FI65454C - Saett att aotervinna natriumkemikalier fraon groenlut samt roekgaser - Google Patents

Description

1 65454

Tapa ottaa talteen natriumkemlkaaleja viherlipeästä ja savukaasuista Tämä keksintö kohdistuu tapaan ottaa talteen kemikaaleja natriumia keittoemäksenään käyttävien sellutehtaiden poltosta peräisin olevista savukaasuista sekä sulan vesiliuoksesta eli viherlipeästä. Natriumpitoisella sulfiittikeittolie-mellä suoritetun sellunkeiton jätteenä saadaan jätelientä, joka sisältää huomattavia määriä natriumkemikaaleja# joiden talteenotto on taloudellisesti kannattavaa. Kemikaalien talteenottoa varten on jäteliemi väkevöity haihduttamalla sekä polttamalla sitä soodakattilassa, jolloin on saatu rikkidioksidia ja hiilidioksidia sisältäviä savukaasuja sekä sulate, josta veteen liuottamalla on saatu nk. viherlipeä, joka sisältää natriumsulfidia. Rikkidioksidi on pesty savukaasuista natriumkarbonaattipitoisella liuoksella, joka on valmistettu viherlipeästä. Tällöin on muodostunut natriumsulf iittia, jota sellaisenaan on käytetty natriumsulfiit-tisellukeittoon.

Edellä mainittu natriumkarbonaattipitoinen liuos on valmistettu viherlipeästä esikarbonoimalla viherliuosta ensin pestyillä ja jäähdytetyillä savukaasuilla, jolloin natriumsulfi-di reagoi savukaasujen hiilidioksidin kanssa muodostaen nat-riumbisulfidia.

Esikarbonoitu natriumbisulfidipitoinen liuos on sen jälkeen saatettu reagoimaan prosessissa valmistetun natriumbikarbonaattipa toisen liuoksen kanssa, jolloin syntyy natriumkarbonaattia ja rikkivetyä, joka on stripattu höyryn avulla ja poltettu rikkiuunissa rikkidioksidiksi, joka yhdessä muiden savukaasujen kanssa on johdettu savukaasujen pesulaitteeseen natriumsulfiitin valmistamiseksi.

Saattamalla esikarbonoitu natriumbisulfidipitoinen liuos suomalaisen patenttijulkaisun 54 946 mukaisesti kosketukseen 2 65454 strippausvaiheessa liuoksen kanssa, joka sisältää ainakin kaksinkertaisen määrän natriumbikarbonaattia natriumbisul-fidin ekvivalenttimäärään nähden, on olennaisesti kaikki natriumbisulfidi voitu muuttaa natriumkarbonaatiksi ja rikki-vedyksi. Tällöin on olennaisesti kaikki pestyt ja jäähdytetyt savukaasut, lukuunottamatta esikarbonointiin käytettyjä savukaasuja, johdettu karbonointivaiheeseen, johon osa stripatusta natriumkarbonaattia sisältävästä liuoksesta on palautettu sen natriumbikarbonaattipitoisuuden kohottamiseksi. Koska strippausvaiheesta tuleva liuos ei enää sisällä natriumbisulfidia, on se voitu johtaa suoraan pesuriin ilman välikiteytyksiä. Ennen suomalaisen patenttijulkaisun 54 946 mukaista prosessia ei stripattua natriumkarbonaattiliuosta nimittäin voitu johtaa suoraan savukaasujen pesuriin, koska tämä liuos sisälsi vielä hieman natriumbisulfidia. Tämän vuoksi oltiin pakotettuja johtamaan stripattu liuos ensin ki-teyttimeen, jossa liuoksesta kiteytettiin natriumkarbonaattia sekä natriumbikarbonaattia. Nämä kiteet liuotettiin sen jälkeen uudestaan veteen ja osa siten saadusta liuoksesta johdettiin savukaasupesuriin, jossa savukaasujen rikkidioksidi reagoi natriumkarbonaatin kanssa natriumsulfiitin muodostamiseksi. Loppuosa liuoksesta johdettiin karbonointireaktoriin, jossa liuoksen natriumkarbonaatti saatettiin reagoimaan pestyjen savukaasujen kanssa liuoksen natriumbikarbonaattipitoisuuden kohottamiseksi niin korkeaksi, että tämä liuos voitiin johtaa strippausvaiheeseen.

