Способ регенерации отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства Советский патент 1983 года по МПК D21C11/08 

(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННОГО ЩЕЛОКА СУЛЬФАТ-ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА

1

Изобретение может быть исполь1зовано в целлюлозно-бумажной проМЕЯИленностр при сульфатном способе получения целлюлозы.

Известен способ регенерации отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства, включающий отбор отработанного черного щелока в процессе многоступенчатой противоточной промывки целлюлозы путем вытеснения органических и .«1Неральных компонентов и повышения их концентрации в черном щелоке от ступени к ступени.

Отделенный от целлюлозы черный шелок после освобождёни я от содержащегося в нем мыла и мелкого волокна и в некоторых случаях после окисления концентрируют путем упаривания в многоступенчатых выпа1Й1ЫХ станциях. Концентрированный черный щеЛ01К сжигают в.. содорегёнерационном котлоагрегате, где органическая часть сгорает, а минеральная часть щелока плавится и вытекает из топки агрегата в бак-растворитель, где при контакте со слабым белым щелоком образует зеленый щелок. Зеленый щелок далее подвергают каустизации (И уже в виде белого щелока его на-

правляют йа варку. Таким образом, химикаты, затрачиваемые на варку, вследствие регенерации циркулируют в замкнутом цикле. В процессе производства часть химикатов теряется в виде соединений натрия и серы.

Основная доля потерь химикатов приходится на потери с npoi-ытой целлюлозой и газовыми выбросами содо10регенерационного котлоагрегата.

Для восполнения потерь химикатов в производственный.цикл обычно вводят свежие химикаты, в основном сульфат натрия. Его вводят в кон15центрированный черный щелок перед ежи га ни ем. Иногда используют другие содопродукты: кальцинированную и каустическую соду. Часть потерь- восполняют за счет отходов от разложений

20 сульфатного лыла (в виде сульфата натрия) tl

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ре25генерации отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства, включающий отбор щелока в процессе многоступенчатой противоточной промывки целлюлозы, упаривание и сжи30 концентрированного черного

елока, улавливание пылевого уноса и кислых гЕзообразнЬ1х соединений елочным раствором, растворение поученного после сжигания плава с бразованием зеленого щелока и его кау.стизацшо.

После контакта с дымовыми газами астворы щелочи с повышенным содержаием сульфата натрия поступают в отоки белого и зеленого щелока и алее на варку 2J.

Однако известный способ характеизуется недостаточно высокой стеенью регенерации химикатов.

Целью изобретения является повыение степени регенерации химикаов .

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации отработанного щелока,сульфат-целлюлозного производства, включающему отбор щелока в процессе многоступенчатой противоточной промывки целлюлозы, упаривание, сжигание концентрированного черного щелока, улавливание пклеаого уноса и кислых газообразных сое,п1инений щелочным раствором, растворение полученного плава с образованием.:зеленогог щелока и его каустизациюр в качестве щелочного раствора дляулавливания пылевого уноса и кислых газообразных соединений используют фильтр.ат от промывки целлюлозы с содержанием сухих веществ 10-16 г/л и рН 7-10,5.

Способ регенерации отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства осуществляют следующим образом.

Отработанный черный щелок отделяют от целлюлозы путем многоступенчатой противоточной промывки с подачей пpo гывнoй жидкости на последнюю ступень.

Затем проводят упаривание отобранного щелока путем выпаривания его в многокорпусных выпарных батареях и сжигание полученного концентрированного щелока в содорегенерационном котлоагрегате.

Для предотвращения потерь ценных химикатов в атмосферу и ее загрязнения дымовые газы содорегенераци- онного котлоагрегата улавливают и очищают в электрических осадителях с дополнительными скрубберами, используя в качестве поглотительного раствора фильтрат от одной из ступеней промывки целлюлозы с содержанием сухих веществ 10-16 г/л я рН 7-10,5.

