Способ регенерации химикатов от варки и отбелки целлюлозной массы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСА ИЗОБРЕТЕН АТЕНТУ(71) Ой Тампелла АБ (Г)(57) Сущность изобретения. Для повышениястепени регенерации химикатов удаленныйсероводород сжигают с образованием диоксида серы, который делят на две части, однуиэ которых используют для получениясерной кислоты, идущей на приготовление диоксида хлора, а вторую подают непосредственно нэ приготовление диоксидахлора, Раствор, содержащий в основномкарбонат натрия, подвергают каустиэации с е относится к регенерации рки и отбелки целлюлозной Изобретени химикатов от ва массы. Целью изобр ние степени реген На чертеже и ская схема предл рации химиката целлюлозной мас В аппарат 1 и щелок 3. проводящело тения является повышеерации химикатов,зображена технологичегаемого способа регенев от варки и отбелкиы,одают щепу 2 и варо варку, выделяют от ения нтом нов- щего- нное чныи рабоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ(515 О 21 С 11700, 9/10, 3/02 использованием оксида кальция, полученного обжигом карбонэта кальция, и каустизированный раствор подвергают кристаллизации путем упаривания для отделения карбоната натрия. Образующийся в результате кристаллизации маточный раствор подвергают дополнительной кристаллизации путем упаривания с образованием кристаллического хлорида натрия, Отделяют кристаллы маточного раствора и промывают их, после чего отработанную промывную жидкость направляют на стадию каустизации раствора, содержащего в основном карбонат натрия. Кристалль 1 хлорида натрия используют для приготовления раствора, который подают на стадию приготовления хлорида натрия, используемого для получения диоксида хлора. Отделенный маточный раствор подают в качестве щелочного агента для отбелки целлюлозной массы, а остаток маточного раствора подают на стадию варки в щелок для снижения концентрации в нем серы и хлорида натрия, 6 э,п. флы,1 ил,танный щелок 4, полученную массу пр вают отработанным нейтрализованным локом 5, Выделенный отработанный щ 4 соединяют с органическим продукто образованным на стадии приготовл двуокиси хлора в аппарате 7, затем его .ают в аппарат 8 и сжигают вместе с аге 9, получая расплав и дымовый гаэ 10, Ос ную часть твердого вещества, содержа ся в дымовом газе, выделяют, и выделе твердое вещество возвращают на ста1804520 3сжигания отработанного щелока. Дымовой газ промывают в аппарате 11, затем промывают в аппарате 12, куда подают щелок 13.Из промывных аппаратов удаляют приготовленные растворы: из аппарата 11 - раствор, содержащий кислый хлор 14; из аппарата 12 - раствор, содержащий 302 15, Расплав, полученный при сжигании отработанного щелока, растворяют и получают высоко. концентрированный зеленый щелок 16, содержащий сульфид и хлорид. Зеленый щелок делят на две части. первую часть зеленого щелока 17 подают на очистку в аппарат 18 очищенный зеленый щелок 19, обрабатывают в аппарате 20 дымовыми газами и получают предварительно карбонизированный щелок 21, который подают в аппарат 22 для обработки щелоком - йаНСОз 23, сюда же подается пар 24 для удаления сероводорода 25, Сероводород 25 подается в аппарат 26, где происходит сжи: .гание серы 27 с образованием 802. Образо. ванный гэз охлаждают в аппарате 28 и егочасть 29 направляют в аппарат 30 на приго. товление серной кислоты 31. Отходящие газы 32 стадии приготовления серной кислоты нэправлвот на стадию приготовления 33 водного раствора ЗОз 34. Оставшуюся часть охлажденного газа 35, э также приготовлен. ная серная кислота 31 подают на стадиюприготовления 7 двуокиси хлора 36, который направляют на стадию отбелки целлюлозной: массы 37 для подкисления.