Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно- целлюлозного производства

 

Изобретение относится к технологии регенерации химикатов из дымовых газов содорегенерационных котлов сульфатноцеллюлозного производства и позволяет повысить степень регенерации сероводорода . Предварительно очищенные от пыли газы подвергают орошению в 2 ступени, на первой из которых орошение проводят раствором пылевого уноса, а на второй - смесью сульфатного серного щелока, раствора пылевого уноса и таллового масла при их соотношении соответственно

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 О 21 С 11/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР а аа

1 а I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760324/12 (22) 20.11.89 (46) 23,09.91. Бюл. М 35 (71) Ленинградский технологический институт целлюлоэйо-бумажной промышленности (72) Н.К.Дерманов, С.П,Пасечник, Н.И.Леги.на, И.Ю.Пятых и В.Е.Манохина (53) 676.1.082.4(088,8) (56) Патент США hh 3212235. кл. 55-48, 1965, Авторское свидетельство СССР

М 910901, кл. 0 21 С 11/00, 1980.

Изобретение относится к технологии регенерации химикатов иэ промышленных отходов, в частности к извлечению серосодержащих соединений иэ газовых выбросов при очистке дымовых газов содорегенерационных котлоагрегатов (CPK) сульфатноцеллюлозного производства.

Целью изобретения является повышения степени регенерации сероводорода, Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства осуществляют путем обработки предварительно очищенных от пыли газов в две ступени, на первой из которых орошение проводят раствором пылевого уноса, а на второй ступени смесью сульфатного черного щелока, пылевого уноса и таллового масла при их соотношении (1,8—

-9,2):(9-10):(0,02-0,10).

Положительный эффект, достигаемый при предлагаемом способе, обусловлен со„„ 4 „„1678937 А1 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ХИМИКАТОВ ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ СУЛЬФАТНО-ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА (57) Изобретение относится к технологии регенерации химикатов иэ дымовых газов содорегенерационных котлов сульфатноцеллюлозного производства и позволяет повысить степень регенерации сероводорода, Предварительно очищенные от пыли газы подвергают орошению в 2 ступени, на первой из которых орошение проводят раствором пылевого уноса, а на второй— смесью сульфатного серного щелока, раствора пылевого уноса и таллового масла при их соотношении соответственно (1,8-9,2):(9-10):(0,02-0,10). 1 ил. 1 табл. вместным (усиливающим друг друга) действием активных компонентов орошающего раствора: черного сульфатного щелока, пылевого уноса (солей натрия) и таллового масла как в отношении процесса поглощения сероводорода (хемосорбции солями натрия), так и процесса последующего окисления поглощенного сероводорода (в форме гидросульфида натрия) в растворе, скорость и эффективность которого возрастают благодаря растворению в талловом масле ряда органических кислот и альдегидов из черного щелка, являющихся ингибиторами (замедл ител я ми) и роцесса окисления гидросульфида натрия, предотвращающего выделение сероводорода из раствора, Помимо предотвращения выделения иэ раствора сероводорода, благодаря наличию в растворе таллового масла, уменьшается пенообраэование при смешивании с раствором пылевого уноса черного сульфатного щелока, снижается брызгоунос

1678937 и, соответственно, увеличивается эффективность регенерации сероводорода.

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого способа.

Дымовые газы, выделяющиеся в процессе сжигания черного щелока в содорегенерационном котлоагрегате 1, после электрофильтра (З.Ф.) дымососом 2 транспортируют на первую ступень орошения для улавливания пылевых частиц и диоксида серы в скруббере 3. В качестве пылеулавливающего скруббера используют высокоэффективные турбулентные аппараты Вентури или, эжекторные скрубберы Вентури (струйные гаэопромыватели), обеспечивающие эффективность пылеулавливания не менее 8085 Я,. Для орошения скруббера используют охлажденный в теплообменнике 4 циркулирующий раствор уловленных пылевых частиц, подаваемый в скруббер 3 насосом 5 из циркуляционного бака 6, с подпиткой из бака 11 содой или каустиком рН 9,3-9,5, Улавливание пылевых частиц и диоксида серы производят при величине удельного орошения 1,5-42,5 n/è дымовых газов, Улавливание сероводорода осуществляют на второй ступени орошения в абсорбере 7. В качестве абсорбера используют полый или насадочный скруббер, скруббер с псевдоожиженной насадкой или эжекторный скруббер Вентури. Для орошения скруббера используют смесь циркулирующего раствора пылевого уноса, обраэовавшегос в результате доулавливания пылевых частиц на I! ступени орошения, черного сульфатного щелока и таллового масла, добавляемых в циркуляционный бак 8 соответственно из баков-мерников 9 и 10, орошение указанной смесью проводят в присутствии каустической или кальцинированной соды, добавляемой из бака 11 для поддержания рН в пределах 9,3 — 9,5.