Savukaasupesurin tarvitsema, natriumbisulfidista riittävän vapaa natriumkarbonaattiliuos voidaan siten valmistaa kahdella eri tavalla, joko suomalaisen patenttijulkaisun 54 946 mukaisella tavalla käyttämällä strippausvaiheessa ainakin kaksinkertaista ylimäärää natriumbikarbonaattia natriumbi-sulfidin ekvivalenttimäärään nähden tai kiteyttämällä natrium-karbonaatti ja -bikarbonaattikiteitä strippausvaiheesta saadusta liuoksesta, erottamalla kiteet ja liuottamalla nämä uudestaan sekä syöttämällä näin saatu liuos pesuriin.

3 65454

Kiteytykseen ja kiteiden erotukseen perustuva menetelmä on suhteellisen hankala minkä lisäksi tarvittavat laitteet ovat hyvin kalliita. Tämän menetelmän etuna taas on se, että ainoastaan niin suuri osa strippausvaiheesta tulevasta liuoksesta tarvitsee kiteyttää kuin pesuriin tarvitaan nat-riumkarbonaattiliuosta. Tällä tavoin voidaan valmistaa juuri tarvittava määrä mahdollisimman pienen jäännössulfidi-pitoisuuden omaavaa natriumkarbonaattiliuosta kun taas loppuosa liuoksesta, jonka sulfidipitoisuus on korkeampi, käytetään sellaisissa kohteissa, josta tästä korkeammasta sulfi-dipitoisuudesta ei ole haittaa.

Suomalaisen patenttijulkaisun 54 946 mukaisen menetelmän etuna on, että strippausvaiheesta saadaan suoraan natriumbisulfidin suhteen niin puhdas natriumkarbonaattiliuos, että se voidaan johtaa savukaasupesuriin ilman välikiteytyksiä. Tämä mahdollistaa yksinkertaisempien ja tilantarpeeltaan sekä investointikustannuksiltaan halvempien laitteiden käytön. Tämän menetelmän epäkohtana on, että savukaasupesuri ei pysty vastaanottamaan kaikkea strippausvaiheesta tulevaa natriumkarbonaattiliuosta, joten osa siitä joudutaan käyttämään muualla ja sellaisissa kohteissa, jotka eivät edellytä natriumbisulfidin suhteen näin puhdasta liuosta. Tässä menetelmässä joudutaan siten käyttämään turhan paljon höyryä tai lämpöä ja bi-karbonaattia.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on näin ollen aikaansaada tapa ottaa talteen natriumkemikaaleja sellutehtaiden poltosta peräisin olevista savukaasuista sekä viherlipeästä ilman että strippausvaiheesta saadusta liuoksesta tarvitsisi kiteyttää natriumkarbonaattia ja natriumbikarbonaattia, erottaa näitä kiteitä sekä liuottaa niitä uudestaan savukaasupesuril-le syötettäväksi ja kuitenkin niin, että strippausvaiheesta saadaan juuri niin paljon natriumsulfidin suhteen riittävän puhdasta natriumkarbonaattiliuosta kuin savukaasupesurissa tarvitaan, jolloin loppuosa liuoksesta voidaan käyttää muualla, sellaisissa kohteissa joissa voidaan sallia korkeampi natrium-bisulfidipitoisuus natriumkarbonaatti liuoksessa. Keksinnön 4 65454 tarkoituksena on siten aikaansaada entistä taloudellisempi ja joustavampi tapa muuntaa natriumsulfidi ja/tai natrium-bisulfidi muiksi tuotteiksi käyttäen vähemmän höyryä tai lämpöä ja tarvitsematta syöttää strippausvaiheeseen yhtä paljon natriumbikarbonaattiliuosta kuin tähän saakka.

