Способ регенерации отработанных сульфитных щелоков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ нн 503539

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 02.06.70 (21) 1447351/23-4 (23) Приоритет (32) 03.06.69 (31) 7783/69 (33) Швеция

Опубликовано 15.02.76, Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 06.05.76 (51) М. Кл D 21 С 11/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 667.621.266. .004.8 (088,8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Айнар Хорнтведт (Норвегия) Иностранная фирма

«Свенска Целлюлоза Актиеболагет» (Швеция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТРАБОТАННЪ|Х

СУЛЬФИТНЫХ ЩЕЛОКОВ

Изобретение относится к способам регенерации отработанных щелоков, образующихся в производстве целлюлозосульфитного способа варки.

Известен способ регенерации отработанного сульфитного щелока, заключающийся в том, что диспергированный в потоке горячих дымовых газов упаренный щелок подвергают пиролизу при (750 С, образующиеся при этом продукты реакции направляют на охлаждение (в специальный реакторный котел) и последующее их разделение на газообразные продукты и твердый остаток (порошкообразное вещество). При известном способе возникают большие затруднения на стадии проведения сепарации продуктов реакции пиролиза, в результате чего система для разделения продуктов реакции пиролиза на газообразные продукты и твердый остаток очень громоздка и сложна.

С целью улучшения процесса регенерации отработанного сульфитного щелока предлагают способ, заключающийся в том, что охлаждение продуктов реакции пиролиза ведут путем впрыскивания хладагента непосредственно в поток подуктов реакции.

Способ состоит в том, что сгущенный щелок от предыдущей ступени выпаривания направляется в реактор, где подвергается пиролизу при высоких температурах и после этого продукты реакции непосредственно охлаждаются впрыскиванием соответствующего хладагента.

5 Способ изобретения может быть осуществлен на обычной рекуперационной установке, как дополнение к известному, однако ничто не препятствует тому, чтобы способ мог применяться для рекуперации всего количества хи10 микалиев черном щелоке.

П р и мер, Указанный в примере способ, а также установка для него были запроектированы для фабрики с производством целлюлозы

65 т в сутки. Благодаря способу изобретения

15 была рассчитана возможность повышения производства приблизительно на 15 т в сутки.

После выпаривания в этой установке берется часть сгущенного щелока, который в данном случае имел содержание сухого ве20 щества 52%, Упаренный щелок направляется в реактор, состоящий из газонепроницаемой листовой оболочки, которая, например, футерована прочными огнеупорными кирпичами или утрамбованной смесью. Щелок впрыски25 вается в верхнюю часть реактора преимущественно через десять впрыскивающих сопл, которые расположены на равных расстояниях по окружности реактора и в случае необходи503539

60 мости направлены вниз под углом. Каждое сопло рассчитано на производительность

100 кг сухого вещества. При этом щелок распределяется в реакторном пространстве благодаря распылению при низком давлении. Однако щелок должен накачиваться при таком высоком давлении, чтобы в реакторе получалось достаточно тонкое распределение щелока.

Кроме того выгодно иметь низкое число сОпл. Оказалось также необходимым В некоторых случаях защищать сопла от образовавшейся пыли. Такую защиту обеспечивают паровым экраном, который создается вокруг соплового отверстия для щелока. Необходимый для пиролиза тепловой эффект получают сжиганием мазута, который подается в реактор через горелку, расположенную сверху иа реакторе и направленную вниз в реактор, и включающую подводящие трубопроводы для воздуха или пара. B результате такого расположения впрыскивающих сопл и горелки получают интенсивное перемешивание в реакторе. Чтобы предотвратить расплавление пыли и накапливание ее в переходе между горячей частью горелки и частью реактора, т. е. где встреча1отся горячие дымовые газы и пыль, сама переходная часть должна быть выполнена как охлаждающая рубашка. Охлаждение вызывается круговоротом воды при помощи циркуляционного насоса через холодильник и уравнительный сосуд. Воздух в реактор вдувается через реакторную газодувку. При техническом исполнении реактора стенки изготовляются из материала, который полностью устойчив к действию температуры и химикалиев. Имеются керамические материалы, например на основе хромомагнезита или окиси циркония, которые при применяемых условиях имеют вполне удовлетворительный срок службы.

Затем полученные в реакторе прн пиролизе продукты реакции охлаждаются прямым теплообменом с соответствующим хладагеитом, например водой.

Охлаждение может производиться таким образом, чтобы продукты удалялись через отверстие в нижней части реактора и оттуда переводились прямо в расположенное под ðåàêтором охлаждающее устройство. Это устройство преимущественно сконструировано в верхней и нижней частях цилиндрическим, а в промежуточной — коническим. Хладагент впрыскивается затем прямо в поток продуктов реакции через расположенные в газовом холодильнике сопла, которые в соответствующем количестве распределены по окружности холодильника. В одном из вариантов исполнения сопла расположены в верхней части холодильника и под таким углом по отношению к направлению потока продуктов реакции и к стенкам холодильника, чтобы получалось эффективное охлаждение. В нижнюю часть газового холодильника подается через трубопровод охлаждающая вода.

Зо

Вслед за газовым холодильником расположен мокрый сепаратор, который может состоять из каскадного скруббера, иа который через впуск подается вода. В общем, друг за другом расположено несколько мокрых сепараторов. Поступающий из мокрых сепараторов свежий щелок направляется затем на установку каустификации и обрабатывается обычным образом.

При описанном выше способе важно также учитывать опасность того, что выпадак1щие в осадок твердые частицы могут падать вниз в первый мокрый сепаратор. Для умеиьше шя этой опасности иад мокрым сепаратором устанавливают решетку или ей подобные перегородки.

При описываемом способе можно также рекуперировать по меньшей мере часть содержащегося в отработанном щелоке количества серы в форме сульфида, так как благодаря мокрому осаждению часть сероводорода в пиролизиом газе реагирует во время образования сульфида с раствором карбоната натрия— дикарбопата.

При проведении восьмичасового опыта иа рекуперационной установке с черным щелоком получают следующие результаты.

Лнализ пыли, /:

Всего Nа 29,6

Всего S 2,6

Na2SO4 5,9

Ка2СОз 61,6

Анализ газа, /о.

112 8,5

СО 5,4

СО2 13,4

СН4 1,3

1 1 2 70,6

Молярное отношение между всем Na u всей S, которая есть в пыли, 1: 0,06 после прохождения через мокрый сепаратор в результате абсорбции сероводородов газом оио повышается до 1: 0,20.

Преимущество способа заключается в том что избегают осаждений. Посредством этогс способа частично расплавленные малые части цы будут соединяться вместе и затвердевать и, таким образом, могут быть собраны. При этом частицы не будут затвердевать на стен ках аппарата, а потому удается избежать кор розиоиного воздействия па трубопроводы.

Формула изобретения

Способ регенерации отработанных сульфитных щелоков путем пиролиза диспергированного в потоке горячих дымовых газов упаренного щелока при (750 С, охлаждения полученных при этом продуктов реакции и последующего их разделения на газообразные продукты и твердый остаток, отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса, охлаждение ведут путем впрыскивания хладагента непосредственно в поток продуктов реакции,