NO802556L - Fremgangsmaate til gjenvinning av verdifulle kjemikalier - Google Patents
Fremgangsmaate til gjenvinning av verdifulle kjemikalierInfo
- Publication number
- NO802556L NO802556L NO802556A NO802556A NO802556L NO 802556 L NO802556 L NO 802556L NO 802556 A NO802556 A NO 802556A NO 802556 A NO802556 A NO 802556A NO 802556 L NO802556 L NO 802556L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- absorption
- ammonia
- liquid
- exhaust gas
- gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 35
- 239000000126 substance Substances 0.000 title claims description 18
- 238000004064 recycling Methods 0.000 title description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 61
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 56
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 54
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 44
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims description 13
- 230000029087 digestion Effects 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims 1
- SPEMQUPJTGQFIM-UHFFFAOYSA-N triazanium;hydrogen sulfite;sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].OS([O-])=O.[O-]S([O-])=O SPEMQUPJTGQFIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N Diammonium sulfite Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S([O-])=O PQUCIEFHOVEZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 5
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray 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
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L sulfite Chemical compound [O-]S([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 239000010803 wood ash Substances 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- ZETCGWYACBNPIH-UHFFFAOYSA-N azane;sulfurous acid Chemical compound N.OS(O)=O ZETCGWYACBNPIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004182 chemical digestion Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000029219 regulation of pH Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase 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)
- Cookers (AREA)
- Paper (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte
til gjenvinning av verdifulle kjemikalier..: fra den restvæske som dannes og inneholder slike kjemikalier i en ammoniakkbasert oppslutningsprosess for celluloseholdig materiale, der det anvendes kokevæske.
Et ammoniakkbasisk oppslutningssystem gir på samme måte som forskjellige andre kjemiske oppslutningssysterner, en restvæske som ikke bare har en betydelig varmeverdi, men også inneholder verdifulle kjemikalier i slike mengder at det rett-ferdiggjør kjemisk gjenvinning. En meget anvendt fremgangsmåte til kjemisk gjenvinning som benyttes ved mange typer oppslutningsprosesser går ut på konsentrering av restvæsken som så brennes, og hvoretter de kjemikalier som gjenvinnes behandles videre for å danne oppløsninger som kan utnyttes i oppslutningsprosessen. Ved anvendelse av denne teknikk ved ammoniakkbasiske oppslutningsprosesser må man være forberedt på å ta hånd om den mengde svoveldioksyd som finnes i avtrekksgassene.
Fjernelse av svoveldioksyd ved absorpsjon er kjent
og benyttet i mange år. Vandige oppløsninger av NaOH, Ca(OH)2, Ca CO3og andre forbindelser er blitt benyttet med forskjellige grader av hell, omkostninger og vedlikeholdsproblemer. På grunn av strenge tiltak mot luftforurensning er kravet om et billig, effektivt og pålitelig system igjen kommet til heder og verdig-het .
En praktisk måte å behandle problemet på er å absorbere SC>2ved å anvende et absorberende middel inneholdende ammoniakk slik at den resulterende vandige oppløsning kan benyttes om igjen i oppslutningsprosessen. Det har imidlertid vist seg at denne type systemer frembringer en røk av ammoniumsulfitt som inneholder mikroskopiske partikler og kan føre til alvorlige forurensninger og mulige siktbarhetsproblemer når de slippes ut i atmosfæren. Det er derfor en hensikt med foreliggende oppfinnelse å absorbere svoveldioksyd fra en gasstrøm, der det anvendes absorpsjonsmedier inneholdende ammoniakk-holdige forbindelser uten at det oppstår røk. En annen hensikt med oppfinnelsen er å komme frem til en fremgangsmåte der kjemikalier kan fjernes fra restvæsker for å danne produktsyren som anvendes i kokeprosessen.
