BR112020006358A2 - método e sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio de um licor de um processo de moagem de polpa, e, uso de um dispositivo injetor. - Google Patents

método e sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio de um licor de um processo de moagem de polpa, e, uso de um dispositivo injetor. Download PDF

Info

Publication number
BR112020006358A2
BR112020006358A2 BR112020006358-4A BR112020006358A BR112020006358A2 BR 112020006358 A2 BR112020006358 A2 BR 112020006358A2 BR 112020006358 A BR112020006358 A BR 112020006358A BR 112020006358 A2 BR112020006358 A2 BR 112020006358A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
liquor
container
gas
injector
arrangement
Prior art date
Application number
BR112020006358-4A
Other languages
English (en)
Inventor
Rami Lampinen
Erkki Välimäki (Falecido)
Tuomo Hilli
Original Assignee
Valmet Technologies Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valmet Technologies Oy filed Critical Valmet Technologies Oy
Publication of BR112020006358A2 publication Critical patent/BR112020006358A2/pt

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/0057Oxidation of liquors, e.g. in order to reduce the losses of sulfur compounds, followed by evaporation or combustion if the liquor in question is a black liquor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/42Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow characterised by the input flow of inducing fluid medium being radial or tangential to output flow

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Paper (AREA)

Abstract

Trata-se de um método para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor (300) de um processo de moagem de polpa, em que o método compreende bombear o licor (300) para um arranjo de injetor (710) com o uso de um arranjo de bomba (720) de modo que o bombeamento do licor (300) por meio de um bocal de jato (115) gere sucção em uma entrada de gás (130), através da qual o gás reagente (310) é misturado com o licor (300), e liberar o licor tratado (300) do arranjo de injetor (710) para um recipiente (200). Dessa forma, o licor (300) é tratado para formar pelo menos licor parcialmente tratado (300). Um uso correspondente de um arranjo de injetor. Um sistema para executar o método.

