DK149784B - Fremgangsmaade til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfitlud - Google Patents
Fremgangsmaade til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfitlud Download PDFInfo
- Publication number
- DK149784B DK149784B DK212673AA DK212673A DK149784B DK 149784 B DK149784 B DK 149784B DK 212673A A DK212673A A DK 212673AA DK 212673 A DK212673 A DK 212673A DK 149784 B DK149784 B DK 149784B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- sodium
- sulfite
- hydrogen
- liquor
- carbon dioxide
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 239000011734 sodium Substances 0.000 title claims description 14
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 10
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 title claims description 7
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 5
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 title 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L sodium sulfite Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])=O GEHJYWRUCIMESM-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 50
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 43
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 43
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 37
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 28
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 235000010265 sodium sulphite Nutrition 0.000 claims description 25
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 22
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 18
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Substances [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M Sodium bisulfite Chemical compound [Na+].OS([O-])=O DWAQJAXMDSEUJJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 15
- 235000010267 sodium hydrogen sulphite Nutrition 0.000 claims description 15
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 13
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 claims description 11
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229940079827 sodium hydrogen sulfite Drugs 0.000 claims description 10
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 8
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 7
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229940079826 hydrogen sulfite Drugs 0.000 claims description 6
- WQDSRJBTLILEEK-UHFFFAOYSA-N sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O.OS(O)=O WQDSRJBTLILEEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims description 5
- 239000004289 sodium hydrogen sulphite Substances 0.000 claims description 5
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 235000019988 mead Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical compound OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 14
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 3-(2-methoxyethoxy)benzohydrazide Chemical compound COCCOC1=CC=CC(C(=O)NN)=C1 GNFTZDOKVXKIBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000201986 Cassia tora Species 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004809 Na2 SO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007832 Na2SO4 Substances 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N disulfur monoxide Inorganic materials O=S=S TXKMVPPZCYKFAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- NCAIGTHBQTXTLR-UHFFFAOYSA-N phentermine hydrochloride Chemical compound [Cl-].CC(C)([NH3+])CC1=CC=CC=C1 NCAIGTHBQTXTLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003265 pulping liquor Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SRRKNRDXURUMPP-UHFFFAOYSA-N sodium disulfide Chemical compound [Na+].[Na+].[S-][S-] SRRKNRDXURUMPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L sodium thiosulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=S AKHNMLFCWUSKQB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000019345 sodium thiosulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/02—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of acid, neutral or alkaline sulfite lye
Landscapes
- Paper (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
149784
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfitlud, ved hvilken den brugte lud koncentreres og brændes i en reduktivt virkende genvindingsovn til dannelse af en. smelte indeholdende natriumsulfid og natriumcarbonat, som derefter opløses i vand og derpå carboneres og sulfiteres til omdannelse af natriumsulfidet og natriumcar-bonatet til genanvendeligt natriumsulfit.
Der kendes flere fremgangsmåder baseret på forbrænding af brugt natriumbase-sulfitlud i en reduktivt virkende genvindingsovn til dannelse af en uorganisk smelte indeholdende natriumsulfid og natriumcarbonat. Ved den almindeligste af disse fremgangsmåder behandles denne smelte med vand og carbondioxid til fjernelse af svovlet som hydrogensulfid og til dannelse af et carbonat. Derefter oxideres til SO^, som føres sammen med natriumcarbonatet til gendannelse af natriumsulfitet 2 149784 til genanvendelse i en pulpningslud.
