FI58595B - Foerfarande foer att regenerera cellulosakokvaetska pao ammoniakbas - Google Patents
Foerfarande foer att regenerera cellulosakokvaetska pao ammoniakbas Download PDFInfo
- Publication number
- FI58595B FI58595B FI753340A FI753340A FI58595B FI 58595 B FI58595 B FI 58595B FI 753340 A FI753340 A FI 753340A FI 753340 A FI753340 A FI 753340A FI 58595 B FI58595 B FI 58595B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- absorption
- gas
- ammonia
- flue gas
- liquid
- Prior art date
Links
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 25
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 14
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 14
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 claims 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 10
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 10
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000880621 Ascarina lucida Species 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007039 two-step reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
-
- 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
- D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Paper (AREA)
- Cookers (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
μ rBl iiU KUULUTUSJULKAISU Cftqo; tB·* (11) UTLÄGGNI NCSSKRIFT O D 7 0 C ^ Patentti syonnotty 10 03 1931 (51) Ky.^nra.-?aäd51ftD 53/Λ* // D 21 C 11/12 SUOMI —FINLAND (21) P«t*nttlhak«nu*— Pat*nun*6knlng 7533^*0 (22) Htktmltpilvl — Araeknlnftdag 26.11.73 ‘ (23) Alkupllvi—Glltl(h*tidag 26.11.75 (41) Tullut Julkiseksi — Blivlt offsntllg 20.06.76
Patentti, ja rekisterihallitus NlhtMICp*™ ,« kuuLJulk»!™ pvm.-
Patent-och registentyrelsen Aieelun utltgd och uti.skrHt*n publicsrad 28.11.80
(32)(33)(31) Pyydetty «uoiksu*—Bsjtrd prioritst 19.12.7U
USA(US) 53UU98 (71) The Babcock & Wilcox Company, l6l East U2nd Street, Nev York, N.Y. 10017, USA(US) (72) Robert E. Matty, Alliance, Ohio, Stephen S. Strom, Alliance, Ohio, USA(US) (7U) Oy Jalo Ant-Vuorinen Ab (5U) Menetelmä ammoniakkiperustaisen sellukeittoliemen regeneroimiseksi -Förfarande för att regenerera cellulosakokvätska pä ammoniakbas
Kyseessäolevan keksimän kohteena on menetelmä armoniakkiperustaisen sellukeittoliemen regeneroimiseksi ilman haitallisia usvamaisia kaasupäästöjä.
Airmoniakkiperustäinen sellutusmenetelmä, samoin kuin muut erilaiset kemialliset seilutusnneneteImät, tuottavat jätelipeää, jolla ei ole vain merkittävää lämpöarvoa, vaan se sisältää myös arvokkaita kemikaaleja sellaisin määrin, että ne oikeuttavat kemikalioiden talteenoton. Suosittu menetelmä kemikaalien talteenotta-miseksi, jota käytetään monissa se 1 lutusprosesseissa, sisältää jätelipeän väkevöimi-sen, tämän väkevän lipeän polttamisen sekä talteenotettujen kemikaalien saattamisen sellutukseen käyttökelpoisiksi liuoksiksi. Sovellettaessa tätä tekniikkaa amronium-perustaiseen sellutukseen, on varauduttava siihen, että savukaasuissa esiintyy merkittäviä rikkidioksidimääriä.
Rikkidioksidin poistaminen absorboimalla on ollut tunnettu sekä käytetty useita vuosia. On käytetty NaOH:n, Ca(0H)2:n ja CaOO^tn vesiliuoksia sekä muita liuoksia vaihtelevalla menestyksellä, vaihtelevin kustannuksin sekä huolto-ongelmin. Kiristyneiden ilmansuojelusäännösten vuoksi on tullut ajankohtaiseksi saada halpa, tehokas sekä luotettava menetelmä.
Käytännöllinen menetelmä ongelman voittamiseksi on absorboida S02 käyttäen absorbenttiä, joka sisältää aimoniäkkiä siten, että tuloksena saatavaa vesiliuosta voidaan käyttää uudelleen sellutusprosessissa. On kuitenkin osoittautunut, että tämäntyyppinen menettely muodostaa ammoniumsulfiitti-usvaa, joka voi olla luonteeltaan sufcmikronista ja aiheuttaa vakavaa saastumista ja huomattavia näkyvyysongelmia 2 58595 jos se päästetään ilmakehään. Tämän vuoksi on kyseisen keksinnön tarkoituksena absorboida rikkidioksidi kaasuvirrasta käyttäen absorboivana aineena armoniäkkiä sisältäviä yhdisteitä siten, ettei usvaa muodostu. Keksinnön mukaisesti voidaan kemikaalit poistaa jätelipeästä tuotehapon valmistamiseksi, jota voidaan käyttää keittoprosessissa.