Description

1 / 44
MÉTODO E SISTEMA PARA A REMOÇÃO DE ÍONS DE SULFETO DE HIDROGÊNIO DE UM LICOR DE UM PROCESSO DE MOAGEM DE POLPA, E, USO DE UM DISPOSITIVO INJETOR CAMPO TÉCNICO
[001] A invenção refere-se a um método e um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de algum licor de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa. A invenção se refere a um método e um sistema para oxidar licor branco de um processo de moagem de polpa. A invenção se refere a um método e um sistema para oxidar e acidificar licor preto de um processo de moagem de polpa. A invenção se refere a um método e um sistema para acidificar licor preto de um processo de moagem de polpa. A invenção se refere a um método e um sistema para acidificar licor verde de um processo de moagem de polpa. Os íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) são removidos com o uso de um gás misturado com o licor com um arranjo de injetor. A invenção se refere a um uso de um arranjo de injetor para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um processo de moagem de polpa.
FUNDAMENTOS
[002] Licores, como licor branco, licor preto ou licor verde, de uma circulação de licor primária de um processo de moagem de polpa compreendem íons de sulfeto de hidrogênio (HS-). Esses licores são usados em vários processos. Como um exemplo, o licor branco pode ser usado em um processo de deslignificação de polpa ou em um processo de branqueamento de polpa. Tal um processo exige oxigênio para deslignificação ou branqueamento. No entanto, quando o licor compreende compostos que não são totalmente oxidados, como sulfeto de sódio Na2S na forma de íons incluindo sulfeto de hidrogênio HS-, parte do oxigênio proveniente do processo de deslignificação e/ou branqueamento é consumida para a oxidação do licor, que deteriora o processo de deslignificação e/ou branqueamento. Por
2 / 44 conseguinte, isso é conhecido por oxidar o licor de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa antes da utilização, a fim de reduzir a necessidade de composição química, por exemplo, consumo de NaOH no processo de deslignificação e branqueamento.
[003] As Figuras 1a e 1b mostram um processo para oxidar licor branco, conhecido junto à Patente EP0643163. Referindo-se à Figura 1a, na técnica conhecida, o licor branco 902 é pulverizado em um recipiente 910 com bocais 904. Assim, durante o uso, o recipiente 910 é pelo menos parcialmente preenchido com licor branco. Além disso, o ar 912 é comprimido com um compressor de ar 920 para bocais de ar 914 arranjados no fundo do recipiente 910. Referindo-se à Figura 1b, a fim de ter o ar uniformemente distribuído para o recipiente, o fundo do recipiente 910 está equipado com múltiplos bocais de ar 914 arranjados sobre todo o fundo do recipiente. O ar formas bolhas de ar para o licor branco. O licor branco reage com o oxigênio do ar nas interfaces entre as bolhas de ar e o licor branco, dessa forma oxidando o sulfeto de sódio Na2S do licor branco no recipiente
910.
[004] A técnica anterior tem alguns problemas. O compressor 920 requer uma grande quantidade de energia, visto que parte do trabalho do compressor é armazenada como energia interna do ar comprimido. Além disso, os compressores são normalmente barulhentos. Além disso, os bocais de ar 914 entopem com frequência, pelo menos se os bocais forem pequenos. Assim, para evitar o entupimento, os orifícios de bocais de ar são típica e razoavelmente grandes, por exemplo, na faixa de 6 milímetros a 8 milímetros de diâmetro. Esses bocais, no entanto, produzem bolhas de ar razoavelmente grandes. Um tamanho típico (ou seja, diâmetro) das bolhas de ar na solução da técnica anterior encontra-se na faixa de dezenas de milímetros. As grandes bolhas de ar têm a propriedade de que sua área é pequena comparada ao seu volume. Assim, a área de reação para oxidação permanece pequena. Isso
3 / 44 resulta em longos tempos de reação, tipicamente na ordem de 10 horas a 20 horas. Além disso, mesmo se grandes orifícios forem usados, os bocais entopem de tempos em tempos. Isso aumenta a necessidade de manutenção.
[005] Um outro problema na técnica anterior está relacionado com o processo de temperatura. A reação de oxidação é exotérmica, pelo que a temperatura no interior do recipiente 910 tende a subir. Além disso, devido ao fato de que o ar 912 é comprimido no compressor 920, o mesmo também se torna aquecido. Tipicamente, a pressão do ar é tão alta que a sua temperatura aumenta para cerca de 110°C a 120°C. Isso, por um lado, torna o próprio compressor 920 um componente dispendioso e, por outro lado, tende a aquecer o licor branco do recipiente 910 excessivamente. Além disso, a elevada temperatura do ar aumenta o risco de entupimento dos bocais de ar 914, uma vez que o ar quente pode aquecer o licor branco localmente nos bocais de ar 914, e os sólidos precipitantes irão entupir os bocais de ar 914. Exemplos de sólidos que causam entupimento incluem sólidos que compreendem cálcio, como óxido de cálcio (CaO), carbonato de cálcio (CaCO3), e pirssonite Na2Ca(CO3) 2H2O.
SUMÁRIO
[006] Constatou-se que o risco de entupimento dos bocais de ar, quando o tratamento de um licor de um processo de moagem de polpa por um gás reagente a fim de remover íons de sulfeto de hidrogênio do licor pode ser minimizado por meio do uso, em vez de bocais convencionais de ar, de um injetor ou um arranjo de injetor que compreende pelo menos um injetor. O injetor é configurado para permitir que o gás reagente entre por sucção gerada pelo escoamento de licor através de um bocal de jato ou de bocais de jato. Além disso, constatou-se que um injetor gera bolhas de gás reagente muito pequenas, em comparação com a técnica anterior, em que a proporção entre a área das bolhas e seu volume é muito maior. Como um resultado, a área de reação para a reação de oxidação ou acidificação do licor aumenta, em que o
4 / 44 tempo necessário para a oxidação ou acidificação torna-se menor. Quando o tempo pode ser reduzido, recipientes menores são suficientes. Isso fornece economia no investimento e permite projetar a disposição da moagem mais livremente. O gás reagente é configurado para remover íons de sulfeto de hidrogênio do licor por reação com o licor. O gás reagente pode compreender oxigênio para oxidar o licor. O gás reagente pode compreender algum gás ácido, como dióxido de carbono ou dióxido de enxofre, para acidificar o licor.
[007] Como indicado acima, os íons de sulfeto de hidrogênio HS- podem ser removidos do licor branco por oxidação.
[008] Como outro exemplo da remoção de íons de sulfeto de hidrogênio HS- de um licor, licor preto, facultativamente pré-tratado, pode compreender sulfeto de sódio Na2S na forma de íons, incluindo bissulfeto HS- . Além disso, em um licor não alcalino, os íons de sulfeto de hidrogênio tendem a formar dissulfeto di-hidrogênio H2S, que é um gás venenoso e odorífero. A fim de diminuir emissões de H2S, os íons de sulfeto de hidrogênio HS- podem ser oxidados de maneira semelhante como discutido acima, por reação com gás contendo oxigênio.
[009] Como um exemplo adicional de remoção de íons de sulfeto de hidrogênio HS- de um licor, o licor verde compreende sulfeto de sódio Na2S na forma de íons, incluindo HS- e Na+, e opcionalmente também S2-. O teor de sulfetos de licor verde, ou seja, a razão molar entre sulfeto de sódio e a soma de hidróxido de sódio e sulfeto de sódio, afeta a circulação química da moagem de polpa. Por exemplo, o teor de sulfetos pode ter um efeito na formação de compostos sólidos contendo sódio. Portanto, não pode ser uma necessidade ajustar o teor de sulfetos. O teor de sulfetos pode ser afetado, por exemplo, pela acidificação do licor verde, em que os íons de sulfeto de hidrogênio HS- forma sulfeto de di-hidrogênio H2S na forma gasosa. A acidificação pode ser realizada, por exemplo, por meio da reação do licor verde com gás reagente adequado, como um gás ácido.
5 / 44
[0010] A invenção é mais especificamente descrita nas reivindicações independentes 1, 13, e 14. As preferenciais modalidades são reveladas nas reivindicações dependentes. A descrição e os desenhos revelam também outras modalidades.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0011] A Figura 1a mostra, em uma vista lateral, um sistema para a oxidação de licor branco como conhecido na técnica anterior, a Figura 1b mostra, em uma vista superior, o sistema da Figura 1a, a Figura 2a mostra, em uma vista lateral principal, um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um injetor, a Figura 2b mostra, em uma vista lateral principal, um outro sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um injetor e meios para reciclar o licor que é oxidado, a Figura 2c mostra, em uma vista lateral principal, um outro sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um injetor e meios para reciclar o licor que é oxidado, a Figura 3 mostra, em uma vista lateral principal, um injetor, a Figura 4a mostra, em uma vista lateral principal, um injetor, a Figura 4b mostra um alargamento da parte IVb da Figura 4a, a Figura 4c mostra um flange do injetor da Figura 4a, em que o flange de limita múltiplos bocais de jato, a Figura 4d mostra, em uma vista lateral principal, um injetor integrado a um recipiente, as Figuras 5a e 5b mostram, em uma vista lateral principal, sistemas para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um
6 / 44 processo de moagem de polpa, em que os sistemas compreendem um injetor e são adaptados a um sistema da Figura 1a, A Figura 6a mostra, em uma vista lateral principal, um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um arranjo de injetor com três injetores, a Figura 6b mostra, em uma vista de topo principal, o sistema da Figura 6a, a Figura 6c mostra, em uma vista de topo principal, um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um arranjo de bomba com duas bombas e um injetor, a Figura 6d mostra, em uma vista de topo principal, um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende um arranjo de bomba com duas bombas e um arranjo de injetor com três injetores, a Figura 7a mostra um processo e sistema de uma etapa para a oxidação do licor, a Figura 7b mostra um processo e sistema de dois estágios para a oxidação do licor, a Figura 7c mostra um processo e um sistema de três estágios para a oxidação do licor, a Figura 8 mostra uma de duas fases de processo e sistema para a oxidação de licor e reciclagem de gás reagente, a Figura 9 mostra um processo e sistema de dois estágios para a oxidação e acidificação do licor e a reciclagem do gás reagente, a Figura 10 mostra um processo de uma etapa e sistema para acidificar licor e, opcionalmente, reciclar parte do gás reagente, e a Figura 11 mostra frações molares de H2S, HS-, e S2- como
7 / 44 função do pH de um licor de um processo de moagem de polpa.
[0012] Nos desenhos, três direções ortogonais são indicadas por Sx, Sy, e Sz. Em uso, Sz pode ser, por exemplo, a direção vertical ascendente.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[0013] As modalidades serão discutidas com referência às Figuras. Por exemplo, as Figuras 2a, 2b e 2c mostram uma parte de um sistema para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de algum licor 300 de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa. Correspondentemente, por exemplo, as Figuras 2a, 2b e 2c mostram um método para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de algum licor 300 de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa. Geralmente, os íons de sulfeto de hidrogênio HS- são chamados de bissulfeto. O sistema e processo serão descritos principalmente de modo que os íons HS- sejam removidos por oxidação, em que, dessa forma, a oxidação é um exemplo de um método para a remoção de bissulfeto (isto é, íons de sulfeto de hidrogênio). Como detalhado mais adiante, a acidificação é outro método para remover o bissulfeto. Além disso, quando tanto a oxidação como a acidificação são usadas, isso pode ser aplicado simultânea ou subsequentemente. Nas modalidades, o licor 300 é tratado por meio da mistura de gás reagente 310, com o licor, desse modo, removendo íons de sulfeto de hidrogênio. Em conjunto com o método, será discutido o fluxo do licor 300 de uma localização para outra, e o licor 300 é transportado (por exemplo, por bombeamento ou por uma diferença de pressão) de forma correspondente. Mesmo que nem sempre seja mencionado explicitamente, um sistema correspondente compreende tubulações adequadas para esses fins e configuradas para esses fins.
[0014] A Figura 2a mostra uma parte de um sistema para oxidar um pouco de licor 300 de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa. Correspondentemente, a Figura 2a descreve um método para remover o
8 / 44 bissulfeto de algum licor 300 de uma circulação primária de licor de um processo de moagem de polpa. Um processo de moagem de polpa se refere a um processo realizado em uma moagem de polpa, em particular, um processo para a produção de polpa, como o processo Kraft. Tal circulação de licor primária se refere em especial a uma circulação do licor que compreende produtos químicos de cozimento do processo Kraft. Tal licor tipicamente compreende pelo menos sulfeto de sódio Na2S aquoso. Pelo menos uma parte do sulfeto de sódio encontra-se, em uma solução aquosa, na forma de íons incluindo HS- e Na+, e opcionalmente também S2-. Em particular, o bissulfeto HS- e, opcionalmente, também sulfeto nucleofílico S2- tomam parte na digestão de lascas de madeira no processo Kraft. Exemplos de tal licor incluem licor preto, licor verde e licor branco. Tipicamente, o licor 300 da circulação primária da moagem de polpa é alcalino. Em uma modalidade, o licor 300 que é tratado para remover bissulfeto tem um pH de pelo menos 8, como pelo menos 9. Uma modalidade do método compreende receber licor 300 que compreende enxofre, opcionalmente ligado a um composto químico. Uma modalidade do método compreende receber licor 300 que tem um pH de pelo menos 8, como pelo menos 9 e que compreende enxofre, opcionalmente ligado a um composto químico.
[0015] O licor preto é um produto residual de um processo Kraft durante a digestão de polpa. Fraco licor preto é uma solução aquosa de resíduos de lignina, hemicelulose, e os inorgânicos produtos químicos usados no processo Kraft. O licor preto fraco pode ser seco e queimado em uma caldeira de recuperação de produtos químicos, que produz odores provenientes do licor preto. O licor verde é produzido em tal caldeira de recuperação de produtos químicos, em que o licor negro é queimado, e o odor resultante é dissolvido no licor branco fraco para produzir licor verde. Óxido de cálcio (CaO) é adicionado ao licor verde em um apagador, e o licor é agitado em um caustificador, que na presente forma produz licor branco.
9 / 44 Tanto o licor verde como o licor branco compreendem sulfeto de sódio (Na2S), que pode ser oxidado para sódio de sulfato (Na2SO4) e/ou de tiossulfato de sódio (Na2S2O3); os compostos estando na forma de íons em uma solução aquosa. Tipicamente, o sulfeto de sódio é primeiro oxidado em tiossulfato de sódio e, então, o tiossulfato de sódio é oxidado em sulfato de sódio. No entanto, durante a oxidação de NaS, todos esses compostos podem estar presentes em diferentes quantidades dependendo do grau de oxidação. Além disso, o licor verde compreende sulfeto de sódio. No entanto, como motivado nos fundamentos, íons de sulfeto de hidrogênio de licor verde são tipicamente removidos por acidificação. A acidificação pode ser realizada por meio do uso de um gás ácido, como dióxido de carbono de (CO2), dióxido de enxofre (SO2), trióxido de enxofre (SO3), um óxido de nitrogênio (NOx), um haleto de hidrogênio ou ácido fórmico (HCOOH). O termo haleto de hidrogênio se refere a um composto químico contendo hidrogênio e um halogênio, por exemplo, um composto do grupo que consiste em: fluoreto de hidrogênio (HF), cloreto de hidrogênio (HCl), brometo de hidrogênio (HBr), iodeto de hidrogênio (HI). Os gases preferenciais para acidificação incluem dióxido de carbono (CO2) e dióxido de enxofre (SO2), em particular, dióxido de carbono (CO2).
[0016] Além da recuperação química, pode ser usado licor preto fraco como uma matéria-prima para a lignina. Assim, o licor preto pode ser seco até certo ponto e acidificado para precipitar a lignina. O licor preto pode ser oxidado para remover os íons de sulfeto de hidrogênio. O licor verde pode ser acidificado para controlar a teor de sulfetos, como indicado acima.
[0017] Com referência às Figuras 2a, 2b, e 2c, no método e sistema, um arranjo de injetor 710, ou seja, um primeiro arranjo de injetor 710, é usado para aspirar gás reagente 310, ou seja, primeiro gás reagente 310, a ser misturado com o licor 300. O gás reagente 310 é configurado para remover íons de sulfeto de hidrogênio HS- do licor 300 por reação com o licor 300. O
10 / 44 gás reagente 310 pode compreender oxigênio para oxidar o licor 300. O gás reagente 310 pode compreender um gás ácido, exemplos dos quais foram dados acima, para acidificar o licor 300. O gás reagente 310 pode compreender tanto oxigênio como um gás ácido. De preferência, o gás ácido, se usado, compreende dióxido de carbono (CO2) e/ou dióxido de enxofre (SO2).
