Способ обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140181 (21) 3236081/29-12 (51) M. Кд.з с присоединением заявки HP— (23) Приоритет—

0 21 С 11/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (531 УДК 676. 1. 0 82. .4(088.8) Опубликовано 2308.82, Бюллетень Йо 31

Дата опубликования описания 230882 °

A И. Торф, В.Ф.Максимов, Ю.A. Василевский, С,П..

Н.В.Алой, В.А.Яковлев, А.М. Белевицкий, М. Г сШв

A.A.Ñêoðoõoäîâ и A.Ã.Ìèõàëås

„ " ); ЙФЯ9Щф- у

Ленингрниский технологический институт Неилййо — уфей 1 промышленности и Ленинградский филиал Государс института по проектированию гаэоочистных ооруЩ}ЩЩ ) щ A

"Гип огазоочистка" j (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРОЦЕССА

СЖИГАНИЯ ОТРАБОТАННОГО ЩЕЛОКА ПРОИЗВОДСТВА

СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Изобретение относится к способам обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы и может 5 быть использовано на предприятиях целлюлозной бумажной промышленности для выделения и последующей утилизации в цикле производства сероводорода и двуокиси серы, присутствующих в дымовых газах содорегенерационных котлоагрегатов (CPKA).

Известен способ обработки дымовых газов путем орошения содержащих SO газовых выбросов, полученных от сжигания отработанного варочнрго щелока 15 целлюлозного производства, с использованием в качестве орошающей жидкости нейтрального раствора натриевых соединений, При этом для подщелачивания циркулирующей жидкости и поддержания рН в пределах 6-7 используются такие щелочные растворы, как зеленый и белый щелока f1) .

Недостатком данного способа является трудность поддержания рН в пределах 6-7 при одноступенчатом орошении.

Наиболее близким к изобретению является способ обработки дымовых газов M процесса сжигания отработанного щелока производства сульфатной целлюлозы путем ступенчатого орошения газов циркулирующей проьывочной жидкостью на основе натриевых соединений под давлением и подщелачиванием циркулирующей жидкости перед каждой ступенью орошения и отбором жидкости после каждой ступени орошения.

Согласно этому способу подщелачивающий реагент вводят в систему циркуляции второй ступени орошения с тем, чтобы орошающая жидкость этой ступени имела рН=7-8, так как при таких условиях возможно осуществить доулавливание двуокиси серы. Орошающая жидкость в системе циркуляции первой ступени промывки имеет pH=6, что обеспечивает степень улавливания сероводорода до 80% и частичное улавливание двуокиси серы, причем в систему циркуляции этой системы поступает избыток циркулирующего раствора со второй ступенй P2) .

Недостатком известного способа является относительно низкая степень извлечения сероводорода.

Известный способ обработки не позволяет полностью испольэовать дву окись серы для последукщей абсорбции

953052 сероводорода (последний абсорбируется сульфит-бисульфитным раствором, образующимся в результате поглощения двуокиси серы слабощелочным раствором), так как одновременно по времени при промывке на первой ступени 5 идет образование сульфит-бисульфитного раствора и поглощение сероводорода, что является причиной того,что часть этого сульфит-бисульфитного раствора, образовавшегося на первой )0 ступени промывки не успевает провзаимодействовать с сероводородом до сепарации орошающего раствора.

Проведение второй (последней) ступени орошения мелкими каплями приводит к увеличению брызгоуноса, а следовательно, к потере химикатов.

Нестабильность работы CPKA приводит к изменению расхода решимовых газов, концентраций в них сероводорода и двуокиси серы, а также к изменению соотношения между концентрациями сероводорода и двуокиси серы, что усугубляет недостатки.

Кроме того, режим орошения полого скруббера соответствует низкотурбулентному режиму движения двухфазной среды газ — жидкость, что также является причиной относительно низкой степени извлечения сероводорода.

Целью изобретения является повышение степени извлечения сероводорода.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока производства сульфат ной целлюлозы путем ступенчатого орошения газов циркулирующей промывочной жидкостью на основе натриевых соединений под давлением с подщелачиванием циркулирующей жидкости перед40 каждой ступенью орошения и отбором жидкости после каждой ступени орошения, орошение проводят в три ступени, причем подщелачивание перед первой ступенью орошения осуществляют белым 45 сульфатным щелоком концентрацией 1530 г/л в ед. Na20 и первую ступень орошения проводят при РН 7,0-8 0, подщелачивание перед второй ступенью орошения осуществляют жидкостью,отоб- 50 ранной после первой ступени, и орошение на этой ступени проводят при

РН 6,5-7,5, а подщелачивание перед третьей ступенью и орошение на этой стуйени осуществляют РаствоРом каустической соды концентрацией 0,110,0 г/л в ед. Na<0, Давление циркулирующей жидкости на первой ступени равно 600-1000 кПа и на второй. 400-600 кПа.

Орошение дымовых газов проводят в трех последовательно установленных струйных газопромывателях, Исследования показали, что на первых двух ступенях орошения достигаетс ÷ =.степень очистки дымовых газов CPKA 65 от двуокиси серы более 98%, от сероводорода 83%, а с учетом доочистки на третьей ступени 96% °

Таким образом, согласно предлагаемому способу обработки дымовых газов повышение степени извлечения сероводорода обеспечивается за счет болев полного использования двуокиси серы, содержащейся в дымовых газах CPKA в результате ее интенсивного поглощения на первой ступени промывки, что обеспечивается применением орошающего раствора РН=7,0-8,0, снижением брызгоуноса, в результате последовательного распыла орошающей жидкости вначале под высоким, а затем при низком давлении, вследствие чего мелкие капли жидкости первой ступени промывки осаждаются в результате соударения на крупных каплях второй ступени промывки, что является причиной более эффективной сепарации последних, Кроме того, предлагаемый способ предусматривает проведение поглощения сероводорода орошающей жидкостью иэ газового потока в режиме двухфазной турбулентности, что также способствует повышению степени извлечения этого компонента.

Давление циркулирующей жидкости на первой и второй ступенях выбрано с учетом того, что при давлении жидкости перед форсунками меньше

400 кПа в струйных гаэопромывателях не получит удовлетворительного дисперсирования жидкости, а обеспечить давление орошающей жидкости выше

1000 кПа трудно.

Кроме того, при нестабильной работе CPKA большое значение приобретает то, что подавая слабый щелок в первую ступень, можно более оперативно реагировать. на изменения содержания сернистых компонентов в дымовых газах, а на второй ступени в таком случае легче поддерживать постоянный режим промывки, что способствует повышению степени извлечения сероводорода.

На чертеже представлена схема для осуществления способа.

Дымовые газы после содорегенерационного котла и предварительной очистки от пылевых частиц в электрофильтрах подают на обработку в установку мокрой очистки газов, состоящую иэ трех последовательно размещенных струйных гаэопромывателей.

Трубу-смеситель 1 струйного газопромывателя первой ступени промывки орошают циркулирующей жидкостью, которую подпитывают слабым белым щелоком в количестве, позволяющем поддерживать РН раствора в интервале 7-8.

Газожидкостную смесь разделяют в жалюэийном каплеуловителе 2. Отсепарированную жидкость собирают в баке-сборнике 3, откуда насосом 4 вновь пода953052 ции в жалюзийном каплеуловителе 10 ai баке-сборнике 11. избыток циркулирующего раствора сливают в бак-растворитель плава

CPKA. Свежий раствор подают в линию

5 циркуляции орошающей жидкости перед насосом 12, Пример 1. Дымовые газы в объеме 378000 нм влажного газа в ч, обраэунхциеся при сжигании черного ще)Ц лока сульфатного производства в CPKA1400, подают после очистки от пылевых частиц в злектрофильтре в двухступенчатый струйный газопромыватель, предназначенный для улавливания двуокиси серы и сероводорода.

Состав дымовых газов, поступающих на очистку в газопромывателы двуокись серы 0,77 г/нм сухого газа, сероводорода 0„10 г/нм сухого газа, углекислого газа 16,8%, кислорода 4,0%.

В табл.1 приведены результаты испытаний промышленной двухступенчатой установки по очистке дымовых газов

CPKA .ХТаблица 1 ют в оросительное устройство. Избыток орошающего раствора подают в баксборник 5 второй ступени орошения.

Слабый белый щелок на подпитку дпя поддерживания величины рН раствора подают непосредственно в линию циркуляции.

Дымовые газы после каплеуловителя первой ступени обработки подают в трубу-смеситель 6 струйного гаэопромывателя второй ступени обработки, которую орошают циркулирующей жидкостью, имеющей рН=6,5-7,5, собиразяцейся после сепарации в жалюзийном каплеуловителе 7 и в баке-сборнике 5.

Избыток орошающего раствора насосом

8 направляют в один из щелоковых, потоков сульфатного производства.

Дымовые газы каплеуловителя второй ступени обработки подают в трубу-смеситель 9 струйного газопромывателя третьей ступени обработки, которую орошают раствором каустичес-. кой соды концентрацией 0,1-10 г/л в ед. Na>0, собирающимся после сепараВторая ступень орошения

Суммарная степень очистки от рН циркули- Степень очистки рукщей жид кости 502 Н 25 (5Og H< 5

502

96 82

98,6 85

99,2 83

60

90 57

95 56

97 55

97 0

6,0

6,5

72

6,5

7,0

7,5.6 3.

8 0

99,2 58

8,0

75

8,5

Из таблицы 1 видно, что при двухступенчатом орошении и выбранных режимах орошения суммарная ступень очистки от сероводорода 83-85%, что выше на 3-5%, чем в существующих способах. Таблица 2

Н р и м е р 2. В лабораторных условиях газы с составом, соответствующим составу дымовых газов- после двухступенчатой обработки (Н .S

0,017 г/нм сухого газа, 50

0,0085 г/нм сухого газа С0 -16%, 0 - 4%, и — 20%) орошались в струйной газопроьивателе раствором каустической соды концентрацией 0,1-10 г/л в ед. йа20.

В табл.2 представлены результаты испытания струйного газопроваявателя в лабораторных условиях

0,0

0,1

10

81,20

Первая ступень орошения рН циркулирую- Степень очистки щей жидкости от

Концентрация NaOH Степень иэвлечев орошакщейжидкоо - ния Н 5 иэ газов ти в ед. Na 0

Из табл ° 2 видно,что оптимальной концентрацией NaOH для извлечения

Н S иэ газов после двухступенчатого орошения является 0,1-10 г/л NaOH в953052

Формула и вобрете ни я в °

8 сне сулир

Составитель A.Ìoíîñoâ .

Редактор Н.Пушненкова Техред Т.Фанта, Корректор A. Фере нц

Заказ 6225/47 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 ед. Иа О, так как при более низких концентрациях извлечение Н S проходит неэффективно, а более высокие концентрации NаОЙ ведут к значительному удорожанию способа.

Суммарная степень извлечения сероводорода из дымовых газов составит не менее 96%., что на 16% выше, чем в существующих способах.

Способ обработки дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока:производства сульфатной целлюлозы путем ступенчатого орошения газов циркулирующей промывкой жидкостью на основе натриевых соединений под давлением с подщелачиванием циркулирующей жидкости перед каждой ступенью орошения и отбором жидкости после каждой ступени орошения, о тличающийся тем,что,сцелью повышения степени извлечения сероводорода, орошение проводят в три ступени, причем подщелачивание перед первой ступенью орошения осуществляют белым сульфатным щелоком концентрацией 15-30 г/л в ед. Nа О, в первую ступень орошения проводят при рН 7,0-8,0, подщелачивание перед второй ступенью орошения осуществля10 ют жидкостью, отобранной после первой ступени, и орошение на этой ступени проводят при рН 6,5-7,5, а подщелачивание перед третьей ступенью и орошение на этой ступени осуществляют раствором каустической соды концентрацией 0,1-10,0 г/л в ед. Na О, Источники информации, принятые во внимание. при экспертизе

1. Патент CIIJA Р 3842160, кл. 423-242, опублик. 1974.

2. "Svensk papperstidning", 1974, v ° 77, 9 6, 211-217 (прототип).