Способ регенерации тепла и химикатов из дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы

Способ регенерации тепла и химикатов из дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О 11 И 1 Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Допол н H тел ьное к а вт. с вид- ву— (22)Заявлено 3".07 ° "o (21) 2968062/29-12 (5t)М. Кл.

0 21 С 11/00 с присоединением заявкй Ж—

1аеуяерственный кемитет

СССР (23) Приорнтет— (53) УДК 676.1. .082.4 (088.8) пе делам «зобретенкк н открытий

Опубликовано 07. 03. 82. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 08 . 03 . 82

А. И. Торф, В.Ф. Максимов, lO.А, Василевский, фаей.Садков, l0.И. Куклев, Л.А. Они, A.Ë. Торгонин, M.Г. швабский, В.В. Андреев и С.П. Пьянов - . / р

Ленинградский технологический институт чел лазнобумажнрй промышленности и Ленинградский фи иал l

Государственного института по проектирован.ю газоочистных сооружений " .----- =-- 1 (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛА И ХИМИКАТОВ

ИЗ ДЫМОВЫХ ГАЗОВ ПРОЦЕССА СЖИГАНИЯ

ОТРАБОТАННОГО ЩЕЛОКА СУЛЬФАТНОГО

ПРОИЗВОДСТВА ЦЕЛЛ!ОЛОЗЫ

Изобретение относится к способам регенерации тепла и химикатов из дымовых газов содорегенерационных котлоагрегатов (СРКА), применяемых для сжигания отработанных щелоков производства сульфатной целлюлозы.

Известен способ регенерации тепла и химикатов из дымовых газов СРКА, при котором их обрабатывают в одну ступень циркулирующим черным щелоком;

При этом происходит концентрирование черного щелока за счет выпаривания и улавливания пылевых частиц. Для .эффективного пылеулавливания необходим удельный расход орошающей жидкости не менее 1,5 л/м р.г. при ра15 бочих условиях (1 ).

Недостатком данного способа является то, что проведение процесса в ододну ступень с многократной циркуля20 цией черного щелока для создания необходимого удельного расхода.орошающей жидкости приводит к значительному поглощению углекислого газа этим щелоком, в результате чего снижается содержание активной щелочи в циркулирующем растворе и, как следствие, выделяется сероводород в дымовые газы за счет взаимодействия.

Наиболее близким к изобретению является способ регенерации тепла и химикатов из дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы путем двухступенчатой обработки дымовых газов с проведением первой ступени обработки отработанным черным сульфатным щелоком с последующим сепарированием обработанных газов и щелока, а второй ступени - циркулирующим концентрированным раствором натриевых солей. Согласно известному способу, который является трехступенчатым, первую ступень обработки газов проводят в каскадном.испарителе. Черный щелок вливают в ванну каскадного испарителя, в котором вращается трубча.тый барабан. Этот щелок налипает на

910901

3 трубы и таким образом приводится в контакт с дымовыми газами. При этом происходят процессы испарения воды из. черного щелока, .выделение из последнего газообразных восстановленных соединений серы в дымовые газы и частичное улавливание сернистого ангидрида и пылевых частиц. Вторую ступень обработки дымовых газов осуществляют в мокром скруббере циркулирующим рас-. 10 таором, который получается в результате растворения в воде пылевых час.тиц, уловленных из дымовых газов в электрофильтре и B самом скруббере.

Третью ступень обработки дымовых ts газов осуществляют в электрофильтре, где дымовые газы очищаются от мелких капель, унесенных газами из мокрого скруббера, и от пылевых частиц (21

Известный:,способ обработки имеет

21 следующие недостатки. Поверхность контакта черного щелока с дымовыми.

I . газами: не. развита, так как нет принудительного дробления, поэтому для г5 необходимого уплотнения черного щелока приходится увеличивать время контакта, что приводит к выделению сероводорода (концентрация H

Все это является причиной низкой сте пени регенерации-химикатов. Кроме того, в системе газоочистки- используется отличающееся друг от друга обо" .рудование (каскадный.испаритель, мок" 55 рый скруббер, электрофильтр), что усложняет эксплуатацию газоочистной установки.