Kyseessäoleva keksintö kohdistuu S02:n absorboimiseen savukaasuvirrasta käyttäen anmoniakkiyhdisteitä sisältävää absorbenttiväliainetta, ja suorittaen absorptio siten, ettei muodostu airmoniumsulfiittiusvaa, (NH^) 2^3> absorption aikana. Keksinnön kohteena on erityisesti kemikaalien taiteenottcmenetelmä amtoniunperustäisessä sellutusprosessissa, joka menetelmä tunnetaan siitä, että menetelmässä: poltetaan jäteliemi rikkidioksidipitoisen savukaasun aikaansaamiseksi, johdetaan jäähdytetty savukaasu useiden absorptiovyöhykkeiden läpi, joissa kaasu saatetaan kosketukseen aniKDniunmonosulfiitti-bisulfiittivesiliuoksen kanssa, jonka pH on korkeintaan 5,9, lisätään jokaisessa absorptiovaiheessa annoniakkia vesiliuokseen, jolloin pH pidetään kuitenkin korkeintaan arvossa 5,9, sekä erotetaan vesiliuos savukaasusta käytettäväksi keittoliuoksen valmistukseen.
Keksintö selitetään seuraavassa viittaamalla piirustukseen, jossa kuvio 1 on yleinen juoksukaavio, joka esittää tyypillisen arrironiumperustai-sen se 1 lutusprosessin sitä osaa, missä jätelipeän kemikaaliot otetaan talteen polttoa hyväksikäyttäen, ja kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisesti käytettävä suositeltu absorptio-systeemi.
Keksinnöllä on käyttöä sekä happamassa että neutraalissa sulfiittiperustai-sessa selluloosa-aineksen sellutusmenetelmässä, mutta kuten havaitaan, sitä voidaan käyttää myös monissa muissa prosesseissa missä rikkidioksidi, S02, voidaan poistaa taikka ottaa talteen kaasuvirrasta absorboimalla. Seikat, joihin tulee kiinnittää huomiota käytettäessä prosessia, ovat anomoniakkiyhdisteiden helppo saatavuus sekä niiden hinta sekä myöskin lopputuotteena saatavan hapen käyttö tai menekki.
Kuviossa 1 on se Hutusta varten käsitelty puu johdettu keittimeen 10, jossa se joutuu läheiseen kosketukseen keittonesteen kanssa sellaisissa lämpötila- ja paineolosuhteissa, että aikaansaadaan kuitujen delignifikaatio. Reittolipeä, jota yleisesti kutsutaan "hapoksi", on amtoniumperus tai s ta ja sillä voi olla seuraavanlainen likimääräinen koostumus painonittoina ilmaistuna: 6 - 8 g NH^ HSO^ita 100 g:ssa liuosta sekä 1 - 2 g HjSO^a 100 g:ssa liuosta. Keiton jälkeen siirretään keittimen 10 sisältö puskutankkiin 12, josta keitossa syntyneet kaasut poistetaan. Puskusäiliöön jäävä aine on jätelipeä sekä sellu sekä 58595 muut puusta peräisin olevat orgaaniset jäännösaineet. Tämä neste- kiinteäaine-soos kulkee eroitusta varten pesureille sekä seuloille 14, xaissä jätelipeä eritetään sellusta. Sellu saatetaan tämän jälkeen vesipesuun selluun jääneiden keittokemikaalien poistamiseksi. Tämän jälkeen kuljetetaan sellu jatkokäsittelyyn paperin ja/tai muiden erilaisten tuotteiden valmistukseen.
Jätelipeä sisältää arvokkaita kemikalioita laimeana liuoksena. Keitossa vapautuneita orgaanisia aineksia on myös jäteliemessä. Tämän seoksen kokonaiskiin-toainepitoisuus voi olla alueella 10 - 16 % painon perusteella laskettuna. Koska useimmissa kemikalioiden talteeno.ttomenetelmissä, joita käytetään sellutustek-niikassa, jäteliemi poltetaan, voidaan polton taloudellisuutta parantaa poistamalla jäteliemestä osa sen sisältämästä vedestä. Tässä menetelmässä voidaan käyttää tämän vaiheen perinteellistä toteutusta ja se suoritetaan haihdutuksena moni vaihehaihduttimissa 16. Tämän vaiheen muodostaa tavallisesti viisi taikka kuusi haihdutinta sarjassa. Kun osa vedestä on nyt poistettu, voi jätelipeän väkevyys olla esimerkiksi 50 paino-/?. Toisenlaisissa sellutussysteemeissä voi jäte liemen edelleenhaihdutus olla toivottavaa polttoa silmälläpitäen mutta tässä menetelmässä ei tällainen edelleenhaihdutus ole toivottavaa, koska mikäli jäte-liemi on väkevöity yli 50 paino-$:n kiintoainepitoisuuteen on sen viskositeetti suuri ja siinä voi tapahtua palautumatonta geeliyhtymistä.
