NO862599L - Fremgangsmaate ved regenerering av en sulfittavlut, samt anordning for utoevelse av fremgangsmaaten. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved regenerering av oppslutningsoppløsning fra den brukte kokelut fra en magnesiumbisulfit-oppslutningsfremgangsmåte hvorved kokeluten forbrennes og magnesiumoksyd og svoveldioksyd som finnes i de resulterende forbrenningsgasser anvendes til fremstilling av magnesiummonosulfit (MgSO^) og magnesiumbisulfit ( Mg( HSO^)^), en del av av MgSO^ spaltes termisk og spaltningsproduktene gjenvinnes, samt en filtreranordning til gjennomføring av fremgangsmåten.

En slik fremgangsmåte er beskrevet i AT-B- 347 236. Ved cellulosefremstillingen enten med en oppslutningsoppløsning som ikke inneholder fritt oppløst SC^ (magnefitfremgangs-måte) eller med en oppslutningsoppløsning som inneholder fritt, oppløst SC>2 (sur magnesiumbisulfitfremgangsmåte) traktes det etter å føre grunnkjemikaliene magnesiumoksyd og svoveldioksyd i kretsløp med lite tap.

Kokeluten som oppstår etter koking av celluloseholdig materiale med en magnesiumbisulfit-oppslutningsoppløsning under forhøyet trykk, hvilken etter sammenføring med vaske-vannet fra cellulosevaskingene betegnes som tynnlut, utviser ved den sure Mg-bisulfitfremgangsmåten en pH-verdi på ca. 2 til 3 og et tørrsubstansinnhold på ca. 18 masse-. Tynnluten inndampes til et tørrsubstansinnhold på ca. 55 masse- og forbrennes i en lutkjele, hvorved forbrennings-temperaturn ligger ved ca. 1250°C. Forbrenningsvarmen kan nyttes til å dekke energiforbruket ved driften, eksempelvis til fremstilling av strøm eller av prosessdamp med ca. 4 bar trykk.

Forbrenningsgassene inneholder SC>2i en størrelsesorden

på ca. 1 % og MgO, og sistnevnte adskilles og oppslammes i vann under dannelse av MgO-hydrat. De vannoppløselige ball-asstoffer, som klorider og sulfitter av.alkaliemetaller, som foreligger i supermentanten, sløses ut ved hjelp av overløpet i et sedimentasjonskar. Det avsatte og hvis nød-vendig av ytterligere MgO fremstilte MgO-hydrat tilføres et

absorpsjonsanlegg som vandig oppslemming, hvilket absorpsjonsanlegg i det vesentlige omfatter to absorpsjonstrinn med to eller flere absorpsjonstårn.

I det første trinn, monosulfittrinnet, dannes ved en pH-verdi > 7 med SC^ det tungt vannoppløselige magnesiummonosulfit, hvilket dannes som en krystallgrøt. SO^stammer fra såkalt svakgass (Schwachgas) med et innhold på maksimalt 1,5% SC*2'idet svakgassen omfatter forbrenningsgass som er befridd for MgO samt S02-mengder hvilke eventuelt oppstår ved koking, ved cellulosevasking eller ved tynnlut-inndampingen. MgSO^-krystallgrøten omsettes deretter i et andre absorpsjonstrinn med ytterligere SO2fra svakgassen ved en pH-verdi < 5 til godt vannoppløselig magnesiumbisulfit. De vannuoppløselige ballaststoffer som fremdeles inneholdes i den dannede Mg(HSO^)2~opplØsning adskilles;

den tilbakeblivende oppløsning betegnes som råsyre og til-føres et trykksyresystem.

Som allerede beskrevet i AT-B - 347 236 kan S02ikke før-es tapfritt i en krets. Ved den sure magnesiumbisulfit-fremgangsmåten tilføres SO2til råsyren i trykksyresystemet henholdsvis i kokeren ved trykk på 1 til 5 bar til met-ning av oppløsningen. Dette ikke kjemisk til magnesium bundede SO2betegnes som fritt SO2.

En fordel med den sure fremgangsmåten ovenfor magnefitfrem-gangsmåten er det betraktelig lavere koketemperaturer og trykk som er nødvendig for celluloseoppslutningen. Dog må andelen av fritt SO2hvilket ikke forblir i trykksyresystemet (tilbakegass fra kokeren) med derimot bindes i tynnluten, må fjernes fra kretsløpet og kan ikke fullstendig tilføres absorpsjonsanlegget, for å forhindre at mengden råsyre stadig stiger. Utvinnelsen av en såkalt "sterkgass" som har en høyere SO2konsentrasjon, som kunne tilføres trykksyresystemet fra svakgassen er ikke økonomisk forsvar-lig .

