FI98842C - Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi - Google Patents

Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI98842C
FI98842C FI931055A FI931055A FI98842C FI 98842 C FI98842 C FI 98842C FI 931055 A FI931055 A FI 931055A FI 931055 A FI931055 A FI 931055A FI 98842 C FI98842 C FI 98842C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
boiler
methanol
compounds
washing solution
nitrogen
Prior art date
Application number
FI931055A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI931055A0 (fi
FI98842B (fi
FI931055A (fi
Inventor
Pauli Dernjatin
Harri Kannela
Pia Salokoski
Hanne Siikavirta
Original Assignee
Imatran Voima Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Priority to FI931055A priority Critical patent/FI98842C/fi
Publication of FI931055A0 publication Critical patent/FI931055A0/fi
Priority to PCT/FI1994/000084 priority patent/WO1994020676A1/en
Priority to AU62088/94A priority patent/AU6208894A/en
Publication of FI931055A publication Critical patent/FI931055A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI98842B publication Critical patent/FI98842B/fi
Publication of FI98842C publication Critical patent/FI98842C/fi

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation 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
    • B01D53/34Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46Removing components of defined structure
    • B01D53/60Simultaneously removing sulfur oxides and nitrogen oxides
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06Treatment 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
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)

Description

Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi 98842
Esillä oleva keksintö koskee patenttivaatimuksen 1 johdannon mukaista menetelmää 5 soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi.
Tällaisen menetelmän mukaan savukaasut saatetaan kosketukseen pesuliuoksen kanssa savukaasunpesurissa savukaasujen sisältämien rikki- ja typpioksidien absorboimiseksi ja haluttaessa saatetaan absorboituneita rikki- ja typpiyhdisteitä sisältävä pesuliuos jatkokä-10 sittelyyn näiden yhdisteiden talteenottamiseksi.
Keksintö koskee myös patenttivaatimuksen 12 johdannon mukaista menetelmää sellu-prosessin likaisiin lauhteisiin sisältyvien happipi toi Sten yhdisteiden määrän vähentämiseksi.
15
Savukaasujen typpioksidien poistoon käytetään tunnetusti primäärisiä ja sekundäärisiä menetelmiä. Primääristen menetelmien avulla pyritään vähentämään polttoprosessissa syntyvien typpioksidien määrää polttoteknisten muutosten avulla. Sekundääristen menetelmien avulla poistetaan typpioksideja savukaasuista. Käytetyimmät sekundääriset 20 menetelmät ovat SCR (selektiivinen katalyyttinen pelkistys) ja SNCR (selektiivinen ei- katalyyttinen pelkistys).
Edellisten lisäksi on kehitetty nk. simultaanimenetelmiä, joissa typen- ja rikinoksidit poistetaan samanaikaisesti. Simultaanimenetelmät voidaan jakaa kuiva-ja märkä-25 menetelmiin. Kuivamenetelmät perustuvat katalyyttiin tai adsorptioon. Märkämenetel- mät perustuvat typen- ja rikinoksidien samanaikaiseen poistoon pesuritekniikalla. Pesurimenetelmää käytetään yleisesti esim. soodakattilan savukaasujen rikinoksidien poistoon selluteollisuudessa.
30 Typenoksidien samanaikainen poisto olemassa olevassa rikinpoistoon tarkoitetussa pesurissa edellyttää typpimonoksidin hapettamista typpidioksidiksi tai typpimonoksidin absorptiota tehostavien lisäaineiden lisäämistä absorberissa käytettävään pesuliuokseen.
