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Verfahren zum Entaschen der bei der Verbrennung von Magnesiumbisulfitdicklauge
entstehenden Rauchgase Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entaschen
der bei der Verbrennung von Magnesiumbisulfitdicklauge entstehenden Rauchgase, bei
dem diese einer Naßfilterung unterworfen und dann einer Schwefeldioxyd-Absorptionsanlage
zugeführt werden, während der sich aus der Asche und der Filtrierflüssigkeit bildende
Schlamm geklärt und der bei der Klärung anfallende Dickschlamm zur Belieferung der
Absorptionsanlage auf Vorrat gehalten wird.
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Bisher (OS-PS Wr. 253 548) erfolgt die Naßfilterung der Rauchgase
mit Hilfe von Wasserschleiern, wobei die im wesentlichen aus Magnesiumoxyd bestehende
Asche aus den Rauchgasen ausgeschieden und bei der nachfolgenden Klärung des Dünnschlammes
durch das sich bei der Filtrierung erwärmende Wasser in Magnesiushydroxyd umgewandelt
wird, so daß das Entaschen der Rauchgase, die Rauchgaskühlung und die Hydratisierung
in einem einzigen Arbeitsgang stattfinden. Dabei soll aber zur Naßfilterung nur
jene Wassermenge zugeführt werden, die
der zur Rohsäureherstellung
notwendigen Wassermenge abzüglich der Kondensatmenge aus den Rauchgasen entspricht.
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Würde man nämlich mit größeren Wassermengen arbeiten, so müßte sogenanntes
Klarwasser abgestoßen werden, das aus den Rauchgasen MgO und S02 aufgenommen hat,
und es wären somit Verluste an diesen Chemikalien unvermeidlich. Diese grundsätzliche
unwichtige Arbeitsbedingung erfordert infolge wechselnder Rohsäureabnahme oder auch
bei Aufteilung der Dicklaugenverbrennung auf zwei Kessel eine erhöhte Aufmerksamkeit
des Bedienungspersonals.
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Somit liegt der Erfindung die Aufgabe grunde das eingangs geschilderte
Verfahren so zu verbessern, daß stets mit Überschuß an Filtrierflüssigkeit gearbeRet
bzw. die Zudosierung von Magnesiumhydrat-Milch in der Absorptionsanlage vergleichmäßigt
und erleichtert werden kann und weitere Vorteile erzielbar sind.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß als Filtrierflüssigkeit
Magnesiumbisulfitdünnlauge verwendet, daß der gebildete Schlamm vor der Klärung
mit der aus dem Filter austretenden Dünnlauge zu deren Neutralisation innig vermischt
und daß die geklärte, neutralisierte Dünnlauge in üblicher Weise zur Gewinnung der
Magnesiumbisulfitdicklauge eingedampft wird. Die das Naßfilter verlassende Dünnlauge
wird also durch die innige Mischung mit dem magnesiumhydrathältigen Schlamm vollkommen
neutralisiert, so daß sie auf einen pH-Wert von 7 - 8 kommt. Erst dann wird die
neutralisierte Ablauge geklärt und schließlich die geklärte, neutralisierte Ablauge,
die eine Temperatur von etwa 80 - 90°C erreicht, bis auf 55 - 6/o Ab AbsoluSt-Trockensubstanz-Gehalt
eingedampft und anschließend als Dicklauge verbrannt. Die dabei entstehenden Rauchgase
gelangen in das Naßfilter, wo praktisch die gesamte MgO-hältige Asche mit der Magnesiumbisulfitdünnlauge
aus
den Rauchgasen durch Abschlämmen von diesen getrennt und entfernt wird. Gleichzeitig
erhöht sich die Temperatur der Dünnlauge, was für deren nachfolgende Eindampfung
vorteilhaft ist. Der bei der Klarung der Dünnlauge anfallende Dickschlamm enthält
noch Dünnlauge und wird in üblicher Weise zur Bereitung der in der Absorptionsanlage
zu erzeugenden Rohsäure auf Vorrat gehalten.
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Somit wird das im Naßfilter anfallende MgO verfahrensmäßig auf zwei
Kreisläufe aufgeteilt, und zwar: 1.) Neutralisation der Dünnlauge - Eindampfung
- Verbrennung und 2.) Herstellung von Rohsäure - Turmsäure - Kochsäure -Holzaufschluß
- Dünnlauge - Neutralisation der Dünnlauge - Eindampfung - Verbrennung, wobei die
in den Rauchgasen enthaltene Asche wieder zur Neutralisation der Dünnlauge und zur
Rohsäuregewinnung verwendet wird.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich eine Reihe von Vorteilen.
Durch die Verwendung von Magnesiumbisulfitdünnlauge an stelle von Wasser im Naßfilter
können die Abgabe stellen im Filter reichlich mit Flüssigkeit beaufschlagt werden,
ohne daß der Abstoß von chemikalienhältigem Klarwasser erforderlich wäre. -Hiedurch
wird nicht nur eine gleichmäßige Entstaubung der Rauchgase erreicht, sondern auch
die Zudosierung von Magnesiumhydrat-Milch in der Absorptionsanlage vergleichmäßigt
und damit erleichtert, da kein Mangel an Magnesiumhydrat-Milch eintreten kann. Infolge
der innigen Berührung mit den heißen Rauchgasen wird die Temperatur der Dünnlauge
um 10 - 200C erhöht, was sich wärmeökonomisch günstig auf das nachfolgende Eindampfen
auswirkt.
