SU1678937A1 - Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии регенерации химикатов из дымовых газов содорегенерационных котлов сульфатно- целлюлозного производства и позвол ет повысить степень регенерации сероводорода . Предварительно очищенные от пыли газы подвергают орошению в 2 ступени, на первой из которых орошение провод т раствором пылевого уноса, а на второй - смесью сульфатного серного щелока, раствора пылевого уноса и таллового масла при их соотношении соответственно

Description

Изобретение относитс  к технологии регенерации химикатов из промышленных отходов, в частности к извлечению серосодержащих соединений из газовых выбросов при очистке дымовых газов содорегенерационных котлоагрегатов (СРК) сульфатно- целлюлозного производства,

Целью изобретени   вл етс  повышени  степени регенерации сероводорода.

Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства осуществл ют путем обработки предварительно очищенных от пыли газов в две ступени, на первой из которых орошение провод т раствором пылевого уноса, а на второй ступени смесью сульфатного черного щелока, пылевого уноса и таллового масла при их соотношении (1,8- -9,2):(9-10):(0,02-0,10).

Положительный эффект, достигаемый при предлагаемом способе, обусловлен совместным (усиливающим друг друга) действием активных компонентов орошаюи(его раствора: черного сульфатного щелока, пылевого уноса (солей натри ) и таллового масла как в отношении процесса поглощени  сероводорода (хемосорбции сол ми натри ), так и процесса последующего окислени  поглощенного сероводорода (в форме гидросульфида натри ) в растворе, скорость и эффективность которого возрастают благодар  растворению в талловом масле р да органических кислот и альдегидов из черного щелка,  вл ющихс  ингибиторами (замедлител ми) процесса окислени  гидросульфида натри , предотвращающего выделение сероводорода из раствора. Помимо предотвращени  выделени  из раствора сероводорода, благодар  наличию в растворе таллового масла, уменьшаетс  пенообразование при смешивании с раствором пылевого уноса черного сульфатного щелока снижаетс  брызгоунос

СО

с

о XI

00 Ю

СА) VI

и, соответственно, увеличиваетс  эффективность регенерации сероводорода.

На чертеже приведена схема осуществлени  предлагаемого способа.

Дымовые газы, выдел ющиес  в про- цессе сжигани  черного щелока в содореге- нерационном котлоагрегате 1, после электрофильтра (Э.Ф.) дымососом 2 транспортируют на первую ступень орошени  дл  улавливани  пылевых частиц и диоксида серы в скруббере 3. В качестве пылеулавливающего скруббера используют высокоэффективные турбулентные аппараты Вентури или эжекторные скрубберы Вентури (струйные газопромыватели), обеспечивающие эффек- тивность пылеулавливани  не менее 80- 85%. Дл  орошени  скруббера используют охлажденный в теплообменнике А циркулирующий раствор уловленных пылевых частиц , подаваемый в скруббер 3 насосом 5 из циркул ционного бака 6, с подпиткой из бака 11 содой или каустиком рН 9,3-9,5. Улавливание пылевых частиц и диоксида серы производ т при величине удельного орошени  1,5-42,5 л/м дымовых газов.

Улавливание сероводорода осуществл ют на второй ступени орошени  в абсорбере 7. В качестве абсорбера используют полый или насадомный скруббер, скруббер с псевдоожиженной насадкой или эжектор- ный скруббер Вентури. Дл  орошени  скруббера используют смесь циркулирующего раствора пылевого уноса, образовавшегос  в результате доулавливани  пылевых частиц на II ступени орошени , черного суль- фатного щелока и таллового масла, добавл емых в циркул ционный бак 8 соответственно из баков-мерников 9 и 10, орошение указанной смесью провод т в присутствии каустической или кальциниро- ванной соды, добавл емой из бака 11 дл  поддержани  рН в пределах 9,3-9,5.

В абсорбере 7 происходит поглощение сероводорода и окисление образовавшегос  гидросульфида натри  под действием кислорода, содержащегос  в дымовых газах СРК, и комплекса веществ черного сульфат-4 ного щелока и таллового масла в растворе щелочного агента. Окончательное окисление гидросульфида натри  завершаетс  в объеме циркул ционного бака-аэратора 8, в нижнюю часть которого дл  окислени  гидросульфида натри  через перфорированные трубки подаетс  сжатый воздух, нагнетаемый воздуходувкой 12.

Газожидкостна  смесь из абсорбера 7 поступает в каплеуловитель 13 дл  отделени  очищенных газов от отработанного орошающего раствора. Очищенные дымовые газы после каплеуловител  выбрасываютс 

через дымовую трубу 14 в атмосферу. Отработанный орошающий раствор, содержащий продукты окислени  уловленного сероводорода - тиосульфонат натри  и частично элементарную серу, возвращаютс  в циркул ционный бак-аэратор 8,

При барботировании отработанной орошающей смеси сжатым воздухом благодар  наличию в растворе таллового масла в циркул ционном баке-аэраторе 8 создаютс  благопри тные услови  дл  флотации образующейс  в результате окислени  гидросульфида натри  элементарной серы, Благодар  ускорению отвода из раствора элементарной серы, процесс окислени  гидросульфида натри  ускор етс . Образовавшуюс  в процессе флотации серную пену по специальному желобу отвод т в приемник 15 пены, снабженный рубашкой дл  подачи пара, дл  плавлени  пены. Расплавленную водосерную смесь расслаивают во флорентине 16 на слой серы и слой воды и через раздельные штуцеры элементарную серу и воду вывод т из системы дл  последующего использовани  серы в цикле основного производства .