2 98842
Sellunvalmistuksessa on kokeiltu ammoniakki- ja ureainjektioiden käyttöä typpimonoksi-din pelkistämiseksi typeksi soodakattilassa 900 - 1000 °C:n lämpötilassa.
Näitä ratkaisuja ei kuitenkaan ole kehitelty teollisesti käyttökelpoiselle tasolle.
5 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uusi menetelmä typpi- ja rikkiok- sidien samanaikaiseksi poistamiseksi soodakattilan savukaasuista, joka menetelmä perustuu typpimonoksidin hapettamiseen typpidioksidiksi soodakattilassa.
Keksinnön mukainen ratkaisu perustuu siihen ajatukseen, että typpimonoksidin hapet-10 tamiseksi soodakattilaan syötetään happea sisältävää hiilivetyä. Keksinnön mukaan käytetään tällöin happea sisältävänä hiilivetynä metanolia, etanolia, asetonia tai sentapaista yhdistettä, joka on tällöin peräisin sellunvalmistusprosessista. Muodostuneen typpidioksidin erottamiseksi savukaasuista näitä pestään pesuliuoksella, joka reagoidessaan savukaasujen rikkidioksidin kanssa muodostaa sulfiitti- ja mahdollisesti bisulfiit-15 tiyhdisteitä, jotka reagoivat typpidioksidin kanssa.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
20
Menetelmälle lauhteiden sisältämien happipitoisten hiilivetyjen määrän vähentämiseksi ja yhdisteiden vaarattomaksi tekemiseksi on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 12 tunnusmerkkiosassa.
25 Tämän hakemuksen puitteissa tarkoitetaan "soodakattilalla" sellaista kattilaa tai uunia, jossa poltetaan sellunkeitosta saatu väkevöity jäteliemi. Tarkoituksena on jäteliemen sisältämän energian talteenotto esim. tuottamalla vesihöyryä. Soodakattilaan syötettävä jäteliemi sisältää tyypillisesti sulfidiyhditeitä, joista polton yhteydessä muodostuu rikkidioksidia. Lisäksi poltossa muodostuu typpioksideja (NOJ, joista osa on typpimonoksi-30 din muodossa.
Keksinnön mukaan NO:n hapetus metanolin tai sentapaisten happea sisältävien hiilivety- 3 98842 jen avulla toteutetaan injektoimalla nestemäistä tai höyrystettyä metanolia sopivan kantoaineen avulla kattilaan kohdassa, jossa savukaasujen lämpötila on n. 500 - 900 °C. Metanoli tuottaa hajotessaan H02-radikaaleja, jotka hapettavat NO:n N02:ksi yhtälön I mukaisesti.
5 NO + H02 N02 + OH (I)
Reaktio voi kulkea molempiin suuntiin ja sillä on lämpötilasta riippuva optimiviipymä-aika.
10
Keksinnön mukaan typpimonoksidin hapettamiseen käytettävä metanoli (ja muut happi-pitoiset yhdisteet) otetaan sellunprosessista.
Sellunkeittoprosessissa muodostuu keittämössä, puskussa ja keittimen kaasutuksessa tai 15 mustalipeänpaisunnassa ja haihduttamossa huomattavia määriä happipitoisia hiilivetyjä sisältäviä likaisia lauhteita ("likaislauhteita") . Metanoli ja muut happipitoiset hiilivedyt tislautuvat ja lauhtuvat lauhteeseen. Metanolia muodostuu pääasiassa alkaalisessa hydro-lyysissä yhtälön II mukaisesti: 20 L-OCH3 + OH' - L-0 + CH3OH (II)
Metanoli, haisevat rikkiyhdisteet ja muut orgaaniset yhdisteet (esim. etanoli ja asetoni) tislautuvat sellunkeittoprosessissa ja kondensoituvat lauhteeseen, jota tavallisesti kutsutaan likaislauhteeksi. Lauhde voidaan puhdistaa höyrytislauksen, ilmastrippauksen tai 25 biologisen puhdistuksen avulla. Höyrytislaus on varsinkin Pohjoismaissa tavallinen tapa.
Höyrytislauksella erotettu metanoli voidaan nesteyttää ja puhdistaa.