Foreliggende oppfinnelse angår således absorpsjon
av SO'2 fra strømmen av avtrekksgass ved anvendelse av et absorberende medium, inneholdende ammoniakkforbindelser som holdes slik at det ikke blir noen dannelse av ammoniumsulfitt-røk (NH^^SO-j under absorpsjonen. Mer bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte til kjemisk gjenvinning i et ammoniakk-basis^pppslutningssystem der restvæsken konsentreres og brennes for å danne en avtrekksgass inneholdende SO,, som etter av-kjøling innføres i et absorpsjonssystem, der SO2absorberes under anvendelse av et vandig absorpsjonsmedium med bestemte pH-verdier, slik at det ikke dannes fast ammoniumsulfitt i gassfasen. Den resulterende væskefase kan så benyttes om igjen i kokeprosessen.
Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk, og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning til tegningene der: Fig. 1 er et diagram som viser den del av en typisk ammoniakkbasisk oppslutningsprosess som har med forbrenningen av og gjenvinning av kjemikalier fra restvæsken og
fig. 2 viser en foretrukken oppstilling av komponenter i det absorpsjonssystem som skal anvendes i henhold til oppfinnelsen.
Oppfinnelsen kan utnyttes både i en sur og en nøytral sulfittbasert oppslutningsprosess av celluloseholdige materialer, men som det vil fremgå, kan den også benyttes ved mange andre typer prosesser der svoveldioksyd SO2kan fjernes eller gjenvinnes fra en gasstrøm ved en absorpsjonsprosess. Faktorer som her kommer i betraktning ved anvendelse av prosessen er mulighetene for å kunne skaffe og omkostningene ved ammoniakk-forbindelsene, såvel som anvendelsen eller markedet for den syre som produseres.
På fig. 1 blir trematerialet som er preparert for opp-slutning, innført i kokeren 10, der materialet vil komme i intim kontakt med kokevæsken under slike temperaturrog trykk-1 betingelser at man får delignifisering av fibrene. Kokevæsken som i alminnelighet kalles "syren" ér av den ammoniakkbaserte type og vil ha følgende tilnærmede sammensetning på grunnlag
av vekt: 6-8 g NH4HS03pr. 100 g oppløsning og 1-2 g H2S03
pr. 100 g oppløsning. Etter kokingen blir kokerens: 10 inn-
hold overført til en blåsetank 12, der gasser som oppstår under kokingen luftes ut. Materialet som blir tilbake i blåse-tanken er den brukte kokevæske (eller restvæske), tremasse og andre organiske rester av trematerialet. Denne blanding av væske og faste materialer føres videre for adskillelse til vaskeren og siler 14, der brukt kokevæske siles fra massen. Massen vaskes med vann for å fjerne mulige gjenværende koke-kjemikalier fra massen. Massen går videre for ytterligere be-handling til fremstilling av papir og/eller forskjellige andre produkter.
Restvæsken vil omfatte en fortynnet oppløsning av
de verdifulle kjemikalier. Organiske stoffer som er opptatt under kokingen vil også befinne seg i væsken. Den.totale konsentrasjon av faste stoffer i blandingen kan være på 10-16 vekt-%. Da restvæsken som i de fleste teknikker som anvendes i oppslutningsprosessen for kjemisk gjenvinning blir brent, kan økono-mien i brenningen forbedres ved å fjerne en del av vannet fra restvæsken. En vanlig måte å utføre dette konsentrasjonstrinn på kan anvendes i denne prosess og er en fordampning som utføres i flertrinns evaporatorer 16. I alminnelighet utgjøres denne seksjon av fem eller seks evaporatorer i serie. En del av vannet blir her drevet av og restvæsken kan nu f.eks. ha en konsentrasjon på omtrent 50 vekts-% faste stoffer. I andre typer opp-slutningssystemer kan ytterligere konsentrasjon av restvæsken være ønskelig for forbrenningen, men i den foreliggende prosess er en slik ytterligere konsentrasjon ikkeønskelig fordi væsker som er konsentrert til mer enn 50% faste stoffer har høye visko-siteter og kan bli utsatt for ikke reverserbar geldannelse.
