Способ получения окисленного белого щелока
Изобретение относится к целлюлозно - бумажной промышленности, а именно к способам получения окисленного белого щелока. Способ получения окисленного белого щелока заключается в окислении сульфида натрия кислородом воздуха в присутствии гетерогенного катализатора, состоящего из марганецсодержащих соединений с водостойкой подложкой с добавкой 2 - 5 мас.% титана. 3 табл.
Изобретение относится к области получения растворов для варки, облагораживания, отбелки волокнистых полуфабрикатов, полученных из растительного сырья, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности.
Известен способ получения белого щелока, предназначенного для варки целлюлозы, путем упаривания черного щелока, его сжигания с добавленным сульфатом натрия, растворением полученного плава и каутизации зеленого щелока известью [1] Недостаток белого щелока, полученного известным способом, заключается в образовании при его использовании в качестве варочного раствора метилмеркаптана и других токсичных и дурнопахнущих соединений. Присутствие сульфида натрия в белом щелоке не позволяет его использовать вместо дефицитной и более дорогостоящей каустической соды на стадиях облагораживания и кислородной делигнификации небеленой целлюлозы. Это обусловлено образованием на стадии хлорирования целлюлозы из сульфида натрия сероводорода, также являющегося токсичным и дурнопахнущим соединением. Наиболее близким по технической сущности предлагаемому способу является способ получения окисления окисленного белого щелока путем окисления содержащегося в нем сульфида натрия кислородом воздуха до гидроксида и тиосульфата натрия в присутствии гомогенного катализатора раствора черного щелока, полученного после варки целлюлозы [2] Существенный недостаток способа-прототипа заключается в том, что органические вещества, растворенные в черном щелоке, являются малоэффективным катализатором процесса окисления сульфида натрия, что требует большого времени контакта раствора с окислителем и приводит к высокой металлоемкости окислительной установки наряду с повышенным расходом воздуха. Цель изобретения увеличение скорости окисления сульфида натрия, содержащегося в белом щелоке, повышение экономичности процесса. Поставленная цель достигается тем, что в качестве гетерогенного катализатора используют марганецсодержащие соединения с водостойкой подложкой, в том числе марганецсодержащие руды с содержанием оксида 2,5-90 мас. марганца с добавлением 2-5 мас. титана. П р и м е р 1. Окисление белого щелока (содержание активной щелочи 100 г/л ед. Na2O, cульфидность 30%) проводили в термостатированном реакторе при температуре 80оС объемом 56 см3, выполненном из стекла. Раствор белого щелока и воздух из ресивера с определенным расходом подавали в верхнюю часть реактора, окисленный щелок отбирали из нижней части реактора и определяли содержание в нем сульфида и тиосульфата натрия по стандартным методикам. В качестве катализатора к раствору белого щелока добавляли раствор черного щелока, полученного после сульфатной варки целлюлозы из древесины сосны, со следующими параметрами: плотность 1,11 г/см3, содержание активной щелочи 8,0 г/л ед. Na2O. Условное время контакта белого щелока с окислителем составляло 34 мн. П р и м е р 2. Окисление белого щелока проводили в условиях, идентичных описанным в примере 1, в реакторе, заполненном гетерогенным катализатором, представляющим собой руду, состоящую из 30 мас. оксида марганца, и алюмосиликатную подложку. Размер фракций катализатора составлял 5-15 мм. Полученные результаты представлены в табл.1. Проведение процесса окисления по известному способу (табл.1) не позволяет достигнуть высокую скорость окисления белого щелока и степень конверсии сульфида натрия, которые максимальны при добавлении 2,5 об. черного щелока. Дальнейшее увеличение количества катализатора по известному способу нецелесообразно, поскольку кислород, в основном, начинает расходоваться на окисление органических соединений, содержащихся в черном щелоке. Окисление белого щелока позволяет в аналогичных условиях достигнуть степень окисления сульфида натрия в белом щелоке 99,99% и протекает со скоростью в 3,3 раза выше по сравнению с известным способом. П р и м е р 3. Окисление белого щелока проводили в условиях, идентичных описанным в примере 1 в реакторе, заполненном гетерогенным катализатором, состоящим из 1,0-100 мас. оксида марганца и алюмосиликатной подложки. Размер фракций катализатора составлял 5-15 мм. Полученные результаты, представленные в табл.2, показывают, что при содержании MnO2 в катализаторе до 2,5 мас. сохраняется достаточно высокая степень окисления сульфида натрия, содержащегося в белом щелоке не ниже 99% Высокая эффективность катализатора сохраняется при содержании MnO2 до 90 мас. П р и м е р 4. Окисление белого щелока