Способ извлечения натриевых соединений из зеленого щелока и отходящих газов производства целлюлозы на натриевом основании

 

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить эффективность процесса,. Зеленьй щелок, охлажденный путем теп™ лообменного контактирования с раствором карбоната натрия, подвергают предварительной карбонизации до образования бисульфида натрия путем обработки его отходящими газами и осуществляют первую стадию сепарирования сероводорода , где сероводород вьщеляют частично. Затем осуществляют вторую 110, ОТХОЗЫ люлозвоесса ,. теп™ стют обраобраущестя селяют рую ступень сепарирования сероводорода из реакционной смеси с образованием карбоната натрия, при этом сепарирование осуществляют путем противоточного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратo пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования и последующую карбонизацию полученного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода, Полученньпг после сепарирования раствор разделяют на части, одну из которых обрабатывают очищенными и охлажденными отходящими газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита натрия, В качестве отходяЕщх газов на стадии предварительной карбонизации используют газы, полученные на стадии карбониза- В цин раствора, или газы из котла-утилизатора , в качестве очищенных и охлажденных газов используют газы, получен & е путем промывки отходящих газов. Раствор двуокиси серы получают сжиганием сероводорода, полученного на первой ступени сепарирования и пропущенного через теплообменный аппарат , 7 з.п, ф-лы. 4 ImA й С 1чЭ ОЭ

(51) 4 Э 21 С 11/06 госудАрстнкнный комитент сссг по дклАм изоьр ткний и отнятий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / "

Й flATEHYV (21) 3489956/29-12 (22) 07.09.82 (31) 812776 (32) 08.09.81 (33) ЕТ (46) 30. 07.88. Бюл. ¹ 28 (71) Ой Тампелла АБ (PI) (72) Перти Римпи (FI) (53) 676.11.082.4 (088.8) (56) Paper Trade Journal, 1956, 110, № 52, 22-24.

Патент Финляндии № 54946, кл. Э 2» 1/02,. 1978. (54) СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ НАТРИЕВЫХ

СОЕДИНЕНИЙ ИЗ ЗЕЛЕНОГО ЩЕЛОКА И ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛОЛОЗЫ

НА НАТРИЕВОМ ОСНОВАНИИ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить эффективность процесса.

Зеленый щелок, охлажденный путем теплообменного контактирования с раствором карбоната натрия, подвергают предварительной карбонизации до образования бисульфида натрия путем обработки его отходящими газами и осуществляют первую стадию сепарирования сероводорода, где сероводород выделяют частично, Затем осуществляют вторую ступень сепарирования сероводорода из реакционной смеси с образованием карбоната натрия, при этом сепарирование осуществляют путем противоточного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования и последующую карбонизацию полученного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода. Полученный после сепарирования раствор разделяют на части, одну из которых обрабатывают очищенными и охлажденныьж отходящими газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита патрия. В качестве отходящих газов на стадии предварительной карбонизации используют газы, полученные на стадии карбонизации раствора, или газы из котла-утилизатора, в качестве очищенных и охлажденных газов используют газы, полученные путем промывки отходящих газов. Раствор двуокиси серы получают сжиганием сероводорода, полученного на первой ступени сепарирования и пропущенного через теплообменний аппарат. 7 з.п. ф-лы.

1414323

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в част-ности к регенерации натриевых соединений в производстве целлюлозы на натриевом основании.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом. I0

Зеленый щелок, охлажденный путем теплообменного контактирования с раствором карбоната Na, подвергают пред варительной карбониэации до образования бисульфида натрия путем обработки 5

его отходящими газами и осуществляют первую стадию сепарирования сероводорода, где сероводород выделяют частично. Затем осуществляют вторую ступень сепарирования сероводорода иэ реак- щ ционной смеси с образованием карбоната натрия, при этом сепарирование осуществляют путем противоточчого . контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования и последующую карбонизацию полученного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода. Полученный после сепарирования раствор разделяют на части, одну иэ которых обрабатывают очищенными и охлажденными отходящими газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита натрия.

В качестве отходящих газов на стадии предварительной карбониэации исПольэуют газы, полученные на стадии карбониэации раствора или газы из

40 котла-утилизатора, в качестве очищенНь»х и охлажденных газов используют газы, полученные путем промывки от ходящих газов.

Раствор двуокиси серы получают сжиганием сероводорода, полученного на первой ступени сепарирования и пропущенного через теплообменный а»»парат. Давление на стадиях сепарирования сероводорода регулируют таким образом, что температура на стадии выпаривания была на 5-40 С ниже точки росы очищенных отходящих газов.

