СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ХИМИКАТОВ СУЛЬФАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Советский патент 1981 года по МПК D21C11/06 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и касается регенерации химикатов из дымовых газов от сжигания черного щелока в содорегенерационном котлоагрегате (СРКА), По технологии производства сульфатной целлюлозы черный щелок отделяют от сваренной целлюлозной масса в процессе многоступенчатой промывки целлюлозы, подвергают упариванию (в некоторых случаях с предварительной фильтрацией от волокна и окислением ие.пока) , затем вводят сульфат натрия для восполнения потерь химикатов и сжигают. В СРКА органическая часть сухого вещества черного щелока сгора ет до простейших продуктов (двуокиси углерода и воды), а минеральная част образует плав, который растворяют сл бым щелоком и уже в виде зеленого ще лока направляют на каустизацию. Дымовые газы, образующиеся в процессе сжигания черного щелока, уносят с со бой из топки СРКА часть химикатов в виде минеральных солей и газообразных соединений серы 1. Известен способ регенерации химикатов сульфатного производства целлю лозы, согласно которому минеральные соли в виде пылевых частиц отделяют от дымовых газов, преимущественно в электрофильтрах или пылеулавливающей аппаратуре другого типа, а оставшиеся газообразные соединения серы, такие как двуокись серы,сероводород,метиЛ меркаптан абсорбируют нейтральными или щелочннми поглотительными растворами, что приводит к понижению кислотности растворов. ,Цля поддержания значений рН поглотительного раствора на необходимом уровне в качестве подщелачивающих реагентов используют каустическую соду, белый щелок, зеленый щелок, активизированный щелочью карбонат или сульфид. Избыток поглотительного раствора вместе с-уловленными химикатами направляют в один из щелоковых потоков сульфатного производства, тем самым пополняя потери химикатов в основном технологическом .цикле 2. Однако при наличии сульфида в поглотительном pactBOpe во время обработки дымовых газов происходит их вторичное загрязнение в результате десорбции сероводорода, так как двуокись углерода вступает с сульфидом в

химическую реакцию согласно уравнению

NajS + COgi + H.jO

Наиболее близким к предлагаемому является cnocfob регенерации химикатов из дымовых газов от сжигания черного щелока, согласно которому двуокись серы абсорбируют из предварительно очищенных от пылевых частиц дымовых газов- СРКА с образованием подскрубберной жидкости, имеющей рН 4-6. Подскрубберную жилкос ть подщелачивают белым щелоком при его концентрации 70-120 г/л в ед. NajO до рН 6-7 в течение 2-30 мин, включая выдерживание полученного в результате подщелачивания поглотительного раствора. Лосле этого поглотительный раствор используют для абсорбции соединений серы из дымовых газов СРКА. Десорбцию сероводорода из поглотительного раствора при контакте с дымовыми газами, а следовательно, и дoпoл п тельные потери химикатов сокращаитт путем перевода сульфида, поступаю-цего с белым щелоком при под;целачинании в другие устойчивые нелетучие соединения серы за счет взаимодейс- вия егс с сульфитом подскрубберноЯ жидкости 3 .

Однако недостатком известного способа является низкая степень регенерации химикатов из-за частичной десорбции сероводорода. Поэтому для повьдиения степени регенерации необходим контроль за условиями проведения процесса и требуется значительная выдержка поглотительного раствора,.полу чаемого при подщелачивании подскрубберной жидкости, что влечет за собой установку дополнительного оборудования и увеличение производственных площадей.

Цель изобретения - повьпление степени регенерации и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем что в способе, включающем абсорбцию двуокиси серы из предварительно очите;1ных от пылевых частиц дглмовых газ-ов содорегенерационного котлоагрегата с образованием подскрубберной жидкости, имеющей рН 4-6, подщелачивание подскрубберной жидкости белым щелоком и последующую абсорбцию соединений серы поглотительным раствором, полученным в оезультате подщелачивания, подщелачивание подскрубберной жидкости проводят при концентрации белого ыелока 15-30 г/л в ед. в течение 10-50 с, включая выдержку.

При этом подщелачивание осуществляют до рН 6,2-8,0.

