren 300 ein chemisches Entfernen von Hemicellulosen 5 in einer Extraktionsstufe 311 als Behandlungsstufe 310, wobei eine Zellstoff-Vorstufe 304 als Cellulose aufweisender Ausgangsstoff 303 in einer Extraktionsstufe 311 mit einer Natronlauge 306 enthaltenden wässrigen Lösung als Behandlungslösung 305 behandelt wird und durch die Natronlauge 306 die Hemicellulosen 5 aus der Zellstoff-Vorstufe 304 entfernt werden. Die Zellstoff-Vorstufe 304 ist dabei vorzugsweise ein aus einer Kochstufe eines Zellstoffverfahrens erhaltener Zellstoff, welcher neben Cellulose noch nicht-cellulosische Bestandteile, beispielsweise holzspezifische Verunreinigungen wie etwa Hemicellulosen 5, enthält. Eine solche Zellstoff-Vorstufe 304 ist aufgrund der Verunreinigungen in der Regel nicht als Ausgangsstoff 203 für die Produktion von cellulosischen Formkörpern 201 gemäß einem Verfahren 200 (wie in Fig. 5 gezeigt) geeignet. In einem weiteren Schritt wird durch ein Abtrennen 320 die Behandlungslösung 305 wieder von dem behandelten Ausgangsstoff 307 entfernt bzw. getrennt, wodurch eine mit Hemicellulosen 5 verunreinigte Ablauge 2 erhalten wird. In dem Zellstoffverfahren 300 ist das Abtrennen 320 ein Waschen 321 und/oder Abpressen 321, wobei durch das Waschen bzw. Abpressen 321 der behandelten Zellstoff-Vorstufe 308 die verunreinigte Extraktionslauge 309 anfällt, welche aus der Zellstoff-Vorstufe 304 entfernte Hemicellulosen 5 aufweist und die Ablauge 2 bildet.In Fig. 6 A method 300 according to the invention for producing a pulp (pulp method) 301 is shown. The method 300 is in particular a method for producing a chemical pulp 302, which is suitable as a starting material for producing regenerated cellulosic molded bodies. Such chemical pulp 302 is often also referred to as dissolving pulp or dissolving wood pulp (DWP). In the context of method 300, a cellulose-containing starting material 303 is treated in a treatment stage 310 with an aqueous alkaline treatment solution 305. The treatment of the starting material 303 in the pulp process 300 is a chemical removal of hemicelluloses 5 in an extraction step 311 as treatment step 310, a cellulose precursor 304 being treated as starting material 303 containing cellulose in an extraction step 311 with an aqueous solution containing sodium hydroxide 306 as treatment solution 305 and the hemicelluloses 5 are removed from the pulp precursor 304 by the sodium hydroxide solution 306. The pulp precursor 304 is preferably a pulp obtained from a cooking stage of a pulp process which, in addition to cellulose, also contains non-cellulosic constituents, for example wood-specific impurities such as hemicelluloses 5. Because of the impurities, such a pulp precursor 304 is generally not suitable as a starting material 203 for the production of cellulosic molded bodies 201 according to a method 200 (as in Fig. 5 shown) suitable. In a further step, the treatment solution 305 is removed or separated again from the treated starting material 307 by separating 320, as a result of which a waste liquor 2 contaminated with hemicelluloses 5 is obtained. In the pulp process 300, the separation 320 is a washing 321 and / or pressing 321, the contaminated extraction liquor 309 being obtained through the washing or pressing 321 of the treated pulp precursor 308, which comprises hemicelluloses 5 removed from the pulp precursor 304 and the Waste liquor 2 forms.

