Способ регенерации отработанных сульфитных щелоков

О П И С А Н И Е р 5 О 3539ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК ПАТЕНТУ 1 Дополнительный к патен 22) Заявлено 02.06,70 (21) 1423) Приоритет (32) 03.06.69 51 23 51) М. Кл, Р 21 С 11/О Государственный комитет Совета Министров СССР.004.8 (088, по делам изобретени и открытийга опубликования описания 06.05,76 72) Автор изобретения Иностранец йнар Хорнтведт(Норвегия) остранная фирма Целлюлоза Актиеб(71) Заявитель Свенска агет 54) СПОСОБ РЕГЕНЕРА СУЛ Ьф ИТ Н ЪХОТРАБОТА Н Н ЪХОКОВ Изобретение относится к способам регенерации отработанных щелоков, образующихся в производстве целлюлозосульфитного способа варки.Известен способ регенерации отработанного сульфитного щелока, заключающийся в том, что диспергированный в потоке горячих дымовых газов упаренный щелок подвергают пиролизу при ( 750 С, образующиеся при этом продукты реакции направляют на охлаждение (в специальный реакторный котел) и последующее их разделение на газообразные продукты и твердый остаток (порошкообразное вещество). При известном способе возникают большие затруднения на стадии проведения сепарации продуктов реакции пиролиза, в результате чего система для разделения продуктов реакции пиролиза на газообразные продукты и твердый остаток очень громоздка и сложна.С целью улучшения процесса регенерации отработанного сульфитного щелока предлагают способ, заключающийся в том, что охлаждение продуктов реакции пиролиза ведут путем впрыскивания хладагента непосредственно в поток подуктов реакции.Способ состоит в том, что сгущенный щелок от предыдущей ступени выпаривания направляется в реактор, где подвергается пиролизу при высоких температурах и после этого продукты реакции непосредственно охлаждаются впрыскиванием соответствующего хладагента.5 Способ изобретения может быть осуществлен на обычной рекуперационной установке, как дополнение к известному, однако ничто не препятствует тому, чтобы способ мог применяться для рекуперации всего количества хи микалиев черном щелоке.П р и мер, Указанный в примере способ, атакже установка для него были запроектированы для фабрики с производством целлюлозы 65 т в сутки. Благодаря способу изобретения 15 была рассчитана возможность повышенияпроизводства приблизительно на 15 т в сутки.После выпаривания в этой установке берется часть сгущенного щелока, который в данном случае имел содержание сухого ве щества 52%. Упаренный щелок направляетсяв реактор, состоящий из газонепроницаемой листовой оболочки, которая, например, футе- рована прочными огнеупорными кирпичами или утрамбованной смесью. Щелок впрыски вается в верхнюю часть реактора преимущественно через десять впрыскивающих сопл, которые расположены на равных расстояниях по окружности реактора и в случае необходи 50353935 55 60 мости направлены вниз под углом. Каждое сопло рассчитано на производительность 100 кг сухого вещества. При этом щелок распределяется в реакторном пространстве благодаря распылению при низком давлении. Однако щелок должен накачиваться при таком высоком давлении, чтобы в реакторе получалось достаточно тонкое распределение щелока.Кроме того выгодно иметь низкое число сопл. Оказалось также 11 еооходимым В неко торых случаях защищать сопла от образовавшейся пыли. Такую защиту обеспечивают паровым экраном, который создается вокруг соплового отверстия для щелока. Необходимый для пиролиза тепловой эффект получают сжиганием мазута, который подается в реактор через горелку, расположенную сверху на реакторе и направленную вниз в реактор, и включающую подводящие трубопроводы для воздуха или пара, В результате такого расположения впрыскивающих сопл и горелки получают интенсивное перемешивание в реакторе. Чтобы предотвратить расплавление пыли и накапливание ее в переходе между горячей частью горелки и частью реактора, т. е. где встреча 1 отся горячие дымовые газы и пыль, сама переходная часть должна быть выполнена как охлаждающая рубашка. Охлаждение вызывается круговоротом воды при помощи циркуляционного насоса через холодильник и уравнительный сосуд. Воздух в реактор вдувается через реакторную газодувку. При техническом исполнении реактора стенки изготовляются из материала, который полностью устойчив к действию температуры и химикалиев. Имеются керамические материалы, например на основе хромомагнезита или окиси циркония, которые при применяемых условиях имеют вполне удовлетворительный срок службы,Затем полученные в реакторе прн пиролизе продукты реакции охлаждаются прямым теплообменом с соответствующим хладагентом,например водой,Охлаждение может производиться таким образом, чтобы продукты удалялись через отверстие в нижней части реактора и оттуда переводились прямо в расположенное под реактором охлаждающее устройство. Это устройство преимущественно сконструировано в верхней и нижней частях цилиндрическим, а в промежуточной - коническим. Хладагент впрыскивается затем прямо в поток продуктов реакции через расположенные в газовом холодильнике сопла, которые в соответствующем количестве распределены по окружности холодильника, В одном из вариантов исполнения сопла расположены в верхней части холодильника и под таким углом по отношению к направлению потока продуктов реакции и к стенкам холодильника, чтобы получалось эффективное охлаждение, В нижнюю часть газового холодильника подается через трубопровод охлаждающая вода. 10 15 20 25 30 40 45 50 Вслед за газовым холодильником расположен мокрый сепаратор, который может состоять из каскадного скруббера, на который через впуск подается вода. В общем, друг за другом расположено несколько мокрых сепараторов. Поступающий из мокрых сепараторов свежий щелок направляется затем на установку каустификации и обрабатывается обычным образом.При описанном выше способе важно также учитывать опасность того, что выпадак 1 щие в осадок твердые частицы могут падать вниз в первый мокрый сепаратор. Для уменьшения этой опасности над мокрым сепаратором устанавливают решетку или ей подобные перегородки.При описываемом способе можно также рекуперировать по меньшей мере часть содержащегося в отработанном щелоке количества серы в форме сульфида, так как благодаря мокрому осаждению часть сероводорода в пиролизном газе реагирует во время образования сульфида с раствором карбоната натрия - дикарбоната,При проведении восьмичасового опыта на рекуперационной установке с черным щелоком получают следующие результаты,Лнализ пыли, /о.Всего Ха 29,6 Всего 5 2,6 Ма 2504 5,9 Ка 2 СОз 61,6Анализ газа, о/о112 8,5СО 5,4 СО 2 13,4 СН 4 1,3 112 70,6Молярное отношение между всем Яа и всей Я, которая есть в пыли, 1: 0,06 после прохождения через мокрый сепаратор в результате абсорбции сероводородов газом оно повышается до 1: 0,20.Преимущество способа заключается в том что избегают осаждений, Посредством этог способа частично расплавленные малые части цы будут соединяться вместе и затвердевать и, таким образом, могут быть собраны, При этом частицы не будут затвердевать на стен ках аппарата, а потому удается избежать кор розионного воздействия на трубопроводы,Формула изобретенияСпособ регенерации отработанных сульфитных щелоков путем пиролиза диспергированного в потоке горячих дымовых газов упаренного щелока при (750 С, охлаждения полученных при этом продуктов реакции и последующего их разделения на газообразные продукты и твердый остаток, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения процесса, охлаждение ведут путем впрыскивания хлад- агента непосредственно в поток продуктов реакции,