Väkevöity lipeä johdetaan tämän jälkeen talteenottouuniin 18. Suositeltava syö ttömene telinä on suihkutus hienoina atcanisoituina pisaroina. Tällaisessa tilassa absorboivat pisarat nopeasti uunissa kehittynyttä lämpöä jolloin veden höyrystyminen pisaroista täydentyy. Pisaroiden haihtumista myötäilee orgaanisen aineksen palaaminen sekä ammoniakin, NH^, hajoaminen typeksi sekä vesihöyryksi. Rikkidioksidia, SC>2» muodostuu taiteenottokattiiässä 18 rikkiä sisältävistä aineksista. Uudenaikainen talteenottokattila on varustettu lämmön talteenotto-osalla (ei esitetty), jota voidaan käyttää höyryn kehitykseen. Talteen©ttokatti-lasta 18 tulevat savukaasut voivat olla lämpötilaltaan noin 175 - 260°C. Jäte-lipeän poltto aiheuttaa likimain 1-2 tilavuusprosentin rikkidioksidipitoisuuden mikäli ei käytetä Hsäpolttoainetta. On huomattava, että 2 %:n rajaa ai ole pidettävä keksintöä rajoittavana ylärajana. Myöskin yli 2 %:n olevia rikkidioksidipitoisuuksia voidaan käsitellä menestyksellisesti. Samalla tavalla voidaan myös käsiteHä pienempiäkin pitoisuuksia. Savukaasun mukana voi kulkeutua hienojakoisia aineita palamattomassa muodossa, jotka voidaan poistaa pölyneioittimissa 20. Suositeltava eroitintyyppi on sykloni, jolla kiinteä partikkelifaasi eroi-te taan savukaasuista. Kiintoaineksen, joka voi olla puutukkaa poistaminen on suositeltavaa koska puutuhkan läsnäolo keittolipeässä, joka muodostetaan kemikaalien talteenottoprosessin avulla, ei ole toivottavaa.
Tyypillisessä ammoniumperusteissa sellutusprosessissa jäähdytetään savukaasut ennen partikkeleiden poistamista. Suositeltava jäähdytysmenetelmä on suorajääh-dytys ja se suoritetaan jäähdytyssysteemissä 22 niissä suihkutetaan vettä suoraan savukaasuvirtaan. Vesi kierrätetään jolloin virran S02~pitoisuus kasvaa tiettyyn rajaan. Kaasu voi poistua jäähdytyssysteemistä likimain 77 C:n lämpötilassa.
4 58595
Savukaasun erillinen jäähdytys on toivottavaa koska se poistaa suuren osan SO^sta. SO^ on haitallista koska se pyrkii muodostamaan sulfaattia lopullisessa lipeässä, jolla ei ole käyttöä keitossa ja joka kuluttaa ammoniakkia. Jäähdytys-systeemistä 22 poistuva kaasu on yleensä vesihöyryn kyllästämää ja jossakin tapauksissa se voidaan jäähdyttää edelleen alle sen adiabaattisen kyllästyslämpötilan joka voi olla alueella noin 71 - 77 °C. Savukaasu on tämänjälkeen valmis siirtymään absorpriosysteemiin 24» missä keksinnön mukaisesti S02 absorboidaan savukaasusta ilman ammoniumsulfiitin, (NH^) 2^3:n muodostumista. Absorptiosys-teemi 24 sisältää joukon kosketusvaiheita joissa SO^ta sisältävä savukaasu saatetaan läheiseen kosketukseen nestemäisen absorbtioväliaineen kanssa SO^n siirtymisen aikaansaamiseksi kaasufaasista nestefaasiin. Poistuva nestefaasi sisältää S02:n ja ammoniakkia sisältävän absorbentin reaktiotuotteita. Tätä poistuvaa virtaa kutsutaan tavallisesti "hapoksi". Absorptiosysteemille suositeltava laitteisto on esitetty kuviossa 2, jota selvitetään seuraavassa tarkemmin. Erottimen 33 pohjalta 38 poistettu happovirta (katso kuvio 2) sisältää 3 - 6 £ NH^HSO^ :ta liuoksen 100 g kohti sekä 0,5 - 1,0 g (NH^)2S0^:ta liuoksen 100 g kohti ja sitä voidaan käsitellä keittimessä 10 käytettävän keittoliuoksen valmistamiseksi. Happo pumpataan väkevöintilaitteistoon 30, jota selvitetään yksityiskohtaisemmin seuraavassa. Absorptiosysteemistä 24 poistuvat kaasut kulkevat savupiippuun sekä poistetaan ilmakehään. Väkevöintisysteemiin 30 joutuu myös rikki-polttimessa 26 muodostunutta savukaasua. Rikin polttimon 26, joka voi olla pyörivä, suihkutus- tai pyörretyyppiä, tarkoituksena on polttaa kauppatavarana toimitettavaa rikkiä, joka on kiinteää tai nestemäistä, ilman läsnäollessa, jolloin syntyy kaa3uvirta, joka sisältää rikkidioksidia, SO^, seuraa van reaktion mukaisesti: s + o2 so2
Kaasun lämpötila voi olla yli noin 700°C. Vaikkakin teoreettisesti tämä kaasuvirta voisi sisältää 21 tilavuus-# S02:ta sisältää se tavallisesti 15 - 17 #» joskin joissain systeemeissä ilmoitetaan arvoja aina 19-20 #:iin. Rikkitriok- ' sidin, SO^, muodostumisen minimoimiseksi on ilman, jota tavallisesti lisätään 10 #:n ylimäärin, mieluimmin oltava kuivaa.