In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird der Cellulose-Rückstand 214, welcher als Cellulose aufweisender Rest beim Abtrennen 320 des behandelten Ausgangsstoffs 307 von der Extraktionslauge 309 anfällt, in einer nachgelagerten Waschstufe 340 gewaschen und schließlich der fertige Chemiezellstoff 302 erhalten. Weitere optionale Aufbereitungsschritte sind zudem in anderen Ausführungsvarianten möglich, wurden in den Figuren jedoch nicht näher dargestellt.In a subsequent process step, the cellulose residue 214, which is obtained as a cellulose-containing residue when separating 320 the treated starting material 307 from the extraction liquor 309, is washed in a downstream washing step 340 and finally the finished chemical pulp 302 is obtained. Further optional processing steps are also possible in other design variants, but were not shown in more detail in the figures.

Die Extraktionslauge 309 fällt beim Abtrennen 320 von der behandelten Zellstoff-Vorstufe 308 als Ablauge 2 an, und wird einer Rückgewinnungsstufe 330, welche ein erfindungsgemäßes Verfahren 101 aufweist, als Feedstrom 6 zugeführt und dabei in eine Zielfraktion 8 und eine Nebenfraktion 9 aufgetrennt. Äquivalent kann in weiteren Ausführungsformen des Verfahrens 300 zur Auftrennung des Feedstroms 6 in Zielfraktion 8 und Nebenfraktion 9 die Rückgewinnungsstufe 330 auch einen Verfahren 100 oder ein Verfahren 102 aufweisen. Aus der Zielfraktion 8 wird eine rückgewonnene alkalische Lösung 1, also rückgewonnene Natronlauge 312, erhalten, welche wiederum in dem Verfahren 300 zur erneuten Behandlung der Zellstoff-Vorstufe 304 an die Extraktionsstufe 311 zugeführt wird. Die eingesetzte Natronlauge 306 wird somit in einem Kreislauf 360 als rückgewonnene Natronlauge 312 wieder erhalten und kann erneut verwendet werden.The extraction liquor 309 is obtained as waste liquor 2 when separating 320 from the treated pulp precursor 308 and is fed to a recovery stage 330, which has a process 101 according to the invention, as feed stream 6 and is separated into a target fraction 8 and a secondary fraction 9. Equivalently, in further embodiments of the method 300 for separating the feed stream 6 into target fraction 8 and secondary fraction 9, the recovery stage 330 can also have a method 100 or a method 102. A recovered alkaline solution 1, that is to say recovered sodium hydroxide solution 312, is obtained from the target fraction 8, which in turn is fed to the extraction stage 311 in the process 300 for re-treatment of the pulp precursor 304. The sodium hydroxide solution 306 used is thus obtained again in a circuit 360 as recovered sodium hydroxide solution 312 and can be used again.

BeispieleExamples

Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Beispiele dargestellt.The invention is illustrated below using several examples.

In allen angeführten Beispielen wurden chromatographische Trennverfahren mit einer oder mehrerer Trennsäulen vom Typ GE Healthcare XK 16/40 verwendet. Als stationäre Phase in den Trennsäulen wurde ein Kationentauscherharz auf Styrol-Divinylbenzol-Copolymer-Basis der Type Finex CS11GC-320NA verwendet.In all the examples given, chromatographic separation processes with one or more separation columns of the type GE Healthcare XK 16/40 were used. A cation exchange resin based on styrene-divinylbenzene copolymer of the Finex CS11GC-320NA type was used as the stationary phase in the separation columns.

Beispiel 1:Example 1:

In Beispiel 1 wurde ein chromatographisches Trennverfahren mit einer einzelnen Trennsäule zur Auftrennung der Ablauge eingesetzt. Als Probe kam eine mit Hemicellulosen verunreinigte Natronlauge aus einem Viskoseverfahren als Ablauge zum Einsatz, aufweisend einen Gehalt an NaOH von 63,1 g/kg und einen Gehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) von 22,8 g/kg. Die Temperatur während des Trennverfahrens in der Trennsäule wurde auf 40 °C gehalten. Als Laufmittel bzw. Lösungsmittel wurde für die Trennungen eine wässrige Natronlauge-Lösung mit einem NaOH-Gehalt von 24,4 g/kg verwendet. Die Flussrate des Laufmittels durch die Trennsäule betrug 10 ml/min. Es wurde 1 ml der Probe als Feedstrom zur mobilen Phase zugegeben und nach einer definierten Zeit im Abstand von jeweils 20 Sekunden die Zusammensetzung der mobilen Phase (Trennprofil) ermittelt. In Fig. 7 ist das Trennprofil 400 in der mobilen Phase in Abhängigkeit der Zeit 410 dargestellt. Dabei zeigen die Kurven 421, 422 den Brechungsindex bzw. die UV-Vis Absorption der mobilen Phase in willkürlichen Einheiten 420 als Funktion der Zeit 410. Die Kurve 421 zeigt dabei die relative Veränderung des Brechungsindex, währen die Kurve 422 die Veränderung der Absorption der mobilen Phase bei einer Wellenlänge von 250 nm zeigt. Sowohl Brechungsindex 412 als auch UV-Vis Absorption 422 zeigen dabei jeweils Maxima 425, 426 zu den Zeitpunkten 411 und 412. Die Kurve 431 zeigt zudem den Gehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) 430 als Funktion der Zeit 410. Aus dem TOC-Gehalt in Kurve 431 wird ersichtlich, dass die gesamte organische Fracht im Maximum 435 im Wesentlichen ausschließlich zeitlich mit dem Maximum 425 in Brechungsindex und Absorption der Kurven 421, 422 zum Zeitpunkt 411 zusammenfällt. Das Maximum 425 entspricht demnach einer hohen Konzentration an Hemicellulosen und anderen organischen Verunreinigungen in der mobilen Phase, während das Maximum 426 einer hohen Konzentration an NaOH in der mobilen Phase entspricht. Das Trennprofil 400 kann daher in zeitlich in zwei Fraktionen 451, 452 getrennt werden, wobei bis zum Trennungszeitpunkt 450 die Restfraktion 451, welche die Hemicellulosen enthält, und ab dem Trennungszeitpunkt 450 die Zielfraktion 452, welche die rückgewonnene Natronlauge enthält, aus der mobilen Phase entnommen werden. Die NaOH-Konzentration in der entnommenen Zielfraktion betrug schließlich 27,5 g/kg, während der TOC-Gehalt bei kleiner gleich 0,1 g/kg lag. Die Restfraktion enthielt schließlich deutlich über 90% der organischen Komponenten, einschließlich β- und γ-Hemicellulosen. Die so rückgewonnene alkalische Lösung (Natronlauge) weist eine hohe Reinheit auf, liegt jedoch in verdünnter Form vor. Nach einem Aufkonzentrierungsschritt kann die Natronlauge wieder als Alkalisierungs- oder Löselauge in dem Viscoseverfahren verwendet werden.In Example 1, a chromatographic separation process with a single separation column was used to separate the waste liquor. A sodium hydroxide solution contaminated with hemicelluloses from a viscose process was used as waste liquor, with a NaOH content of 63.1 g / kg and an organic carbon (TOC) content of 22.8 g / kg. The temperature in the separation column during the separation process was kept at 40 ° C. An aqueous sodium hydroxide solution with an NaOH content of 24.4 g / kg was used as the mobile phase or solvent for the separations. The flow rate of the mobile phase through the separation column was 10 ml / min. 1 ml of the sample was added as a feed stream to the mobile phase and, after a defined time, the composition of the mobile phase (separation profile) was determined every 20 seconds. In Fig. 7 the separation profile 400 is shown in the mobile phase as a function of time 410. The curves 421, 422 show the refractive index or the UV-Vis absorption of the mobile phase in arbitrary units 420 as a function of time 410. The curve 421 shows the relative change in the refractive index, while the curve 422 shows the change in the absorption of the mobile phase at a wavelength of 250 nm. Both the refractive index 412 and the UV-Vis absorption 422 each show maxima 425, 426 at the times 411 and 412. The curve 431 also shows the organic carbon content (TOC) 430 as a function of time 410. From the TOC content in Curve 431 shows that the total organic load in the maximum 435 essentially coincides exclusively in time with the maximum 425 in refractive index and absorption of the curves 421, 422 at the point in time 411. The maximum 425 accordingly corresponds to a high concentration of hemicelluloses and other organic impurities in the mobile phase, while the maximum 426 corresponds to a high concentration of NaOH in the mobile phase. The separation profile 400 can therefore be separated into two fractions 451, 452 in terms of time, with the remaining fraction 451, which contains the hemicelluloses, being removed from the mobile phase up to the separation time 450, and the target fraction 452, which contains the recovered sodium hydroxide solution, from the separation time 450 will. The NaOH concentration in the removed target fraction was finally 27.5 g / kg, while the TOC content was less than or equal to 0.1 g / kg. The remaining fraction finally contained well over 90% of the organic components, including β- and γ-hemicelluloses. The alkaline solution (caustic soda) recovered in this way has a high degree of purity, but is in a dilute form. After a concentration step, the sodium hydroxide solution can be used again as an alkalizing or dissolving solution in the viscose process.