Щелок 23 готовят в аппарате 38 путемобработки натриееого раствора 39 дммовмми газами 40 с температурой 43-45 С. Из аппарата 22,очищенный раствор 41, содержащйй натрий, серу и хлор, направляют в аппарат 42 для каустизации. Сюда же подают Саб 43 со стадии сжигания 44 углекис. лого кальция 45, подаваемого из аппарата42.Каустиэированный раствор 46 из аппарата 42 упэривэют в аппарате 47, разделяя йаэСОэ.и Иа 2 00. Из аппарата кристаллизации 47 жидкость 48 подвергают испарению в аппарате 49, выделеннйе при этом кристаллы поваренной соли 50 промывают в аппарате .Р,:а промывочную жидкость 52 направляют на стадию. каустизации 42, Раствор поваренной соли 53 из аппарата 51 и поваренную соль 54 подают в аппарат 55 на приготовление йэС 10 з с последующей подачей йаС 10 з в аппарат 7 для приготовления С 102 36, Раствор С 102 36 используют . для отбелки целлюлозной массы 56 в. аппа-.рате 37.Жидкость кристаллизации 57 иэ аппарата 49, содержащую в основном йаОН, . подают в аппарат 37 на отбелку целлюлозной массы 56. Избыток жидкости кристаллизации 58 подают в аппарат 59, где готовятварочный щелок 3. 5 Часть отработанного отбельного раствора 60 из аппарата 37 также подают ваппарат 59. Избыток 61 потока углекислогокальция СаСО 45, выходящего из узла каустизэции щелока 42, используют в аппэра 10 те 62, где проводят нейтрализацию щелока14 сброса соляной кислоты,В соответствии с приведенной технологической схемой ниже приведенные примеры иллюстрируют предлагаемый способ15 регенерации химикатов от варки и отбелкицеллюлозной массы.П р и м е р 1, Способ регенерации химикатов от натронной варки целлюлозы осуществляют следующим образом. 99,9 т/ч20 древесной стружки и щепы варят с использованием варочного рзствора, со. держащего нижеследующие компонентырасходуемые с ниже приведенной скоростью; 13560 кг/ч ИаОН, 5700 кг/ч йа 23 (все 25 го химикатов: 15112 кг/ч натрия, 2828 кг/чсеры и 2780 хлора кг/ч). После варки получают 42 1 т/ч целлюлозной массы, массу отжи мают, промывают нейтрализованнымотработанным раствором 5 полученным при30 стадии отбелки 37 целлюлозы. Состав раствора: 2510 кг/ч органических веществ,: 1420 кг/ч натрия, 96 кг/ч серы и 592 кгlчхлора.Раствор. после промывки целлюлозы 4,35 содержащий 50290 кг/ч органических ве- ществ, концентрируют, соединяют с потоком 6. содержащим 440 кг/ч 1 ча, 380 кг/ч 8и 88 кг/ч С 1,и сжигают 8 совместно со свежим сульфатом натрия в количестве 26040 кг/ч, Из образующихся дымовых газов 10выделяют твердые частицы и возвращаютих на стадию сжигания отработанного раствора, Дымовые газы, содержащие 16 кг/чИа, 200 кг/ч 8 и 172 кг/ч С 1, промывают 11,45 Состав дымовых газов после промывки; 2.кг/ч Ма, 180 г/ч 8 и 12 кг/ч С 1, а составхлорсодержащей жидкости со стадии 11следующий.,14 кг/ч йэ, 20 кг/ч 8 и 160 кгчС 1, Дымовые газы еще раэ промывают 1250 натрий карбонатсодержащий раствором 13,содержащим 320 кг/ч Ма, 40 кг/ч 8 и 12 кг/чС 1.Состав раствора со стадии промывки 12следующий: 320 кг/ч йа, 200 кг/ч 8 и 12 кг/ч55 С 1Расплав, содержащий 16640 кг/ч йэ,3084 кг/ч 3 и 3208 кг/ч С 1, растворяют иполучают концентрированный, высокохлорированный зеленый щелок 16,содержащий186 кг/м окиси натрия.Часть зеленого щелока 17 объемом 19,1м/ч отстаивают 18, затем обрабатываютдымовыми газами 26 и получают предварительно карбонизированный щелок 21, который затем обрабатывают щелоком 23,содержащим йаНСОз 2290 кг/ч, и паром 24,при этом отгоняют пар, содержащий сероводород.Отогнанный сероводородсодержащийпар используют в качестве греющего парана стадии кристаллизации 47, а концентрированный сероводород 25 совместно со свежей серой 27 с расходом 20 кг/ч сжигают иполучают двуокись серы с объемом 912 кг/ч.