SE515601C2 - Förfarande för reglering av förhållandet svavel till natrium i rökgaserna från en sodapanna - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 | ~ | » 1 . 515 601 2 luktande gaser skulle kräva tämligen stora investeringar, och vidare bör i pannan förutom luktgaser kontinuerligt inmatas bränsle, för att förbränningen skall kunna hållas under god kontroll. Därutöver måste de bildade rökgaserna renas. Detta å sin sida förorsakar extra driftskostnader.

Denna uppfinning har till ändamål att åstadkomma ett förfarande som gör det möjligt att förbränna luktande gaser i en sodapanna utan att detta leder till väsentligen ökade svavelutsläpp. Dessutom förblir pannan under långa tidsperioder i en god kondition.

Förfarandet enligt uppfinningen kännetecknas av att natrium inmatas i sodapannan skilt för sig såsom en lämplig förening och i en sådan mängd att svaveldioxiden i sodapannan bildar natriumsulfat med natriumet, vilket nat- riumsulfat kan separeras i fast form från de avgående rök- gaserna i sodapannan.

Den väsentliga tanken i uppfinningen är att kon- centrerade luktgaser och företrädesvis alla luktgaser in- matas i sodapannan för förbränning, och att i sodapannan dessutom införs natrium i form av en NaOH-lösning, en annan så att S/Na-förhållandet i rök- gaserna förblir lämpligt. En fördel med förfarandet enligt Na-kemikalie eller såpa, uppfinningen är att koncentrerade lika litet som andra luktgaser inte nödvändigtvis behöver en skild förbrän- ningsanläggning eller liknande utan de kan förbrännas i sodapannan. En ytterligare fördel med förfarandet enligt uppfinningen är att förbränningen av svavelhaltiga lukt- eftersom förhållandet svavel till natrium i sodapannans rökgaser lätt kan upp- gaser inte ökar svavelutsläppen, rätthållas lämpligt genom att använda antingen natrium- hydroxid, natriumkarbonatföreningar, såsom natriumbikarbo- nat, övriga lämpliga Na-föreningar eller överskottssåpa allt efter situationen. Vid användning av såpa kan värme- energin i såpan tillvaratas. Samtidigt blir även den i luktgaserna ingående värmeenergin tillvaratagen i sodapan- 10 15 20 25 30 35 . a ; v v u 515 601 3 nan. Vidare har uppfinningen den fördelen att förbrännings- förhållandena i sodapannan är fördelaktiga och några skad- liga föreningar, såsom t.ex. CO, knappast alls uppkommer.

Dessutom är reningsprocessen.och -apparaturen för rökgaser- vilket bidrar till att även alla andra föroreningar kan avlägsnas. na i sodapannan mycket effektiv, Uppfinningen beskrivs i det följ ande mera detalje- rat med hänvisning till bifogade ritning, som visar schema- tiskt en massakokningsprocess, i vilken förfarandet kan tillämpas.

Figuren visar en i och för sig konventionell pro- cess för kokning av massa, i vilken process ved 1 som skall kokas tillförs en kokare 2. I kokaren kokas veden tillsam- mans med koklut till massa, varefter den använda kokluten, dvs. svartluten, tvättas ur massan i ett tvättsteg 3 och den tvättade massan förs vidare till fortsatt behandling.

Svartluten passeras till ett såpavskiljningssteg 4 och där- efter till ett indunstningssteg 5 och 6, där vatten av- skiljs och slutligen koncentreras luten till en så hög torrämneshalt som möjligt. Såpan å sin sida leds vanligen till ett talloljekokningssteg, men en del av den eller i några fall hela såpmängden kan enligt uppfinningen ledas till sodapannan 7. Såsom numera är brukligt indunstas luten i begynnelsesteget 5 med lågtrycksånga. Därefter indunstas 6 den vidare under ett tryck högre än atmosfärtrycket med högtrycksånga genom direkt eller indirekt uppvärmning, och slutprodukten blir en lut med en torrämneshalt på t.o.m. 75 - 90 % med ett sådant tryck och en sådan temperatur att den kan passeras vidare med hjälp av en pump och inmatas i sodapannan 7. Efter den normala indunstningsanläggningen 5 visas i figuren en sådan koncentreringsenhet 6, från vilken luten leds till ett skilt expansionskärl 8, i vilket, då trycket fortsätter att minska något, ur luten frigörs ånga och samtidigt olika koncentrerade svavelhaltiga luktgaser, såsom HZS, CH3HS, (CH3)2S, (CH3)2S2 osv. Både under massakok- 10 15 20 25 30 35 .o H.- 515 601 4 ningen 2, indunstningen 5 och i expansionskärlet 8 efter koncentreringen samt i luttvättningssteget 3 uppkommer svavelhaltiga luktgaser. Dessa processer och anläggningar anslutande till kokning av massa är allmänt kända. och självklara för fackmannen, och de har därför inte ansetts behöva förklaras noggrannare här.

Ur den svartlut som skall förbrännas avskiljs i början av förindunstningen såpa, varefter svartluten in- dunstas vidare för att åstadkomma en högre torrämneshalt.

Det är nödvändigt att avskilja såpan för att i slutet av indunstningen undvika att värmeytorna nedsmutsas och en allför kraftig beläggning uppstår.