Metanolia muodostuu sellunkeittoprosessissa n. 6 - 13 kg/sellutonni ja se aiheuttaa pääosan, eli noin 60 - 80 %, lauhteiden BHK-kuormasta. Metanolin lisäksi muodostuu 30 etanolia noin 1 kg/tonni sellua ja asetonia n. 0,15 kg/tonni sellua.
Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan metanoli syötetään soodakattilaan sellai- 4 98842 sen likaislauhteen puhdistukseen käytettävän höyrystrippauksen lauhteesta saatavan vesihöyry/ metanoli-seoksen muodossa, jonka metanolipitoisuus on ainakin noin 10 %, sopivimmin noin 30 - 60 %, tyypillisesti noin 40 - 50 %. Kuten yllä todettiin soodakattilaan voidaan syöttää metanolin ohella tai sen asemesta myös muita happipitoisia hiili-5 vetyjä, kuten etanolia ja asetonia, jotka ovat peräisin likaislauhteista.
Keksinnön mukaan selluprosessista saatavien happipitoisten hiilivetyjen lisäksi soodakattilaan voidaan tarvittaessa tuoda myös vastaavia puhtaita kemikaaleja. Näiden käyttöä on käsitelty mm. US-patenttijulkaisussa 4 350 669 ja GB-patenttijulkaisussa 1 547 531.
10 Höyrystrippauksesta saatava vesihöyry/metanoli-seos voidaan syöttää soodakattilaan höyryfaasissa tai nestefaasissa. Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan meta-noliruiskutus toteutetaan johtamalla metanoli-höyry-seosta kattilaan sopivien apulaitteiden avulla. Apulaitteina voidaan käyttää esim. paineen alaisina toimivia syöttösuuttimia.
15 Tarvittaessa voidaan lisätä kantoainetta esim. höyryä. Tämä sovellutusmuoto soveltuu käytettäväksi etenkin tehtailla, joilla likaislauhteet käsitellään höyrystrippauksen avulla ja joilla on käytettävissä sopivan koostumuksen omaavaaa metanoli-höyry-seosta, jossa on noin 10-90 %, sopivimmin ainakin 30 % ja erityisen edullisesti noin 30 - noin 60 % metanolia.
20
Tehtailla, joilla on käytössä biologinen puhdistus (eli metanolia ei eroteta likaislauhteista), metanoli voidaan erottaa lauhteista erillisen erotusyksikön, kuten höyrytislaus-(höyrystrippaus-) tai tislausyksikön avulla.
25 Happipitoiset hiilivedyt tuodaan soodakattilaan sellaiseen kohtaan, jossa savukaasujen lämpötila on noin 500 - 900 °C. Tämä vyöhyke sijaitsee tyypillisesti kattilan vaippaput-kien ja tulistimen kohdalla. Viipymäaika on tavallisesti noin 0,05 - 5 s, edullisesti noin 0,1 - 1,5 s. Syötettäessä hiilivedyt lämpötilavyöhykkeeseen, jonka lämpötila on esim.
600 - 650 °C, viipymäajaksi voidaan valita esim. noin 0,5 - 1 sekuntia.
30
Keksinnön mukaan syötetään sopivimmin enemmän metanolia kuin mitä savukaasuissa on typpioksideja. Niinpä moolisuhde syötön metanolin ja savukaasujen typpioksidien 5 98842 välillä pidetään arvossa, joka on suurempi kuin 1, edullisesti noin 1,2-5. Suuret moolisuhteet edistävät typpioksidin hapettumista, mutta lisäävät samalla hiilimonoksidin muodostumista.
5 Soodakattilan savukaasupesurissa käytetään pesuliuoksia, joiden sisältämät yhdisteet reagoivat rikkidioksidin kanssa muodostaen sulfiitti- ja mahdollisesti bisulfiittiyhdisteitä. Näitä yhdisteitä kutsutaan tässä hakemuksessa yhteisesti "sulfiittiyhdisteiksi". Pesuliuok-set, jotka tavallisesti ovat vesipohjaisia, voivat sisältää ammoniumyhdisteitä, kuten ammoniumsulfidia, ammoniumhydroksidia tai ammoniumkarbonaattia, tai ne voivat 10 sisältää alkalimetalliyhdisteitä, kuten natriumsulfidia, natriumhydroksidia ja/tai nat riumkarbonaattia. Pesuliuokset voivat myös sisältää edellä mainittujen yhdisteiden seoksia. Puhtaiden kemikaalien lisäksi voidaan myös käyttää esim. valkolipeää. Koska sellunkeittoprosesseissa käytetään lähinnä natrium- ja jossain määrin ammoniumpohjai-sia keittoliemiä on näitä kationeja sisältävien pesunesteiden käyttö erityisen edullinen 15 esillä olevan keksinnön kannalta.
