Способ регулирования равновесия хлора при обработке сульфатной целлюлозы
Способ касается регулирования равновесия хлора в процессе обработки сульфатной целлюлозы, в котором часть хлора, участвующего в химическом цикле, выводят и удаляют. Газы с серным запахом из процесса обработки сульфатной целлюлозы вводят в бойлер регенерации соды по крайней мере в таком количестве, что часть хлора, отделяющегося из слоя в газообразном виде, находится в форме хлористого водорода (HCl) в верхней части бойлера регенерации соды. Хлористый водород отделяют от дымовых газов посредством их промывания. При этом хлористый водород, содержащийся в дымовых газах, реагирует с промывным раствором и таким образом удаляют из скруббера дымовых газов путем отделения части промывного раствора. Способ повышает эффективность и экономичность процесса. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу регулирования равновесия хлора в процессе обработки сульфатной целлюлозы, в котором часть хлора, участвующего в химическом цикле, выводят из цикла и удаляют.
При измельчении сульфатной целлюлозы в химическом цикле собирается хлор, так как количество хлора, поступающего в процесс из сырых материалов, таких как древесина, из воды вместе с замещенными химическими веществами и др., больше, чем количество хлора, удаляемого из процесса в любом виде. Даже несмотря на то, что хлор удаляют вместе с целлюлозной массой и на других стадиях процесса, он имеет тенденцию накапливаться в процессе. Избыточный хлор вызывает нежелательную коррозию и закупорку в бойлере регенерации соды, а также вреден при регенерации химических веществ. Предпринимались различные попытки удаления хлора, например, вместе с солями в виде NaCl. Патент США N 3746612 раскрывает способ удаления хлора из сульфатной варочной жидкости (white Iiqur), в котором сульфатную варочную жидкость обрабатывают предельно сложным способом для того, чтобы отделить хлор, содержащийся в растворе, в виде NaCl. В основном удаление хлора из процесса является в большинстве случаев сложным и требует большого количества дополнительного оборудования. Кроме того, процесс удаления хлора трудно регулировать. Предметом настоящего изобретения является обеспечение способа, с помощью которого можно легко и просто удалить хлор из процесса без какого-либо дополнительного специального оборудования. Способ настоящего изобретения отличается тем, что газы с серным запахом вводят в бойлер регенерации соды по крайней мере в таком количестве, что концентрация окислов серы в бойлере регенерации соды такова, что по крайней мере часть хлора, отделяющегося из бойлерного слоя в газообразном виде, находится в форме хлористого водорода в верхней части бойлера регенерации соды, что хлористый водород отделяют от дымовых газов посредством из промывания, при этом хлористый водород (HCl), содержащийся в дымовых газах, реагирует с промывным раствором и таким образом удаляют из скруббера для очистки дымовых газов путем отделения части промывного раствора. Существенным отличительным признаком данного изобретения является то, что газы с сильным и возможно разбавленным серным запахом вводят в бойлер регенерации соды таким образом, чтобы в условиях бойлера можно было перевести достаточную часть хлора, отделяемого от бойлерного слоя, в хлористый водород, в результате чего его можно отделить от дымовых газов посредством промывания водой или водным раствором щелочным. Таким образом можно эффективно вывести хлор из процесса, при том, что остатки диоксида серы можно удалить из дымовых газов, особенно при использовании водного щелочного раствора. В то же время сжигание газов с запахом дает больше термической энергии, и существенно уменьшаются связанные с процессом проблемы дезодорации. Другим преимуществом данного изобретения является то, что газы с запахом можно удалить сжиганием в бойлере регенерации соды, так что они не будут мешать работе печи для повторного обжига известкового шлама или бойлера, и не нужен отдельный аппарат для сжигания газов или бойлер. Таким образом, газы с запахом можно эффективно и экономично обрабатывать. Изобретение будет описано более полно со ссылкой на приложенные чертежи, где фиг. 1 схематически иллюстрирует применение способа настоящего изобретения в сочетании с обычным бойлером регенерации соды и на фиг. 2 показана равновесная диаграмма для дымовых газов бойлера регенерации соды, полученная на практике. На фиг. 1 показан бойлер регенерации соды 1, в который вводят для сжигания щелок натронной варки (black Iiquor). Здесь показана также установка для концентрирования 2, соединенная с испарительной установкой и предназначенная для нагревания жидкости и хранения ее при соответствующей температуре в течение определенного периода для отделения от жидкости газов с серным запахом. Между установкой для концентрирования 2 и бойлером регенерации соды 1 расположен расширительный резервуар 3. Из установки для концентрирования 2 жидкость переходит в расширительный резервуар 3 для расширения с целью отделения газов с запахом. Принцип действия установки раскрыт в опубликованном описании финского патента 73474 и поэтому подробно описываться здесь не будет. Трубопровод 4 для газов с сильным запахом из расширительного резервуара, установки для концентрирования и из других стадий процесса обработки сульфатной целлюлозы и трубопровод 5 для разбавленных газов с запахом из других стадий процесса соединены с бойлером регенерации