[0018] Quando o arranjo de injetor 710 é usado para a oxidação, o gás reagente 310 compreende pelo menos oxigênio (O2). Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos 15% em volume de oxigênio. De preferência, o gás reagente 310 compreende pelo menos oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), por exemplo, o gás reagente 310 é ar. No entanto, oxigênio puro ou oxigênio misturado com ar pode ser usado como o gás reagente 310. Além disso, uma mistura de vapor e ar pode ser usada como o gás reagente 310, por exemplo, se o licor 300 e/ou o gás reagente 310 precisar ser aquecido. Isso pode ter o efeito de que o oxigênio o teor de gás reagente 310 é menor do que aquele do ar. Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos oxigênio e nitrogênio, de modo que o gás reagente 310 compreenda pelo menos 15% em volume de oxigênio. Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos oxigênio e nitrogênio, de modo que o gás reagente 310 compreenda pelo menos 20% em volume de oxigênio.
[0019] Quando o arranjo de injetor 710 é usado para acidificação, o gás reagente 310 compreende pelo menos um gás ácido, exemplos dos quais foram dados acima, por exemplo, dióxido de carbono (CO2) ou dióxido de enxofre (SO2). Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos 1% em volume de gases ácidos ou um gás ácido. Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos 10% em volume de gases ácidos ou um gás ácido. Em uma modalidade, o gás reagente 310 compreende pelo menos 50% em volume de gases ácidos ou um gás ácido.
11 / 44
[0020] Referindo-se ainda à Figura 2a, o arranjo de injetor 710 compreende pelo menos um injetor 100. O arranjo de injetor 710 pode compreender vários injetores 100a, 100b, 100c, como indicado, por exemplo, nas Figuras 6b e 6d. No uso do arranjo de injetor 710, o licor 300 (ou licor parcialmente tratado, ou seja, licor reciclado) é bombeado com um arranjo de bomba 720, ou seja, um primeiro arranjo de bomba 720, para o arranjo de injetor 710 para criar tal fluxo do licor 300 que o(s) injetor(es) 100 do arranjo de injetor 710 funcione(em) como projetado. No presente documento, o licor parcialmente tratado 300 se refere ao licor que tenha sido tratado (isto é, oxidado e/ou acidificado) em alguma medida. O arranjo de bomba 720 compreende pelo menos uma bomba 290. Os injetores são, por vezes, referidos como ejetores.
[0021] Os injetores como tal têm sido conhecidos há muito tempo, por exemplo, junto ao documento nº US 2.000.762 (“Fluid jet pump” por H. Kraft, patenteada em 7 de maio de 1935). Os princípios operacionais de um injetor são descritos aqui. Assim, os detalhes e princípios do injetor 100 são unicamente discutidos brevemente. As modalidades se referem ao uso de um arranjo de injetor 710 para oxidar ou acidificar algum licor 300 de uma circulação de licor de um processo de moagem de polpa; e um sistema correspondente. Em outras palavras, as modalidades se referem ao uso de um arranjo de injetor 710 para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor 300 de um processo de moagem de polpa; e um sistema correspondente.
[0022] Tal como indicado na técnica anterior, a sucção do gás reagente 310 pode ser gerada, por um lado, pelo aumento do fluxo de velocidade do licor 300 em um bocal de jato 115, e por outro lado, por movimento de licor injetado 300 (ou seja, um jato 116), que empurra um pouco do gás reagente 310 no sentido de uma saída 140 do injetor 100. Para detalhes estruturais de um injetor, consulte as Figuras 3, 4a e 4b.
[0023] Referindo-se à Figura 2b, o licor 300 pode ser tratado (por
12 / 44 exemplo, oxidado) por reciclagem do mesmo através do arranjo de injetor 710 com o uso do arranjo de bomba 720. De modo correspondente, o licor 300 a ser tratado (por exemplo, a ser oxidado; o licor de ser tratado sendo licor não tratado ou parcialmente tratado 300) é transportado para um recipiente 200. O tratamento é alcançado por meio do bombeamento do licor 300, que pode ser parcial ou totalmente tratado, a partir do recipiente 200, por meio do arranjo de injetor 710, de volta para o recipiente 200. Assim, a reciclagem do licor 300 produz uma circulação, ou seja, circulação secundária, do licor 300.
[0024] Referindo-se à Figura 2c, o licor 300 a ser tratado (por exemplo, oxidado) pode transportado para o recipiente através do arranjo de bomba 720 também quando o licor 300 é reciclado a partir do recipiente 200, por meio do arranjo de injetor 710, de volta para o recipiente 200.
[0025] As Figuras 3 e 4a mostram em detalhes um injetor 100. Referindo-se às Figuras 3 e 4a, um injetor 100 compreende - uma entrada 105 para receber o licor 300 do arranjo de bomba 720 (consulte a Figura 2a), - uma primeira câmara 110 configurada para receber o licor 300 da entrada 105 para o licor 300, - uma segunda câmara 120 arranjada, na direção em fluxo do licor 300, a jusante da primeira câmara 110, - pelo menos um bocal de jato 115 arranjado, na direção em fluxo do licor 300, entre a primeira câmara 110 e a segunda câmara 120, - uma passagem de entrada de gás 130 configurada para transmitir ar para a segunda câmara 120 pela sucção gerada pelo fluxo do licor 300 por meio do bocal de jato 115, e - uma saída 140 arranjada na segunda câmara para expelir o licor 300 e o gás da segunda câmara 120.
[0026] O bocal de jato 115 é configurado para gerar um jato 116 do licor 300, em que o jato 116 transfere parte do gás reagente 310 para uma
13 / 44 saída 140 do injetor 100.
[0027] Referindo-se à Figura 4d, pode ser possível formar uma combinação de um recipiente de 200 e um injetor 100, de modo que uma parte do recipiente sirva como a segunda câmara 120. De modo correspondente, uma segunda câmara separada 120 não é necessária. Em tal caso, a segunda câmara 120 do injetor forma uma parte do interior do recipiente 200. Além disso, uma parede do recipiente 200 serve como uma parede da segunda câmara. Em tal caso, o jato 116 do licor 300 e do gás 310 seria formado diretamente no recipiente 200 como mostrado na Figura 4d.
[0028] Com referência à Figura 4a, em uma modalidade, uma parte da segunda câmara 120 lateralmente envolve uma parte da primeira câmara 110. Referindo-se à Figura 4a, em uma modalidade, a segunda câmara 120 lateralmente envolve uma parte da primeira câmara 110.
[0029] Quando o licor 300 é bombeado através do bocal de jato 115, o fluxo do licor 300 gera sucção de modo que o gás reagente 310, como o ar, seja sugado para a segunda câmara 120 através da passagem de entrada 130. Na segunda câmara 120, o licor 300 mistura-se com o gás reagente 310 em que o licor 300 será tratado (por exemplo, oxidado e/ou acidificado). Referindo-se à Figura 4b, o gás reagente 310 formará bolhas 320 de gás reagente 310 na mistura de licor 300 e gás 310. Um tamanho das bolhas 320 é denotado por d na Figura 4b.
[0030] Uma vez que o gás reagente 310 é aspirado para o arranjo de injetor 710, o gás reagente 310 não precisa para ser pressurizado. No entanto, o mesmo pode ser pressurizado. A pressão absoluta do gás reagente 310 na passagem de entrada 130 do injetor 100 pode ser, por exemplo, de 0,1 atm a 1 atm.
[0031] Constatou-se que o tamanho das bolhas de gás 320 produzidas pelo injetor 100 é razoavelmente pequeno, em que uma alta área de contato entre o gás reagente 310 e o licor 300 é alcançada. Isso melhora a oxidação do
14 / 44 licor 300. Os fatores que afetam o tamanho da bolha d serão discutidos abaixo.
[0032] Como indicado acima, um método para remover o bissulfeto HS- de algum licor 300 de uma circulação primária de licor de um processo de moagem de polpa (por exemplo, por meio de oxidação e/ou acidificação) compreende bombear o licor 300 para um arranjo de injetor 710 com o uso de um arranjo de bomba 720, em que o arranjo de injetor 710 compreende pelo menos um injetor 100. O licor 300 que é bombeado pode ser não tratado ou pelo menos parcialmente tratado. O licor 300 é bombeado de modo que o bombeamento do licor 300 por meio do bocal de jato 115 gere sucção na entrada de gás 130 do injetor 100, em que o gás reagente 310 é transportado para a segunda câmara 120 (ou recipiente 200) e misturado com o licor 300 para gerar bolhas de ar 320 do gás reagente 310 no licor 300. Dessa forma, o licor 300 é tratado por reações químicas e/ou físicas que ocorrem nas interfaces das bolhas 320 e do licor 300. Um exemplo de uma reação química é a oxidação. Um exemplo de uma reação física é dissolver um gás ácido no licor 300.
[0033] No entanto, o tratamento do licor 300 continua desde que as bolhas 320 do gás reagente 310 permaneçam no licor 300. Por conseguinte, o método compreende adicionalmente deixar sair o licor tratado 300 do arranjo de injetor 710 para um recipiente 200, ou seja, um primeiro recipiente 200. O licor 300 e as bolhas 320 podem sair de uma saída 140 para o recipiente 200. As bolhas 320 estão presentes também no recipiente 200, como indicado na Figura 4b. Assim, o tratamento continua no recipiente 200. Além disso, a partir do recipiente 200, o licor tratado 300 pode ser transportado para um ponto de uso. Referindo-se à Figura 2b e 7a, o licor tratado 300 pode ser transportado do recipiente 200 para um ponto de uso por meio do arranjo de bomba 720 que é usado para bombear parte do licor tratado 300 de volta para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710.
15 / 44
[0034] Como indicado nos fundamentos, um ponto de uso para o licor tratado pode ser, por exemplo, um processo para deslignificação ou um processo para branquear polpa, em particular, quando o licor 300 é licor branco proveniente de um processo de moagem de polpa. Em uma modalidade, o licor 300 é licor branco de um processo Kraft de uma moagem de polpa. Uma modalidade compreende formar o licor 300 do processo de moagem de polpa em um caustificador, através do qual o licor 300 é licor branco. Em uma modalidade, o licor 300 é licor branco e o gás reagente 310 compreende oxigênio. O que tem sido dito acima acerca do teor de oxigênio do gás reagente, aplica-se na modalidade. Uma modalidade compreende usar o licor branco oxidado 300 no processo de deslignificação e branqueamento de oxigênio para polpa.
[0035] Com referência às Figuras 4a, 4b, e 4c, o jato do bocal 115 pode ser formado como uma abertura 115 em um flange 150, em que o flange 150 é arranjado em entre a primeira câmara 110 e a segunda câmara 120. Referindo-se à Figura 4c, um flange 150 entre a primeira câmara 110 e a segunda câmara 120 pode compreender múltiplas aberturas 115 que servem como bocais de jato. Com referência à Figura 4b, quando o líquido 300 flui através do bocal de jato 115, o líquido 300 forma um jato 116 (indicado com linhas tracejadas). O jato 116 transfere o gás reagente 310 com o próprio e dentro da segunda câmara 120, como discutido acima. Dessa forma, bolhas 320 são formadas. No entanto, com referência à Figura 4a, de preferência, o injetor 100 compreende ainda um elemento de colisão 117, de modo que o jato 116 seja direcionado para o elemento de colisão 117. Quando o jato 116 com o gás reagente 310 colide com o elemento de colisão 117, as bolhas 320 se dividem em pequenas bolhas 320, em que o diâmetro das bolhas 320 diminui. Isso é mostrado esquematicamente na Figura 4b, que mostra as bolhas 320 em dois locais diferentes. Isso tem um efeito benéfico sobre o tratamento (oxidação e/ou acidificação), como indicado acima. Em uma
16 / 44 modalidade, o sistema compreende um elemento de colisão 117 que é configurado para dividir a bolhas 320 do jato 116 por colisão do jato 116 com o elemento de colisão 117. Em uma modalidade, o sistema compreende um elemento de colisão 117, e o bocal de jato 115 é arranjado em relação ao elemento de colisão 117 de modo que um jato 116 formado pelo bocal de jato 115 seja dirigido em direção ao elemento de colisão 117. Além disso, o jato 116 é configurado para colidir com o elemento de colisão 117. O elemento de colisão 117 pode ser arranjado na segunda câmara 120, o elemento de colisão 117 pode formar uma parte de uma parede da segunda câmara 120, ou o elemento de colisão 117 pode ser arranjado no recipiente 200 no caso de o injetor ser integrado ao recipiente. O sistema da Figura 4d poderia ser equipado com tal elemento de colisão 117. Em uma modalidade, o injetor 100 compreende o elemento de colisão 117 (consulte as Figuras 4a e 4b).
[0036] Uma modalidade compreende controlar a quantidade de gás reagente 310 que é transportada para a segunda câmara 120. A quantidade de gás reagente 310 pode ser controlada, por exemplo. por meio do uso de uma válvula 160, como indicado nas Figuras 5a, 5b e 6a. No entanto, tipicamente, o fluxo de gás reagente não precisa ser limitado. Pelo contrário, mais gás reagente 310 é misturado com o licor 300 quanto possível. Assim, uma válvula 160 para limitar o fluxo de gás reagente não é necessária.
[0037] Com referência às Figuras 2b, 5a, 5b, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 8, 9, e 10, uma modalidade compreende transportar uma parte do licor 300 de uma primeira saída 210 do recipiente 200 para uma circulação secundária do licor 300 para um ponto P que está a montante do arranjo de injetor 710 em uma direção do fluxo do licor 300. Isso tem o efeito, que o licor parcialmente tratado 300 no recipiente 200 ainda é tratado por reciclagem de parte do licor voltar para o arranjo de injetor 710. Dessa forma, o nível de tratamento (por exemplo, oxidação e/ou acidificação) do licor pode ser aumentado.
[0038] Referindo-se à 7a, 7b, 7c, 8, e 10, em algumas modalidades, o
17 / 44 ponto P também está a jusante de uma substância caldeira de recuperação de produtos químicos em uma direção do fluxo do licor 300. Além disso, de preferência, o licor 300 compreende pelo menos alguns produtos químicos que foram recuperados na caldeira de recuperação de produtos químicos, por exemplo, NaS. Nessa modalidade, o licor 300 pode ser, por exemplo, licor branco ou licor verde.
[0039] Referindo-se à 7a, 7b, 7c, e 8, em algumas modalidades, o ponto P também está a jusante de um caustificador na direção de fluxo do licor 300 na circulação primária. Nessa modalidade, o licor 300 pode ser, por exemplo, licor branco.
[0040] No entanto, referindo-se à Figura 9, o licor preto pode ser oxidado e acidificado. Alternativamente e com referência à Figura 10, o licor preto pode ser acidificado. O licor preto é produzido a partir da circulação primária de licor da moagem de polpa a partir de um ponto a montante de uma caldeira de recuperação de produtos químicos e a jusante de um digestor.
[0041] Em uma modalidade, a primeira saída 210 do recipiente 200 é arranjada em uma parte inferior do recipiente 200, por exemplo, em um fundo do recipiente 200. Na parte inferior do recipiente 200, o licor 300 tipicamente é substancialmente livre de bolhas 320 do gás reagente 310. Assim, ter a primeira saída 210 em uma parte inferior do recipiente 200 melhora o controle da quantidade de reciclado licor 300.
[0042] Com referência às Figuras 5a, 5b, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 8, 9, e 10, o fluxo de licor 300 a ser tratado é denotado por F0, por exemplo, nas unidades de Kg/h. O fluxo do licor reciclado 300 é denotado por F3, e um fluxo F1 é alimentado para o arranjo de injetor 710. Finalmente, um fluxo do licor pelo menos parcialmente tratado 300, denotado por F2, F2B ou F2C, é liberado para uso. O fluxo pode ser tomado diretamente do recipiente 200 (consulte as Figuras 5a e 5b) ou o mesmo pode ser tomado de uma circulação secundária de licor (consulte as Figuras 7a a 7c). O fluxo F2 (ou F2B ou F2C)
18 / 44 pode ser substancialmente o mesmo que F0. No entanto, o tratamento do licor 300 pode aumentar a seu fluxo de massa um pouco, e a evaporação do licor 300 pode diminuir o fluxo de massa um pouco. Tipicamente, a razão F2/F0 é de 0,9 a 1,1, pelo menos em algum ponto do tempo.
[0043] Com referência às Figuras 5a, 6a, 6b, 6c, 6d, 7a, 7b, 7c, 8, 9, e 10, uma modalidade compreende transportar uma parte do licor 300 da primeira saída 210 do recipiente 200 para uma circulação do licor 300 a montante do arranjo de bomba 720. Assim, o fluxo F3 flui através do arranjo de bomba 720, opcionalmente com o fluxo F0. Pelo menos uma parte do fluxo F3 é transportada para o arranjo de injetor 710 como o fluxo F1.
[0044] Correspondentemente, o sistema compreende um gasoduto 215 configurado para transmitir o licor 300 do recipiente 200 para o arranjo de bomba 720 a ser bombeado pelo arranjo de bomba 720 de volta para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710.
[0045] Com referência à Figura 5b, a reciclagem do licor pode ser realizada por meio do uso de um injetor secundário 295. Em tal caso, o método compreende transportar uma parte do licor 300 da primeira saída 210 do recipiente 200 uma circulação do licor 300 a jusante do arranjo de bomba 720 a ser misturado com a circulação do licor 300 com um injetor secundário
295. Além disso, o injetor secundário 295 é arranjado a montante do arranjo de injetor 710.
[0046] Mesmo se não mostrado nas figuras, seria possível usar tanto um injetor secundário 295 como na Figura 5b, como transportar uma parte do licor 300 da primeira saída 210 do recipiente 200 para uma circulação do licor 300 a montante do arranjo de bomba 720 como, por exemplo, na Figura 5a.