Keksinnön pääasialliset tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti suoritetaan rikkivedyn erotus ainakin kahdessa vaiheessa, niin että ensimmäisestä vaiheesta saadaan enemmän natriumbisulfidia tai natriumsul-fidia sisältävä natriumkarbonaattiliuos ja toisesta vaiheesta natriumbisulfidista ja natriumsulfidistä niin vapaa natriumkarbonaattiliuos, että se voidaan syöttää suoraan savukaasujen pesuun. Esillä olevan keksinnön avulla on siten mahdollista valmistaa tarkalleen haluttu määrä sellaista natrium-karbonaattiliuosta, jonka natriumsulfidi-tai natriumbisulfidi-pitoisuus on liuoksen käyttötarkoitusta silmällä pitäen riittävän alhainen. Suorittamalla rikkivedyn erotus useammassa kuin kahdessa vaiheessa, voidaan valmistaa useita natriumsul-fidipitoisuudeltaan vaihtelevia natriumkarbonaattiliuosjäkeitä ja siten minimoida lämmön ja/tai höyryn tarve prosessissa ja samalla mahdollisimman pienellä srippausvaiheisiin syötetyillä natriumbikarbonaattiliuosmäär illä.

Esillä olevan keksinnön avulla on myös mahdollista pienentää rikkivedyn erotuslaitteiston kokoa, kun saman natriumkarbonaatti liuosmäärän tuottamiseen tarvitaan vähemmän natriumbikarbonaattiliuosta kuin ennen. Erotusvaiheet sovitetaan edullisesti päällekkäin siten, että kantokaasu tai höyry virtaa alhaalta ylöspäin vaiheita erottavien pohjien läpi kun taas kuhunkin vaiheeseen erikseen syötetään natriumbikarbonaattiliuosta ja poistetaan määrältään ja natriumsulfi-dipitoisuudeltaan vaihtelevia natriumkarbonaattivirtoja.

Esillä olevan keksinnön mukaisen tavan lämpötalous saadaan hyvin edulliseksi käyttämällä savukaasujen pesuvaiheen 5 65454 liuoksesta paisuntahaihduttamalla saatuja höyryjä rikki-vedyn erottamiseen esikarbonoidusta natriumbisulfidiliuok-sesta. Paisuntahöyryt johdetaan tällöin edullisesti toiseen erotusvaiheeseen ja siitä edelleen vaiheita erottavan pohjan läpi ensimmäiseen erotusvaiheeseen. Rikkivedyn ero-tusvaiheiden toimintapainetta säädetään tällöin niin, että paisuntahaihdutusvaiheen lämpötila on pestävän savukaasun kastepistettä alhaisempi, edullisesti 5-40°C pestävän savukaasun kastepistettä alempi. Paisuntahaihdutusvaiheen toimintalämpötila on siten edullisesti alle 70°C.

Esillä olevan keksinnön mukaisen tavan lämpötaloutta voidaan edelleen parantaa ottamalla lämpöä talteen rikkivedyn erotusvaiheesta poistetusta rikkivetykaasusta sekä sen poltosta saadusta rikkidioksidikaasusta ja käyttämällä tätä lämpöä savukaasujen jäähdytyksestä saadun raakaveden lämpötilan kohottamiseen.

Jotta ainakin rikkivedyn toisesta erotusvaiheesta tuleva natriumkarbonaattiliuos olisi riittävän puhdas natriumbisul-fidin tai natriumsulfidin suhteen, syötetään karbonointivai-heeseen niin paljon pestyjä ja jäähdytettyjä savukaasuja, että karbonointivaiheesta toiseen erotusvaiheeseen syötettävä natriumbikarbonaattia sisältävään liuokseen tai lietteen osa sisältää ensimmäisestä erotusvaiheesta tulevan liuoksen natriumbisulfidisisältöön nähden ainakin kaksinkertaisen määrän natriumbikarbonaattia. Tässä prosessissa käytettävät pestyt ja jäähdytetyt savukaasut syötetään kokonaisuudessaan ensin karbonointivaiheeseen ja osa näistä kaasuista syötetään karbonointivaiheesta edelleen esikarbonointivaiheeseen.

Keksintöä selostetaan alla lähemmin viitaten oheiseen piirustukseen, joka esittää kaaviomaisesti poikkileikattua pystykuvantoa keksinnön mukaisen tavan soveltamiseksi tarkoitetusta laitteesta, jossa kaikki karbonointiin, paisun-tahaihdutukseen, strippaukseen ja esikarbonointiin käytetyt 65454 yksiköt ovat päällekkäin samassa kolonnissa.