Uunista 26 tulevan kaasun nopea jäähdytys on toivottavaa 30^:n syntymisen estämiseksi tai minimoimiseksi. Voidaan käyttää tavallista rikinpolttimen jääh-dytyssysteemiä 28. Kaasut virtaavat tämän jälkeen väkevöintilaitteistoon 30 missä erottimen 33 pohjalta 3$ poistettua absorptioainetta käytetään S02:n ab-sorboimiseen jäähdytyslaitteistosta 28 poistuvista savukaasuista. Väkevöintisys-beemi voi käsittää yhden taikka kaksi täytetornia sarjassa S02:ta sisältävien kaasujen saattamiseksi vastavirtaiseen kosketukseen absorbentin kanssa. Pelkästään ensimmäisessä tornissa voidaan odottaa aina 95 #:n S02-absorptiota. Väke-vöintisysteemistä 30 poistuva kaasu (katso kuvio 1) voidaan kierrättää uudelleen 5 sekä yhdistää pölynerottimista 20 tulevaan kaasuvirtaan. Väkevöity absorptio-väliaine kulkee tiilillä vuorattuun varastosäiliöön 32, josta sitä voidaan ottaa tarvittaessa sekä johtaa aklcumulaattoriin 34· Akkumulaattori 34 on mitoitettu sisältämään riittävästi keittonestettä 2-3 keittoon ja se pidetään paineen alaisena. Paine vaihtelee riippuen vapaan S0,,:n pitoisuudesta nesteessä sekä lämpötilasta. Keittlmestä 10 tulevat kaasut johdetaan akkumulaattoriin, joka voi olla rakenteeltaan tiilillä vuorattu taikka ruostumatonta terästä. Akkumulaattori3sa 34 oleva lipeä on sopivaa käytettäväksi keittonesteenä keittimessä 10*
Kuvio 2 esittää absorptiosysteemin suositeltua toteutusta keksinnön mukaisessa systeemissä käytettäväksi. Kuten on esitetty, on kolmivaiheinen systeemi suositeltava, mutta kyseessäoleva keksintö voidaan suorittaa kahdella taikka useammalla kuin kolmella vaiheella. Vaikkakin kuviossa on esitetty venturilait-teita, voidaan kuitenkin käyttää muitakin aineensiirtolaitteita, kuten täyte-kappale torne j a.
Savukaasut poistetaan jäähdytyssysteemistä 22 ja johdetaan absorptiosysteemin 24 ensimmäiseen vaiheeseen 25, missä kaasut kiitidytetään venturilaitteessa 27 sekä saatetaan läheiseen kosketukseen absorboivan väliaineen kanssa, jota selvitetään seuraavassa tarkemmin. Absorptioväliainetta voidaan syöttää yhdestä tai useasta suihku-suuttomesta 29, jotka voivat olla joko venturilaitteessa taikka tästä ylävirtaan päin. Suihkusuuttimet 29 hajoittavat absorboivan väliaineen mekaanisen paineen vaikutuksesta ja tällöin syntyy suuri kosketuspinta aineensiirtoa varten. Muunkinlaista tekniikkaa voidaan käyttää pienien pisaroiden aikaansaamiseksi tätä keksintöä toteutettaessa. Yksi tällainen menetelmä on johtaa absorboiva väliaine venturilaitteeseen ylijuoksupadolla tai «lihaisen paineen suihkulla sekä antaa kaasun nopeuden aiheuttaa pirskoitusvaikutus, jolla aikaansaadaan hienoja pisaroita sekä kosketuspintaa aineensiirtoa varten. Kaasut voivat tämänjälkeen kulkea hidas tus vyöhykkeeseen 31· Hidas tusvyöhykke en 31 jälkeen on eroitin 33, jonka tehtävänä on eroittaa pisarat kaasuvirrasta. Tämä eroi-tin 33 voi olla syötöltään tangentiaalista tai säteettäistä tyyppiä, ja haluttaessa se voi olla varustettu sisäisillä levyillä (ei esitetty) taikka pisaran-eroitinpadoilla (ei esitetty). Kaasut poistuvat eroittimesta 33 poistoputken 36 kautta ja ne johdetaan toiseen absorptiovaiheeseen 48, joka on olleellisesti samanlainen kuin ensimmäinen absorptiovaihe 25 samoinkuin myös kolmas absorptio-vaihe 70. Käytetty absorptioväliaine kerääntyy pohja! le 38 ja poistetaan sieltä johdolla 40 pumppuun 42. Osa absorptioväliaineesta voidaan kierrättää lisäämällä häviöt korvaavaa ammoniakkia.