Сернистый газ охлаждают, затем частьпотока 29 с расходом 304 кг/ч направляютна получение серной кислоты. Газы отходящие со стадии приготовления серной кислоты, содержащие двуокись серы, с расходом152 кг/ч, направляют на приготовление раствора двуокиси серы 34, применяемого настадии отбелки целлюлозы,Остальную часть охлажденного сернистого газа с расходом 608 кг/ч подают настадию получения диоксида хлора 36;Полученную серную кислоту в количестве 233 кг/ч используют для получения двуокиси хлора.Бикарбонат натрия направляемый настадию выделения сероводорода 22, получают обработкой части раствора карбонатанатрия 39 с расходом 1800 кг/ч охлажденными дымовыми газами 40 с расходом25000 м /ч и температурой 43 - 45 С. Оставшуюся часть раствора карбоната натрия, содержащего 2634 кг/ч йа, 52 кг/ч Я и 508 кг/чС 1, подают в аппарат 42 для каустизации сиспользованием окиси кальция 43 в объеме2785 кг/ч СаО.Каустизированный раствор подвергаютпервой кристаллизации путем выпариванияводы. для разделения карбоната и сульфатанатрия 13, и повторной кристаллизации(расход потока 7,1 м /ч) для выделения кристаллического хлорида натрия. Полученыекристаллы выделяют и промывают, а про-.мывную жидкость 52 направляют в аппарат42,Раствор 53 хлористого натрия с расходом потока 778 кг/ч 53 совместно со свежимхлоридом натрия 54 с расходом 336 кг/чнаправляют на стадию получения хлоратанатрия, а полученный хлорат натрия с расходом 2028 кг/ч направляют на отбелку целлюлозного материала 37,Часть маточного раствора со стадии.кристаллизации хлорида натрия 49, содержащего в основном йаОН (1456 кг/ч йа, 8кг/ч Я и 16 кг/ч С), направляют на отбелкуцеллюлозы 37.5 10 Оставшуюся часть маточного раствора, содержащую 552 кг/ч йа, 4 кг/ч Я и 16 кг/ч С 1, направляют в аппарат 59, где готовят варочный щелок 3., Отработанный отбельный раствор 60, содержащий 232 кг/ч йа, 28 кг/ч Я и 52 кг/ч С 1, также направляют в аппарат 59, где готовят варочный щелок 62.Поток карбоната натрия 61 с расходом 154 кг/ч направляют на нейтрализацию соляной кислоты, выделяемую раствором 14,Полученную отбельную целлюлозу в количестве 40 т/ч можно использовать в различных целях.15 П р и м е р 2. Способ регенерации химикатов от кислой сульфатной варки целлюлозы осуществляют следующим образом 90,9 т/ч древесной крошки варят с использованием варочного раствора, содержащего сле дующие компоненты, расходуемые соскоростью: 15390 кг/ч сульфита натрия,3483 кг/ч натрия, 4736 кг/ч серы и 109 кг/чхлора, После варки получают 42,1 т/ч целлюлозной массы, массу отжимают, промы 25 вают нейтрализованным отработаннымраствором 5, полученным на стадии отбелки37 целлюлозы. Состав раствора в пересчетена расход: 2510 кг/ч органических веществ,1420 кг/ч натрия, 96 кг/ч серы и 592 кг/ч30 хлора. Раствор после промывки целлюлозы4, содержащий 50290 кг/ч органических веществ, 4903 кг/ч йа, 4832 кг/ч Я и 621 кг/чС 1, концентрируют, соединяют с потоком 6,содержащим 440 кг/ч йа, 380 кг/ч Я и 8835 кг/ч С 1, и сжигают 8 совместно со свежимсульфатом натрия в количестве 70260 кг/ч.Из образующихся дымовых газов 10 выделяют твердые частицы и возвращают их настадию сжигания отработанного раствора.40. Дымовые газы, содержащие 16 кг/ч йа,2350 кг/ч Я и 172 кг/ч О, промывают 41.Состав дымовых газов после промывки: 2кг/ч йа, 2330 кг/ч Я и 12 кг/ч О, а состав. хлорсодержащей жидкости со. стадии 1145 следующий: 14 кг/ч йа, 20 кг/ч Я и 160 кг/чС 1,Дымовые газы еще раз промывают 12натрийкарбонатсодержащим раствором 13,содержащим 2699 кг/ч йа, 224 кг/ч Я и 4150 кг/ч С. Состав раствора со стадии промывки следующий: 2699 кг/ч йа, 2594 кг/ч Я и41 кг/ч С 1,Расплав, содержащий 5011 кг/ч йа,2822 кг/ч Я и 537 кг/ч С 1, растворяют и55 получают концентрированный, высокохлорированный зеленый щелок 16, содержащий 186 кг/куб м окиси натрия.