[0047] Em uma modalidade, um primeiro fluxo de massa F1 do licor 300 é transportado com o uso do arranjo de bomba 720 através do arranjo de injetor 710 para o recipiente 200 e um segundo fluxo de massa F2 do licor 300 é transmitido do recipiente 200 para uso ou para um segundo estágio de
19 / 44 tratamento, opcionalmente através do arranjo de bomba 720. Tipicamente, esses fluxos são substancialmente constantes no tempo pelo menos quando o processo é decorrendo e funcionando. Além disso, um terceiro fluxo de massa F3 do licor 300 pode ser reciclado de uma primeira saída 210 do recipiente 200 para uma circulação do licor 300 para um ponto P que está a montante do arranjo de injetor 710 e a jusante de uma caldeira de recuperação de produto químico.
[0048] As Figuras 7a, 7b, 7c e 8 se referem, em particular, à oxidação de licor branco de um processo Kraft. Um bom nível de tratamento, em particular, a oxidação, pode ser verificado por meio da medição do teor de um composto ou compostos do licor. Portanto, referindo-se às Figuras 2b e 7a, uma modalidade compreende medir um teor de sulfeto de sódio do licor 300 ou do licor pelo menos parcialmente oxidado 300, que está no recipiente 200. As modalidades compreendem adicionalmente controlar um fluxo de massa F2 do licor 300 que é transportado do recipiente 200 para uso por meio da utilização do teor medido de sulfeto de sódio do licor 300 no recipiente 200. No caso de a oxidação ser um processo de dois estágios (consulte a Figura 7b), teor de sulfeto de sódio do licor 300 ou do licor pelo menos parcialmente oxidado 300, que está no segundo recipiente 200B pode ser medido, e o fluxo de massa F2B do segundo recipiente 200B para uso pode ser controlado por meio da utilização do teor medido de sulfeto de sódio do licor 300 no segundo recipiente 200B. No caso de a oxidação ser um processo de três estágios (Figura 7c), o teor de sulfeto de sódio do licor 300 ou do licor pelo menos parcialmente oxidado 300, que está no terceiro recipiente 200C pode ser medido, e o fluxo de massa F2C do terceiro recipiente 200C para uso pode ser controlado pela utilização do teor medido de sulfeto de sódio do licor 300 no terceiro recipiente de 200C.
[0049] Com referência às Figuras 2b e 2c, um valor de uma quantidade indicativa do teor ou fração molar de íons de sulfeto de hidrogênio
20 / 44 (HS-) do licor 300 no recipiente 200 pode ser medido com um arranjo de sensor 410. Quando apenas uma quantidade é medida, um único sensor 410 pode ser suficiente. No entanto, se os valores de muitas quantidades indicativas do teor de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor 300 no recipiente 200, o arranjo de sensor 410 pode compreender uma pluralidade de sensores 410.
[0050] A quantidade indicativa do teor ou fração molar de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor 300 no recipiente 200 pode ser, por exemplo, o pH do licor 300 no recipiente. Como indicado na Figura 11, o pH é indicativo da fração molar. A quantidade indicativa do teor de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor 300 no recipiente 200 pode ser, por exemplo, o teor de um determinado composto químico do licor 300 no recipiente. Exemplos de tais compostos químicos incluem sulfeto de sódio (NaS) e tiossulfato de sódio (Na2S2O3).
[0051] Além disso, o valor medido da quantidade indicativa do teor de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor 300 no recipiente 200 pode ser usado, por exemplo, por um controlador 414, para controlar uma válvula 412 configurada para abrir e fechar um gasoduto 225 para expelir o licor 300 do recipiente 200,
[0052] Como um exemplo, o teor de sulfeto de sódio do licor 300 pode ser medido com um primeiro sensor de 410 (ou 410B ou 410C) mostrado nas Figuras 7a e 7b ou 7c. O primeiro sensor de 410 (ou 410B ou 410C) pode dar um sinal S410 (ou S410B ou S410C) indicativo do teor de sulfeto de sódio Na2S do licor 300 no recipiente 200 (ou no segundo recipiente 200B ou no terceiro recipiente 200C). O sinal S410 (ou S410B ou S410C) pode ser usado para controlar uma válvula 412 (ou 412B ou 412C) configurada para deixar sair o licor para uso. Um controlador 414 (ou 414B ou 414C) pode controlar a válvula 412 (ou 412B ou 412C), como indicado nas Figuras 2b e 7a (e 7b para um processo de dois estágios e 7c para um processo de três estágios).
21 / 44
[0053] Por exemplo, quando o sistema é configurado, o recipiente 200 da Figura 2b ou 7a pode ser preenchido com o licor 300. Inicialmente, o licor 300 no recipiente 200 não é necessariamente oxidado até um nível suficiente. Assim, a válvula 412 pode ser fechada, ou seja, controlada de modo que nenhum licor seja transportado para uso, isto é, F2 seria zero. Como para os fluxos F0, F1 e F3, nessa fase de assentamento, o fluxo F1 se iguala ao fluxo F3 (por exemplo, a Figura 2b), ou à soma dos fluxos F3 e F0 (por exemplo, a Figura 2c).
[0054] Por outro lado, quando o teor de sulfeto de sódio do licor 300, como determinado pela dita medição, diminui abaixo de um valor limiar, como 1,5 g/l, a válvula 412 pode ser aberta até alguma medida, em que parte do oxidado licor 300 vai ser transportada para uso.
[0055] Ainda mais, se, durante a utilização, parecer que o teor de sulfeto de sódio do licor 300 sobe, por exemplo, acima do limite mencionado acima ou outro limite, a válvula 412 pode ser fechada por completo ou em parte de modo a manter um nível suficientemente baixo de sulfeto de sódio.
[0056] Como uma alternativa ou além do teor de sulfeto de sódio, o teor de um outro composto que é oxidado pode ser medido. Por exemplo, o teor de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) pode ser medido. Além disso, quando o teor de tiossulfato de sódio do licor 300, como determinado pela dita medição, diminui abaixo de um limitante valor, a válvula 412 pode ser aberta em alguma medida, em que parte do licor oxidado 300 será transportada para utilização. O valor limite para o tiossulfato de sódio pode ser, por exemplo, 25 g/l ou 10 g/l. A válvula 412 pode ser aberta, por exemplo, quando tanto o teor de sulfeto de sódio como o teor de tiossulfato de sódio são baixos. Os valores fornecidos acima se aplicam também ao presente caso. No entanto, a medição do teor de tiossulfato de sódio sozinha não é necessariamente suficiente. Se um único recipiente é usado, tanto os teores de sódio sulfeto como de tiossulfato de sódio são, de preferência, baixos. Se dois recipientes são
22 / 44 usados, apenas tal licor 300, do qual o teor de sulfato de sódio é baixo, pode ser transmitido de um primeiro recipiente de 200 para um segundo recipiente 200B. No presente caso, basta medir unicamente o teor de tiossulfato de sódio do licor no segundo recipiente 200B para verificar o nível de oxidação.
[0057] Como uma alternativa ou além do teor de sulfeto e/ou de sódio tiossulfato, o teor de um outro composto que é oxidado pode ser medido. Assim, em uma modalidade, o(s) composto(s), do(s) qual(is) o teor é medido, é tal(is) composto(s) do licor 300, que é(são) oxidado(s) por meio da reação com o gás reagente 310 no arranjo de injetor 710 e/ou no recipiente 200. Além disso, alternativa ou adicionalmente, o(s) teor(es) de composto(s) resultante(s) da dita oxidação pode(m) ser medido(s). Assim, por exemplo, o teor de sódio de sulfato de (Na2SO4) e/ou de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) pode ser medido. Por exemplo, a razão entre o teor de sódio de sulfato de (Na2SO4) e o teor de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) pode fornecer evidência razoável em um grau de oxidação. No entanto, observa-se, que também tiossulfato de sódio é tal composto do licor 300 que é oxidado por meio da reação com o gás reagente 310, que no caso de oxidação compreende oxigênio.
[0058] O controlador 414 pode ser configurado para operar da maneira descrita acima. Quando o processo é configurado e está em execução, o fluxo F2 pode ser controlado de modo a manter um nível adequado de oxidação (por exemplo, teor suficientemente baixo de sulfeto de sódio e/ou de tiossulfato de sódio), como indicado acima.
[0059] Um bom nível de acidificação pode ser verificado por meio da medição do pH do licor. Um bom nível de tratamento pode ser alcançado por controle da quantidade de licor reciclado 300.
[0060] Em uma modalidade, uma razão F2/F3 entre o segundo fluxo de massa F2 e o terceiro fluxo de massa F3 é de 5% a 90%, como de 10% a 90%, como de 15% a 80%, pelo menos em algum ponto do tempo. Em uma
23 / 44 modalidade, uma razão ∫F2/∫F3 entre um tempo integral ∫F2 do segundo fluxo de massa F2 e um tempo integral ∫F3 do terceiro fluxo de massa F3 é de 5% a 90%, como de 10% a 90%, como de 15% a 80%, em que os tempos integrais são calculados em um mesmo período de tempo que dura pelo menos uma hora. Como indicado acima, isso é possível, que durante uma fase de assentamento, nenhum licor seja liberado do recipiente 200, em que o fluxo F2 pode ser zero, inicialmente.
[0061] Em uma modalidade de um rácio F1/F3 do primeiro fluxo de massa F1 para o terceiro fluxo de massa F3 é de 10% a 90% pelo menos em algum ponto do tempo. Em uma modalidade, a razão ∫F1/∫F3 de um tempo integral ∫F1 do primeiro fluxo de massa F1 para um tempo integral ∫F3 do terceiro fluxo de massa F3 é de 10% a 90%, em que os tempos integrais são calculados em um mesmo período de tempo que dura por pelo menos uma hora.
[0062] No entanto, é possível operar para processar como um processo em batelada. Assim, é possível que em todas as vezes o licor 300 é apenas reciclado ou unicamente transportado para uso. Em tal caso, em todos os momentos, quer F1 ou de F2 é zero. Em tal caso, o líquido é tratado por reciclagem, até um nível suficiente de tratamento ser alcançado. Depois disso, o licor tratado é transportado para uso, mas não é tratado posteriormente por reciclagem.
[0063] Como indicado acima, nas modalidades da Figura 2b, 7a, 7b, e 7c, essas razões podem ser controladas com a válvula 412. Referindo-se às Figuras 5a, 5b, 6a, 6b, 6c e 6d, em outra modalidade, essas razões podem ser controladas, por exemplo, com pelo menos uma das válvulas 162, 164. Na modalidade da Figura 5b, a válvula 162 não é necessária, uma vez que o mesmo efeito pode ser obtido por meio do controle do arranjo de bomba 720. Além disso, nas modalidades das Figuras 5a, 6a, 6b, 6c e 6d, uma das válvulas 162, 164 pode ser suficiente para controlar a quantidade de licor
24 / 44 reciclado 300.
[0064] Com referência às Figuras 2, 5a, 5b, 6a, 6b, 6c e 6d, uma modalidade compreende transportar uma parte do licor 300 de uma segunda saída 220 do recipiente 200 para um ponto de uso, em que a segunda saída 220 do recipiente 200 é arranjada em uma parte inferior do recipiente 200. Como indicado acima, tipicamente nas partes inferiores do recipiente 200, o licor 300 é livre de bolhas 320, em que isso tem o efeito técnico de que todas as bolhas 320 são usadas para o tratamento do licor 300 dentro do recipiente
200. Em outras palavras, substancialmente nenhuma bolha de gás 320 é transportada para uso. De preferência, a segunda saída 220 do recipiente 220 é arranjada em um fundo do recipiente 200.
[0065] No entanto, referindo-se às Figuras 2b, 7a, 7b, 7c, 8, 9 e 10, o licor pelo menos parcialmente tratado pode ser transportado para um ponto de uso a partir de uma circulação secundária do licor 300.
[0066] Com referência às Figuras 5a, 5b, 6a, 6b, 6c e 6d, em uma modalidade, o recipiente 200 compreende uma parede 230 que separa o recipiente em um primeiro compartimento 232 e um segundo compartimento
234. A parede 230 limita uma passagem 236 acima da parede 230, em que a passagem 236 é configurada para transmitir o licor 300 do primeiro compartimento 232 para o segundo compartimento 234. O arranjo de injetor 710 é arranjado no primeiro compartimento 232 do recipiente 200. Além disso, o segundo compartimento compreende 234 a segunda saída 220 do recipiente 220. Além disso, se parte do licor 300 é reciclada, como indicado acima, de preferência, a primeira saída 210 é arranjada no primeiro compartimento 232.
[0067] Isso tem o efeito técnico que apenas o licor bem oxidado 300 flui do primeiro compartimento 232 para o segundo compartimento 234. Em efeito, o licor 300 extraído da segunda saída 220 do recipiente 200 está bem oxidado. De preferência, também no presente caso, a segunda saída 220 do
25 / 44 recipiente 220 é arranjada em uma parte inferior do segundo compartimento 234, como em um fundo do segundo compartimento 234.
[0068] No entanto, um efeito semelhante pode ser conseguido por meio do uso pelo menos de recipientes (200, 200B, 200C), como indicado nas Figuras 7b, 7c, 8 e 9.
[0069] Com referência à Figura 7b, em uma modalidade, pelo menos o primeiro recipiente 200 e um segundo recipiente 200B são arranjados em sequência. No primeiro recipiente 200 (isto é, um primeiro estágio), o licor 300 é tratado como indicado acima em conjunto com a Figura 7a. O licor parcialmente tratado (por exemplo, oxidado e/ou acidificado) é transportado para o segundo recipiente 200B (isto é, um segundo estágio). Além disso, no segundo recipiente 200B, o licor 300 é ainda tratado com o uso dos princípios discutidos acima para o recipiente 200.
[0070] Mais precisamente, uma modalidade compreende transmitir licor pelo menos parcialmente tratado 300 do primeiro recipiente 200 para um segundo recipiente 200B. O método compreende adicionalmente bombear o licor pelo menos parcialmente tratado 300 para um segundo arranjo de injetor 710B com o uso de um segundo arranjo de bomba 720B, gerando, desse modo, sucção e misturando o segundo gás reagente 310B com o licor pelo menos parcialmente tratado 300. O licor 300 é liberado do segundo arranjo de injetor 710B para o segundo recipiente 200B, em que o licor 300 é tratado posteriormente. O segundo arranjo de injetor 710B compreende pelo menos um injetor 100. Finalmente, o licor 300 pode ser transportado para um ponto de uso ou para uma etapa de tratamento subsequente a partir do segundo recipiente 200B.
[0071] Como indicado nas Figuras 7a e 7b, um sistema correspondente compreende um primeiro recipiente de 200 configurado para receber o licor 300, um primeiro arranjo de bomba 720, e um primeiro arranjo de injetor 710 que compreende pelo menos um injetor primário. O pelo menos
26 / 44 um injetor primário compreende uma primeira câmara 110 configurada para receber o licor 300 do primeiro arranjo de bomba 720, um bocal de jato 115 para formar um jato primário 116 do licor 300, e uma passagem de entrada de gás 130 configurada para transmitir primeiro gás reagente 310 a ser misturado com o jato primário 116. O injetor primário 100 é arranjado para deixar sair o licor 300 para o primeiro recipiente 200. O primeiro arranjo de bomba 720 é configurado para bombear o licor 300 através do primeiro arranjo de injetor 710 para o primeiro recipiente 200.
[0072] O sistema compreende ainda um segundo recipiente 200B configurado para receber o licor 300, um segundo arranjo de bomba 720B e um segundo arranjo de injetor 710B que compreende pelo menos um injetor secundário. O pelo menos um injetor secundário compreende uma primeira câmara configurada para receber o licor 300 do segundo arranjo de bomba 720B, um jato do bocal para formar um jato secundário do licor 300, e uma passagem de entrada de gás configurada para transmitir o segundo gás reagente 310B a ser misturado com o jato secundário 116. O injetor secundário é arranjado para deixar sair o licor 300 para o segundo recipiente 200B. O segundo arranjo de bomba 720B é configurado para bombear o licor 300 através do segundo arranjo de injetor 710B para o segundo recipiente 200B.
[0073] Além disso, o sistema compreende um oleoduto configurado para transmitir o licor do primeiro recipiente 200 para o segundo recipiente 200B.
[0074] Em uma modalidade, o mesmo gás é usado como o primeiro gás reagente 310 e como o segundo gás reagente 310B. Em outra modalidade, em que o licor 300 é oxidado, o teor de oxigênio do segundo gás reagente 310B é maior do que o teor de oxigênio do primeiro gás reagente 310. Por exemplo, o segundo gás reagente 310B pode compreender pelo menos 50% em volume, a pelo menos 75% em volume ou pelo menos 90% em volume de
27 / 44 oxigênio. Tal maior teor de oxigênio pode melhorar a oxidação de, por exemplo, tiossulfato de sódio para formar sulfato de sódio. Na técnica anterior, a oxidação de dois estágios não foi aplicada, devido ao fato de que o recipiente usado na técnica anterior (consulte as Figuras 1a e 1b) é tão grande que uma planta pode não praticamente encaixar dois recipientes, uma para cada estágio. Em contrapartida, nas modalidades da presente invenção, os recipientes podem ser produzidos muito menores, em que um processo de dois estágios (Figura 7b), um processo de três estágios (Figura 7c), ou mesmo um processo de múltiplos estágios se torna factível.