Kaasufaasi johdetaan sitten toiseen absorptiovaiheeseen 48, missä se kiihdytetään venturilaitteessa 50 ja saatetaan samanaikaisesti kosketukseen suuttimista 52 johdetun absorptioväliaineen kanssa, jotka suuttimet ovat oleellisesti samanlaisia kuin suuttimet 29. Kaasu jatkaa hidastusvyöhykeosaan 54, eroittimeen 56 sekä poistuu poistojohdosta 58. Sama toimenpidejärjestys toistuu kolmannessa ab-sorptiovaiheessa 70, missä 72 on venturilaite, 74 suihkutinsuuttimet, 76 hidas-tusvyöhyke, 78 eroitin sekä 80 poistojohto. Toisessa sekä kolmannessa absorptio- 6 58595 vaiheessa on neste kerääntynyt eroitinpohjille 60 ja 82 sekä poistetaan putki-johdoilla 62 ja 84 pumppuihin 64 ja 86. Kyseiset yksityiskohdat ovat oleellisesti yhdenmukaisia ensimmäisen absorptiovyöhykkeen vastaavien osien kanssa.
Ammoniumsulfiittiusvan on oletettu aiheuttavan seuraavan, kaksivaihemekanis-min tuloksena: 1. EH4OH (aq.) -) NH^g) + H20 2. (g) + S02(g) + H20(g) -) (NH4)2S03(s)
On havaittu, että ylläpitSmällä sellainen absorptioväliaine ettei ammonium-hydroksidia esiinny niissä liuoksissa, jotka joutuvat kosketuksiin savukaasujen kanssa, on ammoniakin höyrynpaine liuoksien yläpuolella likimain nolla, jolloin edellämainitun kaksivaiheisen reaktion ensimmäinen vaihe jää pois ja amraonium-sulilitiusvan muodostuminen estyy. Ammoniumhydroksidin läsnäolo voidaan estää edellyttäen, että aina on läsnä aramordumibisulfiittia ja lisättävää ammoniakin määrää säädetään siten, että suihkutettavan liuoksen pH pidetään suhteellisen vakiona arvossa alle 5 >9 eikä sen anneta koskaan nousta arvon 5»9 yli. Tämä voidaan aikaansaada edellyttäen ettei kaikkea lisättävää ammoniakkia lisätä yhteen kohtaan ja että lisäyskohdat valitaan tarkoin.
Kuten aikaisemmin on todettu, aikaansaadaan ammoniumsulflittiusvan muodostumisen ehkäiseminen säätämällä pH:ta sekä lisäämällä korvaavaa ammoniakkia tiettyihin kohtiin systeemiin. Kyseisen keksinnön nestekierron ymmärtämisen mahdollistamiseksi, on oleellista ymmärtää säätösysteemi, jota voidaan käyttää menetelmää toteutettaessa jatkuvana prosessina. Kolmivaiheisen absorptiosysteemin käyttämiseksi kuten kuviossa 2 on esitetty, on välttämätöntä säätää pH niissä kaikissa virtauksissa, jotka sisältävät ammoniakkia ja jotka voivat joutua kosketukseen savukaasujen kanssa. Tavallisia pH:n mittauslaitteita 44 ja 66 (kuvio 2) voidaan käyttää tähän tarkoitukseen. Toisessa absorptiovaiheessa 48 käytetty valvontalaite 66 on asetettu venturilaitteeseen 50 tulevan absorptioliuoksen pH:n säätämiseksi niin, ettei pH ylitä arvoa 5»9. Absorptiolaitteen 25 yhteydessä käytetty valvontalaite 44 on asetettu siten että suurin sallittu pH venturilaitteeseen 27 tulevassa absorptionesteessä on 5 »9* Valvontalaite 44 toimii Lyö s ylittävänä laitteena kuten seur aavassa tarkemmin selvitetään. Käytetty absorptioväliaine toisesta absorptiovaiheesta 48 kootaan pohjalle 60 sekä poistetaan putkien 62 kautta pumppuun 64. Samalla tavalla kolmannessa vaiheessa 70 käytetty absorptio-väliaine kootaan eroittimen 78 pohjalle 82 sekä poistetaan putkella 84 pumppuun 36.