Основную часть отработанного раствора из циркул ционного бака-аэратора 8 насосом 17 через теплообменник 18 вновь направл ют на орошение абсорбера 7, т.е. система работает в режиме циркул ции. Благодар  ускорению окислени  гидросульфида натри  в орошающем растворе в абсорбере 7 происходит поглощение сероводорода с высокой эффективностью.

Часть отработанного раствора (пор дка 5%) отдел ют от контура циркул ции и насосом 17 направл ют в бак черного щелока или смеситель 19 сульфата дл  последующего использовани  при приготовлении варочного щелока.

Пример. Дымовые газы, образующиес  при сжигании черного щелока в СРК, а количестве 8000 нм3 сухого газа иг. 1 т целлюлозы , содержащие после электрофильтра 1,0 r/нм сухого газа пылевых частиц (преимущественно сульфата натри ), 0,1-1,0 г/нм3 сухого газа сероводорода, 1,0 г/нм3 сухого газа диоксида серы, 66 г/нм3 сухого газа кислорода (4,6 об.%) и 297 г/нм3 сухого газа (15 об. %) диоксида углерода при 130-150°С подают на предварительную обработку на I ступень орошени  в скруббер 3, где происходит улавливание пылевых частиц, диоксида серы и частично сероводорода с эффективностью соответственно 85, 70 и 25%. Основную часть подскрубберного раствора через теплообменник вновь подают на орошение скруббера. Часть отработанного подскрубберного раствора из придонной области циркул ционного бака в виде пульпы, содержащей 8,2 кг на 1 т целлюлозы сульфата натри , направл ют в смеситель сульфата дл  последующего использовани  дл  приготовлени  варочного щелока.

Обеспыленные и охлажденные дымовые газы при 70°С подают на II ступень орошени  и обрабатывают в полом абсорбере циркулирующим орошающим раствором , содержащим смесь пылевого уноса, уловленного из дымовых газов на II ступени очистки, черного сульфатного щелока и таллового масла в соотношении (9-10):(1,8- 9,2):(0,02-0,1) при величине удельного орошени  3,5-5,0 л/м дымовых газов. В результате непрерывной подпитки циркулирующего орошающего раствора свежим раствором содопродуктов (раствором соды или каустика с рН 12,5-14) величину рН циркулирующего раствора поддерживают на уровне 3,3-9,8.

Сероводород поглощают в абсорбере 7 орошающим раствором и одновременно окисл ют до 80-85% в объеме абсорбера и более глубоко до 98-99% в объеме аэратора при продувке его сжатым воздухом, количество которого 2-4% от расхода дымовых газов. В результате совместного протекани  процесса абсорбции и окислени  достигаетс  эффективность извлечени  сероводорода из дымовых газов, равна  90%.

Газожидкостную смесь после абсорбера направл ют в комбинированный гравитационно-инерционный каплеуловитель, откуда очищенные газы, содержащие не более 0,005-0,05 г/нм3 сухого газа сероводорода и 0.05 г/нм3 диоксида серы, через дымовую трубу выбрасывают в атмосферу.

Отработанный орошающий раствор в количестве 32,4 м на 1 т целлюлозы вновь подают на орошение скруббера. Часть отработанного раствора щелочного агента в количестве 1,7 м на 1 т целлюлозы подают в

0

5

0

5

смеситель сульфата, куда подают также 80- 100 кг на 1 т целлюлозы свежего сульфата натри , а также 8,2 кг на 1 т целлюлозы сульфата натри , уловленного с пылевым уносом на I ступени очистки, либо в бак черного щелока дл  последующего использовани  при приготовлении варочного щелока.

Результаты экспериментов по предлагаемому способу при различных соотношени х активных компонентов в орошающем растворе, а также по известному способу (опыт 22) приведены в таблице.

Анализ данных, представленных в таблице , показывает, что предлагаемый способ позвол ет повысить эффективность регенерации сероводорода из дымовых газов по сравнению с известным способом в среднем на 15%.

Раздельное введение черного сульфатного щелока и таллового масла приводит к снижению степени регенерации сероводорода (контрольные опыты 1-4).

Выход за пределы указанного соотношени  приводит либо к снижению эффективности регенерации сероводорода, либо к неоправданному расходу реагентов без увеличени  эффективности регенерации (контрольные опыты 5,6,8,11,16,17,19 и 21).

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства путем орошени  предварительно очищенных от пыли газов в две ступени с

   использованием сульфатного черного щелока и раствора пылевого уноса, отличающийс  тем, что, с целью повышени  степени регенерации сероводорода, на первой ступени орошение провод т раствором

   пылевого уноса, а на второй ступени смесью сульфатного черного щелока, раствора пылевого уноса и таллового масла в соотношении (1,8-9,2):(9-10):(0,02-0,10).

   Продолжение таблицы

   Примечание. На первой ступени известного способа (опыт 22) используют чистый сульфатный щелок, перерасчет проведен исход  из сухого остатка неупаренного черного щелока, составл ющего 18,0 мас.%.

   Л

   79 6 V

   8