Den konsentrerte væske blir så innført i gjenvinningsovnen 18. Den foretrukne innføringsmåte er i form av en dusj av fint atomiserte små dråper. I en slik tilstand vil de små dråper hurtig absorbere varmen som utvikles i ovnen og full-stendiggjøre fordampningen av vannet fra væskedråpene. Samtidig med fordampningen har man forbrenning av det organiske materiale og en nedbrytning av ammoniakk NH^til nitrogen og danndamp. Det er i gjenvinningsovnen 18 at svoveldioksyd S02frembringes på grunn av de svovelholdige bestanddeler. Moderne gjenvinningsovner vil være utstyrt med anordninger for varme-gjenvinning som kan benyttes til frembringelse av damp. Avtrekksgassene som kommer fra gjenvinningsovnen 18 kan ha en temperatur på 175-260°C. Forbrenningen av restvæsken vil resul-tere i et svoveldioksyd, altså S02på omtrent 1-2 volum-% under forutsetning av at det ikke benyttes noe hjelpebrensel ved forbrenningen. Det skal nevnes at 2% ikke skal betraktes som den øvre grense for foreliggende oppfinnelse. S02-konsentrasjoner ut over 2% kan også med hell behandles. Likeledes kan man med godt resultat behandle lavere konsentrasjoner av S02. Avtrekksgassene kan føre med seg partikler av ikke brenn-bare stoffer som kan fjernes av en støvsamleanordning 20. En syklon er den foretrukne type for en samler som kan anvendes for å skille ut de faste partikler fra avtrekksgassene. Fjernelse av de faste partikler som kan være i form av treaske, er ønskelig fordi tilstedeværelse av treaske ikke er ønskelig i kokevæske som til slutt vil bli dannet i den kjemiske gjen-vinningsprosess.
I den typiske ammoniakkbaserte oppslutningsprosess blir avtrekksgassene kjølt etterat.'de faste partikler er fjernet. En foretrukken kjølemåte er direkte kjøling, og dette utføres
i kjølesystemet 22, der vann sprøytes direkte inn i strømmen av avtrekksgass. Vannet resirkuleres og derfor bygges det opp en S02~konsentrasjon i dette. Gassen kommer ut av kjølesystemet
med en temperatur på omtrent 75°C. Separat kjøling av avtrekksgassen er ønskelig fordi dette vil fjerne meget av S03. SO^ er uønsket fordi den har tilbøyelighet til å danne sulfater i den endelige væske og disse har ingen verdi og forbruker ammoniakk. Gasskjølesystemet 22 vil i alminnelighet være mettet med vann-damp og kan i visse tilfelle kjøles ytterligere under den idia-batiske metningstemperatur som kan ligge i området 70-75°C. Avtrekksgassene!. kommer nå inn i absorpsjonssystemet 24, der i henhold til oppfinnelsen, S02vil bli absorbert fra avtrekksgassen uten dannelse av ammoniumsulfittrøk (NH^^SO^. Absorpsjonssystemet 24 vil omfatte et antall kontakttrinn der SO,,-
førende avtrekksgass vil bli brakt i intim kontakt med flytende absorpsjonsmedier for masseoverføring av S02fra gassfasen til væsken. Den utstrømmende væskefase vil inneholde reaksjonsprodukter av S02og ammoniakkførende absorpsjonsmedier. Denne strøm blir i alminnelighet betegnet som "syren". Den foretrukne utførelse for absorpsjonssystemet er vist på
fig. 2, og den vil bli beskrevet mer i detalj i det følgende. Syrestrømmen som trekkes fra bunnen 38 (se fig. 2) i separatoren 33 inneholder 3-6 g NH4HS03pr. 100 g oppløsning og 0,5-
1 g (NH4)2S03 pr. 100 g oppløsning og kan behandles slik at man får den kokevæske som anvendes i kokeren 10. Syren pumpes til et forsterkningssystem 30 som skal beskrives nærmere.Gassene som kommer fra absorpsjonssystemet 24 strømmer inn i en kolonne og blir luftet til atmosfæren. Til forsterkningssystemet 30 kommer det også en avtrekksgass som frembringes av en svovel-brenner 26. Svovelbrenneren 26 kan være av den roterende type, sprøytetypen eller den rørformede type og formålet er å brenne svovel av kommersiell kvalitet i fast eller flytende form, i nærvær av luft for derved å frembringe en gasstrøm inneholdende svoveldioksyd S02i henhold til reaksjonen:
Gasstemperaturen vil være høyere enn 700°C. Selv om denne gasstrøm teoretisk kunne inneholde 21 volum-% S02vil den i alminnelighet inneholde 15-17% selv om man ved noen systemer kan få opptil 19-20%. For å redusere dannelsen av trioksyd S03blir luft vanligvis tilført med et overskudd på 10% og for-trinnsvis i tørr tilstand.
