SU927876A1 - Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии регенс рации химикатов из промышленных отходов, в частности к технике извлечени  серосодержаших соединений из газовых выбросов, и прн очистке дымовых газов содо- и известерегенерационных агрегатов сульфатно-целлюлозного производства. Известен способ регенерации каустизационного шлама известерегенерационных печей сульфатно-целлюлозного производства, включающий обжиг шлама, двухступенчатую промывку дымовых газов циркулирующей орошающей жидкостью с улавливанием пылевых частиц на первой ступени и улавливанием серо водорода на второй ступени суспензией гидроокиси кальци , полученной при улавливании пылевых частиц, осветление подскрубберной жидкости и возвращение уловленной пыли на обжиг 1. Недостатком известного способа  вл етс  низка  степень очистки дымовых газов от сероводорода , равна  65%, обусловленна  увеличением в поглотительном растворе концентрашш ионов сульфида и снижением значени  рН раствора вследствие поглощени  большого количества углекислого газа, присутствующего в дымовых газах. В результате быстро наступает равновесие между парциальным давлением сероводорода над поглотительным раствором и пар1шальным давлением сероводорода в дымовых газах , вследствие чего эффективность абсорбци  резко снижаетс . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства путем обработки и окислени  уловленных серосодержащих соединений в поглотительном растворе в присутствии растворенных в нем катализаторов кислородом воздуха 2. В результате окислени  лепсолетучие соеди-. иенн  - сероводород и метнлмеркаптан перевод тс  в нелетучие (или малолетучие) соединени  -тиосульфат (или сульфат) натри  к диметилансульфид. Это приводит к реэкому снижению равновесных концентраций серосодержащих соединений над поглотительным раствором и увеличению ;Л| фективности абсорбции. 39 Согласно известному способу в качестве катализаторов используют окислы переходных металлов: железа, кобальта, никел  или меда Отработанный раствор катализатора раздел ют на два потока. Одни поток возвращают в сиijCTCMy циркул ции, второй с целью регенерации уловленных сернистых- соединений Hanpai, л ют на приготовление варочного щелока. Степень очистки сероводорода при содержанки углекислого газа в дымовых газах, равном 9,5%, не превышает 95%. ; Этот способ характеризуетс  недостаточно высокой степенью очистки сероводорода при значительно высоком содержании двуокиси углерода в дымовых газах. Известио, что каталитическа  активность на риевых солей сульфоорталоцианннов кобальта при окислении соединений сульфидной серы н 1.5-2,0 пор уорса превышает активность окислов железа, меди и других переходаых металлов. Од нако использованию указанных высокоактивных катализаторов в процессах улавливани  серосодержашчх газов из дымовых газов сулЬфатко-целлюлозного производства преп тствуют возможность неуправл емого воздействи  этих катализаторов на ход основного технологического процесса. Цель изобретени  - повышение степени регенерации серосодержащих соединений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства путем обработки предварительно очищенных от пыли газов циркулирующим щелочным раствором в присутствии окислительного катализатора с последую11Ц1М разделением отработанного раствора на два потока , первый из которых возвращают в систему циркул ции щелочного раствора, а второй подают на приготовление варочного ще лока, в качестве катализатора используют 0,01 0,05%-ный щелочной раствор натриевых солей сульфопроизводных фталоцианина кобальта, а из второго потока перед подачей его на приготовление варочного щелока отдел ют катализатор обработкой этого потока окисью кальци . В результате обработки отработанного погл тительного раствора окисью кальци  происходит св зывание и осаждение сульфопроизводных фталоцианина кобальта путем перевода их легко растворимых натриевых солей в труднорастворимые кальциевые соли. Концентраци  катализатора в циркулирующем растворе менее 0,01% не обеспечивает необходимой степени очистки дымовых газов от сероводорода, а концентраци  катализатора более 0,5% приводит к неоправданию завышен ному его расходу. Оптимальна  концентраци  катализатора в поглотительном растворе составл ет 0,025%. На чертеже представлена схема осуществлени  предлагаемого способа. Дымовые газы, вьщел ющиес  в процессе регенерации химикатов сульфатно-целлюлозного производства, после удалени  из них пылевых частиц на I ступени в скруббере 1 транспортируют вентил тором 2 на 11 ступень дл  извлечени  серосодержащих газов. Улавливание серосодержащих газов осуществл ют в абсорбере 3, дл  орошени  которого используют щелочной, напрнмер содовый, раствор . Дл  увеличени  эффективности поглощени  серосодержащих газов в щелочной раствор ВВОДЯТ окислительный катализатор - натриевые соли сульфопроизводных фталоцианина кобальта , например дисульфофталоцианин кобальта . Содовый раствор катализатора готов т в баке-мернике 4 путем загрузки в него порошкообразного катализатора и закачки содового раствора из отделени  каустизации. В абсорбере 3 происходит поглощение серосодержащих газообразных компонентов и одновременное окисление их под действием кислорода , содержащего в дымовых газах, и окислительного катализатора, растворенного в оро: щающем растворе. Газожидкостна  смесь из абсорбера поступает в каплеуловитель 5 дл  отделени  очищенных газов от отработанного поглотительного раствора. Очищенные дымовые газы после каплеуловител  выбрасывают в атмосферу или направл ют в дымовую трубу дл  рассеивани . Отработанный поглотительный раствор, содержащий продукты окислени  уловленных серосодержащих соединений - тиосульфат (или сульфат) натри , раздел ют на два потока. Основную часть отработанного поглотительного раствора насосом 6 вновь направл ют на орошение абсорбера 3, т.е. система работает в режиме ищркул ции. Часть отработанного поглотительного раствора поо дка 5%, отвод т из контура циркул ции и направл ют в смеситель 7, в который добавл ют окись кальци  дл  св зывани  и осаждени  сульфопроизводных фталоцианина кобальта. Полученную суспензию, содержащую содовый раствбр и осажденную калыщеву соль сульфофталоцианина кобальта с избытком гидроокиси кальци  направл ют на вакуум-фильтр 8. Фильтрат - содовый раствор с продуктами окислени  уловленных сернистых соединений после вакуум-фильтра 8 подают в отделение каустизации дл  приготовлени  варочного щелока. Осадок-кальциевую соль сульфофталоцианина кобальта с избытком гидроокиси кальци  шламовым насосом -направл ют в известере енерационную печь 9 дл  термического разрушени  катализатора и последующего вывода продуктов его сжигани  - сульфидов кобальта - из цикла производства с чериым шламом в системе полировки белого щелока.

