Способ сжигания черного щёлока
, 1
О П И С А Н И Е (ii) 427П9
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 06.08.71 (21) 1694857/23-4 с присоединением заявки № (32) Приоритет
Опубликовано 05.05.74. Бюллетень № 17
Дата опубликования описания 10.10.74 (51) М. Кл. D 21с 11/04
D 21с 11/12
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (51) УДК 661.728.004.8 (088.8) (72) Авторы изобретения
И. Е. Вьюков и В. В. Житков (71) Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский институт целлюлознобумажной промышленности (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ЧЕРНОГО ЩЕЛОКА
Изобретение относится к способам сжигания преимущественно черного щелока и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при регенерации химикатов сульфат-целлюлозного производства.
Известен способ сжигания черного щелока в процессе его регенерации путем предварительной сушки исходного черного щелока и его газы1,пкaöèa (во врез:.я газификации происходит восстановление сульфата натрия в сульфид) с получением жидкого плава, который растворяют, и газообразных продуктов, которые сжигают. Такой способ не позволяет достигнуть высокой степени восстановления сульфата натрия до сульф ида вследствие того, что кислород дутьевого воздуха, подаваемого в слой, неизбежно окисляет конечный продукт — сульфид — до сульфата. Кроме того, известный способ не предусматривает очистку газовых продуктов от взвсшанных частиц.
С целью улучшения процесса предложено газообразные продукты перед сжиганием подвергать при температуре до 1000 С контактированию с жидким плавом.
Дополнительное контактирование при температуре до 1000 С газообразных продуктов и жидкого плава, полученных в результате предварительной газификации черного щелока, обеспечивает довосстановление сульфата натрия до сульфида, получение полисульфида и очистку газа от взвешанных частиц.
Процесс проводят следующим образом. Упаренный и подогретый черный щелок в виде брызг подают в газификационный аппарат.
Капли щелока подают на дно его и, соприкасаясь на пути со встречным потоком горячих газов, теряет влагу. В нижней части аппарата образуется пористый углеродно-солевой слой, в который нагнетают снизу подогретый воздух или кислород с расходом, позволяющим за счет неполного сгорания углерода обеспечить приток тепла на сушку щелока, пиролиз органической массы, плавление минеральных солей, восстановление сульфата натрия и газификацию горючей массы щелока.
Из протекающих здесь реакций существенное значение имеют следующие:
С+О, = СО, Na,S + 0,50,+СО, = Na,ÑO,+0,5$, (газ)
Na,$+ 1,50, + CO, = Na,CO, + SO, 2С + 2SO, == 2CO, + S, (газ) Na,S+ 2SO, = Na,SO, + S, (газ) Н,S+0,50, = Н,O+ 0,5S, (газ).
Углерод горит в месте подвода воздуха к
Зо слою огарка. Выделяющиеся горючие газы по427119
Na,$O, + 4Н, = Na,$ + 4Н,О.
Составитель С. Котова
Техред 3. Тараненко
Корректор Л. Царькова
Редактор 3. Горбунова
Заказ 2661/18 Изд. Ко 788 Тираж 456 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 ступают в верхние зоны слоя огарка, а в восстановительную газоконтактную камеру сливается горячий жидкий плав.
Кислород воздуха расходуется полностью в очагах горения на дне газификационного аппарата, поэтому в верхней части слоя огарка поддерживается восстановительная газовая среда и протекают, в основном, следующие химические реакции:
СО,+ С =2СО
Н,О+ СО = CQ,+Í, Na,SO, + 2С = Na,S + 2СО, Иа,$0, + 4СО = Na,S + 4СО, Na,SO, + 4Н, = Na,$ + 4Н,О
Na,$+ Н,О+ СО, = Na,ÑO, + Н,S.
Таким образом, газ, выходящий из газификационного аппарата и поступающий в восстановительную газоконтактную камеру, состоит главным образом из окиси углерода, водорода, сернистого ангидрида, углекислого газа, сероводорода, водяного пара и азота. Вследствие того, что окись углерода и водород являются активными восстановителями, при контакте газов с плавом и восстановительной газоконтактной камере оставшийся сульфат натрия превращается в сульфид по реакциям:
Na,SO,+4CO=Na,S+ 4СО, Кроме того, в результате взаимодействия газообразной серы с плавом образуются полисульфиды:
Na,$+ S, =- Na,S„.
Одновременно с восстановлением сульфата и образованием полисульфидов натрия за счет контакта газов с планом происходит и очистка их от унесенных из газифицированного аппарата твердых частиц. Ведение процессов газификации и восстановления в отдельных аппаратах позволяет поддерживать температуру в них на уровне не более 1000 С, чтобы не допустить сублимацию солей. Горючие газы, образовавшиеся при газификации и пропущенные сквозь плав, сжигают в специальной топке, приспособленной для газообразного топлива. С целью снижения потерь серы с дымовыми газами и уменьшения выброса в атмосферу ядовитых дур нопахнущих газов применяют рециркуляцию дымовых газов— часть их, содержащая и дурнопахнущие газы, после парового котлоагрегата возвращается в слой огарка в газификационном аппарате и
10 смешиваются с газообразными продуктами газификации, а дурнопахнущие газы разлагаются, выделяя серу, которая возвращается в план, образуя полисульфиды натрия, когда газовая смесь поступает в восстановительную
15 газоконтактную камеру. Неразложившаяся часть дурнопахнущих газов сгорает в топке котла вместе с продуктами газификации.
Выделение серы из дурнопахнущих газов происходит по следующим реакциям:
2С + 2$0, = 2СО, + S, (газ)
Na,S + 2$0, = Na,SO, + S, (газ)
Н,S + 0,50, = Н,О + 0,5S, (газ).
25 Возвращается сера в плав по следующей реакции:
Na,$+ S, = Na,S,.
З0 Таким образом, предложенный способ, предусматривающий использование дополнительной обработки жидкого плава газообразнымч продуктами газификации, позволяет наиболее полно восстанавливать сульфат натрия в сульЗ5 фид, извлекать газообразную серу образованием полисульфидов с одновременной очисткой газообразных продуктов газификации от механических примесей.
Предмет изобретения
Способ сжигания черного щелока в процессе его регенерации путем предварительной сушки исходного черного щелока, его газификации с получением жидкого плана, который
45 растворяют, и газообразных продуктов, которые сжигают, отличающийся тем, что, с целью улучшения процесса, газообразные продукты перед сжиганием подвергают при температуре до 1000 С контактированию с жид50 ким плавом.