S02:n absorption tuloksena natriumpohjaiseen pesuliuokseen muodostuu natriumsulfiittia (Na2S03) esim. kaavan III mukaisesti.
20 2 NaOH + S02 - Na2S03 + H20 (III)
Liuokseen muodostuu myös natriumbisulfiittia (NaHS03). Ammoniumpohjaisissa liuoksissa muodostuu vastaavasti ammoniumsulfiittia ja -bisulfiittia. N02:n on todettu absorboituvan tehokkaasti ko. yhdisteiden vesiliuoksiin.
25
On selvää, että yllä mainitut pesuliuokset voidaan osittain korvata liuoksilla, jotka jo sellaisenaan sisältävä sulfiittiyhdisteitä (esim. ammonium- tai alkalimetallisulfiittiliuok-set).
30 Pesurista saadaan käytetty pesuliuos, joka sisältää mm. sulfiitti-, bisulfiitti-, nitriitti-ja nitraatti-ioneja. Se voidaan johtaa jatkokäsittelyyn rikki- ja typpipitoisten yhdisteiden erottamiseksi ja talteenottamiseksi.
6 98842
Keksinnön edullisen sovellutusmuodon mukaan näitä yhdisteitä ei kuitenkaan eroteta, vaan käytetyn pesuliuoksen jatkokäsittelyssä liuos palautetaan selluprosessiin. Niinpä liuos voidaan johtaa haihduttamolle tai se voidaan johtaa soodakattilasta tulevan sulan liuotussäiliöön. Viimeksi mainitussa tapauksessa pesuliuoksessa olevat N02'ja N03‘-5 ionit joutuvat suoraan sellunkeittoprosessiin keittokemikaalin mukana. Jos käytetty pesuliuos puolestaan johdetaan haihduttamolle, typpiyhdisteet jäävät kiintoaineeseen, joka poltetaan soodakattilassa. Vaikka yhdisteiden käyttäytymistä soodakattilan poltto-olosuhteissa ei vielä tarkkaan tunneta, näyttää ilmeiseltä, että ainakin osa yhdisteistä joutuu sulaan ja sitä kautta takaisin prosessiin. Yhdisteet joutuvat myös osittain kaasu-10 faasiin, jolloin ne soodakattilan pelkistävissä olosuhteissa pelkistyvät typeksi.
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä sulfaattiselluteollisuudessa voidaan käyttää prosessissa muodostuvaa metanolia NO:n hapetukseen. Perinteisesti on katsottu, että metanoli ja rikkiyhdisteet muodostavat tehtaan pahimman hajulähteen ja 15 tähän asti runsasmetanolinen (40 - 50 %) höyry on viety suoraan poltettavaksi. Esillä oleva keksintö saa sensijaan aikaan aivan uuden menetelmän näiden likaisten lauhteiden sisältämien happipitoisten yhdisteiden määrän vähentämiseksi ja vaarattomaksi tekemiseksi, jonka menetelmän avulla samalla voidaan vähentää soodakattilan typpioksidipääs-töjä. Kuten yllä esitetystä käy ilmi tämä menetelmä käsittää sen, että höyrystrippaukses-20 ta saatavan vesihöyryn ja happipitoisten yhdisteiden seos syötetään soodakattilaan, jossa happipitoisten yhdisteiden annetaan reagoida kaasufaasissa typpioksidin kanssa typpidioksidin muodostamiseksi. Soodakattilan typpidioksidipitoiset savukaasut pestään savukaasujenpesurissa pesuliuoksella, joka sisältää ainakin jonkin verran sulfiitti-ioneja, pesuliuosta kierrätetään pesurissa ja käytetty pesuliuos johdetaan haihduttamolle tai 25 kattilasta tulevan sulan liuotussäiliöön.
Keksinnön mukaisesti voidaan siten samanaikaisesti vähentää metanolin aiheuttamia hajuhaittoja ja olennaisesti vähentää soodakattilan typpioksidipäästöjä. Koska käytetty pesuliuos kierrätetään prosessiin, pesurissa ei tällöin muodostu jätevesiä, jotka NOx-ab-30 sorption tuloksena sisältäisivät jäteveden käsittelyä vaativia nitriitti- ja nitraatti-ioneja.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten ja
