CS210643B2 - Method of recovery of magnesium sulphite coocing acid and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zpětného získávání hořeč.naté sulfitové varné kyseliny s obsahem korozívních látek, zejména chloridů, a při vysokém' výtěžku zpětně získaných užitečných chemikálií, zejména oxidu horečnatého, reakcí plynů obsahujících oxid siřičitý, získaných spálením hořečnatých sulfitových výluhů, s vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého, načež se plyny obsahující oxid siřičitý, zbavené hlavního podílu pevných látek, potom .promývají recirkulovanou promývací kapalinou. Podstata ' vynálezu spočívá v tom, že se z recirkulované promývací kapaliny, mající teplotu 63 až 65 °C a hodnotu pH 3,5 až 4,5, oddělí část promývací kapaliny, načež se tato část promývací kapaliny ochladí na teplotu v rozmezí vymezeném teplotou místnosti a 40 °C nebo se ohřeje na teplotu 75 až 80 °C a vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého se nastaví hodnota pH' části promývací kapaliny

6,8 až 7,8, načež se reakční produkt nechá usadit a jedna část kapaliny nad krystalickou sedlinou se odvede z procesu a druhá část této kapaliny s obsahem chloridu se vede zpět do cirkulace promývací kapaliny.

210/6 43

Vynález se týká způsobu zpětného získávání horečnaté sulfitové varné kyseliny s nepatrnýim obsahem korozívních látek, obzvláště chloridů a s vysokým výtěžkem zpětně získaných využitelných chemikálií, obzvláště kysličníku hořečnatého, a zařízení к provádění tohoto způsobu. Tento způsob je založen na reakci plynů s obsahem kysličníku siřičitého, získaných spalováním hořečnatých sulfitových výluhů, s vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého, načež se plyny obsahující kysličník siřičitý a zbavené hlavního podílu pevných látek potom promývají recyklovanou promývací kapalinou.

Při způsobu zpětného získávání sulfitových varných kyselin, které se používají pro výrobu buničiny, se vychází z požadavku vysokých výtěžků zpětně získaných využitelných chemikálií a z požadavku pokud možno nepatrné kontaminace životního prostředí. Obzvláštním úkolem vynálezu je rovněž zamezení hromadění korozívních látek ve stupni zpětného získávání sulfitové varné kyseliny a tím rovněž zajištění vyšší doby životnosti zařízení.

Při zpětném získávání hořečnatých sulfitových varných kyselin z hořečnatých sulfitových výluhů nastává ten problém, že plyny obsahující kysličník siřičitý, získané spálením sulfitového výluhu, unášejí jemné částečky prachu kysličníku horečnatého·, které se při suchém odlučování v cyklónu nemohou, zcela ze spalin odstranit. Elektrofiltry potom celé zařízení do značné míry prodražují.

Při odlučování za mokra nastává ten problém, že korozivní substance, zejména chloridy, zůstávají v promývací kapalině a tam se hromadí. Aby tyto těžkosti byly potlačeny, bylo podle patentového spisu USA číslo 3 844 879 navrženo odtahovat část recyklované kapaliny, tuto nechat reagovat se suspenzí hydroxidu hořečnatého, vzniklý siřičitan hořečnatý odfiltrovat a přidávat opět do sulfitové varné kyseliny, zatímco filtrát s obsahem chloridů se odvádí.

Tento známý způsob má však různé nevýhody, které spočívají hlavně v tom, že filtrát s obsahem chloridů obsahuje ještě značné množství hořečnatých sloučenin, hlavně siřičitanu hořečnatého, které se ze stupně zpětného získávání sulfitových varných kyselin ztrácejí a tím se výtěžek zpětného získávání těchto chemikálií snižuje. Kromě toho je filtrace nákladný proces, který je velmi náchylný к poruchám.

Úkolem vynálezu je vyřešit možnost reakce dílčího proudu z recyklovaného proudu promývací kapaliny s hydroxidem hořečnatým za dodržení optimálních podmínek určených minimální rozpustností vzniklého siričitanu hořečnatého.

Výše uvedené nedostatky nemá způsob zpětného získávání horečnaté sulfitové varné kyseliny s obsahem korozívních látek, zejména chloridů, nejvýše 200 mg/1 a při výtěžku zpětně získaných užitečných chemikálií, zejména oxidu hořečnatého, alespoň 80 procent, reakcí plynů obsahujících kysličník siřičitý, získaných spálením hořečnatých sulfitových výluhů, s vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého, načež se plyny obsahující kysličník siřičitý, zbavené hlavního podílu pevných látek, potom promývají recirkulovanou promývací kapalinou, jehož podstata spočívá v tom, že se z recirkulované promývací kapaliny, mající teplotu 63 až 65 °C a hodnotu pH 3,5 až 4,5, oddělí část promývací kapaliny, načež se tato část promývací kapaliny ochladí na teplotu v rozmezí vymezeném teplotou místnosti a 40 °C, nebo ohřeje na teplotu 75 až 80 °C a vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého se nastaví hodnota pH části promývací kapaliny na 6,8 až 7,8, načež se reakční produkt nechá usadit a jedna část kapaliny nad krystalickou sedlinou se odvede z procesu a druhá část této kapaliny s obsahem chloridů se vede zpět do cirkulace promývací kapaliny.