Количество промытых и охлажденных газов, необходимых для карбониэации раствора, устанавливают так, чтобы часть раствора, подавае "о со стадии карбонизации на последующую эа первой стадией сепарирования, содержала бикарбоната натрия в два раза больше чем бисульфнда натрия, поступающего после первой стадии сепарирования.

Изобретение иллюстрируется следуюшими примерами.

Пример 1. "åëåíûé щелок„ полученный в результате сульфатной варки, в количестве 15,9 м, содержащей з

22,0 кмоль/ч Na СО и 24,3 кмоль/ч

Na...S, охлаждают путем теплообменного контакта с раствором карбоната натрия и подвергают предварительной карбониэации, обрабать»вая его отходящими га> зами в количестве 4080 м н/ч, полученными на стадии карбонизации.

При этом на реакцию образования бисульфида натрия расходуется !2„15 кмоль/ч двуокиси углерода:

2 Na S+H О+СО == 2МаН$+Ма СОз

Затем осуществляют сепарирование сероводорода, полученного по реак»п»и

NaHS + NaHCO Иа СО + Н $, для чего на первую стадию отгонки вводят бикарбонат натрия в количестве

48,6 KMOJIi>/÷àñ, а с ним 6,1 кмоль/час карбоната. На первой стадии сепарации отделяют 23,7 кмоль/ч сероводорода.

При этом идет побочная реакция с образованием двуокиси углерода

2 ИаНСО - Иа СОэ +СО + Н О, требующая дополнительного расхода бикарбоната на первой стадии отгонки в количестве 1,8 кмоль/ч. На вторую стугень сепарирования подают раствор после первой ступени сепарирования, содержащий 32,7 кмоль Na CO /÷, 11, 0 кмоль NaH СО. /ч, О, 3 кмоль N aH $/ч, и дополнительное количество 1,2 кмоль бикарбоната/ч и 0,1 кмоль карбоната/ч, содержащиеся в паре.

При этом сепарирование осуществ-. ляют путем противоточного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую ступень сепарирования, а давление создается температурой, которая на 5 С ниже точки росы очищенных отходящих газов.

Используемый нa стадиях сепариpo-вания бикарбонат образуется на стадии карбонизации в соотнетствии с реакцией

Na CO> +СО + НгО 2МаНСО

14 14323

На первой стадии сепарации отделяют 22,2 кмоль/ч сероводорода. При этом осуществляется побочная реакция образования двуокиси углерода

Общее количество сероводорода (24,0 кмоль/ч), вьщеленное на первой ступени сепарирования пропускают,через теплообменный аппарат и сжигают 10 с образованием двуокиси серы. Затем двуокись серы охлаждают и используют для обработки части раствора карбоната натрия, полученного на стадии кар бонизации, с образованием сульфита натрия, а оставшуюся пароноздушную смесь, содержащую 0,45 кмоль SO /ч, промывают вместе с другими отходящими газами. После второй ступени сепарирования раствор, содержащий 27,4 кмоль Ма СО /ч и 7,4 кмоль NaHCO /÷, подают на карбонизацию, где он обрабатывается отходящими газами в количестве 41400 м /ч с концентрацией з углекислого газа 12,97Х. В результа- 25 те образуется 6,2 кмоль/ч карбоната и 49,8 кмоль/ч бикарбоната. Полученный раствор делят на части, одну из которых используют для получения сульфита натрия, а другую — для полу- Зп чения бикарбоната натрия.

Пример 2. Зеленый щелок, полученный в результате сульфитной варки, в количестве 19,5 м /ч, содержащий 46,4 кмоль/ч Na CO> и 23,9 кмоль/ч

Na

При этом на реакцию образования бисульфида натрия расходуется 11,9 кмоль/ч двуокиси углерода.

2 Na S + H O + СΠ— 2МаНБ+Ма СОз

Затем осуществляют сепарирование сероводорода, полученного по реакции

NaHS + NaHCO> Ма СОз+ Н Я, для чего на первую стадию отгонки вводят бикарбонат натрия в количест не 47,8 KMDJIb/÷, а с ним 7,2 кмоль/ч карбоната.

2 NaHCO Ма, СО + СО + Н О, требующая дополнительного расхода бикарбоната на первой стадии обгонки н количестве 2,2 кмоль/ч.

