SE447736B - Forfarande vid utvinning av magnesiumbisulfit fran svaveldioxidhaltiga avgaser fran en lutforbrenningspanna - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 447 736 2 -_ b) Sura Mg-bisulfit-förfarandet Beståndsdelar (viktprocent) Q Andelar Magnesíumoxid Svavel i ' ' (N30) (S02) ' (S) Fritt, löst ;/. 1,5 0,75 E bundet, som bisulfít 0,95-1,1 3,0-3,5 1,5-1,75 bundet, som sulfat . 0,25 0,4 9,2 re:a1t 1,2-1,35 4,9-5,4 2,45-2,7 Om man betraktar totalkemikalierna framgår, att kemikalie- cirkulationen, som motsvarar innehållet i tornsyran, vid magne- fitförfarandet genomsnittligt är större än vid det sura förfaran- det, nämligen på basis av det sura förfarandet (=100 procent) för - MgO: med cirka 100 procent och - S: med cirka 40 procent.

Om man vid de båda förfarandena och vid samma massakvalitet vill uppnå samma råmaterialförbrukning, betyder detta att förlust- kvoten vid magnefitförfarandet måste vara mindre i samma utsträck- ning som den ökade kemikaliecírkulationen. Denna omständighet be- tyder en fördel för det sura förfarandet. Exempelvis gäller: - för Mg0: en återvinningsgrad för det sura förfarandet av 90 ~ procent fordrar en återvinningsgrad för magnefitför- farandet av 95 procent. --för S: en återvinningsgrad för det sura förfarandet av 90 pro- cent fordrar en återvinningsgrad för magnefitförfarandet av 93 procent. " ' Defkända magnesiumbisuïfitförfarandena med kemikalieåtervin- ning kan i bästa fall åstadkomma nästan ren, stökiometrisk bisul- fitsyra ur det uteslutande över tjocklutar återvunna svavlet, men icke något med fritt, såsom S02, löst svavel.

Med det kända förfarandet kan råsyror bildas, i vilka, räk- nat på det stökiometriskt bundna bisulfitsvavlet i tornsyran, saknas i det följande angiven procent av svavel: - magnefít: cirka 4-5 procent och vid - det sura förfarandet: cirka 3-4 procent. _- JJ' -Bildningen av den 100-procentíga bisu1fitsyran.resp det fria svavlet i bisulfitšyran från tornsyran sker i s k förstärknings- , nl torn med hjälp av stark S02-gas med åtminstone 15 volymprocent' - S02 från en svavelförbränníngsanläggníng. Denna anläggning be- skickas med den svavelmängd, som motsvarar de totala systemför- 10 15 20 25 30 35 40 3 447 736 lusterna. Detta förlopp med förstärkning kan även genomföras med flytande S02.

Detta förfarandetekniskt betingade syrabildningstvång åstad- kommer, att för vart och ett.av de båda förfarandena minimisva- velförluster är nödvändiga för framställning av den erforderliga syran. Dessa minimiförluster är: för magnefit: 3,5-4,5 % av totalsvavlet i tornsyran och för det sura förfarandet: 28-30 procent av totalsvavlet i torn- syran (vid 100-procentig verkningsgrad för förstärkning).

Enligt bestämmelser, som nu finnes och som väntas, är dessa míljöbelastníngar otillåtna, speciellt för det sura förfarandet, till och med cirka 30 procent av dessa förluster lämnar anlägg- ningarna sâsom gasformig S02.

Föreliggande uppfinning har till uppgift att vid fullstän- digt sluten kemikaliecirkulation förse kokeriet med en koksyra, _vars andel av fysikaliskt löst S02 är fritt valbart.