За счет улавливания пылевого уноса и кислых газообразных соединений повыиается солесодержание поглотительного раствора и снижается , его рН. После контакта с дымовыми газами поглотитель шй раствор собирают в бак, откуда насосом подают уже как

промывную жидкость на промывку целлюлозы и/или на разбавление массы. Температура поглотительного раствора после контакта его с дымовыми газами б2-б5 с.

Введение уловленного с пылевыми частицами Сульфата натрия в поток черного щелока и далее в топку соорегенёрационного котлоагрегата спообствует у.астию его в реакциях востановления и поддержанию определенного уровня сульфидности белого щеока .

После сжигания черного щелока плав астворяют,- полученный зеленый щеок подвергают каустизации.

Пример 1. Проверку предлагаеого способа регенерации отработанного щелока проводят моделированием состава фильтратов, используемых ля промывки целлюлозы.

При моделировании состава фильтратов учитывают факт, что концентрация сульфата-натрия в черных щеоках не должна превыщать б% от массы сухих веществ во избежание повыенного накипеобразования при выпаивании.

Проверку предлагаемого способа регенерации отработанного щелока проводят в лабораторных условиях в ироком диап.зоне содержания сульфата натрия 0,3-5,5 г/л NagSO, как основного компонента пылевого уноса в промывных фильтратах.

В лабораторных условиях поглотигельный раствор, используемый для разбавления целлюлозы и для промывки, готовят путем введения сульфата натрия в промывной фильтрат с нейтрализацией его двуокисью серы.

Для работы используют производственную целлюлозу, полученную из смеси древесины сосны (70%) и березы (30%) с выходом 48% от массы абсолютно сухой древесины со степенью делигнификации 40 ед. Каппа.

Целлюлозную массу промывают по известной схеме работы применительно к 4-м однозонным фильтрам (способ-прототип) . Концентрация массы, посту-пающей на промывку, составляет 1,1% концентрация отжатой целлюлозной папки 12,0%. Последнюю ступень промывки проводят горячей водой с температурой 60-65°С при расходе из расчета 10 воздушно-сухой целлюлозы (опыт 1).

Промывки при регенерации щелока по предлагаемому способу проводят следующим образом.