Kyeeessäolevaa keksintöä toteutettaessa täytyy ammoniakkia lisätä absorptio-systeemiin korvaamaan sitä ammoniakkia, joka poistetaan tuotehapon valmistamiseksi. Lisättävän ammoniakin venttiili 46 on normaalisti avoin ja se voi olla säädettävää. mallia, joka voi läpäistä systeemin tarvitseman lisääntyvän taikka pienenevän määrän. Tällainen systeemin tarve voi perustua tietyn määräisen ja tietyn väkevyisen happomäärän tuottamiselle, tai lisättävän ammoniakin määrä voi perus- 7 58595 tua savukaasujen SO^-pitoisuuteen, joka poistuu ab sorptio sys te emi s ta. Kuten leu-viossa 2 on esitetty, voidaan SO^rta seuraava laite bO sijoittaa poistovirtaan antamaan jatkuvaa tietoa SO^-pi tois uude s ta. Tällainen laite voi olla senlaatuinen, joka ottaa virtauksesta näytteen taikka se voi olla "in situ"-tyyppinen. Lähetteellä, pneumaattisella, hydraulisella tai sähköisellä, voidaan ammoniakkiventtiili 4ό avata tai kuristaa systeemiin tulevan ammoniakkimäärän säätämiseksi. Mikäli se jätetään kuristamatta, voidaan ammoniakkia lisätä ylimäärin jolloin pH nousisi yli halutun arvon. Tämän mahdollisuuden välttämiseksi on valvontalaite 44 asetettu maksimaaliseen sallittavaan pHrhon ja mikäli tämä pH saavutetaan, voi valvontalaite 44 ylittää seurantälaitteen 83 signaalin ja sulkea taikka rajoittaa ammoniakki venttiiliä 46. Valvontalaite όό on säädetty ylläpitämään pH-arvon joka ei ylitä 5,9, ja lisää ammoniakkia saadaan signaalin avulla venttiiliin 68. Kuten kuviossa 2 on osoitettu, kierrätetään osa pumpuille 86 ja 64 tulevaa ab-sorotioväliainetta venturilaitteille 72 ja 50 sekä osa siirretään absorptiovaiheisiin 48 ja 25· Tämä aikaansaa vastavirtaasen kiertovakutuksen ja mahdollistaa väkevämmän tuotteen sekä tehokkaamman kokonaisabsorption. Lisävettä voidaan johtaa systeemiin venttiilistä 92. Virtausmittari 90 mittaa eroittimen 33 pohjalta 38 poistetun määrän, joka siirretään tuotehapon valmistukseen. Lähetteen avulla voidaan lisävettä johtaa venttiilistä 92 tarpeen mukaan.
Keksinnön täydelliseksi ymmärtämiseksi on välttämätöntä perehtyä kemiallisiin reaktioihin ja kuinka aineosaset käyttäytyvät erilaisissa oloissa.
pH:ssa 5,9 tai sen alapuolella olevissa pH-arvoissa sisältää absorbtioväli-aine sekä monosulfiittia että bisulflittia. Saattaminen kosketukseen savukaasun SO^rn kanssa jättää bisulilitin koskematta mutta reagoi monosuJ.fiitin kanssa muodostaen lisää bisulilittia: S02(g) H2° C^q·) ^ S02(aq.) S02(aq.) + (KH4)^S0 (aq.) + Kg (liq.) -^ 2NH/HS03(aq.) pH:ssa yli 5*9 on ammoniakilla höyrynpainetta nesteen yläpuolella, joka ammoniakki yhdistyy savukaasun S02:n kanssa ja muodostaa nionosulfiittiusvaa.
M40H (aq,) -J NHj(g) + KH3(g) + 1/2H20 (g) -^ 1/2 (BH4) 2S03(s) (usva) Täten havaitaan, että säätämällä pH:ta on mahdollista poistaa ammonialdd höyry f aasi s ta sekä estää täten mono sulfii ttius van muodosturiiinen.