Soodakattilassa poltetusta vahvalipeästä saadaan sulate, joka on liuotettu veteen viherlipeäksi ja viherlipeästä poistetaan selkeyttämällä kiintoaines. Selkeytettyä viherlipeää 8 pumpataan kolonnin yläosaan 1, missä sitä käsitellään savukaasuilla 7 vastavirtaperiaatteella. Esikarbonointivaihe 1 voidaan toteuttaa joko spraysuih-ku-,täytekappale- tai pöhjareaktoriperiaatteella. Viherli-peän natriumsulfidi reagoi savukaasujen hiilidioksidin kanssa esikarbonoituen natriumvetysulfidiksi joko osittain tai kokonaan. Esikarbonointivaiheesta savukaasu poistuu kolonnin yläpäästä.

Esikarbonoitu liuos 9 johdetaan tämän jälkeen kolonnin seuraa-vaan osaan 2 missä sitä käsitellään natriumbikarbonaattipi-toisella liuoksella 10, jolloin natriumbisulfidi reagoi natriumbikarbonaatin kanssa natriumkarbonaatiksi ja rikkivedyksi, joka strippausvaiheen 2 alaosasta sisäänsyötetyn höyryn 24 avulla siirretään nestefaasista kaasufaasiin ja poistetaan tästä ensimmäisestä strippausvaiheesta 2 putkijohtoa 11 pitkin. Ensimmäisestä erotusvaiheesta 2 poistuva nestevirta 22 sisältää pääasiallisesti natriumkarbonaattia ja natriumbikarbonaattia sekä hieman esikarbonointivaiheesta 1 peräisin olevaa reagoi tumatonta natriumbisulfidia. Tällä liuoksella 22 jäähdytetään esikarbonointivaiheeseen 1 syötettävää viherli-peäliuosta 8 lämmönvaihtimessa 35. Tätä liuosta 22 voidaan käyttää sellaisissa kohteissa,jotka sietävät korkeamman jään-nösnatriumsulfidipitoisuuden kuin savukaasujen pesuri 12.

Se osa natriumia sisältävää liuosta, joka tarvitaan alhaisen sulfidipitoisuuden omaavan natriumkarbonaattia ja natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen 19 valmistamiseksi, johdetaan virtana 21 ensimmäisen strippausvaiheen 2 pohjan läpi toiseen rikkivedyn strippausvaiheeseen 3, missä sitä käsitellään edelleen natriumbikarbonaattiliuoksella 23 ja 7 65454 vapautunut rikkivety siirretään nestefaasista kaasufaasiin toisen strippausvaiheen 3 pohjan läpi syötetyn höyryn 25 avulla ja siten syntynyt rikkivetypitoinen höyry siirretään edelleen ensimmäistä ja toista strippausvaihetta 2 ja 3 erottavan pohjan kautta toisesta ensimmäiseen strippausvai-heeseen 2.

Tästä toisesta strippausvaiheesta 3 saatu natriumkarbonaattia ja natriumbikarbonaattia sisältävä liuos 19 sisältää niin vähän jäännösnatriumsulfidia, että se voidaan johtaa suoraan osavirtana 14 savukaasujen pesuriin 12,toinen osa liuoksesta 19 johdetaan karbonointivaiheeseen 5 ja loput poistetaan prosessista putkijohtoa 20 pitkin käytettäväksi muihin tarkoituksiin. Savukaasujen pesurissa 12 hiilidioksidi- ja rikki-dioksidipitoisia savukaasuja 38 pestään edellä mainitusta toisesta srippausvaiheesta saadulla hyvin vähän jäännösnatriumsulfidia sisältävällä natriumkarbonaattiliuoksella 14 pesurista 12 poistettavan natriumsulfiittiliuoksen 15 muodostamiseksi .

