SE464921B - Saett att aatervinna kemikalier ur massaavlutar - Google Patents

Description

464 921 10 15 20 25 30 bränning. Detta medför att både alkali och svavel till viss del avgår i gasfas. En lösning till denna problematik anvisas i den svenska patentskriften 83 02 245-0, vilken bygger på att man delar upp hela återvinningsprocessen i tre steg. Processen inleds med ett högtemperatursteg där svavel reduceras och avdrages i form av en smälta samti- digt som både alkali och organiskt material förgasas.

I ett andra steg kondenseras alkali och övergår samtidigt i önskad form samt slutligen ett tredje steg där gasen från den organiska delen förbränns under samtidig energi- generering. Målsättningen med ovannämnda uppfinning är således att eliminera en efterföljande upparbetning av alkali.

Ytterligare en process för återvinning av kokkemikalier från massaavlutar finns beskriven i SE 72 04 304-5. Meto- den bygger på att separera smälta och gas i en förreaktor.

I denna process är man helt beroende av den vid den par- tiella förbränningen utvecklade energin för att erhålla till- räckligt hög temperatur. I praktiken medför detta stora svårigheter. Drivs den partiella förbränningen inte till- räckligt långt blir temperatufen för låg för att garante- ra flamhållningen, drivs förbränningen för långt avgår både svavel och alkali till stor del med utgående gas.

Ovannämnda problem och svårigheter löses nu vid det inled- ningsvis beskrivna sättet därigenom att en temperatur av 9000 till l100°C upprätthålles i reaktorn och att syrepo- tentialen styres genom en reglerad tillförsel av den syre- innehållande gasen och/eller det kolhaltiga materialet, varigenom i massaavluten ingående svavel reduceras och väsentligen all alkali och svavel binds i en smältfas, vilken smältfas separeras från gasfasen.

Enligt föreliggande uppfinning delas àtervinningsprocessen 10 15 20 25 464 921 upp i tre separata steg. I första steget reduceras svavlet och avdrages tillsammans med massaavlutens oorganiska del i en smältfas under samtidig förgasning av den organiska delen. Detta steg optimeras för att erhålla en i det när- maste total separation av svavel- och alkali. I andra ste- get förbränns gasen under samtidig energigenerering. Det- ta kan ske på många sätt och för många ändamål men då det är helt skiljt från âtervinningen kan det enkelt sub- optimeras. I det tredje steget sker en konventionell upp- arbetning av alkali till önskvärd form.

Lämpligen utgöres den tillförda gasen av luft och utgör bärare av till reaktorn tillförd extra värmeenergi.

Alternativt kan den externa energin tillföras i form av en i en plasmagenerator upphettad energirik gas.

Lämpligen binds härvid 95% till 100% av all alkali och svavel i en smältfas.

Genom att man vid det uppfinningsenliga sättet, i likhet med det koncept som anvisas genom SE 83 02 245-9, anvisar utnyttjandet av en från förbränning oberoende energitill- sats, har man helt kunnat eliminera de tidigare nämnda prob- lem som uppträder vid ett förfarande enligt SE 72 04 304-5.

I det specifika utförandet med plasmagenerator har det ovän- tat visat sig att reaktionshastigheten för förgasningen av tjockluten är mycket hög, varför reaktorn kan utformas specifikt för att ge maximal separation av smältfasen från gasen. 10 15 20 25 464 921 Möjligheten att på det uppfinningsenliga sättet noggrant reglera temperaturen, medför vidare att kokkemikaliernas sammansättning kan optimeras med avseende på kokprocessen utan att smältfasens smältpunkt samt flytbarhet behöver ge upphov till problem i återvinningssteget.

Exempel I en försöksutrustning tillför en cylinderformad reaktor 9 kg tjocklut framför en på cylindern tangentiellt place- rad plasmagenerator. Genom plasmageneratorn leds 270 m3N luft per timme. Genom ännu ett tangentiellt inlopp sätts ytterligare 120 m3N luft till processen.

Tjockluten har följande analys: Na 20,5% av torrt material s 4,52; - " -* H2 3,7% - “ - 02 37 % - " - C 34 % - " - Cl 0,3% - " - 65% torrsubstans och kalorimetriskt värmevärde 13,89 MJ/kg TS.

Temperaturen i reaktorn regleras till l000°C. För att er- hålla denna temperatur krävs en energitillsats pà 1260 kW el, delvis för att täcka förluster i reaktionskärlet. Ge- nom att hålla swirtalet högre än 0,6, ett Reynoldstal högre än 18000 samt välja lämpliga dimensioner på reak- torn fås en nära nog 100%-ig avskiljning av bildad smälta. 10 15 464 921 Mängd smälta är 147,5 kg i timmen, vilken tappas av kon- tinuerligt under försökens gång. Smältan analyseras till följande: Na0H Na2CO3 NaCl Na2S Dessutom sättning: CO 2,l% 64,7% 0,7% 31,5% erhölls l6,8% l3,0% 23,5% 46,6% en gas med följande torra gassamman- Na 0,03% NaOH 0,04% NaCl 0,02% Skulle man för att minska energitillsatsen öka mängden luft skulle Na2S i stor utsträckning oxideras, vilket man till varje pris vill undvika.

Claims (4)

464 921 10 15 20 P a t e n t k r a v

1. Sätt att återvinna kemikalier ur massaavlutar under samtidigt utnyttjande av vid processen frigjord energi, varvid massaavlutarna inmatas i en i en reaktor ingående reaktionszon under samtidig tillförsel av extern, av för- bränning oberoende värmeenergi, varvid temperatur och syre- potential i zonen styrs oberoende av varandra genom reglerad tillförsel av nämnda värmeenergi, samt tillförsel av syre- haltig gas och/eller kolhaltigt material, k ä n n e - t e c k n a t av att en temperatur av 9000 till llO0°C upprätthålles i reaktorn och att syrepotentialen styres genom en reglerad tillförsel av den syreinnehållande gasen och/eller det kolhaltiga materialet, varigenom i massaav- luten ingående svavel reduceras och väsentligen all alkali och svavel binds i en smältfas, vilken smältfas separeras från gasfasen.

2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att den tillförda gasen är luft och utgör bärare av till reak- torn tillförd extern värmeenergi.

3. Sätt enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att den externa energin tillföres i form av en i en plasma- generator upphettad energirik gas.

4. Sätt enligt något av kraven l - 3, k ä n n e t e c k - n a t av att 95 till 100% av all alkali och svavel binds i en smältfas.