[0075] Se o teor de oxigênio do segundo gás reagente 310B é maior do que esse ou do ar, pode ser viável reciclar também o gás reagente 310, 310B. O gás reagente pode ser reciclado para o segundo estágio (isto é, segundo arranjo de injetor 710B) e/ou para o primeiro estágio (isto é, o primeiro arranjo de injetor 710). Tal uma modalidade é mostrada na Figura 8. A modalidade compreende transportar algum gás a partir de uma parte superior do segundo recipiente 200B a ser usado como parte do primeiro gás reagente 310 no primeiro arranjo de injetor 710 (do qual uma parte é arranjada no primeiro recipiente 200). Um método pode ainda compreender transmitir parte do gás de uma parte superior do segundo recipiente 200B a ser usado como parte do segundo gás reagente 310B. Tal reciclagem pode ser usada adicional ou alternativamente, em primeiro recipiente 200, também, no caso de apenas um processo de um estágio. Assim, uma modalidade compreende transportar algum gás de uma parte superior do primeiro recipiente 200 a ser usado como parte do primeiro gás reagente 310 (consulte a Figura 10).
[0076] Com referência à Figura 8, em uma modalidade, o segundo gás reagente 310B é uma mistura de um segundo gás de alimentação 310B’ e do gás tirado de uma parte superior do segundo recipiente 200B. O segundo gás de alimentação 310B’ pode ser rico em oxigênio, por exemplo, seu teor de
28 / 44 oxigênio pode ser de pelo menos 50% em volume. Referindo-se à Figura 8, em uma modalidade, o primeiro gás reagente 310 é uma mistura de um primeiro gás de alimentação 310’ e do gás tirado de uma parte superior do segundo recipiente 200B. O primeiro gás de alimentação 310’ pode compreender, mas não precisa compreender, oxigênio, conforme detalhado em conjunto com a Figura 9. O segundo gás de alimentação 310B’ não precisa compreender oxigênio.
[0077] Um sensor de 410B pode ser configurado para medir um teor de pelo menos um composto (por exemplo, sulfeto de sódio e/ou tiossulfato de sódio) do licor 300 no segundo recipiente 200B. O sensor de 410B pode dar um sinal S410B indicativo do(s) teor(es) do(s) composto(s) do licor 300 no segundo recipiente 200B. O sinal S410B pode ser usado para controlar uma válvula 412B configurada para deixar sair o licor do segundo recipiente 200B para uso. Um controlador 414B pode controlar a válvula 412B, como indicado na Figura 7b. No entanto, tal sensor de 410B não é necessário, uma vez que o teor do composto (por exemplo, sulfeto de sódio e/ou tiossulfato de sódio) pode ser medido, alternativa ou adicionalmente, do licor 300 do primeiro recipiente 200. Assim, o sistema pode garantir que apenas tal licor que é suficientemente oxidado, será transportado para o segundo recipiente 200B. Como indicado acima, o sistema da Figura 7b pode compreender apenas qualquer um dos sensores 410, 410b, ou ambos.
[0078] O primeiro recipiente 200 e o segundo recipiente 200B podem compartilhar uma parede comum. Por exemplo, uma parede, como uma parede 230, pode dividir um grande recipiente para seções que servem como os recipientes 200 e 200B.
[0079] Também é possível que [i] o teor de sulfeto de sódio Na2S do licor 300 seja medido com um primeiro sensor primário 410 configurado para dar um sinal S410 indicativo do teor de sulfeto de sódio do licor 300 no primeiro recipiente 200 e [II] o teor de tiossulfato de sódio (NA2S2O3) do licor
29 / 44 300 seja medido com um primeiro sensor secundário de 410B configurado para dar um sinal S410B indicativo do teor de tiossulfato de sódio do licor 300 no segundo recipiente 200B. Assim, o controlador 414 pode operar a válvula 412 de modo que apenas tal licor, do qual o teor de sulfeto de sódio é suficientemente baixo, seja passado para a segunda fase (ou seja, o segundo recipiente 200B). Além disso, o controlador 414B pode operar a válvula 412B de tal modo que apenas tal licor, do qual o teor de tiossulfato de sódio é suficientemente baixo, seja transmitido da segunda fase (por exemplo, ao usar um para um terceiro recipiente de 200C). Por exemplo, o controlador 414 pode abrir a válvula 412, quando o teor medido de sulfeto de sódio é menor que 1,5 g/l e o controlador 414B pode abrir a válvula 412B, quando o teor medido de tiossulfato de sódio é menor que um valor limite, como 10 g/l ou 25 g/l. Os controladores 414 e 414B podem pertencer a um mesmo arranjo de controlador único.
[0080] Como para a reciclagem do licor do segundo recipiente 200B, o que foi arranjado acima para o fluxo F1, F2, F3 e suas razões se aplica para os fluxos F1B, F2B, e F3B, respectivamente (consulte as Figuras 7b e 7c).
[0081] Conforme indicado na Figura 7c, se necessário, o licor 300 pode ser ainda tratado adicionalmente (por exemplo, oxidado ou acidificado) em um terceiro recipiente de 200C (isto é, um terceiro estágio). Assim, uma modalidade compreende transportar licor pelo menos parcialmente tratado 300 do segundo recipiente 200B para um terceiro recipiente de 200C. As modalidades compreendem adicionalmente bombear o licor pelo menos parcialmente tratado 300 de um terceiro arranjo de injetor 710C com o uso de um terceiro arranjo de bomba 720C, desse modo, gerar sucção e misturando terceiro gás reagente 310C com o licor pelo menos parcialmente tratado 300. O licor 300 é liberado do terceiro arranjo de injetor 710C para o terceiro recipiente 200C, em que o licor 300 é tratado posteriormente. O terceiro arranjo de injetor 710C compreende pelo menos um injetor 100. Finalmente,
30 / 44 o licor 300 pode ser transportado para um ponto de uso do terceiro recipiente 200C. Mesmo se não mostrado, subsequentes estágios de tratamento podem ser usados de maneira semelhante, através do qual o licor 300 pode ser transmitido do terceiro recipiente de 200C para um recipiente subsequente.
[0082] O primeiro recipiente 200 e o terceiro recipiente 200C podem compartilhar uma parede comum. O segundo recipiente 200B e o terceiro recipiente 200C podem compartilhar uma parede comum.
[0083] Em uma modalidade, o mesmo gás é usado como o segundo gás reagente 310B e como o terceiro gás reagente 310C. Em outra modalidade, o teor de oxigênio do terceiro gás reagente 310C é maior do que o teor de oxigênio do segundo gás reagente 310B. Por exemplo, o terceiro gás reagente 310C pode compreender pelo menos 50% em volume, pelo menos 75% em volume, ou pelo menos 90% em volume de oxigênio, por exemplo, a fim de oxidar de tiossulfato de sódio para sódio sulfato. Uma modalidade compreende transportar algum gás a partir de uma parte superior do terceiro recipiente de 200C a ser usado como parte do segundo gás contendo oxigênio 310B no segundo arranjo de injetor 710B (do qual uma parte é arranjada no segundo recipiente 200B).
[0084] Com referência à Figura 7c, um sensor 410C pode ser configurado para medir o(s) teor(es) de pelo menos um composto (por exemplo, sulfeto de sódio e/ou de tiossulfato de sódio) do licor 300 no terceiro recipiente de 200C. O sensor 410C pode dar um sinal S410C indicativo do teor do(s) composto(s) do licor 300 no terceiro recipiente de 200C. O sinal S410C pode ser usado para controlar uma válvula de 412C configurado para deixar sair o licor a partir do terceiro recipiente de 200C para uso. Um controlador 414C pode controlar a válvula 412C, como indicado na Figura 7c.
[0085] Como para a reciclagem do licor do terceiro recipiente de 200C, que foi arranjado acima para os fluxos F1, F2, F3 e suas razões se aplicam aos fluxos F1C, F2C e F3C, respectivamente.
31 / 44
[0086] Com referência à Figura 4b, de preferência, as bolhas 320 do gás reagente 310 no interior do licor 300 são pequenas. Naturalmente, as bolhas não são todas do mesmo tamanho.
[0087] Em uma modalidade, o licor 300 é bombeado para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710 de modo que um diâmetro médio d das bolhas 320 do gás reagente 310 seja no máximo 5 milímetros, como de 0,5 milímetro a 4 mm. Esse tamanho se refere ao diâmetro médio como observável na(s) saída(s) 140 do(s) injetor(es) 100 do arranjo de injetor. A média pode ser calculada como uma média numérica, isto é, todas as bolhas têm o mesmo peso no cálculo da média, independentemente do seu tamanho.
[0088] Além do elemento de colisão 117 do injetor 100, o fluxo de massa F1 do licor através do arranjo de injetor 710 afeta o tamanho d das bolhas 320. Em geral, quanto maior o fluxo (por um injetor), menor as bolhas
320. Portanto, o número dos injetores 100 de um arranjo de injetor 710 pode ser selecionado de modo que as bolhas de tamanho adequado sejam geradas para o fluxo de licor projetado F1. Naturalmente, os detalhes estruturais do injetor 100, como o tamanho e número dos orifícios dos bocais de jato, também afetam o tamanho das bolhas 320. Por outro lado, em uma modalidade, o líquido 300 é bombeado através do arranjo de injetor com tal fluxo de massa F1, que o diâmetro médio arranjado acima d das bolhas 320 do gás reagente 310 está dentro do limite mencionado acima.
[0089] Constatou-se que o diâmetro médio d das bolhas 320 do gás reagente 310 se correlaciona com a velocidade do líquido 300 no jato de 116. Pelo menos para uma gama razoavelmente ampla de velocidades, quanto maior a velocidade, menores as bolhas. Assim, em uma modalidade, o licor 300 é bombeado para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710 de modo que a velocidade do licor 300 no jato 116 seja de pelo menos 5 m/s. No entanto, uma grande velocidade no jato requer alta pressão e, portanto, consome energia e requer um projeto especial do material. Portanto,
32 / 44 velocidades muito altas não são preferenciais. Portanto, em uma modalidade, o licor 300 é bombeado para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710 de modo que a velocidade do licor 300 no jato 116 é de 5 m/s a 10 m/s (em relação à recipiente 200).
[0090] Em uma modalidade o licor 300 compreende de sulfeto de sódio (Na2S). Como um resultado da oxidação do licor 300, pelo menos parte do sulfeto de sódio é oxidada para tiossulfato de sódio (Na2S2O3) e, opcionalmente, ainda de sulfato de sódio (Na2SO4). A oxidação ocorre por reação química do licor 300 com o dito gás reagente 310 (e/ou segundo gás reagente 310B e/ou terceiro gás reagente 310C). Tal como para o nível de oxidação, uma modalidade compreende receber licor 300 que tem um sulfeto de sódio (Na2S) teor partir de 25 g/l a 60 g/l e oxidando o licor recebido 300 com o uso do arranjo de bomba 720, do arranjo de injetor 710 e do recipiente 200, de modo que o teor de sulfeto de sódio (Na2S) do licor 300 no recipiente 200 seja menor do que 3 g/l, ou menos do que 1,5 g/l. Como indicado acima, o teor de sulfeto de sódio (Na2S) diminui, como um resultado de oxidação. Como é claro, o elevado teor de sulfeto de sódio (Na2S) se refere ao teor de sulfeto de sódio (Na2S) antes da oxidação, isto é, teor do licor não oxidado 300 da circulação primária antes do primeiro recipiente 200 da oxidação. Em particular, se parte do licor 300 é reciclada, o alto teor de sulfeto de sódio (Na2S) se refere a um teor do fluxo F0. Em outras palavras, o alto teor de sulfeto de sódio (Na2S) se refere a um teor do licor em um ponto a montante do ponto P como definido acima e no sentido de uma fonte de licor diferente do recipiente 200, como um caustificador ou uma caldeira de recuperação de produto químico. O baixo teor acima mencionado pode ser assegurado, por exemplo, pelo primeiro sensor de 410 como descrito acima.
[0091] A taxa da oxidação de reação depende da temperatura e, em geral, a temperatura do licor 300 deve ser pelo menos 80°C para oxidação adequada. A reação de oxidação é exotérmica. Assim, quando configurado em
33 / 44 execução, a temperatura não é, em geral, um problema. No entanto, quando o processo é iniciado, tipicamente o licor 300 e/ou o gás reagente 310 precisa ser aquecido por adequado nível de oxidação. Assim, uma modalidade compreende aquecimento do licor a 300 para uma temperatura de pelo menos 60°C. Alternativa ou adicionalmente, o gás reagente 310 pode ser aquecido antes em que é misturado com o licor 300 no arranjo de injetor 710. O gás reagente 310 pode ser aquecido antes em que é misturado com o licor 300 no arranjo de injetor 710, por exemplo, a uma temperatura de pelo menos 60°C.
[0092] De preferência, o licor 300 é aquecido por injeção de vapor no recipiente 200. Isso é indicado nas Figuras 5a, 6a, 7a, 7b e 7c, mesmo se vapor pode ser usado de modo semelhante também em outras modalidades. Além disso, a alimentação de vapor de água pode ser controlada de modo que seja usada unicamente quando necessário. Portanto, uma modalidade compreende medir a temperatura do licor 300 ou do licor pelo menos parcialmente tratado 300, que se encontra no recipiente 200. Além disso, desde que a medida da temperatura seja menor do que uma temperatura limite, a modalidade compreende aquecer o licor 300 ou do licor tratado 300. O licor pode ser aquecido para pelo menos 60°C ou para pelo menos 80°C. De preferência, o licor 300 é aquecido por injeção de vapor no recipiente 200. Alternativa ou adicionalmente, o gás reagente 310 pode ser aquecido. A temperatura do sensor 420 pode ser usada para medir a temperatura do licor 300 no recipiente 200. O fluxo de vapor pode ser controlado com o uso da válvula 422 e, opcionalmente, com um controlador 424.
[0093] Em uma modalidade, o licor 300 ou o tratamento de licor 300 é aquecido por injeção de vapor para o recipiente 200 unicamente quando a medida de temperatura é menor do que a temperatura limiar. A temperatura limite pode ser pelo menos 60°C, como de 60°C a 95°C. Em uma modalidade, a temperatura do licor 300 no recipiente 200 é de 80°C a 98°C em menos em algum ponto do tempo.
34 / 44
[0094] Como indicado nas Figuras 7b e 7c, o licor 300 no segundo recipiente 200B e/ou o licor 300 no terceiro recipiente 200 C pode ser aquecido de maneira similar. Os sensores de temperatura 422B e 422C e, opcionalmente, os controladores 424B e 424C podem ser usados para esse fim. A temperatura do licor 300 no segundo recipiente 200B pode se encontrar nos limites descritos para a temperatura do licor 300 no recipiente
200. A temperatura do licor 300 no terceiro recipiente 200C pode se encontrar nos limites descritos para a temperatura do licor 300 no recipiente 200.
[0095] Conforme indicado acima, o método pode ser realizado por meio da adaptação de um arranjo de injetor 710 ao recipiente 200 de uma solução da técnica anterior da Figura 1. Tal sistema adaptado é indicado nas Figuras 5a e 5b. Em tais sistemas, o recipiente 200 é tipicamente cilíndrico, como indicado na Figura 1b, e o primeiro compartimento 232 do recipiente 200 está localizado mais perto de um eixo geométrico central do recipiente cilíndrico 200 do que o segundo compartimento 234.
[0096] Alternativamente, um novo projeto pode ser usado, como indicado nas Figuras 6a, 6b, 6c e 6d. No mesmo, o recipiente 200 não precisa para ser cilíndrico. Como mostrado nessas figuras, o arranjo de injetor 710 pode ser arranjado em um primeiro lado do recipiente 200 em um primeiro compartimento 232. O segundo licor de saída 220 pode ser arranjado em um segundo, oposto, do lado do recipiente 200, em um segundo compartimento
234.
[0097] As Figuras 6a e 6b mostram uma modalidade, em que o arranjo de bomba 720 compreende apenas uma bomba 290, e o arranjo de injetor 710 compreende três injetores 100a, 100b, 100c. O fluxo F1 a partir do arranjo de bomba 720 é dividido em três fluxos F1,1, F1,2, e F1,3 de modo que o fluxo F1,1 corra através do primeiro injetor 100a, o fluxo F1,2 corra através do segundo injetor 100b, e os fluxo F1,3 corram através do terceiro injetor 100c. Esses fluxos podem ser controlados com válvulas, se necessário. Em tal
35 / 44 modalidade, um maior fluxo pode ser usado também quando os injetores são pequenos em tamanho. Em uma modalidade, as arranjo de injetor 710 compreende pelo menos dois injetores 100a, 100b. Em uma modalidade, o arranjo de injetor 710 compreende pelo menos três injetores 100a, 100b e 100C. A Figura 6b também mostra as entradas de ar 130a e 130c dos injetores 100a e 100c, respectivamente.
[0098] A Figura 6c mostra uma modalidade, em que o arranjo de bomba 720 compreende duas bombas 290a e 290b, e o arranjo de injetor 710 compreende unicamente um injetor 100. A Figura 6d mostra uma modalidade, em que o arranjo de bomba 720 compreende duas bombas 290a e 290b, e o arranjo de injetor 710 compreende três injetores 100a, 100b, 100c. O fluxo a partir do arranjo de bomba 720 é dividido em três fluxos F1,1, F1,2, e F1,3 de modo que o fluxo F1,1 corra através do primeiro injetor 100a, o fluxo F1,2 corra através do segundo injetor 100b, e o fluxo F1,3 corra através do terceiro injetor 100c. Esses fluxos podem ser controlados com válvulas, se necessário. Nas modalidades das Figuras 6c e 6d, ambos ou apenas uma das bombas 290a, 290b pode ser usada, dependendo da necessidade. Adicional ou alternativamente, uma das bombas 290a, 290b pode ser usada enquanto a outra 290b, 290a é mantida.
[0099] Mesmo se não explicitamente mostrado, nas modalidades, em especial nas modalidades da Figura 7a, 7b, 7c, 8, 9 e 10, o arranjo de injetor 710, isto é, o primeiro arranjo de injetor 710, pode compreender um, dois, três, quatro ou mais de quatro injetores 100. O segundo arranjo de injetor 710B pode compreender um, dois, três, quatro ou mais de quatro injetores
100. O terceiro arranjo de injetor 710C pode compreender um, dois, três, quatro ou mais de quatro injetores 100.