Stora-processen, som den kendes i dag, er karakteriseret ved (1) modstrøms-behandling af en klaret smelteopløsning indeholdende natriumcarbonat og natriumsulfid ved forhøjede temperaturer i en kolonne med binde med i det væsentlige rent carbondioxid til uddrivning af en blanding af carbondioxid og hydrogensulfid og til dannelse af en opløsning af natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat, (2) omsætning af denne opløsning med en opløsning af natriumhydrogensulfit ved den såkaldte decarboneringsreaktion til dannelse af natriumsulfit og til frigørelse af carbondioxid, som anvendes i det første trin, (3) omsætning af de blandede carbondioxid- og hydrogensulfidgasser fra det første trin med i det væsentlige rent svovldioxid i en katalytisk virkende Claus-reaktor til dannelse af smeltet svovl og et gasformigt produkt bestående hovedsagligt af carbondioxid med en lille mængde svovldioxid, som kan sendes tilbage til anvendelse i det første trin eller carboneringstrinet, (4) forbrænding af svovlet i en svovlovn til dannelse af svovldioxid, (5) absorption og desorption af svovldioxid fra vand til fremstilling af koncentreret svovldioxid til anvendelse i trin 3 og (6) absorption af svovldioxid i natriumsulfit fra trin 2 til dannelse af natriumhydrogensulfit til anvendelse i trin 2 og/eller til anvendelse ved pulpning. Denne proces er blevet udviklet over et tidsrum på flere år, og mange alternativer er blevet foreslået.
I U.S.A.-patentskrift nr. 2.909.407 er der beskrevet en fremgangsmåde, hvorved der anvendes S tora-processens hovedtrin, men hvori desuden indgår omsætning af hydrogensulfid med svovldioxid til dannelse af svovl i nærværelse af vand og anvendelse af varme til koagulering og fraskillelse af svovlet.
Mead-genvindingsprocessen er karakteriseret ved en sammenkobling af genvindingsovnen og carboneringssystemet ved en kontinuerlig adiabatisk driftsmåde under anvendelse af røggasserne fra forbrændingen af den brugte lud til carboneringen af smelteopløsningen, forbrænding af det frigjorte hydrogensulfid i genvindingsovnen og skrubning af svovldioxidet fra de samlede røggasser med den carbonerede opløsning. Det kritiske carboneringstrin udføres efter modstrømsprincippet i et pakket tårn ved forhøjede temperaturer under anvendelse af en koncentreret, klaret smelteopløsning. Processen er blevet yderligere udviklet ved inkorporering af et pre-carboneringstrin under anvendelse af en del af de hydrogensulfidholdige afgangsgasser til precarbonering, således at volumenet af hydrogensulfidet formindskes og koncentrationen af hydrogensulfidet forøges i de gasser, der sendes tilbage til genvindingsovnen. Denne forbedrede udførelsesform er beskrevet i U.S.A.-patentskrifterne nr. 2.788.273 og 2.849.292 og en ændret udførelsesform heraf i U.S.A.-patentskrift nr. 3.026.240, hvor precarbonering udføres direkte med SO^-fri røggas parallelt med hovedcarboneringen i stedet for i serie med denne.
Den i II.S.A.-patentskrift nr. 3.005.686 beskrevne Weyerhaeuser-proces er en natriumsulfitgenvindingsproces, der kan anvendes på lud stammende fra pulpning 3 149784 ved kraftprocessen, den neutrale sulfitproces eller den sure sulfitproces. Ved denne proces behandles en smelteopløsning indeholdende natriumcarbonat og natriumsulfid i et første carbondioxid- og hydrogensulfid-absorptionstrin efterfulgt af et carbonerings- og hydrogensulfidstripningstrin i efter hinanden følgende, efter modstrømsprincippet virkende pakkede tårne. Den anvendte gas består hovedsageligt af nitrogen og carbondioxid, der recirkuleres fra et katalytisk omdannelsestrin· Hydrogensulfidet, i en koncentration på mindre end 6% i de dannede gasser, omdannes til svovl eller svovldioxid ved katalytisk oxidation i nærværelse af luft. Den carbonerede lud behandles i et decarboneringstrin med natriumhydrogensulfit til frigørelse af carbondioxid, som også anvendes i carboneringstrinet. Natriumhyd-rogensulfitet dannes i et sulfiteringstårn ved omsætning af den opnåede lud fra decarboneringsreaktionen med svovldioxidet fra en svovlovn.
Yderligere fremgangsmåder til carbonering ved fremgangsmåder til genvinding af natriumbase-pulpningslud er beskrevet i Paper Trade Journal, Vol. 154, Issue 25, side 39-49 (1970).
Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde, der er selvforsynende med hensyn til carbondioxid og kan gennemføres adskilt fra genvindingsovnen, og hvor der efter carboneringen opnås en gasformig effluent, som indeholder tilstrækkeligt til at kunne brændes direkte med luft til dannelse af et gasformigt produkt indeholdende og SC^.