Цель изобретения - повышение. степени регенерации серы и угрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации тепла и химикатов из дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы путем ступенчатой обработки дымовых газов с проведением первой ступени обработки отработанным черным сульфатным щелоком с последующим сепарированием обработанных газов и щелока, а второй ступени циркулирующим концентрированным водным раствором натриевых солей, первую ступень обработки газов проводят распылением отработанного черного сульфатного щелока под давлением (4-10) 10 Па при удельном расходе щелока 0,1-0,3 л/м рабочих газов.

Вторую ступень обработки осуществляют предпочтительно в присутствии подшелачивающего агента.

В качестве подщелачивающего агента используют кальцинированную или каустическую соду, при этом раствор имеет концентрацию 27-30 и температуру

40-75 С.

На чертеже представлена схема реализации предлагаемого способа.

Установка для осуществления предлагаемого способа .содержит смеситель первой ступени l, циклонкаплеуловитель 2, смеситель второй ступени 3, фильтр 4 и циркуляционный бак 5.

Дымовые газы CPKA подают в трубусмеситель 1 первой ступени обработки и проводят их обработку диспергированным черным щелоком с выпарной установки, предварительно очищенным от механических примесей на фильтре черного щелока 4. При промывке дымовых газов черным щелоком происходит испарение влаги из орошающей жидкости (утилизации тепла дымовых газов), улавливание сернистого-ангидрида, частичное улавливание пылевых1,частиц.

Для предотвращения выделения сероводорода промывку дымовых газов осуществляют с низким, удельным расходом черного щелока 0,1-0,3 л/мЗ.

После трубы-смесителя. газожидкост ную смесь черный щелок - дымовые газы для разделения подают в циклонкаплеуловитель 2., 5 910901 6

Отсепарировзнный черный щелок по- Удельный Расход черного щелока сосдают в смеситель сульфата, а дымовые тавляет 0,3 л/м газа. После первой

Э .газы направляют в трубу-смеситель 3 ту содержание сероводорода не второй ступени установки, в которой превышает 0;015 г/нм с.г., содержапроводят их обработку диспергирован- S ниЕ сернистого ангидрида не превышаным концентрированным водным раство- ет 0,4 г/нм с.г. (степень улавливаЭ ром натриевых солей. Основными про- ния сернистого ангидрида не ниже 80ф) цессами, происходящими во второй а содержание пылевого уноса составступени, являются процессы пылеулав- ляет 3,8 г/нм с.г. (степень пыле3 ливания и улавливания сероводорода. 10 улавливания 503).

Для успешного проведения этих про-, Отсепарированные дымовые газы посцессов необходим более 6,1сокий рас- ле первой ступени подают на вторую ход орошающей жидкости (не менее ступень обработки. Для промывки дымо1,5 л/м3). вых газов подают раствор натриевых

После трубы-смесителя 3 второй 15 солей с концентрацией 27 303. Удель" ступени установки газожидкостная ный расход на орошение составляет смесь проходит стадию сепарации. Очи- 3,5 л/и . После второй ступени обра3 щенные дымовые газы выбрасываются ботки содержание 502 в дымовых газах в атмосферу. Отсепарированная ороша- составляет 0,02 г/нм с.r. (общая ющая жидкость возвращается в циркуля- 2о степень очистки 994), содержание Н,5 ционный бак 5. Часть орошающей жид- 0,002 г/нм с.г. (общая степень очисткости отводится либо на орошение ки 801), содержание пылевого уноса стенок каплеуловителя первой ступе- 0,36 г/нм с.г. (общая степень очистни, либо на выпарную установку. В ки 954). циркуляционный бак 5 подается вода 25 fl p м е р 2. На первую ступень для возмещения воды, отводимой с оро- обработки подают дымовые газы, сошающим раствором и испаряющейся. держащие 0,01 г/нм3 с..г.. Н 5, 2 г/нм

