Способ утилизации натрия и серы из отработанных щелоков

Способ утилизации натрия и серы из отработанных щелоков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 132138

Класс 55b, 1 io

55b, 1зо

55b. 3

ceca

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Подписная группа М 288

Заявитель

Иностранная фирма Акционерное общество Металлгезельшафт

Действительный изобретатель

Иностранец Вильгельм Тумм (Федеративная Республика Германии) СПОСОБ УТИЛИЗАЦИИ НАТРИЯ И СЕРЫ

ИЗ ОТРАБОТАННЫХ ЩЕЛОКОВ

Заявлено 3 марта 1959 г. за № 621034/23 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» № 1Â за 1960 г.

Известен и широко применяется в промышленности способ утилизации натрия и серы из отработанных сульфит- и сульфатцеллюлозных щелоков путем насыщения углекислотой с отгонкой выделившегося сероводорода в две ступени и более.

Предлагаемый способ утилизации серы и натрия из отработанны.. щелоков, содержащих Мад$, а также карбонат и бикарбонат, заклю чается в том, что отогнанный при насыщении щелоков углекислотой газ сжигают в присутствии кислорода необогащенного воздуха, что обес печивает полное сгорание серы в SOq, остаточный газ после выделения

SO> возвращается в процесс для насыщения щелоков в карбонизационной колонне, разделенной по меньшей мере на две ступени, причем в первую — со стороны жидкости ступень предварительной карбонизации подается остаточный после отделения $0з разбавленный газ с небольшим содержанием СО в соотношении СО . (NaqS+ Na>CO ) 1. сульфидную серу выделяют в последующих одной или нескольких ступенях отгонки путем насыщения газом с содержанием не менее 90%

СО2, полученного путем обменной реакции кристаллического NaHCO . отбираемого после охлаждения из ступени отгонки, с раствором ИаН$0з, выпадающего при промывке выделенного из газа СО, с возвращением в цикл после отделения кристаллов NaHCO, маточника. № 132138

Ступень предварительной карбонизации тоже может состоять из двух подступеней, из которых только 2-я (со стороны жидкости) заполняется газом; содержащим СО и свободным от кислорода.

П р имер. 164 м «зеленого» щелока, в котором растворено 7,5 r сернистого натрия и 7,1 т нарбоната натрия, подается (см. схему) по трубопроводу 1 в колонну предварительной карбонизации 2. Сюда же по трубопроводу 8 поступает газ следующего состава: 3900 нмз СО,, 17500 нм Ng, 2950 нм водяного пара.

Содержание углекислоты в газе, применяемом в ступени предварительной карбонизации, составляет 18,2% в пересчете на сухой газ и

16,0% во влажном газе. В данном примере подается на предваритель ную карбонизацию такое большое количество газа, что отпадает необходимость в дополнительной подаче газа, содержащего углекислоту 11о трубопроводу 4. В ступени предварительной карбонизации абсорбируется только 70% всей поступающей углекислоты. Остальная углекислота, вместе с инертными компонентами газовой смеси (азот, водяной пар и др.) выводится через трубопровод 5. «Зеленый» щелок, прошедший предварительную карбонизацию и состоящий из NaqS — 1,25 т, NaqCO>

1,70 т, NaHS — 4,40 т, NaHCO3 — 14,80 т, поступает в колонну отгонки б, в которую снизу подводят в пересчете на сухой газ практически

100% ную углекислоту, насыщенную при температуре от 70 до 85 водяным паром. Колонна отгонки служит также для предварительного подогрева щелока, который стекает в нейтрализатор 7. Горячие газы, содержащие углекислоту, отгоняют из прошедшего предварительную карбонизацию щелока сероуглерод, который по трубопроводу через ловушку8 поступает на сжигание в камеру 9. Для покрытия недостатка серы в камере сгорания сжигают 2,16 т серы, поступающей из буферного сборника 10, Для регулирования температуры горения в камеру сгорания подают холодный газ с небольшим содержанием углева.слоты. Топочные газы подвергаются окончательному сжиганию в дополнительной камере 11, после чего их охлаждают в котле-утилизаторе 12 до 300 . Затем газ направляют в прямой водяной холодильник 18, где он охлаждается и промывается водой, циркулирующей при помощи насоса 14. Часть образующегося конденсата отбирается. В отдельных случаях, когда это необходимо, можно горячий газ, имеющий после выхода из котла утилизатора 12 температуру около 300, направить в испарительный холодильник 15, где он под действием воды охлаждается до — 140 . Охлажденный газ направляют в контактный аппарат 1б, где из содержащегося в нем сероводорода путем реакции обменного разложения с избыточным сернистым ангидридом получают элементарную серу; освобожденный от остаточного сероводорода газ поступает в прямой водяной холодильник