For å fjerne SC^ fra kretsløpet i en gjenutnyttbar form, tørkes i henhold til AT-B - 347 236 en del av MgS03fra monosulfittrinnet og spaltes i en sulfitspaltingsanordning

- henholdsvis i en indirekte oppvarmet forterende tørkeovn

- ved temperaturer på 700 til 800°C.

MgO som oppstår ved spaltningen kan på den ene side tas direkte ut av spaltningsanordningen eksempelvis over en celle-hjulssluse og må på den andre side adskilles som fint støv fra den varme spaltningsgassen (prosessgassen). MgO kan tildels anvendes for delnøytralisering av tynnluten før inndampingen og delvis tilføres hydratiseringsbeholderen, i hvilken MgO som er utfelt fra forbrenningsgassene oppslem-mes .

Prosessgassen føres over en gasskjølanordning og tørkes vidtgående ved indirekte avkjøling. Denne S02~sterkgassen med en konsentrasjon på 70 til 80% SO^kari enten tilføres direkte til trykksyresystemet for å forsterke råsyren eller bearbeides i et kondensasjonsanlegg til flytende SO2og deretter tilføres kokeren direkte som forsterkning. Foruten dette er en bearbeidelse av denne sterkgassen til elementær svovel henholdsvis til svovelsyre mulig.

En så fullstendig avkjølelse av MgO-finstøvet fra prosessgassen som mulig er en ubetinget forutsetning for en suk-sessfull gjennomføring av fremgangsmåten. Avkjøles nemlig prosessgassen (spaltningsgassen) uten at MgO er praktisk talt fullstendig fjernet, kondemserer vanndampen som stammer fra krystallvannet til det spaltede magnesiummonosulfit og som foreligger i en relativ høy andel i prosessgassen og på grunn av igjendannelse av MgSO^oppstår skorpedannelser i anleggsdelene. Slike skorpedannelser kan gjøre hele fremgangsmåten ugjennomførbar og må derfor absolutt unngås. En utfelling av MgO støvet ved hjelp av en syklon viste seg ikke å være tilstrekkelig effektiv.

Oppfinnelsen har satt seg til oppgave å overvinne de viste vanskeligheter, det vil si å frembringe en praktisk talt fullstendig adskillese av MgO-støvet ved lavt trykktap til det tilstrekkelig høye temperaturområdet uten å avkjøle prosessgassen vesentlig. Dermed måtte det tas hensyn til at de vanlige fremgangsmåter for støv avskillelse fra røkgass-er, som filtrasjon ved hjelp av elektrofilteret, tekstile rørfiltere, kjeramikkfiltere eller filtere av syntetisk materiale ikke var aktuelle da elektorfiltere kun kan anvendes opptil maksimalt 250°C og det kun er mulig å oppnå en adskillelsgrad på 98%.Tekstile rørfiltere kan kun anvendes til temperaturer på 180°C, ved kjeramikkfiltere er trekkfallet for høyt (ca. 500 mbar). Også filteret av syntetisk materiale kan ikke anvendes ved temperaturer over ca. 310°C.

Oppgaven løses ved en fremgangsmåte av den innledningsvis definerete art i henhold til oppfinnelsen ved at prosessgassen som oppstår ved spaltning av magnesiummonosulfittet og som inneholder SO2, MgO og F^O underkastes en filtrering under anvendelse av en ikke-vevet fiberfloss (Wirr-faservlieses) og at fiberflosset hvis nødvendig renses. Ut-fellingsgraden av MgO ligger derved over 99%.

Det er hensiktsmessig å gjennomføre filtrasjonen ved en temperatur på 300 til 800°C, for å unngå kondensasjon av vannet som inneholdes i prosessgassen.

Det ikke-vevede fiberfloss renses fordelaktig ved tilbake— stilling med en inertgass eller med den rensede prosessgass ved en temperatur på 800°C.

Tilbakespylingen innledes alltid etter oppnåelsen av et forbestemt forhøyet trykkfall, som er avhengig flossets ladningsgrad med støv.

I henhold til en annen fordelaktig utførelsesform renses flosset ved behandling med en sur væske som har en pH-verdi under 6, eksempelvis med magnesiumbisulfitoppløsning.

Det er også mulig å befri det ikke-vevede fiberfloss fra MgO støv ved på enkel måte mekaniske ristinger henholdsvis viberasjoner.

Fil teranordningen i henhold til oppfinnelsen med et ildfast hus og et i huset i strømningen til prosessgassen som skal filtreres innsettbart filterelement som er kjennetegnet ved at filterelementet er utstyrt med en ikke-vevet fiberfloss av et høytemperaturbestandig, fintrert metallisk materiale, særlig av rustfritt krom-nikkel- eller krom-nikkel-molybden -stål, eller med en kjeramikk fiberfloss og det er anordnet utstyr for rensing for anordningen.