Uppfinningen kännetecknas därav, att mer magnesiummonosul- fit àstadkommes vid absorptionen än som erfordras för bisulfít- framställningen och att den i överskott bildade mängden, som mot- svarar skillnaden mellan svavelmängden i tjockluten och det to- talt såsom sulfit och såsom sulfat bundna svavlet i tornsyran, avledes frân magnesiumbisulfitkretsen i form av magnesiummono- sulfit. Speciellt föredrages det bortförda magnesiummonosulfitet såsom grundmaterial för svavelsyraframställning. Företrädesvis spjälkas det bortförda magnesiummonosulfitet under inverkan av värme i svaveldioxíd och magnesiumoxid och den bildade svaveldi- oxiden löses i den renade bisulfitlösningen, medan magnesiumoxi- den exempelvis återföres till monosulfitsteget. Speciellt spjäl- kas det bortförda magnesiummonosulfitet ensamt genom termisk spjälkning utan tíllsatsämnen i temperaturintervallet 500-900°C, varvid spjälkningen av magnesiummonosulfitet företrädesvis sker med hjälp av en del av det värme, som frigöres i lutförbrännings- pannan. Enligt ett ytterligare kännetecken spjälkas magnesium- monosulfítet till magnesiumoxid och svaveldioxid och svaveldioxif den bríngas i flytande form. Speciellt torkas magneiummonosnlfi- tet före spjälkningen och sker spjälkningen av magnesiummonosul- fítet genom indirekt uppvärmning, företrädesvis i en gasström, som väsentligen består av svaveldioxid. Enligt ett ytterligare. kännetecken bringas en delström av den bildade svaveldioxíden i en venturi-formig fallkanal i_finblåsig form i kontakt med den 10 15 20 25 30 35 40 447 736 g 4 i ett absorptionssteg bildade magnesiumbisulfitlösningen,-vari- genom upplösning av svaveldioxiden sker. Företrädesvis införes svaveldioxiden genom fina kanaler, speciellt fina urborrningar i i den venturi-formiga fallkanalens trängsta tvärsnitt.

Uppfinningen åskàdliggöres såsom exempel och schematiskt 'U/ i fig 1 och 2, varvid fig 1 visar förfarandeschema för en mono- sulfitspjälkningsanläggníng och fíg 2 visar en termisk kopplings- _ bild för en liknande anläggning.

Enligt fig 1 ledes den vattenhaltiga magnesiumsulfitsuspen- sionen från magnesiumbisulfitåtervinningsanläggníngen till en centrifug 1 och förtjockas till en torrhalt av mer än 70 procent samt transporteras genom en skruvtransportör 2 till en stçömnings- tork 3. Det i centrifugen 1 avskilda vattnet flyter genom en led- ning 13 tillbaka till magnesiumbisulfítåtervínníngsanläggningen.

Det torkade, kristallina magnesiummonosulfitet avskiljes i en stoftavskiljare (med krokig väg) 4, som är kopplad efter ström- torken 3, från torkluften och faller ned i en behållare 5. Av- luften från torken införes från stoftavskiljaren in i magnesium- bísulfitanläggningen. Magnesiummonosulfitet ledes genom en stjärn- hjulsluss 6 och en transportskruv 7 till en termisk sulfitspjälk- níngsanläggníng 8, som drives i temperaturintervallet från före- trädesvis 500-900°C. I detta temperaturíntervall spjälkas mag- nesiummonosulfitet till magnesiumoxid och svaveldioxid. Svavel- díoxiden tryckes genom en fläkt 9 in i en gaskylare 10, kyles därvid till cirka 6S°C och ledes till förstärkningstornet för bildning av fritt löst svavel i form av S02 i magnesiumbisulfít- lösningen. Svaveldioxiden kan emellertid även bringas i flytande form. Magnesiumoxiden lämnar spjälkningsanläggningen 8 genom en falltratt och en stjärnhjulsluss 11 och införes i en hydratise- ríngsbehållare 12, där den uppslammas med vatten och i form av löst magnesiumhydroxid pumpas till magnesiumbisulfítåtervinnings- ' anläggningen såsom absorptionsmedel för svaveldioxíden.

I fig 2 visas närmare den termiska spjälkningen i spjälk- ningsreaktorn 8, varvid spjälkningsreaktorn indirekt uppvärmes genom brännkammaren 14 genom uppvärmningsgas, som uppvärmtsvtill cirka 900°C. Den från spjälkningsreaktorn 8 utkommande, till cirka 80D°C kylda uppvärmningsgasen avkyles i en värmeväxlare 15 till cirka 600°C och_1edes'till en tork 16 för magnesiummono- s a sulfit; Gasen lämnar denna tork vid cirka 400°C och ledes slut- ligen till en ytterligare värmeväklare 17, i vilken den kyles 10 15 20 25 30 5 447 736 till cirka 300°C, dvs ungefär lntförbränningspannans 26 avgas- temperatur, och införes i dess rökgasledning 18 före absorptions- anläggningen 27. I _ Från absorptionsanläggníngen 27 avdrages en delström av det bildade, fuktiga magnesiummonosulfitet och ledes till torken 16.