зЧасть зеленого щелока 17 объемом 36,3м /ч отстаивают 18, затем обрабатываютдымовыми газами 26 объемом 11500 м /ч и1804520 7получают раствор МаНЯ в количестве 4180 кг/ч.Предварительно карбонизированный зеленый щелок обрабатывают раствором 23, содержащим 12550 кг/ч бикарбоната натрия, и паром 24, при этом отгоняют пар, содержащий сероводород 25 со скоростью 2540 кг/ч, Отогнанный сероводородосодержащий пар используют в качестве греющего пара на стадии кристаллизации 47, а концентрированный сероводород 28 совместно со свежей серой 27 с расходом 29 кг/ч сжигают и получают двуокись. серы с объемом 5120 кг/ч, Сернистый гаэ охлаждают, затем часть потока с расходом 304 кг/ч направляют на получение серной кислоты. Газы отходящие со стадии приготовления серной. кислоты, содержащие двуокись серы, с расходом 152 кг/ч, направляют на приготовление раствора двуокиси серы 34, применяемого на стадии отбелки целлюлозы с расходом 152 кг/ч, Остальную часть охлажденного сернистого газа с расходом 608 кг/ч подают на стадию получения двуокиси хлора 36. Полученную серную кислоту в количестве 233 кг/ч используют для получения двуокиси хлора,Бикарбонат натрия, направляемый на стадию выделения сероводорода 22, получают обработкой части раствора карбоната натрия 39. с расходом 9870 кг/ч охлажденными дэымовыми газами 40 с расходом 37000 и /ч и температурой от 43 до 45 С. Оставшуюся часть раствора карбоната натрия подают в аппарат 42 для каустизации с использованием окиси кальция 43, Каустиэированный раствор подвергают первой кристаллизации путем выпаривания воды для разделения карбоната натрия 13 и сульфата натрия, и повторной кристаллизации (расход потока 7,1 м /ч) для выделения кристаллического хлорида натрия. Полученные кристаллы выделяют и промывают, а промывную жидкость 52 направляют в аппарат .42,Раствор хлористого натрия с расходом потока 778 кг/ч 53 совместно со свежим хлоридом натрия 54 с расходом 336 кг/ч направляют на стадию получения хлоратэ натрия, а полученный хлорат натрия с расходом 2028 кг/ч направляют на отбелку цел. люлозного материала 37,Часть маточного раствора со стадии кристаллизации хлорида натрия 49, содержащего 1456 кг/ч натрия 8 кг/ч серы и 16 кг/ч хлора, направляют нэ отбелку целлюлозы 37, Оставшуюся часть маточного раствора, содержащую 552 кг/ч натрия, 4 кг/ч серы и 16 кг/ч хлора направляют в аппарат 59, где готовят варочный щелок 3. Отработанный отбельный раствор 60,содержащий 232 кг/ч натрия, 28 кг/ч серы и 52 кг/ч хлора, также направляют в аппарат 59, где готовят варочный щелок 3.5 Поток карбоната натрия 61 с расходом154 кг/ч направляют на нейтрализацию соляной кислоты, выделяемую раствором 14.Полученную отбеленную целлюлозу в количестве 40 т/ч можно использовать в раэлич ных целях.Предлагаемый способ п(вызволяет повысить степень регенерации химикатов эа счет снижения потерь соединений серы и хлора.Кроме того, изобретение обеспечивает 15 уменьшение загрязненности окружающейсреды эа счет исключения попадания в сточные воды токсичных органических хлорсодержэщих соединений.