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Darüber hinaus erfolgt, wenn auch im geringeren Ausmaße,
bereits
eine Voreindampfung der Ablauge, da bei der Berührung mit den heißen Rauchgasen
eine Wasserverdampfung auftritt. Durch die Neutralisation der Dünnlauge verbleiben
die flüchtigen organischen Säuren (Essigsäure, Ameisensäure) in der Dünnlauge. Daher
enthalten dann die Brüdenkondensate oder Eindampfanlage praktisch keine flüchtigen
organischen Säuren und belasten somit nicht die Vorfluter mit solchen biogen abbaufähigen
Stoffen bzw. machen keine aufwendige biologische Aufarbeitung notwendig. Die erfaßte
organische Substanz bleibt also in der Lauge und erhöht deren Heizwert, wodurch
die Verbrennung der Dicklauge noch an Wirtschaftlichkeit gewinnt (Verbrennungswärme
von Essigsäure 3.450 kcal/kg). Das in der Dünnlauge von vorEerein vorhandene S02
wird zu Magnesiumsulfit gebunden, wodurch auch dieses wichtige Chemikal im Kreislauf
verbleibt (Fällung in Formdes schwer löslichen NgSO3, wodurch ein Entweichen in
die Atmosphäre verhindert wird). Schließlich werden die in der sauren Dünnlauge
vorhandenen, gelösten Ealk- und Schwermetallverbindungen infolge der vollkommenen
Neutralisation der Dünnlauge weitgehend gefällt, so daß Verkrustungen (CaSO4 mit
organischen und anorganischen Einschlüssen) in der Eindampfanlage vermieden werden.
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Es ist verfahrenstechnisch zweckmäßig und sichert stets den gewünschten
Flüssigkeitsüberschuß im Naßfilter, wenn die gesamte Menge der anfallenden, später
in Form von Dicklauge zu verbrennenden Magnesiumsulfitdünnlauge für die Naßfilterung
der Rauchgase verwendet wird.
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In der Zeichnung ist ein Teil -einer Anlage zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise und rein schematisch dargestellt.
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Die vom Zellstoff abgetrennte, also erfaßte Ablauge
hat
beim sauren Magnesiumbisulfit- Aufschluß von Holz äe nach Holzeinsatz und Kochung
einen pH-Wert von 1 - 2 , 5, beim Aufschluß mit Kochsäuren mit wenig oder keinem
freien SO2 einen solcher von 3 - 4 und eine Temperatur von ca. 70° C. Der Absolut-Trockensubstanz-Gehalt
dieser Magnesiumbisulfitdünnlauge hängt von-lHolzeinsatz, der Kochung und der Art
der Ablaugenerfassung ab. Er liegt zwischen 10 und 16 %.
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Die bei der Verbrennung von Magnesiumbisulfitdicklauge entstehenden
Rauchgase werden durch ein Naßfilter 1 geleitet, das aus der Leitung 2 über die
Abgabestellen 3 und 4 reichlich mit der vorstehend beschriebenen Dünnlauge beaufschlagt
ist. Es soll im Filter 1 die gesamte Menge der anfallenden, später in Form von Dicklauge
zu verbrennenden Dünnlauge zur Naßfilterung der Rauchgase herangezogen werden. Der
sich aus der in den Rauchgasen enthaltenden Asche und der Dünnlauge bildende Dünnschlamm
gelangt zusammen mit der übrigen Dünnlaugenmenge über die Leistung 5 in einen Neutralisationsturm
6, wo eine innige Mischung von Schlamm und Dünnlauge stattfindet und letztere neutralisiert
wird. Der Neutralisationsturm 6 hat eine schlanke Bauform (das Verhältnis des Durchmessers
zur Höhe beträgt etwa 1:3,5) und ver-engt sich nach unten, so daß zur Umwälzung
des Mediums unten abgezogen (etwa 100 1/min) und oben (ca 2m unter dem Spiegel)
wieder eingeleitet werden kann. Die DünDauge wird durch die Neutralisation auf einen
pH-Wert von 7 - 8 gebracht, wofür eine Verweilzeit der Dünnlauge im Neutralisationsturm
6 von maximal 30 min erforderlich ist. Aus der am Neutralisationsturn 6 oben angeordneten
Uberlaufrinne 7 fließt die neutralisierte Dünnlauge mit dem basischen Magnesiumhydratschlamm
durch die Leitung 8 in einen Klärtank 9. Hier erfolgt die Trennung des Dickschlammes
von
der geklärten, neutralisierten Ablauge, die pH-mäßig registrierend
überwacht und aus einer Sberlaufrinne 10 über die Leistung 11 der Eindampfanlage
zugepumpt wird.
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Der Dickschlamm wird am Boden des Klärtanks 9 abgezogen und gelangt
über die Leitung 12 in einen Vorratstank 13, wird dort mit Frischwasser aus der
Leistung 14 verdünnt und für die Rohsäureerzeugung bereitgehalten. Da die Rückgewinnung
des Magnesiumoxyds nicht vollständig erfolgen kann, wird in den Tank 13 auch das
Frischoxyd zugegeben (Leitung 15). Die Hydrat-Milch wird über die Leitung 16 zur
nicht dargestellten Absorptionsanlage gepumpt und vor dieser den einzelnen Stufen
zudosiert. Die erzeugte Rohsäure ist bräunlich gefärbt, was aber ihre Verwendung
in keiner Weise beeinträchtigt.