Пример. Дымовые газы, образующиес  при обжиге каустизациониого шлама во врашающихс  известерегенерашгоиных печах после удалени  пылевых частиц иа ступени пылеулавливани  в количестве 1200 им сухого газа иа тонну целлюлозы и содержание 0,2 г/им сухого газа сероводорода, 0,72 г/им сухого газа сернистого аигидрида, 5,4 г/нм . сухого газа (25 об.%) двуокиси углерода, при 70° С подают в абсорбер, орошаемый циркулирующим содовым раствором, содержащим 25 мг/л дисульфофталоцианина кобальта (счита  иа основное вещество), т.е. концентраци  солей в растворе катализатора составл ет 0,025%.

Содовый раствор катализатора готов т в баке-мернике растворением порюшкообразного дисульфофталоцианина кобальта в 20%-ном (по весу) растворе кальцинированной соды. Раствор катализатора в баке-мериике довод т до концентрации 0,500 г/л, счита  на основное вещество, и подают в каплеуловитель дл  смешиваии  с циркулирующим раствором.

В результате иепрерывной подпитки циркулирующего раствора свежим содовым «раствором катализатора при рН 12,0-12,5 величину рН циркулирующего раствора поддерживают на уровне 9,3-9,8.

Циркулирующа  жидкость в количестве 1,5-2,0 л/м рабочего газа распыл етс  в форсунках до капель размером 500-800 мкм. На капл х происходит поглощение и одновременное окисление серосодержащих газов с эффективностью 95%.

Газожидкостна  смесь после струйного газопромывател  поступает в каплеуловитель, откуда очищеиные газы, содержащие не более 0,01 г/м сухого сероводорода и 0,030 г/м сухого газа сернистого ангидрида выбрасываютс  в атмосферу.

Отработанный поглотительный раствор в количестве 4,13 м иа тонну целлюлозы вновь подают на орошение струйного газопромывател , т.е. процесс ведут в режиме циркуд ции Часть отработанного раствора в количестве 0,216 м на тонну целлюлозы подают в смеситель , куда дл  св зывани  и осаждени  катализатора добавл ют 7,6 кг на. тонну целлюлозы окиси кальци .

Образовавщуюс  суспензию, содержащую 26 г/м кальциевой соли сульфофтапоцианина кобальта, 3,5 кг/м тиосульфата натри ,, 0,7 кг/м сульфата натри , а также непрореаI гировавщий избыток окиси кальци  и карбоната кальци  направл ют на вакуум-фильтр. Фильтрат - содовый раствор с продуктами окислени  серосодержащих газов (тиосульфатом и сульфатом натри ) направл ют в отделние каустизации I на приготовление белых щелоков , осадок - кальциевую соль сульфофталоцианина кобальта с избытком гидроокиси кальци  и карбоната кальци  подают шламовым насосом в известерегенерационную печь на обжиг.

Неорганическую часть катализатора в ввде сульфида кобальта в количестве 0,6 кг на тоину целлюлозы вывод т с черным шламом из цикла производства.

Предлагаемый способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного прюизводства позвол ет повысить степень их очистки от сероводорода по сравнению с известным способом с 65 до 95% при содержании в дымовых газах значительных количеств двуокиси углерода (пор дка 25%).

Использование изобретени  позволит уменьшить потери серы в производстве целлюлозы и существенно снизить загр знение окружающей среды.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства путем обработки предвартельно очищенных от пыли газов циркулирующим щелочным

   35 раствором в присутствии окислительного катализатора с последующим разделением отработанного раствора иа два потока, первый из которых возвращают в систему циркул ции щелочного раствора, а второй под. ют на приготовление варочного щелока, отличающнйс   тем, что, с целью повышени  степени ре- . генерации серосодержащих соединений, в ка- честве катализатора используют 0,01-0,05%-ный щелочной раствор иатриевых солей сульфопроД5 изводных фталоциашша кобальта, а из второго потока перед подачей его на приготовление варочного щелока отдел ют катализатор обработкой этого потока окисью кальци .

   Источники информации,

   SO прин тые во внимание при экспертизе 1. Торф А. И. и др. Очистка дымовых га-зов известерегенерациоииых печей в сульфатноцеллюлозном производстве. М., ВНИПИЭлеспром , 1978, с. 24-31.

   55
2. 2. Патент СССР N 283097, кл. D 21 С 11/06, 1968 (прототип).