Формула изобретения 20 1. Способ регенерации химикатов отварки и отбелки целлюлозной массы, включающий концентрирование щелоков от стадии щелочной варки и отработанной промывной жидкости, смещение их со сточ ной водой от стадии отбелки целлюлозноймассы диоксидом хлора и сжигания с образованием плава и дымовых газов, растворение плава с получением зеленого щелока, разделение последнего на две части, одну 30 иэ которых подвергают каустиэации в присутствии оксида кальция, полученного обжигом карбоната кальция, с последующей подачей полученного белого сульфатного щелока на стадии варки, а другую часть под вергают отстаиванию с последующейобработкой отстоявшегося зеленого щелока дымовыми газами с получением содержащего бисульфит натрия предварительно карбонизированного раствора, обработку 40 последнего раствором бикэрбоната натрия,полученного путем взаимодействия раствора соды с охлажденными дымовыми газами, и удаление сероводорода из полученного раствора, содержащего в основном карбо нат натрия, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, сцелью повышения степени регенерации химикатов, удаленный сероводород сжигают с образованием газообразного диоксида серы, который делят на две части, одну иэ 50 которых используют для получения сернойкислоты, идущей на приготовление диоксида хлора, э вторую подают непосредственно нэ приготовление диоксида хлора, раствор, содержащий в основном карбонэт натрия, 55 подвергают каустизации с использованиемоксида кальция, полученного обжигом карбоната кальция, и каустизированный раствор подвергают кристаллизации путем упаривания для отделения карбоната натрия, образующийся в результате кристал1804520 10 Р,.Составитель О.МаслаченкоТехред М,Моргентал Корректор С,Патрушев Редактор Т,И в Заказ 1073. ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписное изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР5, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 лиэации маточный раствор подвергают до- . тые газы дополнительно обрабатывают располнительнойкристаллизации путем упари- твором, содержащим карбонат натрия и вания с образованием кристаллического полученным иэ карбонатв натрия, выделенхлорида натрия, отделяют кристаллы маточ- ного кристаллизацией каустизированного ного раствора и промывают их, после чего 5 раствора, и обработанный раствор каустиотработанную промывную жидкость на- эируют для приготовления варочного расправляют на стадию каустизации раствора, твора. содержащего в основном карбонвт натрия, 4. Способ по п.З, о т л и ч а ю щ и й с я кристаллы хлорида натрия используют для тем, что из промытых.газов выделяют хлор приготовления раствора, который подают 10 и нейтрализуют его с помощью карбоната на стадию приготовления хлората натрия, кальция. используемого для полученйя диоксида хло. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я ра, отделенный маточный раствор подают в тем, что газы, отходящиесо стадии пригокачестве щелочного агента для отбелки цел- товления серной кислоты, подают на приголюлозной массы, а остаток маточного рас товление водного раствора диоксида хлора твора подают на стадию варки в щелок для и полученный раствор направляют на стаснижения концентрации в нем серы и хло- дию отбелки целлюлозы. рида натрия,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 6; Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что дымовые газы, образующиеся на 20 тем, что плав, полученный в результатесжистадии сжигания щелока; освобождают от гания щелока, растворяют в маточном расбольшей части содержащегося в них твердо- творе, го вещества и выделенное твердое вещест-7. Способ по п.1, о тл и ча ю щ и й с я во возвращают на стадию сжигания щелока. тем, что сульфат натрия подают на стадию3. Способ по п.1, о тли ч а ю щи.й с я 25 сжигания щелока, элементарную серу на тем, что дымовые газы, Образующиеся на. стадйю сжигания сероводорода, а хлорид стадии сжигания, щелока, промывают для натрия на стадию приготовления хлората снижения содержания в них хлора и промы- натрия.7