Beispiel 2:Example 2:

Gemäß Beispiel 2 wurde ein SMB-Chromatographieverfahren als Trennverfahren mit einem Trennsystem bestehend aus vier Trennsäulen in Serie zur Auftrennung der Ablauge eingesetzt. Die Ablauge war eine mit Hemicellulosen verunreinigte Natronlauge, mit einem Gehalt an NaOH von 173 g/kg und einem TOC-Gehalt von 12,9 g/kg, welche als Presslauge in einem Viskoseverfahren erhalten wurde. Als Laufmittel wurde eine wässrige Natronlauge-Lösung mit einem NaOH-Gehalt von 15 g/kg eingesetzt. Laufmittel und Feedstrom (Ablauge) wurden kontinuierlich an das Trennsystem zugeführt und in Zielfraktion und Restfraktion aufgetrennt. Auf die Zielfraktion entfielen insgesamt 75 % des Gesamtvolumenstroms, während die Restfraktion mit 25 % entnommen wurde. Die gewonnene Zielfraktion hatte demnach einen NaOH-Gehalt von 98 g/kg und einen TOC-Gehalt von 0,3 g/kg. Die rückgewonnene Natronlauge lag somit in wesentlich höherer Konzentration als in Beispiel 1 vor und kann ohne weitere Aufkonzentrierungsschritte wieder als Alkalisierungs- oder Löselauge im Viscoseverfahren eingesetzt werden.According to Example 2, an SMB chromatography process was used as the separation process with a separation system consisting of four separation columns in series to separate the waste liquor. The waste liquor was a sodium hydroxide solution contaminated with hemicelluloses, with a NaOH content of 173 g / kg and a TOC content of 12.9 g / kg, which was obtained as press liquor in a viscose process. An aqueous sodium hydroxide solution with an NaOH content of 15 g / kg was used as the mobile phase. Mobile phase and feed stream (waste liquor) were continuously fed to the separation system and separated into target fraction and residual fraction. The target fraction accounted for a total of 75% of the total volume flow, while the remaining fraction was taken with 25%. The won target fraction accordingly had an NaOH content of 98 g / kg and a TOC content of 0.3 g / kg. The recovered sodium hydroxide solution was thus present in a significantly higher concentration than in Example 1 and can be used again as an alkalizing or dissolving solution in the viscose process without further concentration steps.

