СПОСОБ ПОДГОТОВКИ К СЖИГАНИЮ ВРЕДНЫХ ВЫБРОСОВ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Российский патент 1996 года по МПК D21C11/00 

Изобретение относится к области производства целлюлозы, а именно к области обезвреживания его парогазовых выбросов.

Целлюлозу варят сульфитным, натронным или сульфатным методами преимущественно в котлах периодического действия. В процессе варки и выгрузки целлюлозы из котлов производят сдувки инертных газов и паров. Из сдувок конденсируют пары воды, очищают от диоксида серы /в производстве сульфитным методом/, остальное выбрасывают в атмосферу. С инертными газами в атмосферу попадают вредные вещества. При сульфитной варке атмосфера загрязняется парами летучих органических веществ: метанола, цимола, фурфурола, ацетона, муравьиной кислоты и т.п. /1, с.392 416/. В процессе выпарки отработанных щелоков в атмосферу, кроме перечисленных веществ, поступают формальдегид, фенолы и т.п.

При сульфатном способе варки атмосфера загрязняется к тому же дурнопахнущими сероводородом, метилмеркаптаном, диметилсульфидом и т.п. /2, с. 548/.

В литературе имеются упоминания о возможности сжигания дурнопахнуших газов в котлоагрегатах регенерационных установок целлюлозных производств /2, с. 550/, однако практически этот способ сжигания не нашел применения, потому что в результате неравномерности и периодичности сдувок из варочных котлов в топках котлоагрегатов образуются взрывоопасные смеси.

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение взрывобезопасности процесса сжигания вредных выбросов или обеспечение взрывобезопасности при любых неравномерностях сдувок. Взрывобезопасность открывает возможность сжигания вредных выбросов в котлоагрегате регенерационной установки производства целлюлозы.

Технический результат достигается тем, что неравномерные и периодические вредные выбросы направляют в газгольдер, откуда их подают не в топку, а в поток воздуха, поступающего в котлоагрегат. При этом расход из газгольдера известным способом регулируют так, чтобы в образующейся газовоздушной смеси не достигался бы нижний предел взрываемости. Последующие смешивания газовоздушной смеси с воздухом, предназначенным для сжигания упаренных щелоков в котлоагрегате, окончательно гарантируют невозможность образования взрывоопасной смеси в топке.

Заявляемое изобретение дает дополнительный технический результат, если в производстве сульфитной целлюлозы отключают последние ступени очистки от диоксида серы сдувок варочных котлов. При этом снижается количество цимола, поступающего с варочной кислотой и оказывающего отрицательное влияние на процесс варки целлюлозы, и сокращаются затраты на очистку.

Дополнительным техническим результатом является также использование тепла, выделяющегося при сгорании вредных выбросов.

На чертеже изображена схема сбора вредных выбросов и подачи их на сжигание, на которой:
1 сборный коллектор,
2 газгольдер,
3 шибер для регулирования расхода газа,
4 котлоагрегат регенерационной установки,
А потоки вредных выбросов, Б воздух.

Пример 1. В сборный коллектор 1 и далее в газгольдер 2 периодическими сдувками из цеха варки целлюлозы сульфитным методом мощностью 12,5 т/ч целлюлозы и с установки выпарки щелоков суммарно /без учета паров воды/ поступают 450 м³/ч газов и паров, в т.ч. 150 м³/ч азота и диоксида углерода, 25 м³/ч диоксида серы и 275 м³/ч /700 кг/ч/ паров летучих органических веществ: метанола, фурфурола, цимола, ацетона, фенолов, формальдегида, муравьиной кислоты и т. п. Парогазовую смесь из газгольдера 2 постоянным расходом 450 м³/ч /расход устанавливают и регулируют шибером 3/ направляют в поток 9000 м³/ч воздуха, который предварительно был использован для отдувки летучих веществ, например, из кислого конденсата установки выпарки щелоков или из сточных вод. Концентрация горючих веществ в газовоздушном потоке не превышает 3% об. что значительно ниже нижнего предела взрываемости, чем и обеспечивается взрывобезопасность газовоздушной смеси. Эту смесь подают в котлоагрегат 4.

В котлоагрегате 4 сжигают 9200 кг/ч органических веществ /8500 кг/ч сухих веществ в виде упаренного щелока и 700 кг/ч летучей органики из газгольдера 2/. Потребность воздуха для сжигания с учетом коэффициента избытка 1,03 составляет 42000 м³/ч, поэтому в котлоагрегат 4 дополнительно направляют 33000 м³/ч воздуха. Газовоздушный поток смешивают с этим дополнительным воздухом и затем направляют на сжигание упаренного щелока.

Пример 2. В сборный коллектор 1 и далее в газгольдер 2 периодически сдувками из цеха сульфатной варки целлюлозы мощностью 12 т/ч и с установки выпарки щелоков суммарно /без учета паров воды/ поступают 330 м³/ч газов и паров, в т.ч. 150 м³/ч азота и диоксида углерода, 5 м³/ч cероводорода, 175 м³/ч паров летучих органических и сероорганических веществ, скипидара, метанола, метилмеркаптана, диметилсульфида и т.п.

Парогазовую смесь из газгольдера 2 постоянным расходом 330 м³/ч /расход устанавливается и регулируется шибером 3/ направляют в поток 9000 м³/ч воздуха с установок окисления щелока и отдувки дурнопахнущих веществ. Концентрация горючих веществ в воздухе составляет 2% об. что в 2-3 раза ниже нижнего предела взрываемости. Тем самым обеспечивается взрывобезопасность смеси.

Эту смесь направляют в содорегенерационный котлоагрегат 4 /CРК/. В СРК сжигают 11160 кг/ч органических и сероорганических веществ /10800 кг/ч в составе упаренных щелоков и 360 кг/ч в парогазовых сдувках/. Потребность воздуха для сжигания при коэффициенте избытка 1,2 составляет 60000 м³/ч, поэтому в СРК дополнительно подают 51000 м³/ч воздуха, предварительно смешав его с 9330 м³/ч газовоздушной смеси. Полученную смесь направляют на сжигание упаренного щелока.

Использование: подготовка к сжиганию вредных выбросов производства целлюлозы. Сущность изобретения: вредные выбросы из газгольдера направляют в воздушный поток, подаваемый на сжигание, при этом количество их регулируют таким образом, чтобы концентрация взрывоопасных компонентов вредных выбросов в образовавшейся газовоздушной смеси не превышала нижнего предела взрываемости. 1 ил.

Способ подготовки к сжиганию вредных выбросов производства целлюлозы путем сбора их в газгольдер и последующей подачи на сжигание, отличающийся тем, что, с целью повышения взрывобезопасности, вредные выбросы из газгольдера направляют в воздушный поток, подаваемый на сжигание, при этом количество их регулируют таким образом, чтобы концентрация взрывоопасных компонентов вредных выбросов в образовавшейся газовоздушной смеси не превышала нижнего предела взрываемости.