Способ обезвреживания пульпы гипохлорита кальция

 

Изобретение относится к способу обезвpеживания пульпы гипохлорита кальция введением восстановителя на слой пульпы гипохлорита кальция при постоянном перемешивании. В качестве восстановителя используют раствор лигносульфоната технического, поддерживая соотношение компонентов восстановитель : активный хлор, равное (1,3^oC1,5):1 г/г. Восстановитель подают концентрацией раствора лигносульфоната технического 90,0 - 95,0 г/л. В качестве раствора лигносульфоната технического используют отходы производства сульфитной целлюлозы, разбавленные в соотношении вода : лигносульфонат технический, равном (4,6^oC5,0):1 м³/м³. 3 з. п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к применяемым в цветной металлургии и химической промышленности способам переработки и обезвреживания гипохлоритных пульп, образующихся в процессе очистки отходящих хлорсодержащих газов от хлора известковым молоком.

Известен способ обезвреживания гипохлоритных пульп путем обработки восстановителем, в качестве которого используют гидроксиламин, взятый в избытке 125 150% от стехиометрического количества, рассчитанного по иону OCl^-. Процесс ведут при 50 70^o С в течение 30 минут [1] Недостатком данного способа являются значительное выделение токсичных газов (хлора и др.), необходимость предварительного подогрева раствора (до 50 70^oC), необходимость использования специальных дефицитных реагентов.

Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является известный способ обезвреживания пульпы гипохлорита кальция прототип [2] Способ по прототипу заключается в следующем.

Под слой гипохлоритной пульпы высотой 0,5 2,0 м подают раствор хлорида аммония в количестве 0,5 0,7 г хлорида аммония на 1 г гипохлорита кальция. Процесс ведут в течение 15 20 минут при начальной температуре 15 30^o C (т.е. без предварительного подогрева) и содержании оксида кальция 0,25 0,5 г на 1 г гипохлорита кальция. Для этого в гипохлоритную пульпу вводят при необходимости перед разложением оксид кальция.

В качестве раствора используют сточные воды маточные растворы и промводы процесса переработки оксихлоридов и/или хлоридов ванадия, ниобия и тантала.

В раствор хлорида аммония перед его использованием для разложения гипохлоритной пульпы при необходимости вводят щелочь, например аммиак до достижения рН 5 9.

Подачу раствора хлорида аммония под слой гипохлоритной пульпы ведут с расходом 0,02 0,2 г хлорида аммония на 1 г гипохлорита кальция в мин.

После обработки гипохлоритной пульпы растворами хлорида аммония в пульпу при необходимости вводят гидросульфид натрия (раствор в твердом виде) и затем серную кислоту, в частности отработанную серную кислоту, являющуюся отходом производства до рН 5 9.

Недостатками данного способа являются существенное выделение хлора в газовую фазу (при обезвреживании 1 л гипохлоритной пульпы выделяется 4 6 мг хлора, что ухудшает условия труда работающих и требует специальных местных отсосов).

сложность осуществления процесса, обусловленная требованием подачи раствора хлорида аммония под слой гипохлоритной пульпы определенной высоты.

Задачей изобретения является устранение вышеуказанных недостатков известного способа и исключение выделения хлора в газовую фазу, что упрощает технологическую схему и улучшает условия труда работающих.

Поставленная задача достигается тем, что в способе обезвреживания пульпы гипохлорита кальция путем обработки восстановителем при содержании оксида кальция в пульпе 0,25 0,5 г в отличие от известного способа (прототипа) восстановитель подают на слой пульпы гипохлорита кальция при постоянном перемешивании, а в качестве восстановителя используют лигносульфонат технический с концентрацией 90,0 95,0 г/л.

Другое отличие предлагаемого способа заключается в том, что процесс ведут при соотношении лигносульфонат технический: активный хлор (1,3 ^oC 1,5):1 г/г, а также в том, что в качестве лигносульфоната технического используют отходы производства сульфитной целлюлозы, разбавленные в соотношении вода лигносульфонат технический (4,6^oC5):1.

Установленные пределы разбавления обусловлены тем, что раствор лигносульфоната технического представляет собой однородную густую жидкость, которую в условиях производства трудно, а в зимний период практически невозможно перекачать насосом.

Указанные отличительные признаки предлагаемого способа, как показывают лабораторные исследования, исключают выделение газообразного хлора, упрощают процесс и улучшают условия труда работающих.

Необходимо отметить, что эффект разложения гипохлорита кальция достигается путем введения только лигносульфоната технического, причем определенной концентрации, т.е. нет необходимости введения дополнительных реагентов для доразложения пульпы.

Подача лигносульфоната технического на слой пульпы гипохлорита кальция при выбранном соотношении осуществляется в целях упрощения процесса.