Beispiel 3:Example 3:

In Beispiel 3 wurde äquivalent zu Beispiel 2, ein SMB-Chromatographieverfahren als Trennverfahren mit einem Trennsystem mit vier Trennsäulen verwendet. Es wurde die gleiche Ablauge mit einem Gehalt von 173 g/kg NaOH und einem TOC-Gehalt von 15,1 g/l als Feedstrom zugeführt. Hierbei entfielen auf die Zielfraktion insgesamt 38 % des Gesamtvolumenstroms, während die Restfraktion 62 % ausmachte. Die gewonnene Zielfraktion wies einen NaOH-Gehalt von 180 g/kg und einen TOC-Gehalt von 0,1 g/kg auf.In Example 3, equivalent to Example 2, an SMB chromatography method was used as the separation method with a separation system with four separation columns. The same waste liquor with a content of 173 g / kg NaOH and a TOC content of 15.1 g / l was fed in as a feed stream. The target fraction accounted for 38% of the total volume flow, while the remaining fraction accounted for 62%. The target fraction obtained had an NaOH content of 180 g / kg and a TOC content of 0.1 g / kg.

Beispiel 4:Example 4:

In Beispiel 4 wurde wiederum als chromatographisches Trennverfahren ein SMB-Chromatographieverfahren mit einem Trennsystem bestehend aus vier Trennsäulen verwendet. Als Ablauge wurde eine mit γ-Hemicellulosen verunreinigte Natronlauge mit einem NaOH-Gehalt von 165 g/kg und einem TOC-Gehalt von 5,1 g/kg verwendet. Als Laufmittel wurde entionisiertes Wasser verwendet. Laufmittel und Ablauge als Feedstrom wurden kontinuierlich an die mobile Phase ins Trennsystem zugeführt. Es wurde eine Zielfraktion als 36 %-iger Anteil vom Gesamtvolumenstrom gewonnen (Restfraktion 64 %), deren NaOH-Gehalt 181 g/kg und deren TOC-Gehalt 0,08 g/kg betrug. Die rückgewonnene alkalische Lösung (Natronlauge) konnte ohne weitere Aufbereitungsschritte als Alkalisierungslauge in einer Alkalisierungsstufe im Viskoseverfahren eingesetzt werden.In Example 4, an SMB chromatography process with a separation system consisting of four separation columns was again used as the chromatographic separation process. A sodium hydroxide solution contaminated with γ-hemicelluloses with an NaOH content of 165 g / kg and a TOC content of 5.1 g / kg was used as the waste liquor. Deionized water was used as the mobile phase. Mobile phase and waste liquor as a feed stream were continuously fed to the mobile phase in the separation system. A target fraction was obtained as a 36% share of the total volume flow (residual fraction 64%), the NaOH content of which was 181 g / kg and the TOC content of 0.08 g / kg. The recovered alkaline solution (sodium hydroxide solution) could be used as alkalization solution in an alkalization step in the viscose process without further processing steps.

Beispiel 5:Example 5:

In Beispiel 5 wurde ebenso zur Auftrennung des Feedstroms in Ziel- und Restfraktion ein SMB-Chromatographieverfahren mit einem Trennsystem bestehend aus vier Trennsäulen verwendet. Als Ablauge wurde eine mit Hemicellulosen verunreinigte Extraktionslauge aus einer Kaltalkaliextraktion (Extraktionsstufe) eines sauerstoffgebleichten Hartholzsulfatzellstoffes verwendet, welche einen NaOH-Gehalt von 97 g/kg und einen TOC-Gehalt von 31,4 g/kg enthielt. Als Laufmittel wurde wiederum eine NaOH-Lösung mit 20 g/kg NaOH kontinuierlich an die mobile Phase zugeführt. Die gewonnene Zielfraktion, welche 87 % vom Gesamtvolumenstrom ausmachte (Restfraktion 13 %), hatte dabei einen NaOH-Gehalt von 57 g/kg und einen TOC-Gehalt von 0,7 g/kg. Diese rückgewonnene alkalische Lösung kann nach einem optionalen Aufkonzentrierungsschritt erneut in einem Zellstoffverfahren (etwa als Extraktionslauge) eingesetzt werden.In example 5, an SMB chromatography process with a separation system consisting of four separation columns was also used to separate the feed stream into target and residual fractions. The waste liquor used was an extraction liquor contaminated with hemicelluloses from a cold alkali extraction (extraction stage) of an oxygen-bleached hardwood sulfate pulp, which contained an NaOH content of 97 g / kg and a TOC content of 31.4 g / kg. A NaOH solution with 20 g / kg NaOH was again added continuously to the mobile phase as the mobile phase fed. The target fraction obtained, which made up 87% of the total volume flow (remaining fraction 13%), had an NaOH content of 57 g / kg and a TOC content of 0.7 g / kg. This recovered alkaline solution can, after an optional concentration step, be used again in a pulp process (e.g. as extraction liquor).