Ochlazení části promývací kapaliny, která se oddělí z cirkulované promývací kapaliny, se provádí přídavkem čerstvé studené vody.

Vynález rovněž zahrnuje zařízení к provádění výše uvedeného způsobu, zahrnující odpařovací ,a spalovací zařízení hořečnatého sulfitového výluhu, suchý odlučovač, s výhodou cyklón, к odlučování pevných částic ze spalin, a absorbér к absorpci hlavního podílu kysličníku siřičitého, přičemž mezi odlučovačem a absorbérem je uspořádán oběh promývací kapaliny pro plyny s obsahem kysličníku siřičitého a reaktor pro kontakt dílčího proudu promývací kapaliny s hydroxidem hořečnatým, jehož podstata spočívá v tom, že reaktor je opatřen chladicím a ohřívacím zařízením, míchadlem a druhým přívodním vedením pro přívod vody, přičemž reaktor je spojen s čeřícím tankem к odsazování a dělení reakčního produktu.

Výhodou vynálezu je, že se popsaným způsobem . nejen odstraní korozívně působící látky, zejména chloridy, nýbrž se též ve vysoké imíře zajistí výtěžky zpětného získávání kysličníku hořečnatého a kysličníku siřičitého, a to na provozně jednoduchém zařízení. Minimální rozpustnost siřičitanu hořečnatého se udržuje vymezením teploty a hodnoty pH ve výše stanovených mezích.

Reakce dílčího proudu recyklované promývací kapaliny, obsahující hydrogensiřičitan hořečnatý a chlorid hořečnatý, se suspenzí hydroxidu hořečnatého vyžaduje reakční dobu alespoň 30 minut, přičemž se získá krystalická sraženina. Tato sraženina sestává v podstatě z hydrogensiřičitanu hořečnatého. Přítomný hydrogensiřičitan se v reaktoru přemění vlivem hodnoty pH na normální siřičitan hořečnatý.

Způsob podle vynálezu a zařízení к jeho provádění jsou blíže schematicky zobrazeny na připojeném obrázku.

Uvedené zařízení sestává z promývačky

1, výhodně Venturiho· promývačky, do které jsou vstupním vedením 2 přiváděny spaliny, zbavené hlavního podílu pevných částic. Tyto spaliny však obsahují ještě ve značném množství jemné částice ' kysličníku· horečnatého, jakož i korozívní látky, jako jsou například chloridy. Tyto látky se · vymývají promývací kapalinou, která cirkuluje mezi promývačkbu 1, odlučovací · nádobou 3 kapaliny, čerpadlem 4, chladičem · 5 a promývačkou 1 curkulačním vedením 6. Do tohoto· oběhu se může přivádět čerstvá voda přiváděcím vedením 7. Cirkulační vedení 6 je uzavíratelné uzavíracím ventilem 8.

Z odlučovací nádoby 3 kapaliny proudí promytý .a· prachu kysličníku horečnatého a chloridu zbavený kysličník siřičitý výstupním vedením 9 do absorpčního zařízení, které · v obrázku není znázorněno. Při způsobu podle vynálezu činí teplota promývací kapaliny 63· až 65 °C a hodnota pH je v rozmezí 3,5 až 4. Promývací kapalina obsahuje normální sirLcitan hořečnatý, hydrogensiřičitan · hořečnatý a chlorid hořečnatý vedle nepatrného* · množství síranu horečnatého. Z oběhu promývací kapaliny se odvětvuje v odbočce· · 10 odbočené vedení 12, na kterém je umístěn blokovací ventil 11. Toto odbočené vedení 12 vede k reaktoru 13. Reaktor 13 je opatřen míchadlem 14 a je spojen s prvním přívodním vedením 15 a s druhým· přívodním vedením 16, přičemž prvním přívodním vedením· 15 se přivádí suspenze· hydroxidu hořečnatého a druhým přívodním vedením 16 se přivádí čerstvá voda, a to voda studená. Odbočené vedení 12 . a reaktor 13 mohou být opatřeny dodatečně chladicími a zahřívacími zařízeními, aby se mohly nastavit požadované teploty. Požadovaná teplota leží při jedné formě provedení, způsobu podle vynálezu se zřetelem na první rozpustnostní minimum siřičitanu hořečnatého v rozmezí teploty místnosti a 40 °C, a se zřetelem na druhé rozpustnostní minimum siřičitanu horečnatého· leží v teplotním rozmezí 75 až 80 °C. Vždy podle toho, zda se pracuje při jednom nebo při druhém rozpustnostním minimu, volí se teploty v reaktoru 13. Hodnota pH reakční směsi, která je v reaktoru 13, se nastaví přídavkem odpovídajícího množství hydroxidu hořečnatého¹ na hodnotu v rozmezí 6,8 až 7,8. Pro reakci nutná reakční doba je minimálně 30· minut a · výhodná doba je rovna asi jedné hodině.