Dette opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at der tilvejebringes et carboneringssystem, som er uafhængigt af genvindingsovnen og selvforsynende med hensyn til carbondioxid, idet fremgangsmåden omfatter følgende trin, ved hvilke man (a) precarbonerer opløst smelte ved intim lud/gas-kontakt med en indført gas indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid til opnåelse af en første ludfraktion indeholdende natriumhydrogensulfid, natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat og en første gasformig effluent, der hovedsageligt består af N2 og vanddamp,som er i det væsentlige fri for og har formindsket CC^-indhold, (b) carbonerer den nævnte første ludfraktion ved intim lud/gas-kontakt med en gas indeholdende nitrogen og carbondioxid i en koncentration på mindre end 50 volumen % CC^, beregnet på de under carboneringen tilstedeværende gasser på tør basis, til opnåelse af en anden ludfraktion indeholdende natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat, men i det væsentlige strippet for sulfid, og en anden gasformig effluent indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid i en større koncentration end 6 volumen %, af hvilken anden gasformig effluent en del anvendes som tilførselsgas i trin a, og en del eventuelt omdannes ved forbrænding til opnåelse af et gasformigt forbrændingsprodukt indeholdende nitrogen, carbondioxid og svovldioxid, og (c) blander den nævnte anden ludfraktion indeholdende natriumhydrogencarbonat 4 149784 og natriumcarbonat med en vandig opløsning af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit ved forhøjet temperatur til fremkaldelse af en reaktion mellem nævnte carbonat og hydrogensulfit resulterende i en omdannelse af det sidstnævnte til natriumsulfit til dannelse af en med sulfit beriget vandig hydrogensulfit-sulfit-opløsning og carbondioxid, hvilket CC^ anvendes som en del af carboneringsgasserne i trin b.
En hensigtsmæssig udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen består i, at en del af den nævnte anden gasformige effluent indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid behandles til nedsættelse af fugtighedsindholdet og derefter brændes med luft til opnåelse af et gasformigt forbrændingsprodukt indeholdende CO2 og SO2· Den nævnte nedsættelse af fugtighedsindholdet kan ske i en passende kondensator og sætter hydrogensulfidet i stand til lettere at undergå forbrænding til produktion af en betydelig varmemængde, som anvendes til frembringelse af den forhøjede temperatur i fremgangsmådens trin c.
Ved den ovennævnte udførelsesform er det ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at det nævnte gasformige forbrændingsprodukt bringes i intim væske/gas-kontakt med en del af den med sulfit.berigede vandige hydrogensulfit-sulfit-opløsning fra trin c til dannelse af en med hydrogensulfit beriget opløsning indeholdende natriumhydrogensulfit og natriumsulfit og en gasformig effluent indeholdende nitrogen og carbondioxid, men i det væsentlige strippet for svovldioxid. Medens svovldioxidet absorberes og anvendes i systemet, hvorved der kan opnås en blanding indeholdende lige dele NaHSO^ og Na2S0^, kan der udsendes en uskadelig gasblanding bestående af nitrogen, carbondioxid, oxygen og vand, hvilket selvsagt er betydningsfuldt set fra et økologisk synspunkt. Idet den sidstnævnte gasblanding er ret rig på CC^, sender man dog almindeligvis ikke alt af den ud i atmosfæren, men genanvender ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt carbondioxidet ved, at en del af den nævnte gasformige effluent indeholdende nitrogen og carbondioxid, men i det væsentlige strippet for svovldioxid, anvendes ved carboneringen af den nævnte første ludfraktion indeholdende natriumhydrogensulfid, natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat. Herved forbedres økonomien ligesom ved en yderligere hensigtsmæssig udførelsesform bestående i, at den nævnte med hydrogensulfit berigede vandige opløsning af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit anvendes som opløsningen af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit i trin c.
Ifølge opfindelsen er det endvidere hensigtsmæssigt, at en del af den med sulfit berigede vandige hydrogensulfit-sulfit-opløsning fra trin c anvendes til absorption af svovldioxid fra røggasserne fra genvindingsovnen til fuldendelse af svovlgenvindingen i pulpnings- og genvindingssysternet. Den nødvendige yderligere mængde svovldioxid opnås herved på en måde, der indebærer yderligere økologiske fordele.