En ikke-vevet fiberfloss av metallisk materiale er alt etter det ønskede frie tverrsnitt av åpningen slått sammen av metallfibere med tykkelser på 4 pm til 100 um og en gjennomsnittlig lengde på 25 mm. Som følge av sintringen forblir åpningene med hensyn til størrelse og lengde ufor-andret. Den helhetlige struktur av det sintrede ikke-vevede fiberfloss forblir dog fleksibelt.

Flossene utviser på grunn av deres meget høye porøsitet på opptil 80%, det vil si deres svært høye sum av frie åpnings tverrsnitt i forhold til fiberandelen, overordentlig høy gjennomstrømbarhet, og gjennom innstillingen av en spesif-isk gasshastighet i området fra 1 til 20 cm/s ved en belad-ning med støv fra 10 til 400 g/m<3>er mulig.

Differensen i det målte trykk i strømingsretningen før og etter fil terelementet er derfor forholdsvis svært liten.

Ved et floss av edelstålfibere av midlere tykkelse utgjør middelverdien av trykktapet under filtreringsperiode frem-til rensing av filterelementet, eksempelvis kun ca. 10 mbar .

For å øke formstabiliteten er et ikke-vevet fiberfloss av metallisk materiale hensiktsmessig påført på et metalisk støttevev og påfintret. En slik oppbygning gir filter ele-mentet den største motstandskraft mot trykkstøt og mulig-gjør en god overførsel av mekaniske svingninger ved rensingen av flosset.

Et kjeramikk fiberfloss er svært fleksibelt, lett og best-andig mot den varmeprosessgass. Den består i det vesentlige av aluminiumoksydfiber.

I henhold til en hensiktsmessig utforming utgjøres filterelementet av fiberfloss spent på rammer, i hvis innerrom det anordnet spylelanser.

I henhold til den spesielt foretrukket utførelsesform er fiberflosset lagt over en ringslens som strekker seg inn i huset og over en sentral bærer som skjærer gjennom husets innerrom, til utforming av en filterkurv mellom den sentrale bærer og huset, hvorved filterkurven kan settes i bevegelse ved hjelp av den sentrale bærer.

Den sentrale bærer utviser med fordel utløpet til innførsel av tilbakespylingsutsty og er videre fortrinnsvis forbundet med en oszileringsanordning. Svingningene som kan overføres på fil terelementet ved hjelp av oszilieringsanordningen bevilger i mange tilfeller allerede en tilstrekkelig rensing og ikke-vevede fiberfloss. Naturligvis kan svingningene også utøves støttende i løpet av en tilbakespyling.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses nærmere ved hjelp av to utførelseseksempel på tegningene. Fig. 1 viser et sidebilde av en fil ter anordning i henhold til oppfinnelsen med firkantet ramme, fig. 2 er et bilde av denne filteranordning fra retning II og på fig. 3 er det vist en filteranordning i henhold til oppfinnelsen med et filterelement i form av en sylinderformet kurv.

Med 1 betegnes generelt et sylinderformet hus, hvilket utviser sidevis anordnet en innløpsstuss 2 for prosessgass og en sentral støvutførselsanordning 3 i sin nedre del. Filterelementet består på fig. 1 og 2 av en firkantet ramme 4 hvilket utgjør bæreren for et ikke-vevet fiberfloss 5. Ram-men 4 danner med flosset 5 en såkalt filterlomme, i hvis indre rom det er ført 2 spylelanser 6.

Den avstøvede prosessgass forlater fi 1 ter anordningen henholdsvis fil terlommens innerrom gjennom avtrekket 7.

Ved utførelseseksempelet på fig. 3 strekker en ringflens 8 seg i det indre til det sylindriske hus 1. Et rør 9 er ført sentralt gjennom den øvre tildekking 10 til huset 1. For å muliggjøre en vertikal bevegelse av røret 9 relativt til huset 1, er det på tildekningen 10 anordnet en skru-flens 11 med en ringpakning 12 og videre en av i tildekningen 10 forankrede bæreanordninger 13 båret føringsplate 14. Over den nedre del av røret 9 er det skjøvet en hylse 15.

Hylsen 15 er i den nedre del lukket med en koaksial anordnet skive 16 med større diameter enn hylsen. Mellom den nedre del av røret 9 og skiven 16 er det anordnet fjær 17 til det indre til hylsen 15. Røret 9, hylsen 15, skiven 16 samt fjæren 17 utgjør sammen en sentral bæreanordning for et ikke-vevet fiberfloss 18, hvilket er lagt over skiven 16 og spent inn i ringflensen 8. På denne måten utformes en sylinderformet filterkurv, hvilken strekker seg mellom den sentrale bærer og veggen i huset.

