Способ извлечения серусодержащих соединений из дымовых газов содорегенерационных котлов

 

Pj

° . т». .», » т»

ИЗОБРЕТЕНИЯ

283097

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента Хс

Заявлено 17Х!.1968 (Ме 1248766/29-33) Кл, 55b, 3/40

»ЧГ1К D 21с 11/06

УДК 676.11.082.4(088.8) Приоритет

Комитет по делам изссретеиий и аткрыти:, при Совете Министров

СССР

Опубликовано 28.1Х.1970. Бюллетень ЛЪ 30 »

Дата опубликования описания 6.1.1971

Ав1ор изобретения

Иностранец

Фрэнсис Е. Муррей (Канада) Иностранная фирма

«Бритиш Колумбия Рисерч Каунсил» (Канада) Заявитель

СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ СЕРУСОДЕР)КАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ СОДОРЕГЕНЕРАЦИОННЫХ КОТЛОВ

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности.

Известны способ извлечения серусодержащпх соединений из дымовых газов содорегенерационных котлов путем обработки дымовых газов щелочным раствором. Однако известные способы малоэффективны.

Получающиеся при обжиге газы, включающие серусодержащие соединения, например от 100 до 1000 частей на миллион, кроме того, обычно содержат большие объемы двуокиси углерода, порядка 10 — 14%, получаемого при сгорании органической массы в варочной жидкости и при реакции углерода с сульфатом, Если газы, содержащие серу, такие как сернистый водород, присутствующие в дымовых газах, просто поглощаются водным щелочным раствором, то абсорбция быстро уменьшается вследствие возрастания в поглощающем растворе концентрации, ионов сульфида и одновременно уменьшается значение рН раствора из-за поглощения большого количества двуокиси углерода, присутствующего в дымовых газах. Следовательно, очень быстро наступает равновесие между парциальным давлением сернистого водорода над щелочным раствором и парциальным давлением сернистого водорода в потоке газа и затем прекращается дальнейшая абсорбция.

Целью изобретения является создание способа, позволяющего сократить потери серы.

Для осуществления поставленной цели дымовые газы охлаждают до 60 — 80 С п обра5 батывают щелочным раствором при рН 9— !

О с одновременным окислением молекурярным кислородом, например кислородом воздуха, в присутствии окислов железа и гидроокпсей марганца, кобальта, никеля и меди. Кроме

1О того, дымовые газы смешивают с воздухом и абсорбируют щелочным раствором или абсорбируют щелочным раствором, после чего окисляют их путем контактирования раствора с Возд1 хом.

1s Способ извлечения серусодержащих соединений из дымовых газов содорегенерационных котлов заключается в следующем. Дымовые газы охлаждают до 60 — 80 С, обрабатывают щелочным раствором при рН 9 — 10 с одно20 временным окислением молекулярным кислородом, например кислородом воздуха, С целью усиления абсорбции серусодержащих газов в щелочном растворе в последний вводят окислы железа и гпдроокиси марганца, 25 кобальта, никеля или меди. Кроме того, дымовые газы могут смешиваться с воздухом и абсорбироваться щелочным раствором или абсорбироваться щелочным раствором и после этого окисляться путем контактирования ра30 створа с возд хом, 283097

25

Зо

З5

На чертеже изображена поточная схема процесса извлечения серусодержащих соединений, согласно одному из вышеописанных вариантов.

Серусодержащие газы при обжиге варочной жидкости при сульфатном или натриевосульфатном процессе смешиваются с воздухом и проходят по линии 1 ко дну обычной газоочистительной башни 2, в верх башни смесь идет противопотоком относительно водного раствора, содержащего карбонат натрия и бикарбонат натрия, которые впрыскиваются в башню 2 через впрыскивающие входные каналы 8. Очищенный газ выходит из башни 2 через вытяжную трубу 4. Водный раствор стекает в низ башни 2 при соответствующей температуре от 60 — 80 С, поглощая серусодержащие соединения из газов, а присутствующий воздух окисляет серусодержащие соединения в основном до тиосульфатов с меньшим содержанием сульфатов и сульфитов. Водный раствор, содержащий окисленные серные соединения, стекает в резервуар 5, где с помощью мешалки б поддерживается однородность раствораа.

Из резервуара 5 водный раствор непрерывно перегоняется насосом 7 по трубопроводам

8 и 9 к впрыскивающим входным каналам 8 в башню 2, причем поток жидкости через эти трубопроводы 8 и 9 будет регулироваться клапанами 8а и 9а. Давление в трубопроводах

8 и 9 определяется по водомерному стеклу

8б и 9б. По прошествии некоторого времени действия процесса, в результате которого в циркулирующем водном растворе уже присутствует достаточное количество тиосульфата, часть раствора непрерывно откачивается насосом 10 через линию 11 в накопительный сосуд (на чертеже не показан) для обратного поступления на стадию выпаривания сульфатного или нагриевосульфитного процесса варки целлюлозы. Поток жидкости по линии 11 регулируется клапаном 11а, который приводится в действие от резервуара 5 впускным регулятором 11б.

В резервуаре рН водного раствора поддерживается около 9,0 или выше посредством весовой дозировки, подачи гидрата окиси натрия или карбоната натрия из накопительного сосуда 12 по линии 18. Поток жидкости по линии 14 регулируется клапаном 14а, который приводится в действие от резервуара 5 с помощью впускного регулятора 14б. Подъем воды к резервуару 5 также осуществляется по линии 15, причем этот поток будет регулироваться клапаном 15а, приводимым в действие впускным регулятором 15б. Температура жидкости в резервуаре 5 измеряется прибором 1б.

Используя вышеупомянутую аппаратуру для удаления HqS из потока дымовых газов, содержащего 9,5 /о двуокиси углерода, 30 /о водяного пара и воздух, берут при 80 С раствор смеси молярной концентрации карбоната натрия и бикабоната натрия и молярной концентрации тиосульфата натрия. Водный щелочной газоочищающий раствор поддер>кивается со значением рН 9,3.

Первоначально концентрация сернистого водорода во впускном дымовом газе составляет

625 частей на миллион, а в выходящем газе

7 частей на миллион. После 7 час обработки концентрация H>S во входном потоке дымового газа 260 частей на миллион, а в выходящем газе 10 частей на миллион, В газоочищающем растворе не обнаружено ионов сульфида, что указывает на полное окисление ионов.

Предмет изобретения

1. Способ извлечения серусодержащих соединений из дымовых газов содорегенерационных котлов путем обработки дымовых газов щелочным раствором, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь серы, дымовые газы охлаждают до 60 — 80 С и обрабатывают щелочным раствором при рН 9 — 10 с одновременным окислением молекулярным кислородом, например кислородом воздуха.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дымовые газы смешивают с воздухом и абсорбируют щелочным раствором.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дымовые газы абсорбируют щелочным раствором, после чего окисляют их путем контактпрования раствора с воздухом.

4. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что обработку дымовых газов щелочным раствором производят в присутствии окислов железа.

5. Способ по пп. 1 — 3, отличающийся тем, что обработку дымовых газов щелочным раствором производят в присутствии гидроокисей металлов, например марганца.

6. Способ по пп, 1 — 3, отличающийся тем, что обработку дымовых газов щелочным раствором производят в присутствии смеси окислов железа и гидроокисей металлов.

283097

Составитель О, Маслаченко

Редактор Г. А. Яковлева Тскред А. А, Камышникова Корректор Л. Л. Евдонов

Заказ 3583/l2 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Л!пиастров СССР

Л!осква, Ж-ЗЗ, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2