Koncentrerade luktgaser och eventuella andra, i olika processteg frigjorda luktgaser inmatas i sodapannan antingen via sin egen brännare eller via någon till soda- pannan ansluten brännare för att tillvarata värmeenergin i dem. För att inte öka svavelutsläppen och för att kunna av- skilja svavlet från rökgaserna i sodapannan på ett fördel- aktigt sätt, bör förhållandet svavel till natrium i soda- pannans rökgaser hållas sådant att svavel och natrium rea- gerar i sodapannan och bildar natriumsulfat, som avskiljs från rökgaserna i fast form tillsammans med flygaskan, och svaveloxiderna släpps inte ut från sodapannan i gasform eller gör flygaskan sur. En nackdel med sur flygaska är nämligen att pannans värmeytor täpps till. På motsvarande sätt ökas svavelutsläppen om det finns för litet natrium i sodapannan. Det är i någon mån möjligt att reglera S/Na- förhållandet i rökgaserna från sodapannan genom att reglera bäddens temperatur, eftersom det i vilken form natriumföre- ningarna förekommer i sodapannans gaser är beroende av Detta räcker emellertid inte alltid till, och speciellt om luktgaser införs i sodapannan för bäddens temperatur. förbränning, bör natrium tillföras sodapannan skilt för sig i en sådan förening att erforderliga reaktioner för att binda svavlet i avsikt att bilda natriumsulfat åstadkoms. 10 15 20 25 30 35 . n f | «- 515 601 5 För detta ändamål tillförs sodapannan 7 natriumhydroxid, natriumkarbonatföreningar, någon annan lämplig Na-förening eller såpa från såpavskiljningen 4. På detta sätt kan för- hållandet svavel till natrium i rökgaserna i sodapannan hållas lämpligt. Likaså då S/Na-förhållandet i svartluten är ca 0,45 och sodapannans bädd har en yttemperatur av 900 - 1250 °C, företrädesvis 1100 - 1200 °C, åstadkoms att den från sodapannans bädd frigjorda gasformiga natriumklo- riden bildar med svaveldioxid och vatten natriumsulfat och klorväte enligt följande: 2NaCl + S02 + H20 + l/202 -> Na2S04 + ZHCl På liknande sätt reagerar Na-karbonatet i sodapannan med svaveldioxiden och bildar natriumsulfat och koldioxid: NazCOa + S02 + l/2O2 -> NaZSQ, + C02 Svavlet intar sålunda fast form och eventuell klor kan tvättas av i form av klorväte i en gasskrubber 9. Gasskrub- bern i sig är allmänt känd liksom även det att rökgasen tvättas fri från skadliga ämnen i anslutning till såväl massakokning som sodapannaprocesser och även annars och skall därför inte beskrivas mera detaljerat. Enklast kan natriumtillsatsen utföras genom att inmata skild natrium- hydroxid eller natriumkarbonatföreningar, som är lätt till- gängliga och sålunda lätta att använda vid sulfatmassa- processen. Då t.ex. all såpa av någon anledning inte blir användmvid'talloljekokningen,lfiniöverskottssåpan'tillföras sodapannan 7 då den innehåller natrium, varvid den åtmin- stone delvis ersätter natriumhydroxiden, natriumkarbonat- föreningarna eller dylika. Då såpa tillförs sodapannan tillvaratas värmeenergin i såpan samtidigt som önskat S/Na- förhållande i rökgaserna uppnås. Grönlut bildad av smältan i sodapannan 7 och vatten passeras till ett kausticerings- 10 15 515 601 6 steg 10 och efter kausticeringen vidare till ett koknings- steg 2 till koklut. Den från gasskrubbern avgående tvättlösningen, dvs. tvättluten kan återföras till proces- sen i sin helhet eller en del av den kan avskiljas och avlägsnas från processen, varvid en del av den klor som tenderar att samlas i processen samtidigt kan avlägsnas.

I beskrivningsdelen ovan och ritningarna har upp- finningen beskrivits enbart som ett exempel och den är på inget vis begränsad till det. Tillförseln av' natrium- hydroxid, någon annan Na-förening eller såpa kan regleras på olika sätt av olika anledningar, varvid alla koncentre- rade svavelhaltiga luktgaser kan inmatas i sodapannan, och såpa eller natriumhydroxid tillsätts i en sådan mängd att väsentligen all klor kan avlägsnas i form av klorväte, som kan avtvättas i gasskrubbern och likaså att allt svavel kan reageras till natriumsulfat. En del av luktgaserna kan vid behov passeras till ett separat behandlingssteg för lukt- gaser eller till en mesaugn för behandling på ett i och för sig känt sätt.

Claims (8)

10 15 20 25 30 515 601 7 Patentkrav

1. Förfarande för reglering av förhållandet svavel till natrium i rökgaserna i en sodapanna, dà svavelhaltiga luktgaser förbränns i sodapannan, k ä n n e t e c k n a t av att natrium inmatas i sodapannan skilt för sig såsom en lämplig förening och i en sådan mängd att svaveldioxiden i sodapannan bildar natriumsulfat med natriumet} vilket nat- riumsulfat kan separeras i fast form från rökgaserna i sodapannan.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e - t e c k n a t av att en del av natriumet införs i form av natriumhydroxid. I

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a t av att en del av natriumet införs i form av natriumkarbonatföreningar.

4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en del av nat- riumet införs som från svartlut avskild såpa.

5. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a t av att sodapannan tillförs lukt- gaser som härrör från en sulfatmassaprocess.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e - t e c k n a t av att alla. koncentrerade svavelhaltiga luktgaser tillförs sodapannan. _

7. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e - t e c'k n a t av att alla svavelhaltiga luktgaser tillförs sodapannan. _ 0

8. Förfarande enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t bädd har en yttemperatur av 900 - 1250 °C, 1100 - 1200 °C. av att sodapannans företrädesvis