Способ обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы Советский патент 1982 года по МПК D21C11/06 

Изобретение относится к способам обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной це.плюлозы и может быть использовано на предприятиях целлюлозной бумажной промышленности для выделения и последующей утилизации в цикле производства сероводорода и двуокиси серы, присутствующих в дымовых газах содорегенерационных котлоагрератов (СРКА).

Известен способ обработки дымовых газов путем орошения содержащих SOj газовых выбросов, полученных от сжигания отработанного варочнрго щелока целлюлозного производства, с использованием в качестве орошающей жидкости нейтрального раствора натриевых соединений.

При этом для подщелачивания циркулирующей жидкости и поддержания рН в пределах 6-7 используются такие щелочные растворы, как зеленый и беЛый щелока 1 .

Недостатком данного способа является трудность поддержания рН в пределах 6-7 при одноступенчатом орршении.Наиболее близким к изобретению является способ обработки дымовых газо

процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы путем ступенчатого орошения газов с циркулирукицей промывочной жидкостью на основе натриевых соединений под давлением и подщелачиванием циркулирукадей жидкости перед каждой ступенью орошения и отбором жидкости после JQ каждой ступени орсяиения.

Согласно этому способу подщелачивающий реагент вводят в систему циркуляции второй ступени орошения с тем, чтобы орсяиакнцая жидкость этой ступени имела , так как при та15ких условиях возможно осуществить доулавливание двуокиси серы. Орошающая жидкость в системе циркуляции первой ступени прокывки имеет , что обеспечивает степень улавливания

20 сероводорода до 80% и частичное улавливание двусзкиси серы, причем в систему циркуляции этой системы поступает избыток циркулирующегоiраствора со второй ступени 2 .

25

Недостатком известного способа является относительно низкая степень извлечения сероводорода.

Известный способ обработки не позволяет полностью использовать окись серы для последующей абсорбции сероводорода (последний абсорбируетс сульфит-бисульфитным раствором, обра зукхцимся в результате поглощения двуокиси серы слабощелочным раствором), так как одновременно по времени при промывке на первой ступени идет образование сульфит-бисульфитного раствора и поглощение сероводорода, что является причиной того,что часть этого сульфит-бисульфитного раствора, образовавшегося на первой ступени промывки не успевает провзаимодействовать с сероводородом до Репарации орошающего раствора. Проведение второй (последней) сту пени орошения мелкими каплями приводит к увеличению брьазгоуноса, а следовательно, к потере химикатов. Нестабильность работы СРКА приводит к изменению расхода дымовых газов, концентраций в них сероводорода и двуокиси серы, а также к изменению соотношения между концентрациями сероводорода и двуокиси серы, что усугубляет недостатки. Кроме того, режим орошения полого скруббера соответствует низкотурбулентному режиму движения двухфазной среды газ - жидкость, что также является причиной относительно низко степени извлечения сероводорода. Целью изобретения является повышение степени извлечения сероводород Поставленная цель достигается тем что согласно способу обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы путем ступенчатого оро шения газов циркулирующей промывочной жидкостью на основе натриевых соединений под давлением с подщелачиванием циркулирующей жидкости пере каждой ступенью орошения и отбором жидкости после каждой ступени орошения, орошение проводят в три ступени причем подщелачивание перед первой ступенью орошения осуществляют белым сульфатным щелоком концентрацией 1530 г/л в ед. NajO, и первую ступень орошения проводят при рН 7,0-8,0, подщелачивание перед второй ступенью орошения осуществляют жидкостью,отоб ранной после первой ступени; и орошение на этой ступени проводят при рН 6,5-7,5, а подщелачивание перед ступенью и орошение на этой ступени осуществляют раствором каус тической соды концентрацией 0,110,0 г/л в ед. Na.0. Давление циркулирующей жидкости первой ступени равно 600-1000 кПа и на второй,400-600 кПа. Орошение .дымовых газов проводят в трех последовательно установленны струйных газопромывателях. Исследования показали, что на пер вых двух ступенях орошения достигае степень очистки дымовых газов СР от двуокнси серы более 98%, от сероводорода 83%, а с учетом доочистки на третьей ступени 96%. Таким образом, согласно предлагаемому способу обработки дымовых газов повышение степени извлечения сероводорода обеспечивается за счет более полного использования двуокиси серы, содержащейся в дымовых газах СРКА в результате ее интенсивного поглощения на первой ступени промывки, что обеспечивается применением орошагацего раствора ,0-8,0, снижением брызгоуноса, в результате последовательного распыла орошающей жидкости вначале под высоким, а затем при низком давлении, вследствие чего мелкие капли жидкости первой ступени промывки осаждаются в результате соударения на крупных каплях второй ступени промывки, что является причиной более эффективной сепарации последних. Кроме того, предлагаемый способ предусматривает проведение поглощения сероводорода орошающей жидкостью из газового потока в режиме двухфазной турбулентности, что также способствует повышению степени извлечения этого компонента. Давление циркулирующей жидкости на первой и второй ступенях выбрано с учетом того, что при давлении жидкости перед форсунками меньше 400 кПа в струйных газопромывателях не получит удовлетворительного дисперсирования жидкости, а обеспечить давление орошающей жидкости вьпие 1000 кПа трудно. Кроме того, при нестабильной работе СРКА большое значение приобретает то, что подавая слабый щелок в первую ступень, можно более оперативно реагировать, на изменения содержания сернистых компонентов в дымовых газах, а на второй ступени в таком случае легче поддерживать постоянный режим промывки, что способствует повышению степени извлечения сероводорода. На чертеже представлена схема для осуществления способа. Дымовые газы после содорегенерационного ко.тла и предварительной очистки от пылевых частиц в электрофильтрах подают на обработку в установку мокрой очистки газов, состоящую из трех последовательно размещенных струйных газопромывателей. Трубу-смеситель 1 ст;руйного газопромывателя первой ступени промлвки орошают циркулирующей жидкостью, которую подпитывают слабым белым щелоком в количестве, позволяющем поддерживать рН раствора в интервале 7-8. Газожидкостную смесь разделяют в жалюзийном каплеуловителе 2. Отсепарированную жидкость собирают в баке-сборнике 3, откуда насосом 4 вновь подают в оросительное устройство. Избыток орошающего раствора подают в баксборник 5 второй ступени орошения. Слабый белый щелок на подпитку для поддерживания величины рН раствора подёиот непосредственно в линию цирркуляции. .