Kuten lukuisissa absorptioprosesseissa, vaihtelee odotettu tehokkuus lukuisista muuttujista riippuen. Tämän keksinnön käytössä on havaittu kaikkein parhaimmaksi pitää kussakin äbsorptiovaiheessa absorbentin neste/kaasu-minimisuhde noin 5-6 kg:na jokaista kuivan kaasun kiloa kohti. Tie.tenkin usvan muodostumi-
Claims (2)
1. Menetelmä ammoniakkiperustaisen sellukeittoliemen regeneroi-miseksi ilman haitallisia usvamaisia kaasupäästöjä, tunnettu siitä, että menetelmässä: poltetaan jäteliemi rikkidioksidipitoisen savukaasun aikaansaamiseksi, johdetaan jäähdytetty savukaasu useiden absorptiovyöhykkeiden läpi, joissa kaasu saatetaan kosketukseen ammoniummonosulfiitti-bisulfiittivesi-liuoksen kanssa, jonka pH on korkeintaan 5,9, lisätään jokaisessa absorptiovaiheessa ammoniakkia vesiliuokseen, jolloin pH pidetään kuitenkin korkeintaan arvossa 5,9 sekä erotetaan vesiliuos savukaasuista käytettäväksi keittoliuoksen valmistukseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että savukaasun virtausnopeutta kiihdytetään kyseisissä ab-sorptiovyöhykkeissä.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US53449874 | 1974-12-19 | ||
| US05/534,498 US4004966A (en) | 1974-12-19 | 1974-12-19 | Fume control for sulfur dioxide ammonia absorption systems |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI753340A7 FI753340A7 (fi) | 1976-06-20 |
| FI58595B true FI58595B (fi) | 1980-11-28 |
| FI58595C FI58595C (fi) | 1981-03-10 |
Family
ID=24130319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI753340A FI58595C (fi) | 1974-12-19 | 1975-11-26 | Foerfarande foer att regenerera cellulosakokvaetska pao ammoniakbas |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4004966A (fi) |
| JP (1) | JPS5187175A (fi) |
| BR (1) | BR7508277A (fi) |
| CA (1) | CA1047232A (fi) |
| DE (1) | DE2554699C3 (fi) |
| FI (1) | FI58595C (fi) |
| FR (1) | FR2294742A1 (fi) |
| IT (1) | IT1057918B (fi) |
| NO (2) | NO144323C (fi) |
| SE (1) | SE7514071L (fi) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5330472A (en) * | 1976-09-01 | 1978-03-22 | Chiyoda Chem Eng & Constr Co Ltd | Desulfurizing method for exhaust combustion gas |
| US4590048A (en) * | 1983-07-07 | 1986-05-20 | Milpat Corporation | Removal of sulfur oxides from gas streams with ammonium sulfite |
| DE3441442A1 (de) * | 1984-11-13 | 1986-05-15 | Knauf-Research-Cottrell GmbH & Co Umwelttechnik KG, 8715 Iphofen | Verfahren zur umsetzung von gasen mit suspensionen |
| IL103918A (en) * | 1992-11-29 | 1996-10-16 | Hamit Energy As | Method for reducing atmospheric pollution caused by SO2 |
| US6066304A (en) * | 1998-08-06 | 2000-05-23 | Delores Pircon | Process for removing sulfur dioxide out of a gas |
| US9873080B2 (en) * | 2012-01-09 | 2018-01-23 | ScioTech LLC | Processes and methods using chlorine dioxide to remove NOx and SOx from marine exhaust |
| US10556204B2 (en) * | 2012-01-09 | 2020-02-11 | Robert George RICHARDSON | Processes and methods using chlorine dioxide to remove NOx, SOx, organic compounds, and particulate matter from marine exhaust |
| CN103041682B (zh) * | 2012-10-02 | 2016-05-11 | 云南云天化国际化工股份有限公司 | 一种精脱硫在硫酸尾吸中的应用方法 |
| BR112022023915A2 (pt) | 2020-05-26 | 2022-12-27 | Thiosolv Llc | Processo para remoção de dióxido de enxofre e amônia a partir de uma corrente de gás de ventilação |
| CN112569746A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-03-30 | 东华工程科技股份有限公司 | 一种与氨法脱硫系统耦合的处理气化、变换工段含氨尾气的方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2233841A (en) * | 1936-08-07 | 1941-03-04 | Cons Mining & Smelting Company | Process for recovery of sulphur dioxide from gases |
| US2161055A (en) * | 1936-08-24 | 1939-06-06 | Commw Edison Co | Recovery of so2 from ammonium sulphite solutions |
| US2676090A (en) * | 1953-01-26 | 1954-04-20 | Texas Gulf Sulphur Co | Recovery of sulfur dioxide contained in waste gases |