Hurtig kjøling av gassen som kommer fra ovnen 26
er ønskelig for å unngå eller redusere dannelsen av S03. Et vanlig kjølesystem 28 kan anvendes for svovelbrenneren. Gassene som nu kommer inn i forsterkningssystemet 30 der absorberings-mediet trekkes fra bunnen 38 av separatoren 33, vil bli benyttet til å absorbere S02fra avtrekksgassene som kommer fra kjøle-systemet 28. Forsterkningssystemet kan ha ett eller to pakkede tårn i serie for motstrømskontakt mellom de S02~førende gasser og det absorberende medium. Absorpsjon av opptil 95% av S02kan
ventes allerede i det første tårn. Gasser som kommer fra forsterkningssystemet 30 (se fig. 1) kan resirkuleres og føres
sammen med de avtrekksgasser som forlater støvsamleren 20. Det forsterkede absorpsjonsmedium føres til en stenforet lagertank 32 hvorfra det kan trekkes et behov og sendes til en samler 34. Samleren 34 er dimensjonert for å kunne inneholde tilstrekke-lig til to eller tre kokere og holdes under trykk. Trykket varierer med prosentinnholdet av fri S02i væsken og med tempe-raturen. Utslupne gasser fra kokeren 10 føres inn i samleren som kan være foret med sten eller være en konstruksjon av rust-fritt stål. Væsken i samleren 34 er vel egnet som kokevæske i kokeren 10.
Fig. 2 viser den foretrukne oppstilling for et absorpsjonssystem som skal anvendes med foreliggende oppfinnelse. Som vist er et tretrinnssystem foretrukket, men oppfinnelsen kan utøves med to eller flere enn tre kontakttrinn. Selv om det her er vist venturiliknende absorpsjonsanordninger kan andre masse-overføringsanordninger, f.eks. pakkede tårn anvendes.
Avtrekksgassen blir ledet fra kjølesystemet 22 og kommer inn i det første trinn 25 i absorpsjonssystemet 24 der gassene akselereres i en venturiliknende anordning 27, og bringes i intim kontakt med absorpsjonsmediet som vil bli beskrevet mer i detalj i det følgende. Absorpsjonsmediet kan inn-føres ved hjelp av en enkel eller en rekke sprøytemunnstykker 27 som kan stå i venturianordningen eller på oppstrømsiden av denne. Sprøytemunnstykkene 29 atomiserer absorpsjonsmediet ved hjelp av mekanisk trykk, og det oppstår derfor en stor kontaktflate for masseoverføring. Andre teknikker til frembringelse av fine dråper kan anvendes ved utøvelse av oppfinnelsen. En slik teknikk består i innføring av absorpsjonsmediet i den venturiliknende anordning ved hjelp av en overstrømskant eller lavtrykksdusj mens man lar hastigheten for gassen frembringe en knusevirkning slik at det oppstår fine dråper, og man får den store kontaktflate for masseoverføring. Gassene kan så føres inn i decellerasjonssonen 31. Etter decellerasjonssonen 31 står det en separator 33 som har til oppgave å fjerne væske-dråper fra gasstrømmen. Denne separator 33 kan ha tangensielt innløp eller radielt innløp, og om det ønskes kan den ha inn-vendige ledeplater (ikke vist) eller avfuktingsputer (ikke vist). Gassene forlater separatoren 33 gjennom utløp 36 og blir ledet til det annet absorpsjonstrinn 48 som stort sett er identisk med det første absorpsjonstrinn 25, og dette gjelder også det tredje absorpsjonstrinn 70. Det brukte absorpsjonsmedium samles i bunnen 38 og tappes ut gjennom et rør 40 og en pumpe 42. En del av absorpsjonsmediet kan resirkuleres med tilsetning av etterfyllingsammoniakk.