Claims (14)

Verfahren zur Rückgewinnung von alkalischer Lösung (1) aus einer mit Hemicellulosen (5) verunreinigten Ablauge (2), bei dem die Ablauge (2) als Feedstrom (6) über ein Trennverfahren (7, 50) in zumindest eine alkalisch angereicherte Zielfraktion (8), und zumindest eine Hemicellulosen (5) aufweisende Restfraktion (9) aufgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennverfahren (7, 50) ein chromatographisches Trennverfahren (7, 50) ist und der Feedstrom (6) darin als Teil einer mobilen Phase (10) durch eine alkalibeständige stationäre Phase (11) geführt wird, um diesen in die Zielfraktion (8) und die Restfraktion (9) aufzutrennen.Process for the recovery of alkaline solution (1) from a waste liquor (2) contaminated with hemicelluloses (5), in which the waste liquor (2) as a feed stream (6) via a separation process (7, 50) into at least one alkaline-enriched target fraction (8 ), and at least one residual fraction (9) containing hemicelluloses (5) is separated, characterized in that the separation process (7, 50) is a chromatographic separation process (7, 50) and the feed stream (6) therein as part of a mobile phase ( 10) is passed through an alkali-resistant stationary phase (11) in order to separate it into the target fraction (8) and the remaining fraction (9). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die alkalibeständige stationäre Phase (11) ein lonentauscherharz (15), insbesondere ein Kationentauscherharz (15), aufweist.Method according to Claim 1, characterized in that the alkali-resistant stationary phase (11) has an ion exchange resin (15), in particular a cation exchange resin (15). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kationentauscherharz (15) ausgewählt ist aus der Gruppe enthaltend sulfonierte Polystyrol-Divinylbenzol-Harze.Method according to Claim 2, characterized in that the cation exchange resin (15) is selected from the group comprising sulfonated polystyrene-divinylbenzene resins. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein flüssiges Lösungsmittel (13) als Laufmittel (14) an die mobile Phase (10) zugeführt wird, in welchem die mit Hemicellulosen (5) verunreinigte Ablauge (2) zumindest teilweise lösbar ist.Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a liquid solvent (13) is fed to the mobile phase (10) as a mobile phase (14) in which the waste liquor (2) contaminated with hemicelluloses (5) is at least partially soluble is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem chromatographischen Trennverfahren (50), insbesondere in dem SMB-Chromatographieverfahren (50), die mobile Phase (10) durch ein Trennsystem (51) mit mehreren seriell miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen (52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8) geführt wird, wobei das Trennsystem (51) insbesondere einen geschlossenen Kreislauf bildet und wobei insbesondere die mobile Phase (10) zumindest teilweise mehrmals in dem Trennsystem (51) zirkuliert.Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that in the chromatographic separation process (50), in particular in the SMB chromatography process (50), the mobile phase (10) is passed through a separation system (51) with several separation columns ( 52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8), the separation system (51) in particular forming a closed circuit and in particular the mobile phase (10) circulating at least partially several times in the separation system (51). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufmittel (14) bzw. der Feedstrom (6) jeweils an unterschiedlichen Positionen, insbesondere an Knotenpunkten (53.1, 53.2, 53.3, 53.4, 53.5, 53.6, 53.7, 53.8), zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen (52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8) in das Trennsystem (50) zugeführt werden und die Zielfraktion (8) bzw. die Restfraktion (9) jeweils an unterschiedlichen Positionen zwischen zwei miteinander strömungsverbundenen Trennsäulen (52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8) aus dem Trennsystem (50) ausgeschleust werden.Method according to claim 5, characterized in that the eluent (14) or the feed stream (6) each at different positions, in particular at nodes (53.1, 53.2, 53.3, 53.4, 53.5, 53.6, 53.7, 53.8), between two flow-connected separation columns (52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8) are fed into the separation system (50) and the target fraction (8) or the remaining fraction (9) each at different positions between two flow-connected separation columns ( 52.1, 52.2, 52.3, 52.4, 52.5, 52.6, 52.7, 52.8) are discharged from the separation system (50). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Feedstrom (6) vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren (50) über eine Nanofiltration (70) geführt wird, worin dieser in ein alkalisches Permeat (72) und in ein mit Hemicellulosen (5) angereichertes Retentat (73) aufgetrennt wird, wobei das Permeat (72) oder das Retentat (73) als Feedstrom (6) der mobilen Phase (10) des chromatographischen Trennverfahrens (50) zugeführt wird.Process according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the feed stream (6), before being fed to the chromatographic separation process (50), is passed through a nanofiltration (70), in which it is converted into an alkaline permeate (72) and one with hemicelluloses (5) enriched retentate (73) is separated, the permeate (72) or the retentate (73) being fed as feed stream (6) to the mobile phase (10) of the chromatographic separation process (50). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Feedstrom (6) vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren (50) über eine Vorfiltration (80) geführt wird um ungewünschte Partikel (84) und/oder Verunreinigungen (84) zu entfernen.Process according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the feed stream (6) is passed through a prefiltration (80) before being fed to the chromatographic separation process (50) in order to remove unwanted particles (84) and / or impurities (84) . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor dessen Zuführen zum chromatographischen Trennverfahren (50) das Lösungsmittel (13) über eine Entgasungseinrichtung (90) geführt wird um Gaskomponenten (93) aus dem flüssigen Lösungsmittel (13) zu entfernen.Process according to one of Claims 1 to 8, characterized in that before it is fed to the chromatographic separation process (50), the solvent (13) is passed through a degassing device (90) in order to remove gas components (93) from the liquid solvent (13). Verfahren, bei dem ein Cellulose aufweisender Ausgangsstoff (203, 303) in einem ersten Schritt (210) mit einer wässrigen alkalischen Behandlungslösung (205, 305) behandelt wird und in einem weiteren Schritt (220) eine mit Hemicellulosen (5) verunreinigte Ablauge (2) aus dem mit der Behandlungslösung (205, 305) behandelten Ausgangsstoff (207, 307) erhalten wird, wobei die Ablauge (2) als Feedstrom (6) einem Verfahren (100, 101, 102) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zugeführt wird und dabei eine rückgewonnene alkalische Lösung (1) aus der Zielfraktion (8) erhalten wird.Method in which a cellulose-containing starting material (203, 303) is treated in a first step (210) with an aqueous alkaline treatment solution (205, 305) and in a further step (220) a waste liquor (2) contaminated with hemicelluloses (5) is treated ) is obtained from the starting material (207, 307) treated with the treatment solution (205, 305), the waste liquor (2) being fed as a feed stream (6) to a method (100, 101, 102) according to one of claims 1 to 9 and thereby a recovered alkaline solution (1) is obtained from the target fraction (8). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) ein Verfahren zur Herstellung regenerierter cellulosischer Formkörper (201) ist, wobei der Cellulose aufweisende Ausgangsstoff (203) ein Zellstoff (204), insbesondere ein Chemiezellstoff (204), ist.Method according to claim 10, characterized in that the method (200) is a method for producing regenerated cellulosic molded bodies (201), wherein the cellulose-containing starting material (203) is a cellulose (204), in particular a chemical cellulose (204). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (200) ein Viskose- oder Modalverfahren ist, und dass die Behandlung (210) eine Alkalisierung (211) des Ausgangsstoffs (203) zum Erhalten von Alkalicellulose (208) umfasst, wobei die Behandlungslösung (205) Natronlauge (206) aufweist.Process according to claim 11, characterized in that the process (200) is a viscose or modal process, and that the treatment (210) comprises an alkalization (211) of the starting material (203) to obtain alkali cellulose (208), the treatment solution (205) sodium hydroxide solution (206). Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren (300) ein Verfahren zur Herstellung eines Zellstoffes (301), insbesondere eines Chemiezellstoffes (302), ist, und dass die Behandlung (310) ein chemisches Entfernen (311) von Hemicellulosen (5) ist, wobei die Behandlungslösung (305) eine Extraktionslauge (306) aufweist.The method according to claim 10, characterized in that the method (300) is a method for producing a cellulose (301), in particular a chemical cellulose (302), and that the treatment (310) is a chemical removal (311) of hemicelluloses (5 ), wherein the treatment solution (305) comprises an extraction liquor (306). Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die rückgewonnene alkalische Lösung (1) zur weiteren Behandlung (210, 310) des Ausgangsstoffs (203, 303) verwendet wird.Method according to one of Claims 10 to 14, characterized in that the recovered alkaline solution (1) is used for further treatment (210, 310) of the starting material (203, 303).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112456682B (en) * 2020-11-25 2023-05-30 赛得利(九江)纤维有限公司 Process for recycling viscose in viscose wastewater
CN113135965A (en) * 2021-05-25 2021-07-20 浙江华康药业股份有限公司 System and method for producing crystalline xylose by using xylose mother liquor