Osa 26 pesurin 12 kiertoliuoksesta johdetaan karbonointivai-heen 5 ja toisen strippausvaiheen 3 välissä olevaan paisunta-haihdutuskammioon 4, jossa osa liuoksesta höyrystyy mainituksi toiseen strippausvaiheeseen 3 syötettäväksi höyryksi 25. Jäähtynyt liuos 27 palautetaan paisuntahaihdutuskammiosta 4 pesuriin 12. Pesurissa 12 pesty savukaasu 16 johdetaan sen jälkeen kahteen päällekkäiseen ja toisiaan seuraavaan jääh-dytysvaiheeseen 13, jossa pestyjä savukaasuja 16 jäähdytetään vedellä ja josta jäähdytyksessä lämmennyttä raakavettä poistetaan putkijohtoa 42 pitkin. Pestyt ja jäähdytetyt savukaasut poistetaan pesu- ja jäähdytystornin 12, 13 yläosasta ja osa näistä kaasuista johdetaan putkea 40 pitkin karbonointivaiheeseen 5, jossa toisesta strippausvaiheesta 3 saatua natriumkarbonaattiliuosta 17 käsitellään savukaasuilla natriumkarbonaatin muuntamiseksi hiilidioksidin avulla natriumbikarbonaatiksi. Saatu bikarbonaattiliuos 18 poistetaan karbonointivaiheesta 5, osa siitä palautetaan karbonointi- 65454 vaiheeseen palautusputkea 34 pitkin ja loppuosa johdetaan ensimmäiseen strippausvaiheeseen 2 putkea 10 pitkin ja toiseen strippausvaiheeseen 3 putkea 23 pitkin. Toiseen strippausvaiheeseen 3 johdetaan putkea 23 pitkin niin paljon natriumbikarbonaattiliuosta, että tämän liuoksen mukana tulevan natriumbikarbonaatin määrä on vähintään kaksinkertainen ensimmäisestä strippausvaiheesta 2 toiseen strippausvaiheeseen 3 liuoksen 21 mukana tulevan natriumbisulfidin ekvivalenttimäärään nähden. Tällöin olennaisesti kaikki nat-riumbisulfidi reagoi toisessa strippausvaiheessa 3, niin että saadaan olennaisesti natriuribisulfidistä vapaa natriumkarbo-naattiliuos 19, jota voidaan käyttää savukaasujen pesuun 12 ja natriumbikarbonaattiliuoksen 18 valmistukseen karbonointi-vaiheessa 5.

Ensimmäisestä strippausvaiheesta 2 saatu rikkivetykaasu 11 poltetaan 39 rikkidioksidikaasuksi, joka jäähdytetään 46 ja se osa tästä rikkidioksidikaasusta, jota ei käytetä muissa prosesseissa, johdetaan putkea 31 pitkin rikkidioksidiveden valmistukseen 32, jonka poistokaasut 33 pestään savukaasujen pesurissa 12.

Rikkivetykaasu pumpataan ensimmäisestä strippausvaiheesta 2 polttolaitteeseen 39 putkijohtoon 11 sovitetulla pumpulla 41, jonka avulla myös säädetään molemmissa strippausvaiheissa 2 ja 3 vallitsevaa alipainetta. Strippausvaiheiden 2 ja 3 toi-mintapainetta säädetään tällöin pumpulla 41 siten, että pai-suntahaihdutuskammiossa 4 vallitseva lämpötila on pestävän savukaasun 38 kastepistettä alhaisempi.

Savukaasujen jäähdytystorniin 13 syötettyä pesuvettä lämmitetään rikkivetykaasu!11a 11 pintalauhduttimessa 44 ja tyhjö-pumpun 41 kiertolämmönvaihtimessa 45 sekä rikkidioksidikaa-suilla 31 lisäjäähdyttimessä 30 ja näin saatu esilämmitetty raakavesi johdetaan putkea 47 pitkin jäähdytystornin 13 yläosaan. Lämpöä voidaan myös ottaa epäsuorasti talteen pesu- 65454 tornin 13 jäähdytysvedestä lämmönvaihtimessa 43 ja kuumista rikkidioksidikaasuista 31 lämmönvaihtimessa 29 pumppaamalla näiden lämmönvaihtimien 43 ja 29 läpi vettä 28.

Esimerkki

Savukaasupesurille tulee savukaasuja, joiden kuivan kaasun 3 kokonaismäärä on 157000 m n/h, C02-pitoisuus 12,97 %, S02~ määrä 1,4 kmol/h sekä kaasun kastepiste 70,5°C.

Prosessiin otetaan viherlipeämäärä 18,3 m3/h, joka sisältää Na2C03 23,1 kmol/h ja Na2S 12,4 kmol/h.