И. Затем охлажденный до 65 топочный газ поступает в конечный холодильник 17 и содержит: $0 — 3550 нм, СΠ— 4820 нмз, Ng—

21620 нмз, Н О вЂ” 2310 нмз.

Этот газ через воздуходувку 18 направляют в двухступенчатую установку по абсорбции сернистого ангидрида, состоящую из промежуточного скруббера 19, противоточного скруббера 20, а также каплеуловителя 21. Основанная масса сернистого ангидрида вымывается в промежуточном скруббере 19; образующийся при этом раствор, состоящий главным образом, из бисульфита, насосом 22 частично качается обратно, а частично по трубопроводу через клапан 28 и теплообменник 24 возвращается в нейтр ализатор 7. Этот раствор бисульфита объемом 160 м содержит 31,5 т, 1аН$О и 1,2 т NazSO .

В нейтрализаторе 7 поступивший бисульфит в результате реакции № 132138 с подаваемым бикарбонатом натрия образует сульфит и практически

100%-ную углекислоту, причем последняя снова поступает обратно в колонну отгонки б. Раствор сернистого натрия уходит в приемный сборник 25, откуда насосом 2б перекачивается сперва в теплообменник 24, а затем в конечный холодильник 27, после чего охлажденный раствоо снова подают в противоточный скруббер 20, откуда вытекающий раствор, в котором часть поступившего сверху сульфита превратилась уже в бисульфит, направляется назад в промежуточный скруббер 19, откуда освобожденный уже от сернистого ангидрида топочный газ переводится, в свою очередь, в противогочный скруббер 20. По трубопроводу получают готовый сульфит натрия в количестве 160 м раствора, содержащего

19,5 т Na SOq и 0,7 т КаНСОз.

Предмет изобретения

1. Способ утилизации натрия и серы из отработанных щелоков, содержащих Na>S, а также карбонат и бикарбонат, путем насыщения щелоков углекислотой и отгонки сероводорода не менее чем в 2 ступени, отл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологического процесса, отогнанный при насыщении газ сжигают в присутствии кислорода необогащенного воздуха, после выделения из него SO> возвращают в процесс для насыщения щелоков в карбонизационной колонне, разделенной на стороне газа, по меньшей мере, на две раздельных ступени. причем в первую со стороны жидкости ступень предварительной карбонизации подают остаточный после отделения $0 газ с небольшим содержанием СО в соотношении СО . (Na S+ Na CO3) =-- 1: 1, а сульфидную серу выделяют в последующей одной или нескольких ступенях отгонки путем насыщения газом с содержанием не менее 90% CO„полученного путем обменной реакции кристаллического NaHCO3, отбираемого после охлаждения из ступени отгонки, и раствора NaHSO, выпадающего при промывке выделенного из газа СО, с возвращением в процесс маточника после отделения кристаллов NaHCO3.

2. Видоизменение способа по п. 1, отл и ч а ю matc ÿ тем, что ступень предварительной карбонизации может состоять из двух подступеней, из которых только вторую со стороны жидкости заполняют свободным от кислорода и содержащим СО> газом. № 132138

t

Редактор М. И. Бородина Техред А. Л. Сосина Корректор Г. С. Голубятникова

Объем 0,35 изд. л!

1ена 7 коч. открытий

Педп к печ. 8А 61 г

Зак. 8190

2/6

Формат бум. 70+108 / 6

Тираж 550

ЦБТИ при Комитете по делам изобретений и при Совете Министров ССОР

Москва, Центр М. Черкасский пер., д

Типография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР, Москва, Петровка 14

1 !!

1