Hvad angår temperaturforholdene er det til opnåelse af en fordelagtig kom- 5 149784 bination af bekvem udførelse og god økonomi ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at den nævnte precarbonering udføres ved en temperatur på ca. 50 til 70°C, og at carboneringen udføres ved en temperatur på ca. 60 til ca. 82°C,og endvidere, hvad angår trin c, at den nævnte forhøjede temperatur holdes på ca. 105 til ca. 115°C. Specielt fordelagtige er således de forholdsvis lave temperaturer ved precarbone-ringen og carboneringen.
En yderligere hensigtsmæssig udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen består i, at det i trin g frigjorte carbondioxid er hovedkilden til carbondioxid til carboneringen i trin b. Dette i sig selv og i kombination med de øvrige udførelsesformer bidrager til på enkel måde at bibringe systemet dets karakter af et uafhængigt system.
Opfindelsen belyses nærmere under henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 er et skematisk procesdiagram, der viser den generelle udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og fig. 2 er en mere detaljeret udgave af det i fig. 1 viste strømningsmønster.
Der fremstilles en pulp under anvendelse af en kemikalieblanding indeholdende 18% natriumsulfit, 3 1/2% natriumsulfid, 3 1/2% natriumcarbonat og 2 1/2% indifferente stoffer (natriumsulfat og natriumthiosulfat), alt udtiykt som vægt-% natriumoxid beregnet på vægtmængden af træ i ovntør tilstand. Den brugte lud ini deholder ca. 58% uorganisk materiale og 42% organisk materiale og har en brutto-forbrændingsvarme på ca.9800 til'c'a. 10700 joule pr. gram sortlud-tørstof. Den brugte lud fjernes fra pulpen og opsamles ved hjælp af konventionelle metoder og koncentreres i multieffekt-inddampere til et totalt tørstofindhold på ca. 60%, hvorefter den brændes i en konventionel genvindingsovn af kraft-typen til opnåelse af røggasser indeholdende svovldioxid Og en smelte med omtrent følgende molære sammensætning: ^ 57%
Na2C03 40%
Na2S04 3%
Ialt 100%
For ca. 1000 ton pulp pr. dag indeholder røggasserne fra genvindingsovnen ca. 145 pound-mol svarende til ca. 4220 kg pr. time af S02· Et pound-mol defineres som •molekylvægten i pounds.
For 1000 ton pulp pr. dag dannes der ca. 20400 kg pr. tårne af smelte.
6 149784
Smelten opløses i vand til dannelse af en grønlud med en total natriumkoncentration på ca. 5 normal og klares ved konventionelle metoder til opnåelse af en klaret grønlud med en sammensætning svarende til: kg/time mol/time
Na2S 9700 274,2
Na2C03 9800 203,8
Na2S2°3 1090 15,2
Na2S04 1000 15,5
Talt 21590 508,7
De nye træk ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, anvendt ved behandling af en sådan lud, belyses tydeligere på fig. 2, der dækker viderebehandlingen af den klarede smelteopløsning fra ca. 1000 ton pr. dag af pulp. Hvis det ønskes kun at behandle en del af den klarede grønlud, kan strømmene selvsagt formindskes og indstilles svarende héi'til. Den klarede grønlud pumpes og afmåles ved hjælp af konventionelle midler gennem en ledning 1 i en reguleret mængde på ca. 1500 til ca. 1900 liter pr.minut til et preabsorptionstårn 2, hvori den efter modstrømsprincippet bringes i kontakt med gasser indeholdende både hydrogensulfid og carbondioxid, som drives ved hjælp af en blæser 18 gennem en ledning 17 fra toppen af et reaktionstårn 5. Preabsorptionstårnet er hensigtsmæssigt eh klokkebunds- eller sibundskolonne, men der kan dog også anvendes en passende pakket kolonne. Udtrykt i mol pr. time svarer det totale kemikalieindhold i grønluden, der træder ind i precarboneringstårnet, omtrent til det ovenfor angivne. Desuden indeholder grønr luden ca. 91800 kg vand pr. time for ialt ca. 113400 kg pr. time af grønlud.