Liuoksen esikarbonoimiseksi reaktiossa 2 Na2S + H20 + C02 = 2 NaHS + Na2C03 kuluu hiilidioksidia 0,5 x 12,4 kmol/h = 6,2 kmol/h.

3

Savukaasuja tarvitaan esikarbonointiin 2080 m n/h, kun hiilidioksidin tulopitoisuus on 12,3 % ja hiilidioksidin absorp-tioaste 54,5 %.

Rikkivedyn erottamiseksi strippauksessa NaHS + NaHC03 = Na2C03 + H2S

tarvitaan natriumbikarbonaattia, jota tuodaan ensimmäiseen strippausvaiheeseen 24,8 kmol/h ja sen mukana karbonaattia 4,1 kmol/h.

Ensimmäisessä rikkivedyn erotusvaiheessa erottuu tulevan liuoksen sulfidistä rikkivetyä 10,2 kmol/h.

Rikkivedyn erotuksessa bikarbonaattia kuluu rikkivetypääreak-tion lisäksi sivureaktioon 2 NaHC03 = Na2C03 + C02 + HjO

vastaten ensimmäisessä strippausvaiheessa bikarbonaattimää-rää 0,9 kmol/h.

Osa sulfidia sisältävästä liuoksesta poistuu prosessista ensimmäisestä rikkivedyn erotusvaiheesta sisältäen Na2C03 28 kmol/h, NaHCOj 8,6 kmol/h ja NaHS 1,4 kmol/h.

10 65454

Muu osa sulfidipitoista liuosta, sisältäen Na2C03 16 kmol/h, NaHCO^ 5,1 kmol/h ja NaHS 0,8 kmol/h, siirtyy ensimmäisestä rikkivedyn erotusvaiheesta toiseen rikkivedyn erotusvaihee-seen, johon lisätään bikarbonaattia 3,2 kmol/h ja karbonaattia 0,5 kmol/h.

Toisessa rikkivedyn erotusvaiheessa bikarbonaattia kuluu 1.5 kmol/h.

Toisessa rikkivedyn erotusvaiheessa erottuva rikkivety siirtyy ensimmäiseen strippausvaiheeseen, mistä se poistuu ensimmäisessä strippausvaiheessa erottuvan I^S-kaasun kanssa yhteismäärältään I^S 10,8 kmol/h, joka vesihöyryn lauhdutta-misen jälkeen poltetaan S02~kaasuksi, joka jäähdytetään ja josta kaasusta osa valmistetaan S02~vedeksi, S02_määrä 3,8 kmol/h, ja S02-veden valmistuksen poistokaasut sisältäen S02:ta 0,45 kmol/h johdetaan kaasun pesuun, jossa se pestään yhdessä muun pestävän savukaasun kanssa ja pesuun tarvittava alkali tuodaan rikkivedyn erotuksesta sisältäen Na^^CO^ 2,1 kmol/h ja NaHCO^ 0,8 kmol/h. Pesuvaiheesta poistuu Na2S03 1,85 kmol/h ja NaHCO^ 1,3 kmol/h.

Bikarbonaatti valmistetaan savukaasujen hiilidioksidin avulla karbonointivaiheessa reaktion Na2C03 + C02 + H20 = 2 NaHC03 mukaisesti.

Toisesta rikkivedyn erotusvaiheesta poistuvasta liuoksesta johdetaan karbonointiin Na2C03 15,6 kmol/h ja NaHC03 6 kmol/h, missä sitä käsitellään savukaasumäärällä 21500 m^n/h, jonka C02-pitoisuus on 12,97 %. Karbonoinnissa absorptiotehok-kuudella 8,8 % absorboituu hiilidioksidia 11 kmol/h vastaten bikarbonaattia 2 x 11 kmol/h = 22 kmol/h, jolloin rikki-vedyn erotukseen, ensimmäiseen ja toiseen erotusvaiheeseen, johdetaan yhteensä bikarbonaattia 28 kmol/h ja karbonaattia 4.6 kmol/h.

11 65454

Rikkivedyn erotukseen tarvittava höyrymäärä 5,5 t/h kehitetään paisuttamalla savukaasujen pesuvaiheen kiertoliuosta.