Gassfasen blir så ledet til det neste absorpsjonstrinn 48 der den blir akselerert i en venturiliknende anordning 50, samtidig med at gassen er i kontakt med det absorberende medium fra munnstykkene 52 som stort sett er identiske med munnstykkene 29. Gassen fortsetter inn i decellerasjonssonen 54, til separatoren 56 og forlater denne gjennom utløpet 58. Den samme rekkefølge operasjoner gjentas i det tredje absorpsjonstrinn 70, der 72 er den venturiliknende anordning, 74 er munnstykkene, 76 decellerasjonssonen, 78 er separatoren og 80 er utløpet. I det annet og tredje absorpsjonstrinn blir væske som er samlet i separatorbunnene 60 og 82 tappet gjennom rør-ledninger 62 og 84 til pumper 64 og 86. Disse komponenter er stort sett identiske med de tilsvarende deler i det første absorpsjonstrinn.
Dannelsen av ammoniumsulfittrøk antas å foregå
etter de følgende to trinn:
Det har vist seg at ved å holde absorpsjonsmediet slik at ingen ammoniumhydroksyd eksisterer i oppløsningen i kontakt med avtrekksgassen vil ammoniumdamptrykket over opp-løsningene nærme seg null, hvorved man opphever det første trinn i den ovenstående totrinns mekanisme og hindrer dannelse av ammoniumsulfittrøk. Nærvær av ammoniumhydroksyd kan hindres under forutsetning av at man alltid har ammohiumbisulfitt til-stede og at etterfyllingsammoniakken reguleres, slik at pH-verdien av den inndusjede væske holdes forholdsvis konstant på en pH under 5,9 og at verdien ikke tillates å overskride 5,9. Dette kan gjøres ved at mengden av etterfyllingsammoniakk ikke tilsettes i sin helhet i ett punkt og ved at punktene der etterfyllingsammoniakk tilsettes er valgt med omhu.
Som tidligere nevnt hindres dannelsen av ammonium-sulf ittrøk ved pH-regulering, og den selektive tilsetning av etterfyllingsammoniakk ved bestemte punkter i systemet. For ytterligere å lette forståelsen av væskekretsen i henhold til oppfinnelsen er det nødvendig å forklare reguleringssystemet som kan benyttes for å muliggjøre kontinuerlig drift av systemet. For å kunne anvende en tretrinns absorpsjon som antydet på fig. 2, er det nødvendig å regulere pH-verdien i enhver strøm som inneholder ammoniakk og som vil bli brakt i kontakt med avtrekksgassene. Vanlige pH reguleringsanordninger som er betegnet med 4 4 og 46 på fig. 2, kan anvendes for dette formål. Regulatoren 66 som benyttes i tilknytning til det annet absorpsjonstrinn 48, er stilt inn slik at pH-verdien for den væske som kommer inn i den venturiliknende anordning 50 reguleres slik at den ikke vil være høyere enn 5,9. Regulatoren 44 som benyttes i tilknytning til absorpsjonstrinnet 25 er slik stilt at den maksimalt tillater pH-verdi for det absorberende medium som kommer inn i den venturiliknende anordning 27, er 5,9. Regulatoren 44 vil også virke som en overstyrende anordning slik det vil bli forklart mer i detalj i det følgende. Det brukte absorpsjonsmedium fra det annet absorpsjonstrinn 48 er blitt samlet, ved bunnen 50 og kan tappes ut gjennom røret 62, inn i pumpen 64. På samme måte kan det absorpsjonsmedium som anvendes i det tredje absorpsjonstrinn 70 samles i bunnen 82 av separatoren 78, og tappes av gjennom en rørledning 84 til pumpen 86.