По ряду производственных причин с.г. 50,, и 7,6 г/нм с.г. йылевых. час 3 состав и расход дымовых газов могут тиц в количестве 18000 м /ч с темпе3 значительно изменяться. Так, напри- зо Ратурой 280 С. Для промывки дымовых мер, СРКА может работать с нагрузкой газов подают -плотный черный щелок с

601 и 1003 от номинальной. Общее температурой 80-90 С в количестве время работы в режиме, отличном от 1,8 м /ч под давлением 4.10 Па. номинального, может составлять до Удельный расход на орошение черного

15 всего рабочего времени. Работа 35 щелока составляет О,1 л/м

СРКА в отличном от номинального режи- . После первой ступени обработки ме приводит к тому, что эффективность дымовые газы содержат 0,015 г/нм с.г. улавливания сернистых компонентов íà H S, 0,5 г/нм с.r. SO (степень

3 первой ступени уменьшается, а на вто- .улавливания 754) 4,6 г/нм 3 с.г. рую ступень установки поступают более 4О пылевых частиц (степень улавливания кислые газы. Для обеспечения н .",ежной 403). работы устайовки необходимо вводить в контур циркулирующей жидкости вто- Отсепарированные дымовые газы рой ступени подшелачивающий агент, после первой ступени подают на втонапример NaOH, в количестве до 10 кг 4> рую ступень. Для промывки дымовых на 1 т целлюлозы. газов подают раствор натриевых соВ приведенных примерах дымовые га- лей, образующийся в этом же скрубзы, поступающие на очистку, содержат,Ж бере за счет улавливания пылевого

СО 10-133; 50260-64/; Оz 2-54 и уноса, с добавкой подшелачивающего

Н О 20-24. агента из Расчета до l0 кг на 1, т

Пример 1. На первую ступень целлюлозы. Удельный расход на орбшеобработки подают дымовые газы, содер- ние составляет 3,5 л/м . После второй. жащие 0,01 г/нм с.г. H

SO и 7,6 г/нм 3 с.r. пылевых частиц зах составляет 0,025 г/нм 3 с.г. (обв количестве 11700 м3/ч с темпера- щая степень очистки 98,7ь) содержатурой 170 С. Для промывки дымовых ние сероводорода .0,003 г/нм с.г.

55 газов подают плотный черный щелок (общая степень очистки 70 ), содерс температурой 80-90 С. в количест- жание пылевого. уноса 0,45 г/нм с.r. ве 3,5 м /ч под давлением 10 10 Па. (общая .степень очистки 944) 7 9109

Из приведенных данных видно, что концентрация сероводорода в дымовых газах после обработки по предлагаемо" > му способу составляет 0,002-.С,003 г/нм с.r., а по известному способу она составляет 0,005-0,01 г/нм > с.г.. Кроме того, по предлагаемому способу используется двухступенчатая установка, а согласно известному - трехступенчатая. 10

Таким образом, использование предлагаемого способа позволяет увеличить степень регенерации серы за счет лучшего улавливания сероводорода. IlpoMe того, изобретение позволяет упростить 1 процесс регенерации за счет сокращения ступеней обработки и использования однотипного оборудования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Патент США Н 3212235, кл. 55-48, опублик. 1965.

25 2. Патент Японии NÃ 50-22603, кл. 39А422.9, опублик. 1975 (прототип).

Формула изобретения

4 ею гам

ВНИИПИ Заказ 1060/9 Тираж 401 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. Способ регенерации тепла и химикатов из дымовых газов процесса сжигания отработанного щелока сульфатного производства целлюлозы путем ступенчатой обработки дымо01 8 вых газов с проведением первой ступени обработки отработанным черным сульфатным щелоком с последующим сепарированием обработанных газов и щелока, а второй ступени — циркулирующим концентрированным водным раствором натриевых солей, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения степени регенерации серы и упрощения процесса, первую ступень обработки газов проводят распылением отработанного черного сульфатного щелока под давлением (4-10) 10-Па при удельном расходе щелока 0,10,3.л/и рабочих газов.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что вторую ступень обработки осуществляют в присутствии подщелачивающего агента °