соды 1 таким образом, что газы с запахом можно сжигать в бойлере. Содержание окислов серы в дымовых газах регенерационного бойлера достаточно для того, чтобы в бойлер регенерации соды вместе со щелоком натронной варки вводили сохранившийся хлор в нужной форме. Использованный в описании и формуле изобретения настоящей патентной заявки термин "газы с сильным запахом" относится, кроме прочего, к газам из варочного цеха и испарительной установки, газам отгонки конденсата, газам из расширительного резервуара установки для концентрирования. Эти газы содержат, например, следующие соединения серы: H2S, CH3HS, (CH3)2S, (CH2)2S2. Термин "разбавленные газы с запахом" относится, например, к газам из моечного помещения, из установки для варки таллового масла, газам, выходящим из резервуаров для растворения и других резервуаров, содержащих небольшое количество соединений серы с неприятным запахом, таких как H2S или другие, в основном органические соединения серы. На фиг.1 показан скруббер 6, в который дымовые газы проходят через трубопровод 7 из бойлера регенерации соды. Использованный в настоящей патентной заявке и формуле изобретения термин "дымовые газы" относится к газам, содержащимся в бойлере регенерации соды, которые затем проходят в дымоход и далее. Воду или предпочтительно водный щелочной раствор вводят в скруббер для очистки дымовых газов через подающий трубопровод 8, при этом дымовые газы выпускают из скруббера через дымоход 9, а промывной раствор удаляют из скруббера 6 через сливной трубопровод 10. С целью регулирования хлорного равновесия из сливного трубопровода 10 через трубопровод 11 выводят из химического цикла необходимую часть промывного раствора, а остаток возвращают в процесс известным способом. На фиг. 1, кроме того, показан трубопровод 12, через который в бойлер регенерации соды можно вводить гидроокись натрия, карбонаты натрия (бикарбонат или мыло) для повышения концентрации натрия в бойлере. Соединения натрия, серы и хлора из регенерационного бойлера и их образование пропорциональны поверхностной температуре слоя в нижней части бойлера регенерации соды. Хлор отделяется от слоя в основном в виде газообразного хлорида натрия. Если щелок натронной варки, введенный в бойлер регенерации соды, содержит хлор, почти весь испарившийся из слоя натрий при низких температурах находится в форме хлорида. В слое хлорид находится в расплавленном состоянии, и распределение хлорида между слоем и восстановительными дымовыми газами зависит от температуры таким образом, что содержание газообразного хлора повышается c повышением температуры. Газообразный NaCl реагирует в верхней части бойлера с окислами серы, давая таким образом твердый сульфат натрия, который отделяют от дымовых газов при отделении летучей золы. Освобождающийся в этой реакции хлор реагирует, образуя хлористый водород (HCl). 2 NaCl + SO2 + 1/2O2![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8805.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/8805.gif)
Формула изобретения
1. Способ регулирования равновесия хлора в процессе обработки сульфатной целлюлозы, в котором часть хлора, содержащего в химическом цикле, выводят из цикла и удаляют, отличающийся тем, что газы с серным запахом вводят в бойлер регенерации соды, по крайней мере, в таком количестве, что концентрация окислов серы в бойлере регенерации соды такова, что по крайней мере часть хлора, отделяющегося из слоя в газообразном виде, находится в форме хлористого водорода в верхней части бойлера регенерации соды, хлористый водород отделяют от дымовых газов посредством их промывания, при этом хлористый водород, содержащийся в дымовых газах, реагирует с промывным раствором и таким образом удаляют из скруббера для дымовых газов путем отделения части промывного раствора. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что газы с серным запахом, получаемые на различных стадиях процесса обработки сульфатной целлюлозы, вводят в бойлер регенерации соды. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что газы с сильным запахом вводят в бойлер регенерации соды для сжигания. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что все газы с серным запахом вводят в бойлер регенерации соды для сжигания. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что перед введением в бойлер регенерации соды проводят тепловую обработку щелока натронной варки для отделения от него серы в газообразном виде и отделенные от щелока натронной варки газы с серным запахом вводят в бойлер регенерации соды. 6. Способ по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что для удаления серы из бойлера регенерации соды в виде твердого сульфата натрия, содержащегося в дымовых газах, в бойлер регенерации соды вводят соединения натрия. 7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что по крайней мере часть соединений натрия вводят в виде гидроокиси натрия. 8. Способ по пп. 6 или 7, отличающийся тем, что по крайней мере часть соединений натрия вводят в виде карбонатов натрия. 9. Способ по пп. 6-8, отличающийся тем, что по крайней мере часть соединений натрия вводят в виде мыла, отделенного от щелока натронной варки. 10. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что температура поверхности слоя в бойлере регенерации соды составляет 900 - 1250oC, предпочтительно 1100-1200oC.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 13.07.2005
Извещение опубликовано: 20.09.2007 БИ: 26/2007