Ved utøvelse av oppfinnelsen må ammoniakk tilsettes absorpsjonssystemet for å erstatte den ammoniakk som inneholdes i det som trekkes av til fremstilling av produktsyren. Etterfyllingsventilen 46 for ammoniakk er normalt åpen og kan være av en modulerende type som sørger for tilførsel alt etter sy- stemets økning eller reduksjon av behovet. Behovet i et slikt system kan være basert på frembringelse av en angitt mengde produktsyre med en bestemt konsentrasjon eller etterfyllingsammoniakken kan være basert på SG^innholdet i avtrekksgassene som kommer fra absorpsjonssystemet. Som vist på fig. 2 kan en SC>2 følsom anordning 88 anbringes i avtrekkssystemet for å gi kontinuerlig informasjon om SG^innholdet. En slik anordning kan være av den type som tar ut en prøve på gass eller anord-ningen kan være av den type som måler på stedet. Med signalanordninger som kan være pneumatiske, hydrauliske eller elektron-iske kan etterfyllingsventilen 46 for ammoniakk bli åpnet ytterligere eller lukket igjen for å regulere mengden av etterfyllingsammoniakk som føres inn i systemet. Om man her ikke har noen begrensninger kunne ammoniakk tilføres i slike mengder at pH-verdien ville gå over det som er ønskelig. For å oppheve denne mulighet blir regulatoren 44 stilt inn på den maksimalt tillatte pH-verdi og skulle denne pH-verdi bli nådd, kan regulatoren 44 overse signalet fra styringen 88 og lukke eller be-grense etterfyllingsventilen 46. Regulatoren 66 er stilt inn for å holde en liten pH-verdi som ikke overstiger 5,9 og kan be om etterfyllingsammoniakk ved hjelp av signal til ventilen 68. Som antydet på fig. 2 blir en del av absorpsjonsmediet som kommer inn i pumpene 86 og 64 resirkulert til de venturiliknende anordninger 72 og 50, og en del blir overført til ab-sorps jonstrinnet 48 og 25. Dette skaper en motstrømsvirkning og muliggjør også dannelse av et mer konsentrert produkt, samtidig med at man får en forbedret totalvirkningsgrad. Etterfyllingsvann kan tilsettes systemet gjennom en ventil 92. Strømningsmåleren 90 måler det som er trukket fra bunnen 38 'av separatoren 33 og som sendes ut for å danne produktsyren. Med passende signalanordninger kan etterfyllingsvann tilsettes via ventilen 92 etter behov.
For å bedre kunne forstå foreliggende oppfinnelse er det nødvendig å gjøre seg kjent med de kjemiske reaksjoner og'hvorledes bestanddelene vil oppføre seg under påvirkning av de forskjellige betingelser.
Ved en pH-verdi på 5,9 eller lavere vil de absorberende medier inneholde både monosulfitt og bisulfitt. Kontakt mellom S02og avtrekksgassene vil etterlate bisulfitt upå-virket, men vil reagere med monosulfitt for å danne ytterligere bisulfitt:
Ved en pH-verdi over 5,9 har ammoniakken et damp-trykk over væsken som går sammen med S02gass for å danne mono-sulfittrøk:
Man vil således se at ved regulering av pH-verdien er det mulig å utelukke ammoniakk fra dampfasen og dermed hindre dannelse av monosulfittrøk.