В абсорбере 7 происходит поглощение сероводорода и окисление образовавшегося гидросульфида натрия под действием кислорода, содержашегося в дымовых газах

СРК, и комплекса веществ черного сульфат- ного щелока и таллового масла в растворе щелочного агента. Окончательное окисление гидросульфида натрия завершается в обьеме циркуляционного бака-аэратора 8, в нижнюю часть которого для окисления гидросульфида натрия через перфорированные трубки подается сжатый воздух, нагнетаемый воздуходувкой 12.

Газожидкостная смесь из абсорбера 7 поступает в каплеуловитель 13 для отделения очищенных газов от отработанного орошающего раствора. Очищенные дымовые газы после каплеуловителя выбрасываются через дымовую трубу 14 в атмосферу. Отработанный орошающий раствор, содержащий продукты окисления уловленного сероводорода — тиосульфонат натрия и частично элементарную серу, возвращаются в циркуляционный бак-аэратор 8

При барботировании отработанной орошающей смеси сжатым воздухом благодаря эующейся в результате окисления гидросульфида натрия элементарной серы, Благодаря ускорению отвода из раствора элементарной серы, процесс окисления гид15 росульфида натрия ускоряется. Образовавшуюся в процессе флотации серную пену по специальному желобу отводят в приемник

15 пены, снабженный рубашкой для подачи пара, для плавления пены. Расплавленную водосерную смесь расслаивают во флорентине 16 на слой серы и слой воды и через

20 раздельные штуцеры элементарную серу и воду выводят из системы для последующего использования серы в цикле основного производства.

Основную часть отработанного раствора иэ циркуляционного бака-.аэратора 8 насосом 17 через теплообменник 18 вновь направляют на орошение абсорбера 7, т.е. система работает в режиме циркуляции, Благодаря ускорению окисления гидросульфида натрия в орошающем растворе в

30 абсорбере 7 происходит поглощение серо35 водорода с высокой эффективностью.

Часть отработанного раствора (порядка

5-,ь) отделяют от контура циркуляции и насосом 17 направляют в бак черного щелока или смеситель 19 сульфата для последующе40

ro использования при приготовлении варочного щелока.

Пример, Дымовые газы, образующиеся при сжигании черного щелока в СРК, в количестве 8000 нм сухого газа нь i т целз

45 люлозы содержащие после электрофильтра

1,0 г/нм сухого газа пылевых частиц (преимущественно сульфата натрия), 0,1-1,0 г/нм з сухого газа сероводорода. 1,0 г/нм сухого газа диоксида серы, 66 г/нм сухого газа кислорода (4,6 об. $) и 297 r/íì сухого газа (15 об. $) диоксида углерода при 130-150 С подают на предварительную обработку на ! ступень орошения в скруббер 3, где происходит улавливание пылевых частиц, ди55 оксида серы и частично сероводорода с эффективностью соответственно 85, 70 и

257ь. Основную часть подскрубберного раствора через теплообменник вновь подают на орошение скруббера. Часть отработанного подскрубберного раствора из придонналичию в растворе таллового маспа в цир10 куляционном баке-аэраторе 8 создаются благоприятные условия для флотации обра1678937

Состав о ошаю его аство а, г/л

Степень регенерации сероводорода, Опыт

Соотношение компонентов сульфатного черного щелока, пылевого уноса (натриевых солей) и таллового масла

Концентрация в растворе таллового масла

Концентрация в растворе компонентов сухого остатка сульфатного черного ело ка

Концентрация в растворе пылевого уноса (концентрация натриевых солей

1,8:10:(— ) (— ):10:0,02

9,2:9,0:(†) (— ):9,0:(0,10)

1,8:11:0,02

1,8;10.0,02

1 (контр.)

2 (контр.)

3 (контр.)

4(контр.)

5(контр.) .6 конт .

1,8

72,4

69,0

74,2

68,5

90,0

90,0

10,0

10,0

9,0

9,0

11,0

10,0

0.02, 0.10

0,02

0,02

9,2

1,8

1,8 ной области циркуляционного бака в виде пульпы. содержащей 8,2 кг на 1 т целлюлозы сульфата натрия, направляют в смеситель сульфата для последующего использования для приготовления варочного щелока.

Обеспыленные и охлажденные дымовые газы при 70 С подают íà II ступень орошения и обрабатывают в полом абсорбере циркулирующим орошающим раствором, содержащим смесь пылевого уноса, уловленного иэ дымовых газов на II ступени очистки, черного сульфатного щелока и таллового масла в соотношении (9 — 10):(1,8—

9,2):(0,02 — 0,1) при величине удельного орошения 3,5 — 5,0 л/м дымовых газов, В результате непрерывной подпитки циркупирующего орошающего раствора свежим раствором содопродуктов (раствором соды или каустика с рН 12,5 — 14) величину рН циркулирующего раствора поддерживают на уровне 9,3-9,8.