Luden fra precarboneringståmet 2 har ved en temperatur på ca. 71°C en aktiv kemikaliesammensætning svarende til følgende omtrentlige kemikaliestrømningshastighed:
Mol/time
NaHS 397
NaHC03 203
Na2C03 178
Luden fra preabsorptionstårnet 2 . pumpes ved hjælp af en pumpe 3 gennem en ledning 4 til toppen af reaktionstårnet 5, som i det væsentlige består af en klokkebundskolonne af kendt udformning, sådan som den er velkendt i jordolieindustrien, med passende åbninger og forbindelser til gas og væsker som vist i fig. 2. Efterhånden som luden strømmer nedad fra bund til bund gennem denne kolonne, strippes dens sulfidindhold fra som hydrogensulfid af de opadstigende gasser i kolonnen, medens den samtidig absorberer carbondioxidet fra disse gasser, således at den på det tidspunkt, hvor luden når den nedre del af kolonnen svarende til 7 149784 indgangsstedet for en ledning 16, har en aktiv kemikaliesammensætning svarende omtrent til følgende kemikaliestrømningshastighed:
Mol/time
NaHCOg 346
Na2C03 305
En lud indeholdende ca. 1900 til ca. 2000 mol aktivt Na20 pr. time med ca. 50% i form af natriumsulfit og 50% i form af natriumhydrogensulfit indføres gennem ledningen 16 i kolonnen 5 og blandes med den fra toppen af kolonnen nedadstrøm-mende lud. I den nedre del af kolonnen, under indgangsstedet for ledningen 16, reagerer disse lude til dannelse af en blandet opløsning indeholdende ca. 2400 til ca. 2500 mol pr. time af aktivt Na^O, primært i form af natriumsulfit, medens den nedadstrømmende luds carbonatindhold uddrives som carbondioxid i denne decar-boneringsdel af tårnet 5.
Til fremskyndelse af denne decarboneringsreaktion opvarmes de blandede lude til kogepunktet ved varmeudveksling med vanddamp i en varmeudveksler 6. Det blandede ludprodukt punpes ved ca. 105 til ca. 115°C ved hjælp af en pumpe 7 gennem en ledning 8 til en varmeudveksler 9 og passerer gennem varmeudveksle-ren 9 i modstrøm mod sulfit-hydrogensulfit-luden, som træder ind i reaktionstårnet 5 gennem ledningen 16, for at bevare varmen og foropvarmer denne ludstrøm.
En delmængde af ludproduktet svarende til den oprindeligt tilførte mængde opløsning aftages som en opløsning af hovedsageligt natriumsulfit gennem en ledning 10 til anvendelse ved fremstilling af frisk kogelud til pulpning. Størstedelen af luden fra bunden af reaktionstårnet strømmer efter passage af varmeudvek-sleren 9 gennem en ledning 11 for at blive sulfiteret. En del af eller fortrinsvis al denne lud anvendes først til skrubning af røggasserne fra genvindingsovnen til absorbering og genvinding af SC^-indholdet. Dette udføres i konventionelt apparatur, som er udformet til skrubning af sådanne ovnrøggasser til genvinding af SO^ og til undgåelse af luftforurening. Disse lude, der nu har fået forøget SOj-indholdet, sendes tilbage gennem en ledning 12 og sulfiteres yderligere i et hydrogensulfit-tårn 13 med gasser, der træ ifør ind gennem en ledning 36 fra en hydrogensulfidovn 27, til opnåelse af det ønskede forhold mellem natriumsulfit og natriumhydrogensulfit til indføring i reaktionstårnet 5. Disse lude pumpes fra hydrogensulf ittårnet 13 ved hjælp af en pumpe 14 gennem en ledning 15, gennem varme-udveksleren 9 og gennem ledningen 16 til reaktionstårnet 5.
Gasserne fra toppen af reaktionstårnet 5 deles op i to strømme, med en temperatur på ca. 60 til ca.70°C, afhængig af det tryk, ved hvilket tårnet drives.