På sammen måte som i et stort antall absorpsjons-prosesser vil de ventede virkningsgrader variere i overensstemmelse med en rekke parametre. Når oppfinnelsen anvendes, vil man finne det best å holde et L/G minimums forhold på 5-6 kilo absorberende medium pr. kilo tørr gass i hvert av trinnene. Naturligvis vil metoden med å regulere pH-verdien for å hindre røkdannelse virke ved så godt som alle L/G forhold, men den maksimale utnyttelse av absorpsjonsevnene i systemet får man ved 5-6 og over dette. I den foretrukne utførelse av oppfinnelsen er venturiskrubbere benyttet som absorpsjonstrinnene. Ved de L/G forhold som er angitt anbefales det at gasshastig-heten i hvert av trinnene er i en størrelsesorden på minst 20-25 m/sek. Naturligvis kan andre hastigheter benyttes ved ut-øvelse av oppfinnelsen. Bruk av de venturiliknende anordninger på denne måte vil føre til trykkfall på omtrent 2-3" vann- søyle. Når andre typer masseoverføringsutstyr anvendes, kan vanlige strømningsmengder og hastigheter benyttes.
Ved utøvelse av oppfinnelsen i overensstemmelse med det som her er sagt får man en SG^avgivning i det annet ab-sorps jonstrinn og omtrent 250 ppm på en tørr gassbasis. Alt etter forbudene mot forurensning kan denne gass luftes til atmosfæren. Hvis strenge bestemmelser er i kraft, kan et tredje og eventuelt et fjerde trinn føyes til og arbeide i overensstemmelse med det som her er forklart. Fagfolk på dette område vil forstå at foreliggende oppfinnelse teoretisk sett kan utøves i praksis ved bare å benytte ett absorpsjonstrinn. I dette tilfellet ventes det at resultatet vil være lavere virkningsgrader slik at denne driftsform av disse årsaker ikke er ønskelige.
Claims (5)
1. Fremgangsmåte til gjenvinning av verdifulle kjemikalier fra den restvæske som dannes og inneholder slike kjemikalier i en ammoniakkbasert oppslutningsprosess for celluloseholdig materiale der det anvendes kokevæske, karakterisert ved (a) forbrenning av restvæske for å danne en avtrekksgass inneholdende svoveldioksyd,
(b) kjøling av avtrekksgassen,
(c) ledning av den kjølte avtrekksgass gjennom minst en absorpsjonssone mens
(d) den kjølte avtrekksgass bringes i kontakt med en vandig oppløsning av ammoniummonosulfitt-bisulfitt med en pH-verdi som ikke overstiger 5,9 og
(e) adskillelse av den kjølte avtrekksgass fra den vandige oppløsning.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at avtrekksgassen akselereres i absorp-sjonssonen.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at avtrekksgassen kjøles til innenfor 30° fra dens adiabatiske metningstemperatur.
4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den vandige oppløsning av ammoni-akkmonosulfitt-bisulfitt er i form av en fin dusj ved kontakten i hver absorpsjonssone.