проводили в условиях, идентичных описанным в примере 1, в реакторе, заполненном гетерогенным катализатором с добавкой титана. Полученные результаты представлены в табл.3. Проведение процесса окисления без добавления титана (табл.3) не позволяет достичь достаточно высокой скорости окисления белого щелока и степени конверсии сульфида натрия при заданном условном времени контакта 26 мин. Окисление белого щелока по предлагаемому способу позволяет достигнуть скорости окисления сульфида натрия на 15% выше по сравнению с маpганецсодержащим катализатором. Добавка титана к гетерогенному катализатору менее 2% малоэффективна. Максимальная скорость окисления сульфида натрия в белом щелоке достигается при 2-5%-ной добавке титана. Увеличение концентрации титана выше 5% не приводит к дополнительному росту эффективности окисления сульфида натрия (табл.3). Таким образом, использование способа получения окисленного белого щелока в присутствии гетерогенного катализатора с 2-5%-ной добавкой титана позволяет по сравнению с известным способом увеличить скорость окисления сульфида натрия в 3,8 раза.Формула изобретения
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕННОГО БЕЛОГО ЩЕЛОКА, включающий окисление содержащегося в нем сульфида натрия кислородом воздуха в присутствии катализатора, отличающийся тем, что окисление проводят в присутствии гетерогенного катализатора, содержащего 2,5 - 90 мас.% оксида марганца и 2 - 5 мас.% титана с водостойкой подложкой.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2
Похожие патенты:
Способ получения окисленного белого щелока // 2051257
Изобретение относится к получению растворов для варки, облагораживания, отбелки волокнистых полуфабрикатов, полученных из растительного сырья и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности
Изобретение относится к способам управления процессом горения черных щелоков в содорегенерационных котлоагрегатах, работающих в цикле регенерации химикатов сульфат-целлюлозного производства
Изобретение относится к способам управления процессом горения черного щелока в содорегенерационных агрегатах и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, а также в химической промышленности для сульфидных печей
Изобретение относится к способу управления процессом сжигания концентрированных отработанных щелоков с различными химическими и физическими свойствами в печи кальцинации соды
Изобретение относится к технологии регенерации химикатов из отработанных (черных ) щелоков от сульфатной варки целлюлозы и позволяет повысить степень восстановления продуктов регенерации (белых щелоков)
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к способам управления процессом горения черного щелока, и может быть использовано в АСУ ТП содорегенерационных котлоагрегатов
Изобретение относится к энергетике, в частности к регулированию процесса горения черного щелока в топке содорегенерационного котлоагрегата, и может найти использование в целлюлозно-бумажной промышленности
Изобретение относится к способам управления процессом сжигания черного щелока в содорегенерационных котлоагрегатах и может быть использовано в автоматизированных системах управления технологическими процессами /АСУТП/ в целлюлозно-бумажной промышленности
Изобретение относится к области целлюлозно-бумажного производства и позволяет повысить эффективность управления
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьшшенности, а именно к устройствам для очистки поверхностей нагрева содорегенерационного агрегата, в которых осуществляется сжигание регенерируемого щелока
Способ селективного удаления сульфида водорода из газа и устройство для его осуществления // 2103050
Изобретение относится к способу селективного удаления путем жидкостной абсорбции сульфида водорода из газа, образующегося при выпаривании черного щелока и содержащего сульфид водорода, а также двуокись углерода, и к устройству для осуществления способа
Изобретение относится к области очистки газовых потоков от сернистых соединений, в частности, к процессам очистки газовой среды при частичном окислении под давлением отработанного целлюлозного щелока с использованием газоочистительной системы
Сегментный желоб для слива расплава // 2182615
Изобретение относится к химическим регенерационным агрегатам (в дальнейшем называемым просто химическими регенераторами) и, в частности, к желобу для слива расплава, предназначенному для слива из химического регенератора расплава, который образуется в нем во время работы и содержит несгораемые химические продукты
Изобретение относится к области энергетики
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности
Изобретение относится к производству целлюлозы, а именно к способу и установке для получения тепловой и электрической энергии на целлюлозном заводе, особенно на сульфатцеллюлозном заводе