En af disse strømme, der omtrent har følgende sammensætning udtrykt i mol pr. time: 8 149784
Mol/time N2 624 C02 218 H2S 122 02 8 H2° 324
Ialt 1.296 føres gennem ledningen 17 og gennem blæseren 18 ind i preabsorptionstårnet 2.
I dette tårn genabsorberes i det væsentlige alt hydrogensulfidet og det meste af carbondioxidet i den klarede grønlud} der indføres gennem ledningen 1. Restgassen fra preabsorptionstårnet 2, med en temperatur på ca. 50 til ca. 70°C afhængig af temperaturen af den indkommende grønlud, kan sendes ud i atmosfæren under normale driftsbetingelser, men den kan også skrubbes yderligere med supplerende natrium-carbonat eller natriumhydroxid i en yderligere skrubningsenhed (ikke vist) til sikring af, at der ikke sendes noget hydrogensulfid ud i atmosfæren, navnlig under eventuelle· driftsforstyrrelser. Alternativt kan sådanne gasser recirkulerestil reaktionstårnet 5. En anden del af gasserne fra toppen af reaktionstårnet 5, svarende i dette eksempel"til en strømningshastighed som følger:
Mol/time N2 1.411 C02 494 H2S 275 02 18 H2° 733
Ialt 2.931 udtages gennem en ledning 20 til en varmeudveksler 21, hvori gasserne afkøles ved hjælp af kølevand, der indføres ved 22. Kondensatet fra gasserne udtages gennem en ledning 23 og kan udledes som spildevand, men det sendes fortrinsvis tilbage til smelteopløsningssystemet og anvendes ved fremstilling af grønluden, eller det kan indføres på ethvert egnet sted i preabsorptionstårnet 2. De afkølede gasser med et lavere fugtighedsindhold føres fra varmeudveksleren 21 gennem en ledning 24 til en foropvarmer 25, som opvarmer dem over dugpunktet, og derefter til en blæser 26, som tjener til at trække disse gasser gennem reaktionstårnet og køleren og tilføre dem til hydrogensulfidovnen 27. Der trækkes luft ind i hydrogensulfidovnen gennem åbninger ved 28, og desuden opretholdes der en tændflamme ved hjælp af olie eller naturgas, der indføres gennem en ledning 29, for at sikre antænding af hydrogensulfidet. Tændbrænderen anvendes også til foropvarmning af ovnen og til 9 149784 at sikre opretholdelsen af en tilstrækkelig temperatur indei-i ovnen, således at forbrændingen af hydrogensulfidet er fuldstændig selv under unormale driftsbetingelser. Svovl i en tilstrækkelig mængde til erstatning af svovltabene i pulpnings-og genvindingssystemet kan også indføres i H^S-ovnen til forbrænding til dannelse af svovldioxid og til opnåelse af de ønskede omdannelser til sulfit i tårnet 13. Efter ovnsektionen 27 afkøles gasserne fra hydrogensulfidforbrændingen, og der produceres vanddamp ud fra kedelfødevand, som indføres gennem en ledning 30 og.· ledes gennem en foropvarmer 31 til en kedelsektion 32 og gennem en overheder 33. Vanddampene aftages gennem en ledning 34. De afkølede gasser fra H^S-forbrænd ingen, der har en sammensætning svarende omtrent til en strømningshastighed på:
Mol/time N2 3.040 C02 494 S02 275 02 38 H2° 675
Ialt 4.522 udtages fra ovnen ved hjælp af en blæser 35 og føres gennem ledningen 36 ind i hydrogensulfittårnet 13, hvor S02 absorberes. Gasstrømmen fra hydrogensulfit«. tårnet opdeles i to dele, hvoraf ca. en trediedel af den totale strøm udtømmes gennem en ledning 37 til atmosfæren, medens de resterende to trediedele, svarende til en strømningshastighed på ca.:
Mol/time N2 2.035 C02 331 02 25 H2° 584
Ialt 2.975 indføres gennem en ledning 38 i den nedre del af reaktionstårnet 5. Gasserne fra ledningen 38 med det carbondioxid, der frigøres i den nedre decarbonerings-sektion af reaktionstårnet 5, stiger opad i modstrøm mod ludstrømmen gennem reaktionstårnet, stripper i det væsentlige alt hydrogensulfidet fra den nedad-strømraende lud og afgiver en del af deres carbondioxid til den nedadstrømmende lud til opnåelse af de anførte lud- og gassammensætninger.