Mellom ringflensen 8 og knapt under den øvre tildekning 10 er det anordnet en avtrekksstuss 19 for den avstøvede prosessgass sideveis på huset 1. Under virkningen av fjæren 17 påføres flosset 18 en bestemt forspenning, hvilket er avhengig av posisjonen til anslagsringen 20 på røret 9. Den sentrale bærer henholdsvis røret 9 er videre forbundet med en ikke vist oszileringsanordning og røret 9 utviser i området innenfor filterkurven like som hylsen 15 uttak til innførsel et tilbakespillingsmedium.

Til rensing av fiberflosset 18 avbrekkes tilførselen av den varme prosessgass igjennom innførselsstussen 2 i kort tid og ved hjelp av oszilieringsanordningen settes den sentrale bærer og dermed flosset 18 i svingninger. Støvet som haster på filterkurven henholdsvis på flosset 18 faller igjennom det sentrale støvuttak 3 i et samlekar, fra hvilken det kan trekkes inn i hydratiseringsbeholderen.

Uavhengig av denne mekaniske renseforgang kan det gjennom røret 9 til den sentrale bærer innføres et tilbakespylings medium, hvilket gjennnom uttakene 21 når inn i filterkurvens indre og ved gjennomstrømning av fiberflossen 18 fører bort det derpå hastende støvbelegg. Gassfil treringen kan fortsettes umiddelbart etter rensingen.

Naturligvis kan i henhold til oppfinnelsen også flere lom-me- eller kurvformede filterelementer settes inn i et ene-ste hus i form av et merkammerfilter.

Videre kan flere fil teranordninger i henhold til oppfinnelsen kobles etter hverandre eller parallelt for gjennomfør-ing av fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til regenerering av en oppslutningsoppløs-ning fra den brukte kokelut fra en magnesiumbisulfitoppslut ningsfremgangsmåte, hvorved kokeluten forbrennes og magnesiumoksydet og svoveldioksydet som foreligger i de resulterende forbrenningsgasser anvendes til fremstilling av magnesiummonosulfit (MgSO^ ) og magnesiumbisulfit (Mg(HS03 )2 ), en del av MgSO^ spaltes termisk og spalt-ingsproduktene gjevinnes, karakterisert ved at det ved spaltningen av magnesiummonosulfit dannede varme prosessgass som inneholder SC>2 , MgO og H2 0 underkastes en filtrering under anvendelse av et ikke-vevet fiberfloss (5; 18) for adskillelse av MgO støvet og at det ikke-vevede fiberfloss hvis nødvendig renses.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at filtreringen gjennom-føres ved en temperatur på 300 til 800°C.

3. Fremgangsmåte i henhold til et av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at de ikke-vevede fiberfloss (5; 18) renses gjennom tilbakespyling med en inert gass eller med den rensede prosessgass ved en temperatur på 300 til 800°C .

4. Fremgangsmåte i henhold til et kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det ikke-vevede fiberfloss (5; 18) renses ved behandling med en sur væske som har en pH-verdi under 6, eksempelvis med magnesiumbisulfit-oppløsning.

5. Fil teranordning til gjennomføring av fremgangsmåten i henhold til et av kravene 1 til 4 med et ildfast hus (1) og et filterelement som kan settes inn i huset (1) i strømmen til prosessgassen som skal filtreres, karakterisert ved at filterelementet er utstyrt med et ikke-vevet fiberfloss (5; 18) av et høytempe- raturbeståndig, sintrert metallisk materiale, særlig av rustfritt krom-nikkel- eller krom-nikkel-molybden-stål, eller med et kjeramikkfiberfloss og at det er anordnet ren-seutstyr innenfor anordningen.

6. Fil teranordning i henhold til krav 5, karakterisert ved at et ikke-vevet fiberfloss (5; 18) av metallisk materiale er påført et metallisk bærervev og sintret derpå.

7. Filteranordning i henhold til et av kravene 5 eller 6, karakterisert ved at filterelementet er ut-formet som rammer (4) ble spent med ikke-vevet fiberfloss (5), i hvis indre rom det anordnet spylelanser (6). (Fig.

1, 2) .

8. Filteranordning i henhold til et av kravene 5 eller 6, karakterisert ved at det ikke-vevede fiberfloss (18) er lagt over en ringflens (8) som strekker seg inn i huset og over en sentral bærer (9, 15, 16, 17) som støter gjennom husets indre rom til utforming av en filterkurv mellom den sentrale bærer og husets (1) vegg, hvorved filterkurvens vegg ved hjelp av den sentrale bærer kan settes i bevegelse (fig. 3).

9. Filteranordning i henhold til krav 8, karakterisert ved at den sentrale bærer (9, 15) utviser uttak (21) til innførsel av et tilbakespylemed-ium.

10. Filteranordning i henhold til et av kravene 8 eller 9, karakterisert ved at den sentrale bærer (9) er forbundet med en oszileringsanordning.