| FR1388690A (fr) * | 1963-04-29 | 1965-02-12 | Azote Office Nat Ind | Fixation et valorisation de l'anhydride sulfureux rejeté dans l'atmosphère par leseffluents industriels |
| DE1544094A1 (de) * | 1964-12-19 | 1969-07-10 | Hugo Petersen Fa | Verfahren zur Entfernung von Schwefeldioxyd aus Gasstroemen |
| DE1769125B2 (de) * | 1968-04-06 | 1973-11-29 | Gottfried Bischof Bau Kompletter Gasreinigungsund Wasserr | Verfahren und Vorrichtung zum Aus waschen von Schwefeloxyden aus Rauchgasen |
| JPS4843416A (fi) * | 1971-10-01 | 1973-06-23 | ||
| US3843789A (en) * | 1973-02-26 | 1974-10-22 | Air Prod & Chem | Removal of sulfur oxides from stack gas |
-
1974
- 1974-12-19 US US05/534,498 patent/US4004966A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-11-24 CA CA240,319A patent/CA1047232A/en not_active Expired
- 1975-11-26 FI FI753340A patent/FI58595C/fi not_active IP Right Cessation
- 1975-12-04 FR FR7537071A patent/FR2294742A1/fr active Granted
- 1975-12-05 DE DE2554699A patent/DE2554699C3/de not_active Expired
- 1975-12-12 SE SE7514071A patent/SE7514071L/ not_active Application Discontinuation
- 1975-12-12 IT IT52654/75A patent/IT1057918B/it active
- 1975-12-12 BR BR7508277*A patent/BR7508277A/pt unknown
- 1975-12-18 NO NO754310A patent/NO144323C/no unknown
- 1975-12-19 JP JP50150746A patent/JPS5187175A/ja active Pending
-
1980
- 1980-08-29 NO NO802556A patent/NO802556L/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR7508277A (pt) | 1976-09-08 |
| FI753340A7 (fi) | 1976-06-20 |
| FR2294742B1 (fi) | 1982-04-09 |
| NO144323C (no) | 1981-08-12 |
| DE2554699B2 (de) | 1980-04-03 |
| FI58595C (fi) | 1981-03-10 |
| IT1057918B (it) | 1982-03-30 |
| DE2554699A1 (de) | 1976-07-01 |
| JPS5187175A (fi) | 1976-07-30 |
| SE7514071L (sv) | 1976-06-21 |
| FR2294742A1 (fr) | 1976-07-16 |
| US4004966A (en) | 1977-01-25 |
| DE2554699C3 (de) | 1980-12-11 |
| NO754310L (fi) | 1976-06-22 |
| NO144323B (no) | 1981-05-04 |
| CA1047232A (en) | 1979-01-30 |
| NO802556L (no) | 1976-06-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2020413277B2 (en) | Controlling aerosol production during absorption in ammonia-based desulfurization | |
| FI67415B (fi) | Foerfarande foer behandling av sulfatavlut | |
| RU2176543C2 (ru) | Способ удаления двуокиси серы из дымовых газов, в частности, из отходящих газов электростанций и отходящих газов установок для сжигания мусора | |
| DK174385B1 (da) | Fremgangsmåde til afsvovling af røggas | |
| US4102982A (en) | Process for treating stack gases | |
| KR100382444B1 (ko) | 연도기체세정장치 | |
| US5364604A (en) | Solute gas-absorbing procedure | |
| US3775532A (en) | Removal of sulfur dioxide from gas streams | |
| CA2157644A1 (en) | Hydrogen peroxide for flue gas desulfurization | |
| EA029429B1 (ru) | Способ обработки топочного газа и устройство для обработки кислотных хвостовых газов с использованием аммиачного процесса | |
| BRPI0718179A2 (pt) | Processo úmido de dessulfurização e retirada de poeiras de gás de combustão de sinterização. | |
| FI58595B (fi) | Foerfarande foer att regenerera cellulosakokvaetska pao ammoniakbas | |
| CN206652377U (zh) | 氨‑肥法脱硫系统 | |
| AU2003288228B2 (en) | Process for removal of SO2 from off-gases by reaction with H202 | |
| CN106310943A (zh) | 一种亚硫酸钠脱硫液再生及回收二氧化硫装置与应用 | |
| CN106731610B (zh) | 文丘里反应器式烟尘净化系统 | |
| US3932584A (en) | Method for purifying hydrogen sulfide-containing gas | |
| JPH078748A (ja) | 湿式排煙脱硫方法および装置 | |
| US3273961A (en) | Regeneration of magnesium bisulphite pulping liquor and absorption of sulphur dioxide during regeneration | |
| US3615165A (en) | Gaseous sulfur dioxide absorption system | |
| US3471249A (en) | System for absorbing h2s gases | |
| CA1156436A (en) | Treatment of flue gases | |
| CN103585875A (zh) | 一种造纸中段废水与白泥复合脱硫工艺 | |
| CN102698582A (zh) | 碳酸氢铵脱硫工艺及其脱硫工艺系统 | |
| US3687624A (en) | Process for recovering sulfur dioxide from a gas containing same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: THE BABCOCK & WILCOX CO. |