На вторую ступень сепарирования подают раствор после первой ступени сепарирования, содержащий 38,3 кмоль

Ма, СО /ч, 11,7 кмоль МаНСО /ч и

0,85 кмоль NaHS/ч. Сюда же вводят дополнительное количество бикарбоната (2,8 кмоль/ч) и карбоната (0,4 кмоль/ч). При этом сепарирование осуществляют путем противоточного кантактиронания реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, а содержащего сероводород, на первую ступень сепарирования, а дав« ление создается температурой, которая на 40 С ниже точки росы, очищенных отходяших газов.

На второй стадии сепарирования отделяют 0,74 кмоль/ч сероводорода и возвращают его на первую ступень сепарирования.

Полученный сульфид, содержащий раствор, состоящий из 32,5 кмоль/ч

Na СО, 10,5 кмоль/ч NaHCO и 0,09, кмоль/NaHS, подают на третью стадию ! сепарирования. Сюда же добавляют 1, кмоль/ч бикарбоната и 0,15 кмоль/ч карбоната.

Сероводород, ньщрленный на третьей стадии направляют на вторую стадию и затем на первую стадию. Общее количество сероводорода (23 кмоль/ч), выделенное на первую ступень сепарирования, пропускают через теплообменный аппарат и сжигают с образованием двуокиси серы.

Затем окись серы охлаждают и используют для обработки части раствора карбаната натрия, полученного на стадии карбонизации, с образованием сульфита натрия, а оставшуюся паровоздуш-. ную смесь промывают вместе с другими отходящими газами.

Бикарбонат образуется на стадии карбонизации в соотнетствии с реакцией

Ма СО + СО + Н 0 — 2 NaHCO . зов.

Тираж 348 Подписное

ВНИИПИ Заказ 3795/58

Проектная, Ужгород, ул, 5 141432

При этом на стадию карбонизации поступает раствор после третьей ступени сепарирования, содержащий

28,6 кмоль/ч Na>CO и 9,6 кмоль/ч

NaHCO, где он обрабатывается отходя- щими газами в количестве 41000 м /ч

3 с концентрацией СО 12,97Х.

В результате карбонизации образуется 51,6 кмоль/ч,бикарбоната и 7,8 0 кмоль/ч карбоната.

Полученный раствор делят на части,, одну иэ которых используют для получения сульфита натрия, а другую—

: для получения бикарбоната натрия.

Предлагаемый способ позволяет повысить эффективность процесса извлечения натриевых соединений за счет сокращения расхода пара и бикарбоната натрия на стадиях сепарирования. 20

Формула изобретения

1, Способ извлечения патриевых соединений из зеленого щелока и отходя- 25 щих газов производства целлюлозы на натриевом основании, включающий предварительную карбонизацию зеленого щелока путем обработки его отходящими газами до образования бисульфата нат- З0 рия, последующую карбонизацию полученного раствора до образования кар, боната натрия и сероводорода, сепарирование сероводорода из реакционной смеси с образованием раствора карбо35 ната натрия, разделение полученного раствора на части, одну нз которых обрабатывают очищенными и охлажденными газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита натрия, о тл и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повьппения эффективности процесса, сепарирование сероводорода осуществ4с ляют в несколько стадий, при этом первую стадию проводят после предварительной карбонизации с частичным выделением сероводорода„ а последующие стадии осуществляют путем проти50 вотачного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования.

Произв.-пыыгр. пр-тие, г.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что.очищенные и охлажденные газы получают путем промывки отходящих газов, выпаривания полученного раствора и подачи паров расширения на последующие после первой стадии сепарирования.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве отходящих газов на стадии предварительной карбонизации используют газы, полученные на стадии карбонизации раствора до образования карбоната натрия и сероводорода.

4. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что сероводород после первой стадии сепарирования сжигают с образованием газообразной двуокиси серы и подают на стадию обработки карбоната натрия с образованием раствора сульфита натрия.

5е Способ по по 1, о т л и ч B. юшийся тем, что сероводород после первой стадии сепарирования перед сжиганием пропускают через теплообменный аппарат.

6. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что карбонизацию раствора до образования карбоната натрия и сероводорода проводят промытыми и охлажденными газами, количество которых устанавливают таким, чтобы часть раствора, подаваемого со стадии карбонизации на последующую за первой стадию сепарирования, содержала по крайней мере бикарбоната натрия в два раза больше, чем бисульфида натрия, поступающего после первой стадии сепарирования.

7. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем„ что зеленый щелок перед предварительной карбонизацией ( охлаждают путем теплообменного контактирования с раствором карбоната натрия, полученного после первой стадии сепарирования.

8. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что давление на стадиях сепарирования сероводорода регулируют так, чтобы температура на о стадии выпаривания была на 5= 40 С ниже точки росы очищенных отходящих, га