5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at den vandige opplø sning behandles for å danne kokevæske.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/534,498 US4004966A (en) | 1974-12-19 | 1974-12-19 | Fume control for sulfur dioxide ammonia absorption systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO802556L true NO802556L (no) | 1976-06-22 |
Family
ID=24130319
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO754310A NO144323C (no) | 1974-12-19 | 1975-12-18 | Fremgangsmaate til gjenvinning av kjemikalier for anvendelse ved fremstilling av kokevaeske for en ammoniakkbasert oppslutningsprosess for celluloseholdig materiale |
NO802556A NO802556L (no) | 1974-12-19 | 1980-08-29 | Fremgangsmaate til gjenvinning av verdifulle kjemikalier |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO754310A NO144323C (no) | 1974-12-19 | 1975-12-18 | Fremgangsmaate til gjenvinning av kjemikalier for anvendelse ved fremstilling av kokevaeske for en ammoniakkbasert oppslutningsprosess for celluloseholdig materiale |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4004966A (no) |
JP (1) | JPS5187175A (no) |
BR (1) | BR7508277A (no) |
CA (1) | CA1047232A (no) |
DE (1) | DE2554699C3 (no) |
FI (1) | FI58595C (no) |
FR (1) | FR2294742A1 (no) |
IT (1) | IT1057918B (no) |
NO (2) | NO144323C (no) |
SE (1) | SE7514071L (no) |
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 |
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 |
US9873080B2 (en) * | 2012-01-09 | 2018-01-23 | ScioTech LLC | Processes and methods using chlorine dioxide to remove NOx and SOx 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 |
US11446602B2 (en) | 2020-05-26 | 2022-09-20 | ThioSolv, LLC | Process for removal of sulfur dioxide and ammonia from a vent gas stream |
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 (no) * | 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 BR BR7508277*A patent/BR7508277A/pt unknown
- 1975-12-12 IT IT52654/75A patent/IT1057918B/it active
- 1975-12-12 SE SE7514071A patent/SE7514071L/ not_active Application Discontinuation
- 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 |
---|---|
NO144323B (no) | 1981-05-04 |
DE2554699A1 (de) | 1976-07-01 |
FR2294742A1 (fr) | 1976-07-16 |
IT1057918B (it) | 1982-03-30 |
DE2554699B2 (de) | 1980-04-03 |
SE7514071L (sv) | 1976-06-21 |
NO144323C (no) | 1981-08-12 |
FI58595B (fi) | 1980-11-28 |
JPS5187175A (no) | 1976-07-30 |
BR7508277A (pt) | 1976-09-08 |
DE2554699C3 (de) | 1980-12-11 |
NO754310L (no) | 1976-06-22 |
FR2294742B1 (no) | 1982-04-09 |
FI753340A (no) | 1976-06-20 |
FI58595C (fi) | 1981-03-10 |
CA1047232A (en) | 1979-01-30 |
US4004966A (en) | 1977-01-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3439724A (en) | Method and apparatus for the concentration of dilute black liquor | |
US4049399A (en) | Treatment of flue gases | |
FI67415B (fi) | Foerfarande foer behandling av sulfatavlut | |
US4246245A (en) | SO2 Removal | |
US3638708A (en) | Methods of multiple stage evaporation from heat sources other than steam | |
NO802556L (no) | Fremgangsmaate til gjenvinning av verdifulle kjemikalier | |
CN104129824A (zh) | 火电厂脱硫废水综合治理及粉尘颗粒物减排方法 | |
US9080286B2 (en) | Method in the treatment of odorous gases of a chemical pulp mill | |
US2593503A (en) | Method of recovering heat and chemicals from the residual liquor resulting from the digestion of cellulosic fibrous material | |
US3653823A (en) | Removal of sulfur dioxide from gas streams | |
EP0017348B1 (en) | Flue gas scrubbing process using fly ash alkali | |
RU2103050C1 (ru) | Способ селективного удаления сульфида водорода из газа и устройство для его осуществления | |
US3574051A (en) | Recovery of black liquor | |
US3273961A (en) | Regeneration of magnesium bisulphite pulping liquor and absorption of sulphur dioxide during regeneration | |
CN105271132A (zh) | Swsr-6硫磺回收工艺及装置 | |
US3615165A (en) | Gaseous sulfur dioxide absorption system | |
US3622270A (en) | Removal of sulfur dioxide from gas streams | |
CN109126364A (zh) | 一种烟气深度收热和净化的处理工艺 | |
JPH04241185A (ja) | 硫酸セルロース処理過程の硫化度の調節方法 | |
CN107261789A (zh) | 一种高硫烟气的氨法脱硫系统和方法 | |
US4337229A (en) | Treatment of flue gases | |
EP0593638A1 (en) | Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas | |
CN207324462U (zh) | 一种三废锅炉氨法脱硫系统 | |
US3650889A (en) | Pollution controlled polysulfide recovery process | |
SE437474B (sv) | Anvendning av det vid reningen av saften vid framstellning av socker uppkommande kalciumkarbonatslammet |