[00100] Mesmo se não explicitamente mostrado, nas modalidades, em especial nas modalidades das Figuras 7a, 7b, 7c, 8, 9 e 10, o arranjo de bomba 720, ou seja, o primeiro arranjo de bomba 720, pode compreender uma, duas,
36 / 44 três, quatro ou mais de quatro bombas 290. O segundo arranjo de bomba 720B pode compreender um, duas, três, quatro ou mais de quatro bombas
290. O terceiro arranjo de bomba 720C pode compreender uma, duas, três, quatro ou mais de quatro bombas 290.
[00101] A superfície 302 do licor 300 dentro do recipiente 200 deve estar em uma altura adequada durante o uso. Se o recipiente 200 se não incluir uma tampa ou um telhado, como na Figura 7a, o superenchimento resultaria no licor correndo para fora do recipiente 200 a partir de cima. Além disso, quando é usado ar como o gás reagente, a superfície 302 do licor 300 deve ser tão baixa que em pelo menos parte da passagem de entrada de gás 130 permanece acima da superfície 302 a fim de absorver ar na passagem de entrada de gás 130. No entanto, como indicado nas Figuras 6a e 7a, uma entrada de gás da passagem de entrada de gás 130 pode ser arranjado acima do recipiente 200. Além disso, como indicado na Figura 6a, o recipiente 200 pode ser equipado com uma tampa, pelo que o recipiente 200 não pode ser superpreenchido.
[00102] Por esses motivos, e fazendo referência às Figuras 2c, 7a e 7b, uma modalidade compreende medir um nível de uma superfície 302 do licor 300 no recipiente 200 e controlar um fluxo de massa F0 do licor 300 que é transportado para o recipiente 200 por meio do uso do nível medido de uma superfície 302 do licor 300 no recipiente 200. Como indicado acima, o fluxo de massa F0 se refere ao fluxo de licor 300 a ser tratado. Para essa finalidade, o sistema pode compreender um sensor de nível de superfície 430 e uma válvula 432, 162 configurada para limitar o fluxo de massa F0 do licor 300 a ser tratado. Além disso, o sistema pode compreender um controlador 434 configurado para controlar a válvula 432, 162 configurada para limitar a fluxo de massa F0, o controlador 434 configurado para controlar a válvula 432, 162 por meio do uso de um sinal recebido a partir da superfície do nível do sensor
430. O licor 300 pode ser entrar no recipiente 200 através da válvula 432, 162
37 / 44 apenas quando o nível da superfície 302 é baixo o suficiente como evidenciado por um sinal do sensor de nível de superfície 430.
[00103] Além disso, de preferência, o licor 300 é ejetado para o recipiente 200 através do arranjo de injetor 710 de modo que uma saída 140 (consulte a Figura 4a) do injetor para o licor 300 permaneça sob a superfície 302 do licor 300. Isso não necessariamente se aplica durante um período de preparação do sistema, mas de preferência, aplica-se no mínimo em alguma instância do tempo. Assim, o sistema pode compreender um segundo sensor de nível de superfície 435, como indicado na Figura 6a. O arranjo de bomba 720 pode ser configurado para bombear apenas quando o nível da superfície 302 é alto o suficiente como evidenciado por um sinal S435 do segundo sensor de nível de superfície 435. O arranjo de bomba 720 pode compreender um controlador (não mostrado) para o propósito.
[00104] Adicional ou alternativamente, o sistema pode incluir uma válvula 412 para controlar o fluxo do licor tratado para uso. Referindo-se às Figuras 2b e 7a, uma modalidade compreende controlar um fluxo de massa F2 do licor 300 que é transportado do recipiente 200 para uso. Referindo-se à Figura 7b, uma modalidade compreende controlar um fluxo de massa F2B do licor 300 que é transportado do segundo recipiente 200B para uso. Referindo- se à Figura 7c, uma modalidade compreende controlar um fluxo de massa F2C do licor 300 que é transportado do terceiro recipiente de 200C para uso. Além disso, o fluxo F2, F2B, F2C pode ser controlado com um controlador 414, 414B, 414C, respectivamente. Além disso, o controlador 414, 414B, 414C podem receber um sinal S indicativo de uma necessidade para o licor oxidado 300. Assim, uma modalidade compreende receber um sinal S indicativo de uma necessidade para o licor tratado 300 e controlar um fluxo de massa (F2, F2B, F2C) para utilização por meio do uso do sinal de S. O licor 300 pode ser transportado para uso do recipiente 200 ou do segundo recipiente 200B ou do terceiro recipiente 200°C; ou de outro recipiente, por exemplo, quando mais
38 / 44 etapas são usadas.
[00105] Com referência às Figuras 7b e 7c, em uma modalidade, em que a oxidação é realizada em pelo menos dois estágios, o fluxo F2 do licor parcialmente oxidado 300 do primeiro recipiente 200 para o segundo recipiente 200B pode ser controlado com o uso de uma válvula 432B. Além disso, essa válvula pode ser controlada por um controlador 434B. O controlador 434B pode controlar a válvula 432B por meio do uso de um sinal S430B indicativo de um nível de uma superfície 302B do licor 300 no segundo recipiente 200B. O controlador 434B pode receber o sinal S430B a partir de um sensor de 430B configurado para detectar um nível de uma superfície 302B do licor 300 no segundo recipiente 200B. Como é evidente, duas válvulas separadas 412, 432B, e dois controladores separados 414, 434B não são necessários na modalidade da Figura 7b. Em uma modalidade, um arranjo de controlador (414, 434B) é configurado para controlar um arranjo de válvula (432B, 412) por meio da utilização de sinais (S430B, S410) indicativos de teor(es) de pelo menos um composto do licor no primeiro recipiente 200 e um nível de uma superfície 302B do licor 300 no segundo recipiente 200B, em que o arranjo de válvula (432B, 412) é configurado para limitar o fluxo do primeiro recipiente 200 para o segundo recipiente 200B.
[00106] Com referência à Figura 7c, em uma modalidade, em que a oxidação é realizada em três estágios, o fluxo F2B do licor parcialmente oxidado 300 do segundo recipiente 200B para o terceiro recipiente de 200C pode ser controlado com o uso de uma válvula de 432C. Além disso, essa válvula pode ser controlada por um controlador 434C. O controlador de 434C pode controlar a válvula de 432C por meio do uso de um sinal S430C indicativo de um nível de uma superfície 302C do licor 300 no terceiro recipiente de 200C. O controlador de 434C pode receber o sinal S430C de um sensor de 430C configurado para detectar um nível de uma superfície 302C do licor 300 no terceiro recipiente de 200C. Em uma modalidade, um arranjo de controlador
39 / 44 (414B, 434C) é configurado para controlar uma arranjo de válvula (432C, 412B) por meio do uso de sinais (S430c, S410B) indicativos de teor(es) de pelo menos um composto do licor no segunda recipiente 200B e um nível de uma superfície 302C do licor 300 no terceiro recipiente de 200C, em que o arranjo de válvula (432C, 412B) é configurado para limitar o fluxo do segundo recipiente 200B para o terceiro recipiente de 200C.
[00107] Enquanto as Figuras 7a, 7b, 7c, e 8 principalmente ilustram oxidação de licor branco, a Figura 9 mostra uma modalidade para a acidificação e oxidação de licor preto 300. O processo compreende um estágio de pré-tratamento (recipiente 200P) produzindo licor um fluxo F0 do licor 300 a ser oxidado, como indicado na parte superior da Figura 9. O licor pré-tratado é oxidado em seguida no primeiro estágio, no recipiente 200, como indicado na parte inferior da Figura 9. No estágio de pré-tratamento (recipiente 200P), o bissulfeto de HS- é removido por acidificação do licor
300. No primeiro estágio (recipiente 200), o bissulfeto HS- é removido por oxidação do licor 300.
[00108] Com referência à parte inferior da Figura 9, o licor preto acidificado 300 é transportado para um primeiro estágio (isto é, um primeiro recipiente 200). O licor é oxidado com o uso do primeiro arranjo de injetor
710. Como indicado na Figura 9, o gás reagente 310 compreende pelo menos o primeiro gás de alimentação 310’, que compreende oxigênio. O primeiro gás de alimentação 310’ pode compreender pelo menos 50% em volume de oxigênio. O gás reagente 310 pode ainda compreender gás obtido a partir de uma parte superior do primeiro recipiente 200A. O gás reagente 310 pode ser uma mistura do primeiro gás de alimentação 310’ e do gás reciclado. Um teor de oxigênio do gás reagente 310 pode ser pelo menos 25% em volume.
[00109] De acordo com a concentração de oxigênio do gás reagente 310, as reações que ocorrem incluem: 2− 2 HS − + 2O2 ↔ S 2 O3 + H 2 O (isto é, tiossulfato é formado), e
40 / 44 2− 2 HS − + 4O2 ↔ 2 SO4 + 2 H 2 O (isto é, sulfato é formado).
[00110] No recipiente 200, as condições de processo podem ser tais que, principalmente, sulfato é formado. A oxidação do sulfeto de hidrogênio é exotérmica.
[00111] A fim de manter a temperatura do licor preto razoavelmente baixo no primeiro recipiente 200, um trocador de calor 280, ou seja, um primeiro trocador de calor 280, pode ser configurado para resfriar o licor preto. O trocador de calor 280 pode ser providenciado como parte da circulação secundária do primeiro estágio, isto é, para resfriar o licor preto que é reciclado a partir do recipiente 200 de volta para o recipiente 200. O trocador de calor 280 ou outro trocador de calor pode ser arranjado no recipiente 200 a fim de resfriar o licor preto. O meio de troca de calor 282, como água, é circulado através do trocador de calor 280. O meio aquecido 284, que foi aquecida pelo licor negro 300, sai do trocador de calor 280.
[00112] Com referência para a parte superior da Figura 9, a fim de acidificar o licor preto antes da oxidação, o método e sistema ainda compreende um estágio de pré-tratamento. No estágio de pré-tratamento, o licor preto 300 é pelo menos acidificado em um recipiente de pré-tratamento 200P. O licor negro 300 é pelo menos acidificado em um recipiente de pré- tratamento 200P por meio do uso de um arranjo de injetor de pré-tratamento 710P e um arranjo de bomba de pré-tratamento 720P. O licor 300 é acidificado por meio do bombeamento do licor 300 para o arranjo de injetor de pré-tratamento 710P com o uso do arranjo de bomba de pré-tratamento 720P, para ● gerar sucção em uma entrada de gás do arranjo de injetor de pré-tratamento 710P, e ● misturar o gás de pré-tratamento 310P com o licor 300 e – liberar o licor pré-tratado 300 do arranjo de injetor de pré- tratamento 710P para o recipiente de pré-tratamento 200P.
41 / 44
[00113] Desse modo, faz-se com que o licor 300 reaja com o gás reagente de pré-tratamento 310P com o uso dos mesmos princípios como discutido acima. O gás reagente de pré-tratamento 310 compreende pelo menos um gás ácido para acidificar o licor preto. De um modo preferencial, o gás ácido usado para a acidificação do licor preto compreende dióxido de carbono CO2. O que tem sido dito acima sobre o teor de gás ácido do gás reagente 310 é aplicável ao gás reagente de pré-tratamento 310P. O gás reagente de pré-tratamento 310P não precisa incluir oxigênio. De preferência, o pré-tratamento compreende liberar o licor 300 do recipiente de pré- tratamento 200P através de uma saída 210P e reciclar o licor de volta para o recipiente de pré-tratamento 200P através do arranjo de injetor de pré- tratamento 710 com o uso do arranjo de bomba de pré-tratamento 720.
[00114] Durante o tratamento do licor preto (licor preto fraco, ou licor preto parcialmente concentrado, ou licor preto concentrado) no estágio de pré- tratamento, o gás de pré-tratamento 310P compreende um gás ácido, de preferência, dióxido de carbono CO2. O gás ácido é usado para acidificar o licor preto, que tem dois efeitos. Primeiro, como indicado acima, parte do bissulfeto HS- se converte em sulfeto de hidrogênio H2S. Além disso, parte da lignina do licor preto é precipitada. Além disso, além da acidificação, o licor preto pode ser oxidado já no estágio de pré-tratamento. Em uma modalidade, uma mistura de um gás de alimentação de pré-tratamento 310P’ e gás obtido de uma parte superior do primeiro recipiente 200A é usada como o gás de pré- tratamento 310P (consulte a Figura 9). Portanto, o oxigênio que é não reagiu no primeiro estágio (recipiente 200) pode ser usado no estágio de pré- tratamento (recipiente 200P).
[00115] A fim de manter a temperatura do licor preto razoavelmente baixo no recipiente de pré-tratamento 200P, um trocador de calor de pré- tratamento 280P pode ser configurado para resfriar o licor preto. O trocador de calor de pré-tratamento 280P pode ser arranjado como parte da circulação
42 / 44 secundária do estágio de pré-tratamento, ou seja, para resfriar o licor preto que é reciclado do recipiente de pré-tratamento 200P de volta para o recipiente de pré-tratamento 200P. O trocador de calor de pré-tratamento 280P ou outro trocador de calor pode ser arranjado no recipiente de pré- tratamento 200P a fim de resfriar o licor preto. O meio de troca de calor 282P, como água, é circulado através do trocador de calor de pré-tratamento 280P. O meio aquecido 284P, que foi aquecido pelo licor negro 300, sai do trocador de calor de pré-tratamento 280P.
[00116] O principal objetivo da oxidação do licor preto pré-tratado é oxidar o H2S produzido na acidificação (ou seja, pré-tratamento). No entanto, H2S é um composto gasoso, e que pode ser oxidado, alternativamente, por queima. Assim, é possível remover o bissulfeto (isto é, íons HS-) do licor preto apenas por acidificação com o uso de um gás ácido, como discutido acima, como o estágio de pré-tratamento. No entanto, o estágio de oxidação pode ser omitido. Em tal caso, o H2S gasoso pode ser transmitido para uma fornalha para queima. A fornalha pode ser, por exemplo, a fornalha de uma caldeira de recuperação química de um moinho de polpa. Tal acidificação é discutida em mais detalhes em conjunto com a Figura 10 e licor verde.
[00117] Como indicado acima, as modalidades das Figuras 7a, 7b, 7c, 8 e 9 compreendem a oxidação de algum licor 300 de um processo de moagem de polpa. Portanto, o gás reagente 310 compreende oxigênio. Além disso, na modalidade da Figura 9, o licor 300 é pré-tratado com pelo menos um gás ácido.
[00118] Em contrapartida, a Figura 10 mostra uma modalidade para acidificar o licor verde 300 ou o licor preto 300, como indicado acima. Por uma questão de clareza, a modalidade da Figura 10 é discutida como o licor 300 sendo licor verde. A Figura 11 mostra os princípios químicos de remoção íons HS- a partir do licor 300 por acidificação. Como indicado na Figura 11, quando o pH do licor 300 é de cerca de 7 a 13, o enxofre tende a formar íons
43 / 44 de sulfeto de hidrogênio HS- no licor 300. No entanto, quando o licor é acidificado, ou seja, o seu pH é reduzido, o equilíbrio químico do hidrogênio e de enxofre é mais favorável para o sulfeto de hidrogênio H2S gasoso. Assim, por acidificação do licor 300, uma porção maior de íons HS- reage com íons H3O+ para formar sulfeto de hidrogênio gasoso H2S e água H2O, em que alguns dos íons HS- são removidos. Como indicado acima, em tal modalidade, o gás reagente 310 compreende algum gás ácido, como dióxido de carbono de CO2 e/ou dióxido de enxofre de SO2.
[00119] Do mesmo modo, como indicado na Figura 10, íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) podem ser removidos por alimentação de gás reagente 310 através do arranjo de injetor 710 para o líquido, como indicado acima. O gás reagente 310 compreende um gás ácido a fim de acidificar o licor 300. Os exemplos de gases ácidos adequados foram cinco acima. O gás reagente 310 pode ser uma mistura de gás de alimentação 310’ e do gás reciclado a partir do recipiente 200, como indicado na Figura 10. Alternativamente, o gás não precisa ser reciclado, em que o gás reagente 310 pode consistir em gás de alimentação 310’. O que foi dito acima sobre o teor do gás ácido ou de gases ácidos do gás reagente 310 aplica-se também à presente modalidade.
[00120] Mesmo se não mostrado, um processo de dois estágios ou um processo de três estágios, como indicado nas Figuras 7b e 7c, respectivamente, pode ser usado para acidificação. É possível que, em ambos os estágios (recipientes 200 e 200B) ou em todos os recipientes (200, 200B, e 200C) o licor seja apenas acidificado. No entanto, é igualmente possível que o primeiro estágio (isto é, recipiente 200) seja usado unicamente para acidificar e um estágio subsequente (por exemplo, recipiente 200B ou recipiente 200C) seja usado para pelo menos oxidação do licor acidificado. Independentemente do tipo de tratamento, de preferência, também o segundo arranjo de injetor 710B e/ou o segundo recipiente 200B inclui um elemento de colisão 117 configurado para dividir as bolhas como discutido em conjunto com as
44 / 44 Figuras 4a e 4b. Independentemente do tipo de tratamento, de preferência, também o terceiro arranjo de injetor 710C e/ou o terceiro recipiente 200C inclui um elemento de colisão 117 configurado para dividir as bolhas como discutido em ligação com as Figuras 4a e 4b.
[00121] Mesmo se não mostrado nas figuras, um arranjo de injetor pode ser usado para pré-tratamento ou pós-tratamento do licor 300 com o uso de gás adequado. Tal gás do estágio de pré-tratamento ou pós-tratamento não precisa ser configurado para remover íons de sulfeto de hidrogênio HS- do licor 300.