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404063A (en) * 1964-12-28 1968-10-01 Owens Illinois Inc By-product recovery from kraft black liquor
EP0140226A2 (en) * 1983-10-31 1985-05-08 Organocell Gesellschaft für Zellstoff- und Umwelttechnik mbH Method of obtaining lignin from alcaline lignin solutions
WO1995029002A1 (en) * 1994-04-21 1995-11-02 Xyrofin Oy Method for fractionating a solution
WO2000034568A1 (en) * 1998-12-08 2000-06-15 Rhodia Acetow Gmbh Method of obtaining alpha dissolving pulp from chips
US20050203291A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 Rayonier Products And Financial Services Company Process for manufacturing high purity xylose
WO2010046532A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Danisco A/S Process of producing xylose and dissolving pulp
WO2011123948A1 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Environment Process for refining chemicals from pulp and paper mill wastewaters
CN103349908A (en) 2013-07-24 2013-10-16 宜宾海丝特纤维有限责任公司 Method for squeezing alkali liquid in diffusion dialysis recycling viscose manufacture
WO2013164234A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Annikki Gmbh Method for producing pulp having low lignin content from lignocellulosic material

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3404063A (en) * 1964-12-28 1968-10-01 Owens Illinois Inc By-product recovery from kraft black liquor
EP0140226A2 (en) * 1983-10-31 1985-05-08 Organocell Gesellschaft für Zellstoff- und Umwelttechnik mbH Method of obtaining lignin from alcaline lignin solutions
WO1995029002A1 (en) * 1994-04-21 1995-11-02 Xyrofin Oy Method for fractionating a solution
WO2000034568A1 (en) * 1998-12-08 2000-06-15 Rhodia Acetow Gmbh Method of obtaining alpha dissolving pulp from chips
US20050203291A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 Rayonier Products And Financial Services Company Process for manufacturing high purity xylose
WO2010046532A1 (en) * 2008-10-21 2010-04-29 Danisco A/S Process of producing xylose and dissolving pulp
WO2011123948A1 (en) * 2010-04-07 2011-10-13 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of Environment Process for refining chemicals from pulp and paper mill wastewaters
WO2013164234A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Annikki Gmbh Method for producing pulp having low lignin content from lignocellulosic material
CN103349908A (en) 2013-07-24 2013-10-16 宜宾海丝特纤维有限责任公司 Method for squeezing alkali liquid in diffusion dialysis recycling viscose manufacture

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