II
7 98842 muutaman sovellutusesimerkin avulla.
Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän prosessikaavio.
Kuviossa 2 on esitetty esimerkissä 1 käytetyn koelaitteiston kaaviokuvio.
5 Kuviossa 3 on esitetty pesuliuokseen absorboituneen NOx:in osuus N02/NO-suhteen funktiona.
Kuviossa 4 on esitetty pesuliuoksen analyysitulokset kokeessa, jossa kaikki NO„ oli N02:a.
10 Keksinnön mukainen laitteisto käsittää soodakattilan 1, sähkösuodattimen 2 ja pesurin 3.
Kuviossa on soodakattilan eri vyöhykkeet varustettu viitenumeroilla, jolloin numero 4 tarkoittaa soodakattilan tulipesää, numero 5 verhoputkia, numero 6 tulistinta, numero 7 kattilaputkia ja numero 8 veden esilämmitintä. Soodakattilan lämpötila vaihtelee vyöhykkeen mukaan, jolloin se tulipesän 4 kohdalla on yli 1000 °C (tavallisesti noin 1200 -15 1400 °C), verhoputkien 5 ja tulistimen 6 kohdalla noin 500 - 900 °C ja kattilaputkien 7 ja veden esilämmittimen 8 kohdalla noin 250 - 400 °C. Soodakattilassa 1 on edelleen selluprosessista saatavan metanoli-seoksen tuloputki 9 ja metanoli syöttösuuttimet 10 sekä poistettavien savukaasujen poistoputki 11, johon sähkösuodatin 2 on kytketty. Sähkösuodatin on yhteydessä savukaasujen pesuriin 3, jossa on ensimmäinen vyöhyke 20 12, joka on varsinainen pesuvyöhyke, ja toinen vyöhyke 13, jossa lämmön talteenotto tapahtuu. Pesuri on varustettu savupiipulla 14.
Keksinnön mukaista menetelmää sovelletaan esim. tavanomaiseen sulfaattisellun valmistusprosessiin. Niinpä soodakattilaan 1 johdetaan mustalipeä, joka koostuu käytetystä 25 keittolipeästä, joka on erotettu ja otettu talteen mahdollisimman väkevänä. Talteenotettu mustalipeä on vielä tarvittaessa haihduttamalla väkevöity ennen kuin se johdetaan poltettavaksi soodakattilassa 1 keittokemikaalien ja mustalipeän sisältämän energian tal-teenottamiseksi. Soodakattilasta 1 tulevasta suolasulasta regeneroidaan uutta valkoli-peää.
30
Likaislauhteiden höyrytislauksesta saadaan metanolia ja mahdollisesti muita happipitoi-sia hiilivetyjä sisältävä lauhde, joka syötetään soodakattilaan 1 metanolin tuloputken 9 98842 8 kautta. Kuten kuviossa 1 on esitetty, metanoli/vesihöyry-seos johdetaan soodakattilan yläosaan sellaiseen kohtaan (vyöhyke 5-6), jossa savukaasujen lämpötila on noin 500 -900 °C. Syöttöön käytetään paineen alaisina toimivia syöttösuuttimia 10. Tarvittaessa voidaan syöttösuutinten kautta soodakattilaan vielä johtaa lisää kantoainetta esim. höy-5 ryä.
Metanoli/vesihöyry-seos ruiskutetaan savukaasuihin joko nestesuihkun muodossa tai höyrynä, jolloin kaasuissa oleva typpimonoksidi reagoi metanolin kanssa muodostaen typpidioksidia.
10
Savukaasuja jäähdytetään soodakattilan lämmöntalteenottovyöhykkeissä 5-8 ennen niiden johtamista sähkösuodattimen 2 kautta pesuriin 3. Sähkösuodattimella erotetaan lentotuhka ja savukaasujen muut kiinteät epäpuhtaudet. Pesurin pesuvyöhykkeessä 12 pestään savukaasuja alkalisella pesuliuoksella, joka syötetään pesuriin 3 syöttösuutinten 15 12’ kautta. Alkalisena pesuliuoksena käytetään esim. natriumhydroksidia tai valko- lipeää. Pesuvyöhykkeessä typpidioksidi ja rikkidioksidi sitoutuvat kierrätettävään pesu-liuokseen muodostaen siihen nitriitti-, nitraatti-, sulfiitti- ja bisulfiittiyhdisteistä.