Sammenfattende kan det anføres, at sulfidet i grønluden omdannes først til hydrogensulfid og derefter til S02> som absorberes i en opløsning af natriumsul-
Claims (9)
1. Fremgangsmåde til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfit-lud, ved hvilken den brugte lud koncentreres og brændes i en reduktivt virkende genvindingsovn til dannelse af en smelte indeholdende natriumsulfid og natriumcarbonat, som derefter opløses i vand og derpå carboneres og sulfiteres til omdannelse af natriumsulfidet og natriumcarbonatet til genanvendeligt natriumsulfit, kendetegnet ved, at der tilvejebringes et carboneringssystem, som er u-afhængigt af genvindingsovnen og selvforsynende med hensyn til carbondioxid, idet fremgangsmåden omfatter følgende trin, ved hvilke man (a) precarbonerer opløst smelte ved intim lud/gas-kontakt med en indført gas indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid til opnåelse af en første lud:- . fraktion indeholdende natriumhydrogensulfid, natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat og en første gasformig effluent, der hovedsageligt består af og vanddamp,som er i det væsentlige fri for H2S og har formindsket C02-indhold, (b) carbonerer den nævnte første ludfraktion ved intim lud/gas-kontakt med en gas indeholdende nitrogen og carbondioxid i en koncentration på mindre end 50 volumen % C02, beregnet på de under carboneringen tilstedeværende gasser på tør basis, til opnåelse af en anden ludfraktion indeholdende natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat, men i det væsentlige strippet for 11 · U9?84 sulfid, og en anden gasformig effluent indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid i en større koncentration end 6 volumen %, af hvilken anden gasformig effluent en del anvendes som tilførselsgas i trin a, og en del eventuelt omdannes ved forbrænding til opnåelse af et gasformigt forbrændingsprodukt indeholdende nitrogen, carbondioxid og svovldioxid, og (c) blander den nævnte anden ludfraktion indeholdende natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat med en vandig opløsning af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit ved forhøjet temperatur til fremkaldelse af en reaktion mellem nævnte carbonat og hydrogensulfit resulterende i en omdannelse af det sidstnævnte til natriumsulfit til dannelse af en med sulfit beriget vandig hydrogensulfit-sulfit-opløsning og carbondioxid, hvilket anvendes som en del af carboneringsgasserne i trin b.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en del af den nævnte anden gasformige effluent indeholdende carbondioxid og hydrogensulfid behandles til nedsættelse af fugtighedsindholdet og derefter brændes med luft til opnåelse af et gasformigt forbrændingsprodukt indeholdende CO^ og SC^.
3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at det nævnte gasformige forbrændingsprodukt bringes i intim væske/gas-kontakt med en del af den med sulfit berigede vandige hydrogensulfit-sulfit-opløsning fra trin c til dannelse af en med hydrogensulfit beriget opløsning indeholdende natriumhydrogensulfit og natriumsulfit og en gasformig effluent indeholdende nitrogen og carbondioxid, men i det væsentlige strippet for svovldioxid.
4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at en del af den nævnte gasformige effluent indeholdende nitrogen og carbondioxid, men i det væsentlige strippet for svovldioxid, anvendes ved carboneringen af den nævnte første ludfraktion indeholdende natriumhydrogensulfid, natriumhydrogencarbonat og natriumcarbonat.
5. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den nævnte med hydrogensulfit berigede vandige opløsning af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit anvendes som opløsningen af natriumhydrogensulfit og natriumsulfit i trin c.
6. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at den nævnte precarbonering udføres ved en temperatur på ca. 50 til ca. 70°C.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at en del af den med sulfit berigede vandige hydrogensulfit-sulfit-opløsning fra trin c anvendes til absorption af svovldioxid fra røggasserne fra genvindingsovnen til fuldendelse af svovlgenvindingen i pulpnings- og genvindingssysternet.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den nævnte forhøjede temperatur holdes på ca. 105 'til ca. 115°C.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at carbonerin-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US24636772A | 1972-04-21 | 1972-04-21 | |
US24636772 | 1972-04-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK149784B true DK149784B (da) | 1986-09-29 |
DK149784C DK149784C (da) | 1987-02-16 |
Family
ID=22930369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK212673A DK149784C (da) | 1972-04-21 | 1973-04-17 | Fremgangsmaade til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfitlud |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5330801B2 (da) |
CA (1) | CA988662A (da) |
DK (1) | DK149784C (da) |
FI (1) | FI55367B (da) |
NO (1) | NO143754C (da) |
SE (1) | SE386923B (da) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI92726C (fi) * | 1991-12-02 | 1994-12-27 | Ahlstroem Oy | Menetelmä ja laite rikkidioksidin talteenottamiseksi sulfaattiselluloosatehtaan kemikaalikierrosta |
JP6569865B2 (ja) | 2016-02-29 | 2019-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 固体レーザー装置 |
JP7341673B2 (ja) | 2019-02-27 | 2023-09-11 | 三菱重工業株式会社 | レーザ装置 |
-
1973
- 1973-03-19 SE SE7303781A patent/SE386923B/xx unknown
- 1973-03-26 NO NO1244/73A patent/NO143754C/no unknown
- 1973-03-26 FI FI928/73A patent/FI55367B/fi active
- 1973-04-10 CA CA168,346A patent/CA988662A/en not_active Expired
- 1973-04-17 DK DK212673A patent/DK149784C/da active
- 1973-04-20 JP JP4423673A patent/JPS5330801B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DK149784C (da) | 1987-02-16 |
NO143754B (no) | 1980-12-29 |
FI55367B (fi) | 1979-03-30 |
JPS5330801B2 (da) | 1978-08-29 |
NO143754C (no) | 1981-04-08 |
JPS4920402A (da) | 1974-02-22 |
CA988662A (en) | 1976-05-11 |
SE386923B (sv) | 1976-08-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO170798B (no) | Fremgangsmaate for svovelutvinning fra en hydrogensulfidholdig gasstroem | |
RU2126863C1 (ru) | Способ отделения серных соединений (варианты) | |
US4124685A (en) | Method for substantially complete removal of hydrogen sulfide from sulfur bearing industrial gases | |
US3826710A (en) | Carbonation system for recovery of sodium base pulping liquor | |
CA2445139C (en) | Method for treating hydrogen sulfide-containing waste gases | |
US4148684A (en) | Methods for recovery and recycling of chemicals from sodium sulfite and sodium bisulfite pulping operations | |
US4125597A (en) | Method of removing hydrogen sulfide from gas | |
US3542511A (en) | Removal of sulfur dioxide from waste gases | |
US3153609A (en) | Chemical recovery process | |
EP1456123B1 (en) | Method of recovering sulfurous components in a sulfur-recovery process | |
US4241041A (en) | Methods for the recovery of sulfur components from flue gas and recycle sodium sulfite by reduction-smelting and carbonating to strip hydrogen sulfide | |
AU667433B2 (en) | Process for the desulfurization of sulfur dioxide-containing gases | |
US3650888A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
DK149784B (da) | Fremgangsmaade til genvinding af kemikalier fra brugt natriumbase-sulfitlud | |
KR20010013905A (ko) | 폐가스의 탈황방법 | |
US3650889A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
CA1041708A (en) | Separating sulphur in the form of hydrogen sulphide from clarified green liquor | |
US3098710A (en) | Alkali and sulfite recovery | |
US3402992A (en) | Method for recovering chemicals from waste liquor obtained during the production of cellulose | |
US3026240A (en) | Chemical recovery system | |
US3133789A (en) | Chemical recovery of waste liquors | |
US4153670A (en) | Method of treating an alkali metal sulfide liquor | |
NO144236B (no) | Veske, saerlig skoleveske. | |
FI65454C (fi) | Saett att aotervinna natriumkemikalier fraon groenlut samt roekgaser | |
CA1107918A (en) | Methods for recovery and recycling of chemicals from sodium sulfite and sodium bisulfite pulping operations |