Дымовые газы после каплеуловителя первой ступени обработки подают в трубу-смеситель б струйного газопромывателя второй ступени обработки, которую орошают циркулирующей жидкостью, имеющей ,5-7,5, собираняцейся после сепарации в жалюзийн х каплеуловителе 7 и в баке-сборнике 5. Избыток орошающего раствора насосом 8 направляю в один из щелоковых. потоков сульфатного производства.

Дымовые газы каплеуловителя второй ступени обработки подают в трубу-смеситель 9 струйного газопромывателя третьей ступени обработки, которую орошают раствором каустической соды концентрацией 0,1-10 г/л в ед. N02,0, собирающимся после сепарации в жалюзийном каплеуловителе 10 в; баке-сборнике 11,

Избыток циркулирующего растврра сливают в бак-растворитель плава СРКА. Свежий раствор подают в линию циркуляции орошающей жидкости перед насосом 12.

Пример 1. Дымовые газы в объеме 378000 нм влажного газа в ч, образующиеся при сжигании черног о щелока сульфатного производства в СРКА1400, подают после очистки от пылевых частиц в электрофильтре в двухступенчатый струйный газопромыватель, предназначенный для улавливания двуокиси серы и сероводорода. Состав дымовых газов, поступающих на очистку в газопрокыватель: двуокись серы 0,77 г/нм сухого газа, сероводорода О,.10 г/нм сухого газа, углекислого газа 16,8%, кислорода 4,0%.

В табл.1 приведены результаты испытаний прокышленной двухступенчатой установки по очистке дымовых газов СРКА.

-у Таблица 1

Из таблицы 1 видно, что при двухступенчатом орошении и выбранных режимах орошения суммарная ступень очистки от сероводорода 83-85%, что JJQ выше на 3-5%, чем в существующих способах. Пример2. В лабораторных условиях газы с составом, соответствующим составу дымовых газор- после двухступенчатой обработки ( 0,017 г/нм сухого газа, 50 0,0085 г/нм сухого газа СОд-16%, 0,2-4%, N - 20%) орошались в струй-.. ной газопромывателе раствором каустической соды концентрацией 0,1-10 г/л в ед. N а /2 О . В табл.2 представлены результаты испытания струйного газопромывателя в лабораторных условиях 65 Таблица 2 Концентрация NaOH Степень извлечев орошающей жидко ния Hj.S из газов Из табл..2 видно,что оптимальной концентрацией NaOH для извлечения из газов после двухступенчатого орошения является 0,1-10 г/л NaOH в