Pesurista saatava käytetty pesuliuos johdetaan joko soodakattilan liuotussäiliöön tai haihduttamolle. Reagoimattomat savukaasut poistetaan pesurista savupiipun 14 kautta.
20
Kuviossa 2 on esitetty esimerkin 1 mukaisen koelaitteiston yksinkertaistettu kaavio.
Siinä on kaasunpesupullo 15, joka on varustettu termostaatilla ja magneettisekoittimella (ei-esitetty). Laitteessa on näytteenottoyhde 16, joka on yhdistetty letkupumppuun 17. Viitenumero 18 kuvaa astiaa, johon nestemäinen näyte pesuliuoksesta pumpataan.
25 Kaasunpesupulloon 15 on edelleen sovitettu kaasun syöttöputki 19, jonka pää on viety niin syvälle, että se jää pulloon syötetyn nesteen pinnan alle. Syöttöputkeen 19 voidaan kolmitieventtiilin 20 avulla syöttää kaasuja, tai kaasunpesupullo voidaan ohittaa. Viitenumerot 21-25 tarkoittava kaasun virtausta säätäviä venttiileitä. Kolmitieventtiilin kautta voidaan NOx-analysaattoriin 26 ja vastaavasti S02-analysaattoriin 27 johtaa 30 kaasunäytteitä sekä suoraan kaasulähteistä että kaasunpesupullosta 15. Analysaattorit 26, 27 on kytketty tiedonkeruuyksikköön 28. Laimennusilma tarvitaan S02-analysaattorille menevän näytteen laimentamiseen näytteenottosondissa.
li 9 98842
Seuraavat esimerkit kuvaavat keksintöä tarkemmin:
Esimerkki 1 5 Kuvion 2 mukaiseen kaasunpesupulloon valmistettiin 1 1 tutkittavaa liuosta. Pesuliuok- sesta analysoitiin pH ja N02 - ja N03 - ionipitoisuudet ionikromatografisesti.
Kokeissa tutkittiin N02/N0 -moolisuhteen vaikutusta NOx-erotusasteeseen ja pesuliuok-sen N03 - ja N02 -ionipitoisuuden muutosta NOx-absorption seurauksena.
10
Pesuliuos valmistettiin liuottamalla 6,30 g Na2S03:a ja 4,75 g Na2S2Os:a litraan tislattua vettä, jolloin liuoksen pH oli n. 6,5. Pesuliuokseen johdettiin kaasuseosta, jonka NOx-pitoisuus oli 250 ppm, S02-pitoisuus n. 700 ppm ja 02-pitoisuus n. 5 til-%. N02:n ja NO:n suhdetta muutettiin siten, että N02:n osuus NOx:ien kokonaispitoisuudesta oli 50, 15 70 ja 100 %. Kuviossa 3 on esitetty tutkittuun liuokseen absorboituneen NOx:in osuus N02/NO- suhteen funktiona. Kuviossa 4 on esitetty pesuliuoksen analyysitulokset kokeessa, jossa kaikki NOx oli N02:a. Kuvioista 3 ja 4 nähdään NOx erotusasteen olevan suoraan verrannollinen N02:n osuuteen ja absorboituneen N02:n muodostavan pesuliuokseen lähinnä N02'-ioneja, mutta myös jonkin verran N03'-ioneja.
20
Esimerkki 2 Tämä esimerkki kuvaa kuviossa 1 esitetyn prosessin käytännön toteutusta.
25 Soodakattilan tuottama savukaasumäärä on 56 m3n/s. Savukaasujen koostumus on 13 900 mg/m3n (kuiva), 350 mg/m3n S03, 3,6 til-% 02, 62,4 til-% N2, 11,2 til-% C02, 22,5 til-% H20 ja 135 mg/m3n NO.
Soodakattilaan injektoidaan metanolia CH3OH/NO-moolisuhteella 1,5, jolloin 100 % 30 metanolia tarvitaan n. 45 kg/h. Metanoli höyrystetään ja injektoidaan kattilaan sopivan kantoaineen avulla kohtaan, jossa savukaasujen lämpötila on 500 - 900 °C.
10 98842
Metanoli-injektion seurauksena n. 70 % savukaasujen NO:sta hapettuu NO^ksi. Savukaasut johdetaan hiukkasten erotuksen kautta savukaasupesurille, jossa ne pestään ensimmäisessä vaiheessa alkaalisella S032- ja HS03'-liuoksella, jolloin se osa NOx:sta, joka on hapetettu N02:ksi absorboituu pesuliuokseen.
5
Pesuliuosta kierrätetään pesurissa. Käytetty pesuliuos johdetaan haihduttamolle tai kattilasta tulevan sulan liuotussäiliöön, eli pesurissa ei muodostu jätevesiä, jotka NOx-absorption tuloksena sisältäisivät jäteveden käsittelyä vaativia N02- ja N03 -ioneja.