Следует отметить такой признак предлагаемого способа, как возможность использовать в качестве лигносульфоната технического отходы производства сульфитной целлюлозы. Как показали опыты, использование этих отходов вместо реактивного продукта не ухудшает технические показатели процесса.

Сущность предложенного способа и его преимущества по сравнению с объектом прототипом приведены в примерах.

Пример 1. Гипохлоритная пульпа, образующаяся при очистке газов от хлора известковым молоком, содержит 52,48 г/л гипохлорита кальция, 22,0 г/л или 0,41 г окиси кальция на 1 г гипохлорита кальция (ТУ 6-01-690-78).

Гипохлоритную пульпу данного состава обезвреживали известным и предлагаемым способами.

а) Известный способ (а.с. СССР N 998326, кл. C 01 B 11/06, 1983).

Под слой гипохлоритной пульпы (1000 мл) подавали раствор хлорида аммония в количестве 0,63 г NH₄Cl на 1 г гипохлорита кальция и рН 7. Подачу раствора вели с расходом 0,042 г NH₄Cl на 1 г гипохлорита кальция в мин. После обработки хлоридом аммония в пульпу вводили гидросульфид натрия для доразложения активного хлора.

б) Предложенный способ.

На слой гипохлоритной пульпы (1000 мл) подавали раствор лигносульфоната технического (ТУ 13-0281036-05-89) с концентрацией 92,0 г/л сухих веществ в количестве 1,3 г на 1 г гипохлорита кальция. В результате образуются хлорид кальция, диоксид серы и хлорированный лигносульфонат, имеющий структуру Результаты вышеуказанных опытов приведены в табл. 1.

Пример 2. На слой гипохлоритной пульпы (200 мл) указанного в примере 1 состава подавали 144 мл отхода производства сульфитной целлюлозы раствор, содержащий 95,0 г/л сухих веществ. После перемешивания в течение 20 минут содержание "хлора активного" снижается до 0,1 0,15 г/л. В указанных условиях технологические параметры процесса следующие: степень разложения гипохлорита 99,8%
выделилось газообразного хлора 0,0001 г/м³ исходной пульпы.

Пример 3. В реактор, содержащий 1 м³ пульпы гипохлорита кальция (концентрация гипохлорита кальция 52,48 кг/м³, концентрация оксида кальция 22,0 кг/м³), подавали в разных опытах разное количество отхода производства сульфитной целлюлозы, содержащего 95,0 г/л сухих веществ.( Отход образуется при сульфитной варке древесной целлюлозы, когда по мере пропитки щепы варочным раствором происходит удаление лигнина и продуктов гидролиза гемицеллюлозы и целлюлозы в варочный раствор. По окончании варки целлюлозы в растворе содержится 10 14% органических веществ, в том числе 7 10% лигносульфонатов и 3 4% моносахаридов, небольшое количество летучих органических кислот, минеральные кислоты. Затем варочный раствор подвергается биохимической переработке и упаривается (обычно до содержания сухого остатка 47 50%). Таким образом, получается так называемой концентрат сульфитно-спиртовой барды или лигносульфонат технический, используемый для разложения гипохлоритных пульп).

Результаты этих опытов приведены в табл. 2.2 Пример 4. На слой гипохлоритной пульпы (1000 мл) с концентрацией гипохлорита кальция 5,32 г/л и оксида кальция 31,45 г/л подавали раствор лигносульфоната технического различной концентрации при соотношении хлор активный лигносульфонат технический 1,0:1,5.

Полученные в результате осуществления опытов технологические параметры приведены в табл. 3.

Таким образом, приведенные примеры показывают, что предложенный способ исключает выделение хлора в газовую фазу, кроме того, упрощается процесс обезвреживания пульпы гипохлорита кальция и улучшаются условия труда работающих.

Формула изобретения

1. Способ обезвоживания пульпы гипохлорита кальция, включающий обработку ее восстановителем, отличающийся тем, что восстановитель подают на слой пульпы гипохлорита кальция при постоянном перемешивании, а в качестве восстановителя используют раствор лигносульфоната технического.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что соотношение компонентов при подаче восстановителя на пульпу поддерживают при соотношении восстановитель активный хлор, равном (1,3 -1,5) 1 г/г
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что восстановитель подают концентрацией раствора лигносульфоната технического 90,0 95,0 г/л.

4. Способ по пп. 1 3, отличающийся тем, что в качестве раствора лигносульфоната технического используют отходы производства сульфитной целлюлозы, разбавленные в соотношении вода лигносульфонат технический, равном (4,6 5,0) 1 м³/м³.

РИСУНКИ

Рисунок 1