Как показали исследования, взаимодействие между сульфидом слабого белого ш.елока и сульфидом подскрубберной жидкости в области рН 6,2-8,0 происходит в течение нескольких секунд. Причем компонентный состав образующего в результате подщелачивания поглотительного раствора не меняется при часовом выдерживании, что указывает на постоянство реакционной способности поглотительного раствора

Так-им образом, при реализации предлагаемого способа регенерации химикатов за счет создания благоприятных условий для быстрого превращения сульфида белого щелока устраняется влияние временного фактора при подщелачивании, что обеспечивает большую надежность процесса. Кроме того, сокращение десорбции сероводорода из поглотительного раствора уменьшает количество загрязнений, поступающих в атмосферу.

Предлагаемый способ регенеоации химикатов осуществляют следующим образом.

.Дымовые газы от сжигания черного щелока после предварительной очистки от пылевых частиц в электрофильтрах или пылеулавливающей аппаратуре другого типа обрабатывают щелочным раствором в скруббере. В результате многократной циркуляции щелочного раствора и абсорбции им кислых газообразных соединений, в том,числе двукиси серы, значения рН раствора посTeneiUfo снижаются. .Для подтелачивани подскрубберной жидкости и поддержания значений рН поглотительного раствора в пределах 6,2-8,0 в подскрубберную жидкость перед насосом вводят белый 1.елок при его концентрации 15-30 г/л в ед/ NajO . После насоса большую часть поглотительного раствора подают в скруббер на орошение для абсорбции соединений серы из дымовых газов. Избыточный.поглотительный раствор, объем которого зависит от расхода подщелачивающего слабого белого шелока, поступает в щелоковый поток основного производства.

Ниже приводятся примеры конкретного выполнения предлагаемого способа регенерации.

В примере 1 иллюстрируется осуществление способа в производственны условиях.

В примере 2.показаны результаты моделирования процесса подготовки поглотительного раствора в лаборатории, т.е. условий, благоприятных для перехода сульфида в другие устойчивые соединения серы по известному и предлагаемому способах.

Пример 1. Дымовые газы в объеме 147x10 , полученные от сжигания черного щелока сульфатного производства в СРКА, подают в электрофильтр, а затем в полый скруббер фирмы КМВ, где тепло передается поглотительному раствору и газы одновременно очгчшаются от двуокиси серы и сероводорода. Состав д.ымовых газов

перед скруббером: двуокись серы О,08-0,75 г/нормальный м сухого газа , сероводород 0,0-0,08 г/нормальный м сухого газа, двуокись углерода 8,О-10, 2 об. %, кислород 9,514 об. % и пылевые частицы. Расход поглотительного раствора, значения рН которого изменяются в пределах 6,5-7,9, составляет 500-600 . Количество подщелачивающего слабого щелока при его концентрации 20,325,4 г/л в ед. Na,O колеблется от 1,8 до 2,0 м /ч..

в табл. 1 привецены результаты анализов поглотительного раствора, подскрубберной жидкости и белого щелока, которые свидетельствуют об отсутствии сульфида натрия в погло, тительном растворе после подщелачивакия.

Дымовые газы на выходе из скрубгра содержат: двуокись серы 0,0-0,00 г/нормальный М- сухого газа, серово дород 0,0-0,003 г/нормальный м с;ухого газа, а также двуокись углерод и кислород.

Таблица

Таким образом, эффективность очистки дымовых газов в скруббере составляет 99,0-100 % для двуокиси серы, при этом вторичного загрязнения дымовых газов сероводородом после контак- с та с поглотительным раствором не наблюдается.

Пример 2. В лаборатории получают растворы, имитирующие белый щелок и подскрубберную жидкость, приготовленные на основе крепкого белого щелока (по известному способу) и сла- бого белого щелока (по пpeдлaгaeмo y способу) .

Подскрубберную жидкость готовят 45 насыщением щелочи соответствующей

10,85

10,85

10,80

10,80

концентрации двуокисью серы,как основного кислого компонента, определяющего кислотность среды. Белые щелока содержат едкиЯ натр и сульфид натрия и соответствуют показателям производственних щелоков. Приготовленные таким образом подскрубберную жидкость и белый щелок смешивают в реакторе. Реакционную смесь, подобную поглотительному раствору, анализируют на содержанке сульЛила натрия, так как от этого компонента зависит интенсивность десорбции сероводорода, что определяет величину потерь химикатов. В табл. 2 представлен результаты анализа растворов, полученных по извес тнрму и предлагаемому способу.

Таблица 2

15,02

0,012 0,010 15,02 0,7Г) 20, 3 0,70 20,3