3

Paisutukseen tulee pesuvaiheen kiertoliuos 689 m /h, jonka lämpötila on 67,5°C. Kiertoliuos paisutetaan rikki-vedyn erotusosan paineeseen vastaten lämpötilaa 63°C. Paisutuksessa vapautuu höyryä 5,5 t/h, 63°C, rikkivedyn ero- 3 tukseen ja pesuvaiheeseen palautuu 683,5 m /h lämpötilassa 63°C. Pesuvaiheen kiertoliuos lämmetessään jäähdyttää savukaasut kastepistelämpötilasta 70,5°C lämpötilaan 68,9°C.

Pesuvaihetta seuraavassa savukaasujen lämmöntalteenotto-vaiheessa lämmitetään puhdasta vettä 795 m /h epäsuorasti lämmönvaihtimilla lämpötilasta 30°C lämpötilaan 62°C ja tuotettua lämmintä vettä lisälämmitetään johtamalla se I^S-kaasun poltosta saatavan SC^-kaasun jäähdytykseen, jolloin SOg-kaasut jäähtyvät kastepistelämpötilasta 82°C lämpötilaan 65°C lisälämmittäen lämpimän veden lämpötilaan 63,l°C,jos lisäläiranitykseen tuodaan koko tuotettu lämmin puhdasvesi-määrä ja korkeampaan lämpötilaan, kun sinne tuodaan vain osa puhtaasta lämpimästä vedestä esim. lämpötilaan 68,7°C, 3 kun lisäläiranitykseen tuodaan 133 m /h.

3

Kylmä vesimäärä 133 m /h esilämmitetään epäsuorasti lämpötilasta 5°C lämpötilaan 30°C I^S-kaasun pintalauhduttimessa, H2S-tyhjöpumpun kiertolämmönvaihtimessa ja SOj-kaasun jälkijäähdyttimessä.

Esilämmitetty kylmävesi 133 m^/h, 30°C, ohjataan joko pesuvaihetta ensin seuraavaan savukaasujen lämmöntalteenottovaihee-seen osana lämmitettävää puhdasta vettä epäsuoraan lisäiämme tykseen, missä se lämpenee lämpötilaan 62°C tai esilämmi-tetty kylmävesi yhdistetään muuhun lämmitettävään kylmä-veteen, johon otetaan talteen lämpöä jäähdyttämällä savukaasuja edelleen lämpötilasta 40°C lämpötilaan 35°C savukaasujen jälkimmäisessä lämmöntalteenottovaiheessa,jolloin suoralla 3 kosketuksella tuotettua lämmintä vettä saadaan 170 m /h lämpötilassa 35°C.

Claims (9)