{Лоделируют промывки на трех фильтрах по изложенной схеме, а проivMBKK на четвертом фильтре моделируют с использованием специально приготовленных промывных фильтратов, подобных поглотительному раствору. При приготовлении промывных фильтратов вводят дополнительно сульфат натрия из расчета 0,3; 2,5; 5,5 г/ после чего их нейтрализуют SO2 до значения рН 6,0; 7,0; 9,0. Эти растворы используют для моделирова ния промывки целлюлозы на 3-ем фил ре и разбавления массы до концентр ции 1,1% перед последним фильтром. Последнюю ступень промывки проводя гор;-чей водой с температурой 60-65 при расходе из расчета 10 воз душно-сухой целлюлозы. Результаты лабораторных несладований по предлагаемому и известному (прототип) способам приведены J в табл.1. В контрольном опыте 1, проведен по известному способу, содержание сухого остатка в промытой целлюлоз составляет 49,3 кг/т воздушно-сухо целлюлозы. При введении сульфата натрия из расчета 0,3 г/л нейтрали зацией двуокисью се)ры до значения рН 7,0 и 9,0 содержание сухого остатка в прО1Ф1той целлюлозе умень шается до 27,7 и 27,9 кг/т воздушно-сухой целлюлозы (опыты 2 и 3}. При введении сульфата натрия из расчета 2,5 г/л при тех же рН филь ратов содержание сухого остатка в прс 1ытой целлюлозе соответственно составляет 45,1 и 39,5 кг/т воздуш но-сухой целлюлозы (опыты 4 м 5). Введение сульфата натрия из расчета 5,5 г/л проверено с целью получения максимально возможной концентрации, которая может быть получена s производственных условиях. При такой высокой концентрации сульфата натрия содержание сухого остатка, в промытор целлюлозе состав ляет 53,1 и 38,6 кг/т воздушно-сухой целлюлозы против 49,3 кг/т воз душно-сухой целлюлозы по прототипу (опыты 6 и 7). . Снижение рН промывных фильтратов до значений ниже 7,0 приводит к ухудшению качества промывки целлюлозы, т.е. к увеличению потерь сухого остатка по сравнению со способом-прототипом (опыты 8 и 9). Пример2.В условиях Архангельского ЦБК осуществляют проверку предлагаемого способа. Результаты опытов по известному (прототип) и предлагаемому способам, представлены в табл.2. Опыты 10 и 11 (табл.2) проводят по способу-прототипуj причем опыт характеризует результаты промывки целлюлозы на промьшшенн.ом потоке, а опыт 11 - результаты, лабораторной про1иК1вки целлюлозы, отобранной с третьего промышленного фильтра, после его промывки на последнем фильтре в лабораторных условиях. Содер жание сухого остатка с водой в про уитой целлюлозе оставляет соответственно 20,0 и 24,S кг/т-воздушносухой целлюлозы. Опыт 12 проводят по предлагаемому способу в условиях, аналогичных опыту 11. Содержание сухого остатка в воде, уходящей с (ытой целлюлозой, составляет 25,1 кг/т воздушно-сухой целлюлозы, что практически соответствует показателям способа-прототипа. Таким образом, использование фильтратов промывной установки после контакта их с дымовыми газами действующего содорегенерационного агрегата не влияет на показатели промывки целлюлозы, определяемые по содержанию сухого остатка в воде, отжатой из промытой целлюлозы. Количество рекуперированного сульфата натрия определяют по содержанию минеральных веществ в промытой целлюлозе при сухости папки 12%. Результаты определения золы в промытой целлюлозе и расчет количества сульфата, перешедшего в щелочной фильтрат при промывке целлюлозы модельными растворами, приведены в табл.3, номера опытов соответствуютномерам опытов, указанных, в примерах . Приведенные данные показывают, что большая часть введенного сульфата натрия.переходит в щелочной фильтрат. При этом процент восстановления повышается для опыта 5 на 10%. Предлагаемый способ регенерации . отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства позволяет использовать в качестве щелочного раствора для улавливания пылевого уноса и кисльох газообразных соединений из дымовых газов фильтрат от ступеней промывки целлюлозы с содержанием сухих веществ 10-16 г/ли рН 7-10,5; повысить степень регенерации натрия и серы за счет введения уловленного из дымовых газов пылевого уноса в фильтрат, промывной установки; увеличить степень восстановления белого щелока за счет введения уловленного из дымовых газов сульфата натрия в поток черного щелока, а не в потоки белого или зеленого щелоков; сократить количество вводимых в производственный цикл свежих химикатов за счет достижения повышенной степени регенерации серы и натрия, а также сохранить неизменным объем отбираемого на выпарку черного щелока после промывки целлюлозы.

Таблица 1

9,8

10 tl

9,7

7,85

12

0,3

Таблица 2

20,0

3,1 24,9 3,9

25,1

3,9

8,3 Формула изобретения Способ регенерации отработанного щелока сульфат-целлюлозного производства, включающий отбор щелока в процессе многоступенчатой противоточной промывки целлюлозы, упаривание и сжигание, концентрированного черного щелока, улавливание пылеао го уноса и кислых газообразных соединений щелочным раствором, растворение полученногЪ плава с образован 4 зеленого щелока и его каустизаци отличающий ся тем, что, с целью повышения степени регене,99658210

Таблица 3 ации химикатов, в качестве щелочного раствора для улавливания -пылевого уноса и кислых газообразных соединений используют фильтрат со ступени промывки целлюлозы с содержанией сухих веществ 10-16 г/л и рН 7-10,5. . Источники информации, принятые во внимание при экспе этизе 1.Максимов В.Ф. Дезодорация .дамовых газов содорегёнерационных котлЪагрегатов. М,, ВНИИПИЭИлеспром, 1969, с.8-9. 2. Svensk paperstidning 1977, 3, с. 75-76 (прототип).