Claims (11)

11 98842
1. Menetelmä soodakattilan (1) savukaasujen puhdistamiseksi, jonka menetelmän 5 mukaan - savukaasut saatetaan kosketukseen pesuliuoksen kanssa savukaasunpesurissa (3) savukaasujen sisältämien rikki- ja typpioksidien absorboimiseksi ja - haluttaessa saatetaan absorboituneita rikki- ja typpiyhdisteitä sisältävä pe^'diuos jatkokäsittelyyn näiden yhdisteiden talteenottamiseksi, 10 tunnettu siitä, että - soodakattilaan (1) syötetään sellunvalmistuksen lauhteiden höyrytislauksesta saatavaa happea sisältävää hiilivetyä savukaasujen sisältämän typpimonoksidin ainakin osittaiseksi hapettamiseksi typpidioksidiksi ja - savukaasunpesurissa (3) käytetään sellaista pesuliuosta, johon rikkioksidin 15 absorption vaikutuksesta muodostuu sulfiitti-yhdisteitä, jotka kykenevät reagoi maan typpidioksidin kanssa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea sisältävänä hiilivetynä käytetään metanolia, joka syötetään sellaisen vesihöyry/metanoli- 20 seoksen muodossa soodakattilaan (1), jonka metanolipitoisuus on ainakin noin 10 %, sopivimmin noin 30 - 60 %.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesihöyry/metanoli-seos syötetään soodakattilaan (1) höyryfaasissa. 25
4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesihöyry/-metanoli-seos syötetään soodakattilaan (1) nestefaasissa.
5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesi- 30 höyry/metanoli-seos syötetään soodakattilaan (1) 500 - 900 °C:n lämpötilassa.
6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 12 98842 metanolin moolisuhde typpioksideihin on suurempi kuin 1, edullisesti noin 1,2...5.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesuliuokse-na käytetään valkolipeää tai vesiliuosta, joka sisältää ammoniumpohjaisia yhdisteitä, 5 kuten ammoniumsulfidia, ammoniumhydroksidia ja/tai ammoniumkarbonaattia, ja/tai alkalimetallipohjaisia yhdisteitä, kuten natriumsulfidia, natriumhydroksidia ja/tai natriumkarbonaattia.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 10 pesurista (3) saatava käytetty pesu!iuos johdetaan haihduttamolle.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pesurista (3) saatava käytetty pesuliuos johdetaan soodakattilasta (1) tulevan sulan liuotussäiliöön. 15
10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happea sisältävinä hiilivetyinä käytetään metanolin lisäksi lauhteiden höyrytislauksesta saatavaa etanolia ja asetonia
11. Menetelmä selluprosessin likaisten lauhteiden sisältämien happipitoisten yhdisteiden määrän vähentämiseksi, jonka menetelmän mukaan - lauhteet höyrytislataan happipitoisten yhdisteiden erottamiseksi, tunnettu siitä, että - höyrystrippauksesta saatava vesihöyryn ja happipitoisten yhdisteiden seos syö- 25 tetään soodakattilaan (1), jossa happipitoisten yhdisteiden annetaan reagoida kaasufaasissa typpioksidin kanssa typpidioksidin muodostamiseksi, - soodakattilan (1) typpidioksidipitoiset savukaasut pestään savukaasujenpesurissa (3) pesuliuoksella, joka sisältää ainakin jonkin verran sulfiitti-ioneja, - pesuliuosta kierrätetään pesurissa (3) ja 30. käytetty pesuliuos johdetaan haihduttamolle tai kali liasta tulevan sulan liuotos- säiliöön. 13 98842
FI931055A 1993-03-10 1993-03-10 Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi FI98842C (fi)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI931055A FI98842C (fi) 1993-03-10 1993-03-10 Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi
PCT/FI1994/000084 WO1994020676A1 (en) 1993-03-10 1994-03-09 Process for purifying the combustion gases of a recovery boiler
AU62088/94A AU6208894A (en) 1993-03-10 1994-03-09 Process for purifying the combustion gases of a recovery boiler