12 65454

1. Tapa ottaa talteen kemikaaleja natriumia keittoemäkse-nään käyttävien sellutehtaiden poltosta peräisin olevista savukaasuista sekä sulan vesiliuoksesta eli viherlipeästä saattamalla pestyt savukaasut (7) kosketukseen viherlipeän (8) kanssa viherlipeän sisältämän natriumsulfidin esikar-bonoimiseksi (1) natriumbisulfidiksi, saattamalla natrium-bisulfidia sisältävä liuos (9) esikarbonointivaiheesta (1) kosketukseen natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen tai lietteen (18) kanssa natriumbisulfidin ja natriumbikarbonaatin saattamiseksi reagoimaan natriumkarbonaatiksi ja rikkivedyksi, joka erotetaan (2, 3) ja otetaan talteen kaasun (11) muodossa, pesemällä (12) ja jäähdyttämällä (13) jäteliemen poltosta peräisin olevat savukaasut (38) rikki-vedyn erotusvaiheesta (2, 3) saadun natriumkarbonaatti-liuoksen (19) osalla (14) natriumsulfiittia sisältävän pois-toliuoksen (15) muodostamiseksi, saattamalla pestyt ja jäähdytetyt savukaasut (40) kosketukseen rikkivedyn erotus-vaiheesta (2, 3) saadun natriumkarbonaattiliuoksen (19) toisen osan (17) kanssa sen karbonoimiseksi (5) mainitun natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen tai lietteen (18) muodostamiseksi, tunnettu siitä, että rikkivedyn erotus suoritetaan ainakin kahdessa vaiheessa (2 ja 3), niin että rikkivety erotetaan ensimmäisessä erotusvaihees-sa (2) ensin osittain esikarbonointivaiheesta (1) tulevan natriumbisulfidia sisältävän liuoksen (9) ja karbonointi-vaiheesta (5) tulevan natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen tai lietteen (18) osan (10) reaktioseoksesta, josta osa näin saadusta rikkivedystä osittain vapautetusta natrium-karbonaattiliuoksesta (22) poistetaan kun taas loppuosa (21) johdetaan toiseen erotusvaiheeseen (3), jossa se yhdessä karbonointivaiheesta (5) tulevan natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen tai lietteen (18) toisen osan (23) kanssa saatetaan vastavirtakosketukseen kantokaasun tai höyryn (25) kanssa jäännösrikkivedyn poistamiseksi reaktio-seoksesta ja mainitun natriumkarbonaattiliuoksen (19) muodostamiseksi, jolloin toisesta erotusvaiheesta (3) saadut 13 6 5 454 rikkivetypitoiset kaasut tai höyryt (24) johdetaan ensimmäiseen erotusvaiheeseen (2) ja vastavirtakosketuksen jälkeen siinä olevan reaktioseoksen kanssa ulos mainittuna talteenotettavana kaasuna (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tapa, tunnettu siitä, että ainakin osa (26) savukaasujen (38) pesuvaiheen (12) liuoksesta saatetaan alttiiksi paisuntahaihdutukselle (4), paisuntahaihdutuksessa jäähtynyt liuos palautetaan (27) pesuun (12) ja paisuntahöyryt (25) johdetaan mainittuun toiseen erotusvaiheeseen (3), jolloin rikkivedyn erotus-vaiheiden (2, 3) toimintapainetta säädetään (41) niin, että paisuntahaihdutusvaiheen (4) lämpötila on pestävän savukaasun (38) kastepistettä alhaisempi.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen tapa, t u n n e t-t u siitä, että esikarbonointiin (1) johdetut pestyt savukaasut (7) ovat kokonaisuudessaan peräisin karbonointivaiheesta (5) .

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen tapa, t u n-n e t t u siitä, että ensimmäisestä erotusvaiheesta (2) saatu rikkivetypitoinen kaasu (11) poltetaan (39) rikki-dioksidikaasuksi (31), joka jäähdytetään (29, 30) ja johdetaan (33) savukaasujen pesuun (12) mainitun natriumsulfiit-tia sisältävän poistoliuoksen (15) muodostamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen tapa, tunn ettu siitä, että poltettava rikkivetykaasu (11) ja sen poltosta saatu rikkidioksidikaasu (31) saatetaan epäsuoraan lämmön-vaihtokosketukseen (44, 45 ja 29, 30, 43) savukaasujen jäähdytykseen (13) käytetyn raakaveden (42) lämpötilan kohottamiseksi. 1 Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että karbonointivaiheeseen (5) syötetään niin paljon pestyjä (12) ja jäähdytettyjä (13) savukaasuja (40), että karbonointivaiheesta (5) toiseen erotus- 14 6 5 4 5 4 vaiheeseen (3) syötettävä natriumbikarbonaattia sisältävän liuoksen tai lietteen (18) osa (23) sisältää ensimmäisestä erotusvaiheesta (2) tulevan liuoksen (21) natriumbisulfidi-sisältöön nähden ainakin kaksinkertaisen määrän natriumbikarbonaattia.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen tapa, tunnettu siitä, että esikarbonointivaiheeseen (1) syötettävää viherlipeää (8) jäähdytetään saattamalla se epäsuoraan lämmönvaihtokosketukseen (35) ensimmäisestä erotus-vaiheesta (2) poistuvan rikkivedystä osittain vapautetulla natriumkarbonaattipoistoliuokäella (22).

8. Jonkin patenttivaatimuksista 2-7 mukainen tapa, tunnettu siitä, että rikkivedyn erotusvaiheiden (2, 3) toimintapaine säädetään (41) niin, että paisunta-haihdutusvaiheen (4) toimintalämpötila on 5-40°C pestävän savukaasun (38) kastepistettä alempi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen tapa, tunnettu siitä, että paisuntahaihdutusvaiheen (4) toimintalämpötila on 70°C:n alapuolella. / 15 65454 t