Claims (15)

REIVINDICAÇÕES:
1. Método para remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor (300) de um processo de moagem de polpa, em que o método compreende - bombear o licor (300) para um arranjo de injetor (710) com o uso de um arranjo de bomba (720), em que o arranjo de injetor (710) compreende pelo menos um injetor (100), em que o pelo menos um injetor (100) compreende ● uma primeira câmara (110) configurada para receber o licor (300) do arranjo da bomba (720), ● um bocal de jato (115) para formar um jato (116) do licor (300), e ● uma passagem de entrada de gás (130) configurada para transportar gás reagente (310) a ser misturado com o jato (116), caracterizado pelo fato de que - o bombeamento do licor (300) por meio do bocal de jato (115) gera o jato (116) e a sucção na passagem de entrada de gás (130), através da qual o gás reagente (310) é misturado com o licor (300), e - a liberação do licor (300) do arranjo de injetor (710) para um recipiente (200), através do qual parte dos íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) é removida do licor (300) e o licor pelo menos parcialmente tratado (300) é formado e - transmitir uma parte do licor (300) de uma primeira saída (210) do recipiente (200) para uma circulação do licor (300) para um ponto (P) a montante do arranjo de injetor (710).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que - a primeira saída (210) do recipiente (200) é arranjada em uma parte inferior do recipiente (200), por exemplo, em um fundo do recipiente (200).
3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que - um primeiro fluxo de massa (F1) do licor (300) é transmitido com o uso do arranjo de bomba (720) através do arranjo de injetor (710) para o recipiente (200), - um segundo fluxo de massa (F2) do licor (300) é transmitido do recipiente (200) para uso e/ou para tratamento adicional por gás, e - um terceiro fluxo de massa (F3) do licor (300) é reciclado a partir da primeira saída (210) do recipiente (200) para a circulação do licor (300), em que - uma razão (F2/F3) entre o segundo fluxo de massa (F2) e o terceiro fluxo de massa (F3) é de 10% para 90%.
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende - medir um teor de um composto ou compostos do licor (300) do recipiente (200) ou de outro recipiente (200B, 200C), e - controlar um fluxo (F2, F2B, F2C) do licor (300) do recipiente (200) ou outro recipiente (200B, 200C), respectivamente, por meio do uso do teor medido do composto ou compostos do licor (300); preferencialmente - o composto ou compostos é/são tal composto ou compostos do licor (300) cujo teor é afetado pela reação do licor (300) com o gás reagente (310), com mais preferência - o composto ou pelo menos um dos compostos é sulfeto de sódio (Na2S) ou de tiossulfato de sódio (Na2S2O3).
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende
- transportar licor pelo menos parcialmente tratado (300) do recipiente (200) para um segundo recipiente (200B), - bombear o licor pelo menos parcialmente tratado (300) para um segundo arranjo de injetor (710B) com o uso de um segundo arranjo de bomba (720B), desse modo ● gerar sucção em uma entrada de gás do segundo arranjo de injetor (710B), e ● misturar o segundo gás (310B) com o licor pelo menos parcialmente tratado (300), e - liberar o licor pelo menos parcialmente tratado (300) do segundo arranjo de injetor (710B) para o segundo recipiente (200B), em que o licor pelo menos parcialmente tratado (300) é ainda reagido com o segundo gás (310B); em uma modalidade, - um teor de oxigênio do segundo gás (310B) é maior do que um teor de oxigênio do gás reagente (310).
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um estágio de pré- tratamento a montante do recipiente (200), em que o estágio de pré-tratamento compreende - bombear o licor (300) para um arranjo de injetor de pré- tratamento (710P) com o uso de um dispositivo de bomba de pré-tratamento (720P), para ● gerar sucção em uma entrada de gás do arranjo de injetor de pré-tratamento (710P), e ● misturar gás de pré-tratamento (310P) com o licor (300) e - liberar o licor (300) do arranjo de injetor de pré-tratamento (710P) para um recipiente de pré-tratamento (200P), através do qual se faz com que o licor (300) reaja com o gás de pré-tratamento (310P), em que o método compreende: - transportar o licor pré-tratado (300) do recipiente de pré- tratamento (200P) para o recipiente (200).
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que [A] - o injetor (100) compreende um elemento de colisão (117), em que - o bocal de jato (115) é arranjado em relação ao elemento de colisão (117) de modo que o jato (116) formado pelo bocal de jato (115) seja dirigido em direção ao elemento de colisão (117) e/ou [B] - o licor (300) é bombeado para o recipiente (200) através do arranjo de injetor (710) de modo que a mistura do gás reagente (310) com o licor (300) forme bolhas (320) das quais um diâmetro médio é de no máximo 5 mm, como de 0,5 mm a 4 mm e/ou [C] - o licor (300) é bombeado para o recipiente (200) através do arranjo de injetor (710) de modo que a velocidade do licor (300) no jato (116) seja pelo menos 5 m/s.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que - o licor (300) compreende sulfeto de sódio (Na2S) e - o gás reagente compreende oxigênio (O2); e o método compreende - oxidar sulfeto de sódio (Na2S) para pelo menos tiossulfato de sódio (Na2S2O3) pela reação química do licor (300) com o gás reagente (310), desse modo, a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) a partir do licor (300);
de preferência, o método compreende - receber licor (300) que tem um teor de sulfeto de sódio (Na2S) a partir de 25 g/l a 60 g/l e - oxidar o licor recebido (300) de modo que - o teor de sulfeto de sódio (Na2S) do licor pelo menos parcialmente oxidado (300) no recipiente (200) seja de menos que 3 g/l, como no máximo 1,5 g/l.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que - o licor (300) compreende sulfeto de sódio (Na2S) e - o gás reagente (310) compreende gás ácido; e o método compreende - acidificar o licor (300) para remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor (300); em uma modalidade, o gás reagente (310) compreende um gás ácido selecionado de um grupo que consiste em dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), trióxido de enxofre (SO3), um óxido de nitrogênio (NOx), fluoreto de hidrogênio (HF), cloreto de hidrogênio (HCl), brometo de hidrogênio (HBr), iodeto de hidrogênio (HI) e ácido fórmico (HCOOH); preferencialmente - o gás reagente (310) compreende dióxido de carbono (CO 2) ou dióxido de enxofre (SO2).
10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende - aquecer o licor (300) ou o licor pelo menos parcialmente tratado (300) por injeção de vapor no recipiente (200).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que
- a temperatura do licor (300) no recipiente (200) é de 80°°C a 98°°C.
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende [A] - formar o licor (300) em um caustificador, em que o licor (300) é licor branco de um processo Kraft, - utilizar tal gás reagente que compreende oxigênio (O2), e - oxidar licor branco; opcionalmente, o método compreende - usar o licor branco oxidado (300) em fábricas de deslignificação ou processo de branqueamento para polpa; OU [B] - formar o licor (300) em um digestor e, opcionalmente, concentrar o licor (300), pelo qual o licor (300) é licor preto de um processo Kraft, - usar tal gás reagente ou gases que compreendem oxigênio (O2) e um gás ácido, e - acidificar e oxidar o licor preto; OU [C] - formar o licor (300) em uma caldeira de recuperação química, em que o licor (300) é um licor verde de um processo Kraft, - usar tal gás reagente ou gases que contêm gás ácido, e - acidificar o licor verde; OU [D] - formar o licor (300) em um digestor e, opcionalmente, concentrar o licor (300), pelo qual o licor (300) é licor preto de um processo Kraft, - usar tal gás reagente ou gases que contêm gás ácido, e
- acidificar o licor preto.
13. Uso de um dispositivo injetor (710), caracterizado pelo fato de que é para remover íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor (300) de um processo de moagem de polpa.
14. Sistema para remoção de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) de um licor (300) de um processo de moagem de polpa, em que o sistema compreende - um recipiente (200) configurado para receber o licor (300), - um arranjo de bomba (720), e - um arranjo de injetor (710) que compreende pelo menos um injetor (100), o pelo menos um injetor (100) que compreende ● uma primeira câmara (110) configurada para receber o licor (300) do arranjo da bomba (720), ● um bocal de jato (115) para formar um jato (116) do licor (300), e ● uma passagem de entrada de gás (130) configurada para transportar gás reagente (310) a ser misturado com o jato (116), em que o injetor (100) é arranjado para liberar o licor (300) para o recipiente (200), caracterizado pelo fato de que - o arranjo de bomba (720) é configurado para bombear o licor (300) através do arranjo de injetor (710) para o recipiente (200) de modo que o bombeamento do licor (300) por meio do bocal de jato (115) gere o jato (116) e sucção na passagem de entrada de gás (130), e em que o sistema compreende - um arranjo de sensor (410) configurado para dar informações indicativas de um teor ou fração molar de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor (300) no recipiente (200), - uma válvula (412) configurada para abrir e fechar um gasoduto (215) para expelir o licor (300) do recipiente (200), - um controlador (414) configurado para controlar a válvula (412) com o uso das informações indicativas do teor ou fração molar de íons de sulfeto de hidrogênio (HS-) do licor (300) no recipiente (200), e - um gasoduto (215) configurado para transportar o licor (300) a partir do recipiente (200) para um ponto (P) a montante do arranjo de injetor (710) a ser bombeado pelo arranjo de bomba (720) de volta para o recipiente (200) através do arranjo de injetor (710).
15. Sistema de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que - o arranjo do sensor (410) é configurado para fornecer informações sobre pelo menos um dentre ● um pH do licor (300) no recipiente (200) e ● um teor de um composto, como sulfeto de sódio (NaS), ou compostos, como de sulfeto de sódio (NaS) e de tiossulfato de sódio (Na2S2O3), do licor (300) no recipiente (200).
BR112020006358-4A 2017-10-20 2018-10-15 método e sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio de um licor de um processo de moagem de polpa, e, uso de um dispositivo injetor. BR112020006358A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20175925 2017-10-20
FI20175925A FI20175925A1 (en) 2017-10-20 2017-10-20 Method and system for removing hydrogen sulphide ions (HS-) from the pulp of the pulp mill process
PCT/FI2018/050739 WO2019077202A1 (en) 2017-10-20 2018-10-15 METHOD AND SYSTEM FOR REMOVING HYDROGEN SULFIDE (HS-) IONS FROM A LIQUEUR OF A PAPER PULP MAKING PROCESS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112020006358A2 true BR112020006358A2 (pt) 2020-09-24