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI931055A FI98842C (fi) 1993-03-10 1993-03-10 Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi
FI931055 1993-03-10

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI931055A0 FI931055A0 (fi) 1993-03-10
FI931055A FI931055A (fi) 1994-09-11
FI98842B FI98842B (fi) 1997-05-15
FI98842C true FI98842C (fi) 1997-08-25

Family

ID=8537526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI931055A FI98842C (fi) 1993-03-10 1993-03-10 Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU6208894A (fi)
FI (1) FI98842C (fi)
WO (1) WO1994020676A1 (fi)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI105215B (fi) * 1997-09-05 2000-06-30 Ahlstrom Machinery Oy Menetelmä sellutehtaan hajukaasujen käsittelemiseksi
FI118898B (fi) 1998-03-19 2008-04-30 Metso Power Oy Menetelmä NOx-yhdisteiden vähentämiseksi soodakattilan savukaasuista
NL1009612C1 (nl) * 1998-07-10 2000-01-11 Biostar Bv Werkwijze voor het reinigen van een afgas.
CN103159187B (zh) * 2013-03-27 2014-08-13 山东三维石化工程股份有限公司 硫磺回收及尾气处理装置停工清洁生产工艺
SE544473C2 (en) * 2020-05-27 2022-06-14 Valmet Oy A method and arrangement for managing and controlling nitrogen emission from a cyclic liquor flow system in a pulp mill

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5291776A (en) * 1976-01-30 1977-08-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Treatment of nitrogen oxides in exhaust gas
JPS52126672A (en) * 1976-04-16 1977-10-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Cleaning of burned and exhausted gas

Also Published As

Publication number Publication date
FI931055A0 (fi) 1993-03-10
WO1994020676A1 (en) 1994-09-15
FI98842B (fi) 1997-05-15
AU6208894A (en) 1994-09-26
FI931055A (fi) 1994-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PH12018000126A1 (en) Method for controlling aerosol production during absorption in ammonia desulfurization
RU2126863C1 (ru) Способ отделения серных соединений (варианты)
FI105215B (fi) Menetelmä sellutehtaan hajukaasujen käsittelemiseksi
CA2155921C (en) Process for removing nitrogen oxides from the flue gases of a pulp mill
US9080286B2 (en) Method in the treatment of odorous gases of a chemical pulp mill
US4107271A (en) Wet-treatment of exhaust gases
US6579506B2 (en) Treatment of gas streams containing reduced sulfur compounds
IT8922189A1 (it) Rimozione di acido solfidrico da correnti di fluidi con produzione minima di sostanze solide
RU2119375C1 (ru) Способ селективного отделения сероводорода и аппарат для его осуществления
US3932584A (en) Method for purifying hydrogen sulfide-containing gas
FI98842C (fi) Menetelmä soodakattilan savukaasujen puhdistamiseksi
US4442083A (en) Method of desulfurizing waste gases containing sulfur dioxide
CN109803747B (zh) 用于清洁粘胶生产废气的方法和用于该方法的催化剂
PL69777B1 (fi)
US4167578A (en) Method for removing sulfur and nitrogen compounds from a gas mixture
US6517793B1 (en) Method of reducing Nox compounds in flue gases of recovery boiler
US4255402A (en) Sulphur dioxide gas scrubbing process
Tu et al. Chemistry of a flue gas combined NOX and SO2 scrubber employing ferrous cysteine additives
EP1424435B1 (en) Method of reducing nitrogen oxide emissions in a chemical pulp mill
US4014983A (en) Removal of hydrogen sulfide from gases
JPH08505561A (ja) 煙道ガス流を浄化する方法
SU825748A1 (ru) Способ регенерации химикатов сульфатного производства целлюлозы
WO2021242162A1 (en) A method and arrangement for managing and controlling nitrogen emission from a cyclic liquor flow system in a pulp mill
EA041439B1 (ru) Очистка кислого газа
FI84434B (fi) Foerfarande och anlaeggning foer tillvaratagande av svavel- och/eller kvaeveoxider ur gaser som innehaoller dessa.

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Owner name: IMATRAN VOIMA OY

BB Publication of examined application
MA Patent expired