Det torkade magnesiummonosulfitet införes genom en sluss 19 i sulfitspjälkningsanläggningen 8, i vilken upprätthålles en spjälk- ningstemperatur av cirka 800°C. Sulfítspjälkningsanläggningen 8 genomströmmas av en varm, svaveldioxidhaltig gasblandning, som vid sitt utträde innehåller vattenånga och MgO-stoft och som ef- ter sitt utträde ur sulfitspjälkningsanläggningen avkyles till cirka 200°C i en regenerativ värmeväxlare 20, i en värmeväxlar- cyklon 21 samt en värmeväxlare 23, innan den partiellt genom en kylare 25 med hjälp av en fläkt 22 ledes till en förstärkare 24. I värmeväxlarcyklonen 21 avskiljes MgO-stoftet, som bildats vid spjälkníngen, och tíllföres åter absorptionsanläggningen 27.

Efter fläkten 22 återföres övervägande del av S02-gasblandningen till sulfitspjälkningsanläggningen såsom bärargas genom värme- växlarna 20 och 15, varvid den i värmeväxlarna 20 och 15 åter uppvärmes till i närheten av spjälkníngstemperatur.

För bättre utnyttjande förvärmes bränsle och/eller förbrän- ningsluft i värmeväxlarcyklonen 21 resp i värmeväxlaren 17. För- stärkaren 24 består väsentligen av ett i ett slutet kärl anord- nat venturi-rör, vid vars trängsta ställe svaveldioxid tillföres och löses i den i cirkulation lätta råsyran.

Det är inom uppfinningens ram möjligt att genomföra upp- värmningen av spjälkningsanläggningen direkt eller indirekt i lutförbränníngspannans 26 rökgasström. Det är vidare möjligt, att när ett minskat behov av syra erfordras i bisulfitlösníngen, ut- slussa en del MgSO3, som bildats i absorptionsanläggningen, från kemikaliecirkulationen och exempelvis vidarebearbeta det till svavelsyra.

Claims (7)

447 736 -- Eategtkrav

1. Förfarande för utvinning av magnesiumbisulfit fran X svaveldioxidhaltiga avgaser från en lutförbränningspanna och ; magnesiumoxid, vid vilket förfarande absorptionen av svavel- NL dioxiden sker i åtminstone ett magnesiummonosulfitsteg och . atminstone ett magnesiumbisulfitsteg, vilka är kopplade efter varandra, varvid den svaveldioxidrika avgasen först ledes genom magnesiumbisulfitsteget och därefter genom magnesium- monosulfiteteget och varvid magnesiumoxiden i reglerade 'mängder omvandlas till magnesiumbisulfit via magnesiumsulfit, k ä n n e t e c k n a t därav, att den i överskott bildade mängden magnesiummonosulfit, som icke erfordras för magäësium- bisulfitframställningen, åtminstone delvis spjälkas till svaveldioxid och magnesiumoxid under inverkan av värme och att den bildade svaveldioxidsn löses i magnesiumbisulfitlösningen, medan erhallen magnesiumoxid eventuellt aterföres.till magnesiummonosulfitsteget.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att det avdragna magnesiummonosulfitet utan tillsats ensamt spjälkas genom termisk spjälkning i temperatur- ~ intervallet mellan 500 och 900°C.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att spjälkningen av monosulfitet sker med hjälp av en del av det värme, som frigöras i lutförbränningspannan.

4. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t s c k n a t därav, att magnesiummonosulfitet torkas före sin epjälkning,

5. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att spjälkningen av magneieummonosulfitet sker genom indirekt uppvärmning.

6. Förfarands enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t därav, att spjälkningen av magnesiummonoeulfitet sker i en gasström, som väsentligen består av svaveldioxid.

7. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n s t därav, att en delström av den bildade svaveldioxiden införas genom fina kanaler, speciellt fina urborrningar, i det _ v r trängsta tvärçnittet av en venturi-formad fallkanal och i I denna fallkanal bringas i kontakt med den i ett absorptions- 'f/ steg bildade magnesiumbisulfitlösningen, varigenom en upplös- ning eker av svaveldioxiden. ._____-.__-_-_____..