Сероводород поглощают в абсорбере 7 орошающим раствором и одновременно окисляют до 80-85 в объеме абсорбера и более глубоко до 98 — 99 в объеме аэратора при продувке его сжатым воздухом, количество которого 2-4 от расхода дымовых газов, В результате совместного протекания процесса абсорбции и окисления достигается эффективность извлечения сероводорода из дымовых газов, равная 90 .

Газожидкостную смесь после абсорбера направляют в комбинированный гравитационно-инерционный каплеуловитель, откуда очищенные газы, содержащие не более

0,005 — 0,05 г/нм .сухого газа сероводороз да и 0,05 г/нм диоксида серы, через дымовую трубу выбрасывают в атмосферу.

Отработанный орошающий раствор в количестве 32,4 м на 1 т целлюлозы вновь подают на орошение скруббера, Часть отработанного раствора щелочного агента в количестве 1,7 м на 1 т целлюлозы подают в смеситель сульфата, куда подают также 80—

100 кг на 1 т целлюлозы свежего сульфата натрия, а также 8,2 кг на 1 т целлюлозы сульфата натрия, уловленного с пылевым уносом

5 на i ступени очистки, либо в бак черного щелока для последующего использования при приготовлении варочного щелока.

Результаты экспериментов по предлагаемому способу при различных соотноше10 ниях активных компонентов в орошающем растворе, а также по известному способу (опыт 22) приведены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице, показывает, что предлагаемый способ

15 позволяет повысить эффективность регенерации сероводорода из дымовых газов по сравнению с известным способом в среднем на 15 .

Раздельное введение черного сульфат20 ного щелока и таллового масла приводит к снижению степени регенерации сероводорода (контрольные опыты 1 — 4), Выход эа пределы указанного соотношения приводит либо к снижению эффек25 тивности регенерации сероводорода, либо к неоправданному расходу реагентов без увеличения эффективности регенерации (контрольные опыты 5,6,8,11,16,17,19 и 21), 30 Формула изобретения

Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозно о производства путем орошения предварительно очищенных от пыли газов в две ступени с

35 использованием сульфатного черного щелока и раствора пылевого уноса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения степени регенерации сероводорода, на первой ступени орошение проводят раствором

40 пылевого уноса, а на второй ступени смесью сульфатного черного щелока, раствора пылевого уноса и таллового масла в соотношении и (1,8-9,2):(9 — 10):(0,02 — 0,10). l678937

Продолжение таблицы

Опыт

Состав о ошаю а г/л

Степень регенерации сероводорода. $

eto 3CT8O

Концентрация в растворе пылевого уноса (кбнцентрация натриевых солей

Концентрация в растворе компонентов сухого остатка сульфатного черного ело ка

Концентрация е растворе таллового масла

Соотношение компонентов сульфатного черного щелока. пылевого уноса (натриевых солей) и таллового масла

П р и м е ч э н и е. На первой ступени известного способа (опыт 22) используют чистый сульфатный щелок, перерасчет проведен исходя из сухого остатка неупаренного черного щелока. составляющего 18,0 мас. .

Ж

Составитель А. Моносов

Редактор И. Шмакова Техред М.Моргентал Корректор О. Ципле

Заказ 3188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул,Гагарина. 101

8 (контр,)

11(контр.)

12

13

14

16(контр.)

17(контр.)

18

19 (контр,)

21(контр.)

22 (известный

9,0

10,0

10,0

10,0

10,0

10,0

10,0

10,0

9,0

8,0

9,0

9,0

9,0

9,0

9,0

285

1,8

0,9

1,8

2,7

1,8

1,8

1,8

9,2

9,2

9,2

8,1

9,2

10,1

9,2

9,2

0,02

0,02

0,02

0,02

0,01

0,02

0,03

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,10

0,12

1,8:9,0:0,02

0,9: 10,0:0,02

1,8:10,0:0,02

2,7:10,0:0,02

1,8:10,0:0,01

1,8;10,0:0,02

1,8:10,0:0,03

9,2: 10,0:0,10

9,0:9,2:О, 10

9,2:8.0:0,10

8,1:9.0:О, 10

9,2:9,0:0,10

10,1:9,0:0.10

9,2:9,0:0,10

9,2:9,0:0,12

85,2

78;1

90.0

89,0

85,0

90,0

87,0

89,0

90,0

83,2

80,7

90,0

90,0

90,0

90,0

75,0