Reaktor 13 je spojen spojovacím, vedením 17 a čiřícím tankem 18, který je rovněž opatřen chladicím a popřípadě ohřívacím zařízením. Teplota čeřené směsi musí být ve stejném rozmezí jako· teplota v reaktoru. U dna čiřicího· tanku 18 se usazuje krystalický siřičitan hořečnatý 19. Kapalina ·20, ·· jež je nad touto· sedlinou, . . obsahuje chlorid horečnatý, přičemž se tato kapalina· odtahuje přes přepad 21 odtahovým vedením 22, Jeden díl roz · toku s obsahem chloridu horečnatého se odvádí z procesu odpadním vedením 23, druhý díl · tohoto· roztoku se zpětným vedením 24 vrací zpět do- okruhu promývací kapaliny. Tímto způsobem se dosáhne konstantního· obsahu chloridu hořečnatého· v okruhu promývací kapaliny a tím konstantních podmínek oběhu.

Příklad

Při spalování sulfitového výluhu a promývání rezultujícího plynu s obsahem kysličníku siřičitého rezultuje promývací kapalina následujícího složení:

obsah chloridu: 180· mg/1, hydrogensiřičitan hořečnatý: 34 g/1, nezreagovaný oxid hořečnatý: 6 g/1.

Z této promývací rezultující kapaliny se · odtahuje 8 m3 promývací kapaliny za· hodinu; tato kapalina se smísí s vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého k dosažení hodnoty pH 7,5. Přitom veškerý hydrogensiřičitan hořečnatý přejde na siřičitan hořečnatý. Vzhledem k malé· rozpustnosti zbyde v 1 m3 takto zpracované promývací kapaliny rozpuštěno pouze 6 kg siřičitanu hořečnatého.

Odtažená promývací kapalina se potom odstaví v usazovací nádrži, ze které se odebere· 7 m3 čirého supernatantu s obsahem chloridu. Tímto způsobem se z cirkulující promývací kapaliny odebírá 10,8 kg chloridu za hodinu. Získaný supernatant se odstředí. V kapalině nad sedlinou se ztrácí 36 kg siřičitanu hořečnatého. Regeneruje se 275,2 kg, což · odpovídá stupni regenerace 88,49 · °/o. Uvedeným způsobem se sníží obsah chloridu v promývací kapalině asi na 180 mg v litru.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT

   1. Způsob zpětného získávání hořčinaté sulfitové varné kyseliny s obsahem korozívních látek, zejména chloridů, nejvýše 200 mg/1 a při výtěžku z-pětně získaných užitečných chemikálií, zejména oxidu hořečnatého, alespoň 80 °/o, reakcí plynů obsahujících oxid siřičitý, získaných spálením horečnatých sulfitových výluhů, s vodnou suspenzí hydroxidu - horečnatého, načež se plyny obsahující oxid siřičitý, zbavené hlavního- podílu pevných -látek, potom promývají recirkulovanou promývací kapalinou, vyznačený tím, že se z recirkulované promývací kapaliny, mající teplotu 63 až 65 °C a hodnotu pH

   3,5 až 4,,5 oddělí část promývací -kapaiiny, načež se tato část promývací kapaliny ochladí na teplotu v rozmezí vymezeném teplotou místnosti a 40 °C, nebo se ohřeje na teplotu 75 až 80 °C a vodnou suspenzí hydroxidu hořečnatého se nastaví hodnota pH části promývací kapaliny na 6,8- až 7,8, načež se reakční produkt nechá usadit a jedna část kapaliny nad krystalickou sedlinou se odvede -z procesu a druhá část této ka

   VYNÁLEZU paliny s obsahem chloridu se vede zpět do cirkulace promývací kapaliny.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený -tím, že ochlazení části promývací kapaliny, která se -oddělí z cirkulované -promývací - kapaliny, se provádí přídavkem čerstvé studené vody.
3. 3. Zařízení -k provádění způsobu podle bodů 1 a 2, zahrnující -odpařovací a spalovací zařízení hořečnatého sulfitového výluhu, suchý -odlučovač, s výhodou cyklón, k odlučování -pevných částic ze -spalin, a -absorbér k absorpci hlavního podílu oxidu siřičitého, přičemž mezi odlučovačem a absorbérem je -uspořádán oběh promývací kapaliny pro plyny -s obsahem oxidu siřičitého a reaktor pro kontakt -dílčího -proudu promývací kapaliny -s hydroxidem hořečnatým, vyznačené tím, že reaktor (13) je opatřen chladicím a ohřívacím zařízením, míchadlem (14) a druhým přívodním vedením (16) pro přívod vody, přičemž reaktor (13) je spojen s čeřicím tankem (18·) k odsazování a dělení reakčního produktu.