Family

ID=63963046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112020006358-4A BR112020006358A2 (pt) 2017-10-20 2018-10-15 método e sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio de um licor de um processo de moagem de polpa, e, uso de um dispositivo injetor.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US11473243B2 (pt)
EP (1) EP3697962A1 (pt)
CN (1) CN111247293B (pt)
BR (1) BR112020006358A2 (pt)
CA (1) CA3078160A1 (pt)
CL (1) CL2020001016A1 (pt)
FI (1) FI20175925A1 (pt)
WO (1) WO2019077202A1 (pt)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI130092B (en) 2019-08-22 2023-01-31 Valmet Technologies Oy Method and system for regulating pH in green liquor sludge
DE102020002446A1 (de) * 2020-04-23 2021-10-28 Messer Austria Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Weißlaugenoxidation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2000762A (en) 1933-10-26 1935-05-07 Gen Electric Fluid jet pump
US3525666A (en) 1964-08-31 1970-08-25 Mo Och Domsjoe Ab Process for preparing kraft pulping liquor from black liquor including separate carbonation with combustion gases and evaporation steps
US3655343A (en) * 1970-04-13 1972-04-11 Owens Illinois Inc Apparatus for oxidizing a spent pulping liquor
SE387673B (sv) 1973-07-25 1976-09-13 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for nyttiggorande av aktivt alkali vid natriumbaserade cellulosafabriker, varvid kokavluten forbrennes
AU473185B2 (en) 1973-07-25 1976-06-17 Mooch Domsjo Aktiebolag A method for producing oxidized white liquor
US4058433A (en) * 1975-03-06 1977-11-15 Gulf States Paper Corporation Conversion of sulfur in blank liquor to eliminate odorous emissions and facilitate the collection of sulfate soaps
SE434860B (sv) 1976-11-15 1984-08-20 Mo Och Domsjoe Ab Forfarande for utstotning av klorider ur kemikalieatervinningssystem vid natriumbaserade massaframstellningsprocesser
US5382322A (en) 1991-10-18 1995-01-17 Air Products And Chemicals, Inc. Selective white liquor oxidation
US6168685B1 (en) 1992-01-10 2001-01-02 Praxair Canada Inc. Process FOR oxidation of concentrated black liquor
US5439556A (en) 1993-08-16 1995-08-08 The Boc Group, Inc. Oxidation of white liquor using a packing column
US20020021994A1 (en) 1999-10-08 2002-02-21 Blue Jerry D. Sulfur recovery gasification process for spent liquor at high temperature and high pressure
FR2818162B1 (fr) 2000-12-20 2003-03-07 Air Liquide Perfectionnement aux procedes d'oxydation par transfert d'oxygene au sein d'un milieu liquide dans un reacteur sous pression
MX2010003085A (es) 2007-09-21 2010-08-04 Reclaim Water Pty Ltd Tratamiento oxidativo avanzado del agua por hiperoxidacion.
CN201411590Y (zh) * 2009-05-20 2010-02-24 中国中轻国际工程有限公司 一种氧化白液制备系统
FI123908B (en) * 2012-05-31 2013-12-13 Wetend Technologies Oy Process and arrangement for oxidation of white liquor
FI20135105L (fi) 2013-02-04 2014-08-05 Andritz Oy Menetelmä kemikaalien ja sivutuotteiden talteenottamiseksi korkean sulfiditeetin keittolipeistä
GB2527096A (en) 2014-06-11 2015-12-16 Transvac Systems Ltd Ejector device and method

Also Published As

Publication number Publication date
EP3697962A1 (en) 2020-08-26
CN111247293B (zh) 2023-07-28
US20210189648A1 (en) 2021-06-24
FI20175925A1 (en) 2019-04-21
US11473243B2 (en) 2022-10-18
CN111247293A (zh) 2020-06-05
CL2020001016A1 (es) 2020-09-25
WO2019077202A1 (en) 2019-04-25
CA3078160A1 (en) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112020006358A2 (pt) método e sistema para a remoção de íons de sulfeto de hidrogênio de um licor de um processo de moagem de polpa, e, uso de um dispositivo injetor.
SU1443810A3 (ru) Способ получени химических веществ из отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы
FI111177B (fi) Laite ja menetelmä teollisuusprosessin alkaliteetin ja pH-arvon ohjaamiseksi
US4148684A (en) Methods for recovery and recycling of chemicals from sodium sulfite and sodium bisulfite pulping operations
CA2080417C (en) Selective white liquor oxidation
CN104826467A (zh) 一种酸性气制备硫氢化钠工艺及系统
CA2123987C (en) A method of preparing digesting liquor
SE411772B (sv) Sett for minskning av utsleppen till recipient och atmosfer vid uppslutning av cellulosahaltigt material
CA1332862C (en) Kraft pulping process
BR112020010000A2 (pt) método para ajustar o equilíbrio de s/na de uma fábrica de celulose, usos de um biorreator, e, sistemas arranjados para ajustar o equilíbrio de s/na de uma fábrica de celulose
CA2160008C (en) Process for converting sodium sulphate
BR112015001412B1 (pt) métodos para remoção de polpa a partir de madeira e recuperação de produto químico de formação de polpa a partir de licor negro, e para a recuperação de produtos químicos de formação de polpa de madeira a partir de licor negro
WO1995032331A1 (en) Sulphidic impregnation of chips for alkaline pulping
CA1076306A (en) Process for reducing the requirement of fresh chemicals without increasing emissions in the pulping of cellulose material with alkaline sodium- and sulfur-containing sulfate pulping liquor
CN106731627A (zh) 烟气脱硫并将脱硫副产物循环利用的系统
ES2617709T3 (es) Procedimiento para la caustificación de licor verde
SE506702C2 (sv) Förbehandling av fibermaterial med in situ bildad vätesulfid
CN110002472A (zh) 副产硫酸钠连续生产亚硫酸氢钠的工业化方法
WO2006019342A1 (en) Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor
ES2530274T3 (es) Proceso para la producción de dióxido de cloro
CN208394803U (zh) 工业废气二氧化硫回收制取无水亚硫酸钠系统
US3216788A (en) Flash evaporation of pulp liquor to eliminate calcium salts
SE536944C2 (sv) Metod för framställning av natriumhydroxid från ett utflödefrån fibermassaproduktion
CN209155519U (zh) 一种应用于湿法脱硫副产物的氧化装置
JP2000345487A (ja) リグノセルロースパルプの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]
B06W Patent application suspended after preliminary examination (for patents with searches from other patent authorities) chapter 6.23 patent gazette]
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 15/10/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS