Способ извлечения натриевых соединений из зеленого щелока и отходящих газов производства целлюлозы на натриевом основании - SU1414323A3

Описание

СМ

Изобретение относится к целлкшоз- но-бумажной промышленности, в частности к регенерации натриевых соединений в производстве целлюлозы на , натриевом основании.

Цель из обретения - повышеьше эффективности процесса.

Предлагаемый способ осуществляют следукяцим образом,ig

Зеленый щелок, охлажденный путем теплообменного контактирования с раствором карбоната Na, подвергают пред-

варительной карбонизации до образова-

ния бисульфида натрия путем обработки 5 его отходящими газами и осуществляют первую стадию сепарирования сероводо™ рода, где сероводород вьщеляют частично . Затем осуществляют вторую ступень сепарирования сероводорода из реак JQ ционной смеси с образованием карбоната натрия, при этом сепарирование осуществляют путем протнвоточного

контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, 25 содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования и последующую карбонизацию полученного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода . Полученный после сепариро- Q вания раствор разделяют на части, одну из которых обрабатьюают очищенными и охлажденными отходящими газами с образованием бикарбоната натрия, а Другую обрабатывают раствором двуоки- . си серы с образованием раствора суль- фита натрия,

В качест:ве отходящих газов на стадии предварительной карбонизации ис- Пользуют газы, полученные на стадии карбонизахщи раствора или газы из котла-утилизатора, в качестве очшцен- Яых и охлажденных газов используют газы, полученш)1е путем промьшки отходяпщх газов.

Раствор двуокиси серы получают сжиганием сероводорода, полученного на первой ступени сепарирования и пропущенного через теплообменный аппарат . Давление на стадиях сепарирования сероводорода регулируют таким 50 образом, что температура на стадии выпаривания бьша на 5 40 с ниже точки росы очищенных отходящих газов а

Количество промытых и о: лажценных ,г газов, необходимых для карбонизации аствора, устанавливают так, чтобы асть раствора, подаваем о со стаии карбонизация на последующую за

45

первой стадией сепарирования, содержала бикарбоната натрия в два раза больше чем бисульфида натрия, поступающего после первой стадии сепарирования .

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1„ Зеленый щелок,, полученный в результате сульфатной варки , в количестве 15,9 м, содержащей 22,0 кмоль/ч и 24,3 кмоль/ч , охлаждают путем теплообменного контакта с раствором карбоната натрия и подвергают предварительной карбонизации , обрабатьшая его отходящими га зами в количестве 4080 м н/ч, полученными на стадии карбони зации,

При этом на реакцию образования бисульфида натрия расходуется 12/ 5 кмоль/ч двуокиси углерода

2 Na2S+H,04-C02

2NaHS+Na,jC03

Затем осуществляют сепарирование сероводорода, полученного по реакции

NaHS -4- NaHCO,

+ H-jS,

для чего на первую стадию отгонки вводят бикарбонат натрия в количестве 48,6 кмоль/час, а с ним 6,1 кмоль/час карбоната. На первой стадии сепарации отделяют 23,7 кмоль/ч сероводорода. При этом идет побочная реакция с образованием двуокиси углерода

2 NaHCO,

Na СО, +С0 + Н,0.

0

г

5

требзтощая дополнительного расхода бикарбоната на первой стадии отгонки в количестве 1,8 кмоль/ч. На вторун) ступень сепарирования подают раствор после первой ступени сепарирования, содержащий 32,7 кмоль , 11,0 кмоль NaHCOj/ч, 0,3 кмоль NaHS/ч,. и дополнительное количество 1,2 кмоль бикарбоната/ч и Ojl кмоль Kap6otfaTa/4, содержащиеся в паре,

При этом сепарирование осуществ- ляют путем противоточного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую ступень сепарирования, а давление создается температурой, которая на 5°С ниже точки росы очищенных отходящих газов,

Используемый на стадиях сепарирования бикарбонат образуется на стадии

U14323

карбонизаи;ии в соответствии с реак- На первой стадии сепарации отде- ЧИ6Йляют 22,2 кмоль/ч сероводорода. При

этом осуществляется побочная реакция

,

+СО,, +

.2NaHCO

3

образования двуокиси углерода

образования двуокиси углерода

Реферат

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности и позволяет повысить эффективность процесса,. Зеленьй щелок, охлажденный путем теп™ лообменного контактирования с раствором карбоната натрия, подвергают предварительной карбонизации до образования бисульфида натрия путем обработки его отходящими газами и осуществляют первую стадию сепарирования сероводорода , где сероводород вьщеляют частично. Затем осуществляют вторую 110, ОТХОЗЫ люлозвоесса ,. теп™ стют обраобраущестя селяют рую ступень сепарирования сероводорода из реакционной смеси с образованием карбоната натрия, при этом сепарирование осуществляют путем противо- точного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвра- тo пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования и последующую карбонизацию полученного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода, Полученньпг после сепарирования раствор разделяют на части, одну из которых обрабатывают очищенными и охлажденными отходящими газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита натрия, В качестве отходяЕщх газов на стадии предварительной карбонизации используют газы, полученные на стадии карбониза- В цин раствора, или газы из котла-утилизатора , в качестве очищенных и охлажденных газов используют газы, по- лучен & е путем промывки отходящих газов. Раствор двуокиси серы получают сжиганием сероводорода, полученного на первой ступени сепарирования и пропущенного через теплообменный аппарат , 7 з.п, ф-лы. 4 ImA й С 1чЭ ОЭ

Формула

Общее количество сероводорода (24,0 кмоль/ч), вьщеленное на первой ступени сепарирования пропускают.через теплообменньш аппарат и сжигают с образованием двуокиси серы. Затем двуокись серы охлаждают и используют для обработки части раствора карбоната натрия, полученного на стадии кар- бонизации, с образованием сульфита натрия, а оставшуюся паровоздушную смесь, содержащую 0,45 кмоль , промывают вместе с другими отходящими газами. После второй ступени сепарирования раствор, содержащий 27,4 кмоль и 7,4 кмоль КаНСОз/ч, подают на карбонизацию, где он обрабатывается отходящими газами в количестве 41400 м /ч с концентрацией углекислого газа 12,97%, В результа- те образуется 6,2 кмоль/ч карбоната и 49,8 кмоль/ч бикарбоната. Полученный раствор делят на части, одну из которых используют для получения сульфита натрия, а другую - для полу- чения бикарбоната натрия.

Пример 2„ Зеленьй -щелок, полученный в результате сульфитной варки , в количестве 19,5 м /ч, содержащий 46,4 кмоль/ч и 23,9 кмоль/ , охлаждают путем теплообменного контакта с раствором карбоната натрия и подверга ют предварительной карбонизации , обрабатывая его отходящими г.а

зами в количестве 4010 м н/ч, полученными из парового котла-утилизатора . Количество подаваемой двуокиси углерода составляет 12,3%, а степень абсорбции ее составляет 54,5%.

При этом на реакцию образования бисульфида натрия расходуется 11,9 кмоль/ч двуокиси углерода.

2 Na,jS + + СО 2NaHS+Na2C03

Затем осуществляют сепарирование сероводорода, полученного по реакции

NaHS + NaHCO,

H,,,S,

для чего на первую стадию отгонки вводят бикарбонат натрия в количест- ве 47,8 кмоль/ч, а с ним 7,2 кмоль/ч ; карбоната..

2 NaHCO,

Ыа,СОз +

COj, + ,

д 5 0 5 о

5

0

5

0

5

требующая дополнительного расхода бикарбоната на первой стадии обгонки в количестве 2,2 кмоль/ч.

На вторую ступень сепарирования подают раствор после первой ступени сепарирования, содержащий 38,3 кмоль Na COj/ч, 11,7 кмоль NaHCO,/ч и 0,85 кмоль NaHS/ч. Сюда же вводят дополнительное количество бикарбоната (2,8 кмоль/ч) и карбоната (0,4 кмоль/ч). При этом сепарирование осуществляют путем противоточ- ного контактирования реакционной смеси с паром с поспедующим возвратом пара, а содержащего сероводород, на первую ступень сепарирования, а давление создается температурой, которая на 40 С ниже точки росы, очищенных отходящих газов о

На второй стадии сепарирования отделяют 0,74 кмоль/ч сероводорода и возвращают его на первую ступень сепарирования ,

Полученньй сульфид, содержащий раствор, состоящий из 32,5 кмоль/ч ,, 10,5 кмоль/ч NaHCO и 0,09 кмоль/NaHS, подают на третью стадию сепарирования. Сюда же добавляют 1 ;кмоль/ч бикарбоната и 0,15 кмоль/ч карбоната

Сероводород, выдоенный на третьей стадии направляют на вторую стадию и затем на первую стадию. О&цее количество сероводорода (23 кмоль/ч), выделенное на первую ступень сепарирования , пропускают через теплообмен- ный аппарат и сжигают с образованием двуокиси серы.

Затем окись серы охлазвдают и используют для обработки части раствора карбоната натрия, полученного на стадии карбонизации, с образованием сульфита натрия, а оставшуюся паровоздуш-- ную смесь промьшают вместе с другими отходящими газами.

Бикарбонат образуется на стадии карбонизации в соответствии с реакцией

NaiCO, + СО + H,

2 NaHCO,

При этом на стадию карбонизации поступает раствор после третьей ступени сепарирования, содержащий 28р6 кмоль/ч NajCOjH 9,6 кмоль/ч NaHCOj, где он обрабатывается отходя- газами в количестве 41000 м /ч с концентрацией С02 12597%

В резулзьтате карбонизации образует Ся 51,6 кмоль/ч .бикарбоната и 7,8 кмоль/ч карбоната

Полученнь й раствор делят на части, одну из которых используют для получения сулыЬита натрия, а другую - для получения бикарбоната натрия,

Предлагаемьй способ позволяет повысить эффективность процесса извлечения натриевых соединений за счет. сокращения расхода пара и бикарбоната натрия на cтa,ияx сепарирования

о р мул а изобретения 1 о Способ извлечения зштриевых соединений из зеленого щелока и отходя- 25 первой стадии сепарирования перед .щих газов производства целлюлозы на сжиганием пропускают через теплооб- натриевом основании, включающий предварительную карбонизацию зеленого щелока путем обработки его отходящш и

менньй аппарат

6. Способ по п,1, отличающийся тем, что карбонизацию раст- газами до образования, бисульфата нат- Q вора до образования карбоната натрия

рия, последующую карбонизацию полз - ченного раствора до образования карбоната натрия и сероводорода, сепарирование сероводорода из реакционной смеси с образованием раствора карбоната натрк1Я, разделение полученного раствора на части.) одну из которых обрабатывают очищенньгми и oxJIaждeн ными газами с образованием бикарбоната натрия, а другую обрабатывают раствором двуокиси серы с образованием раствора сульфита натрия, о т - личающийсй тем, что, с целью повьшения эффективности процесса, сепарирование сероводорода осуществляют в;несжолько стадий, при этом первую стадию проводят после предварительной карбонизации с частичным вьщелением сероводорода,, а последующие стадии осуществляют путем проти- воточного контактирования реакционной смеси с паром с последующим возвратом пара, содержащего сероводород, на первую стадию сепарирования.

35

40

45

50

К сероводорода, проводят промьи ыми и охлажденнььми газами, кол1-гчество которых устанавливают таким, чтобы часть раствора, подаваемого со стадии карбонизации на последующую за первой стадию сепарирования, содержала по крайней мере бикарбоната натрия в два раза больше, чем бисульфида натрия, поступающего после первой стадии сепарирования ,

7,Способ по п.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что зеленый щелок пе ред предварительной карбонизацией охлаждают цутем теплообменного кон тактирования с раствором карбоната натрия, полученного после первой ста- дии сепарирования

8,Способ по пп„1 и2, отли чающийся тем, что давление на стадиях сепарирования сероводорода регулируют так, чтобы температп)а на стадии выпаривания была на ниже точки росы очищенных отходяощх. газов .

5

0

2.Способ по п,1, отличающийся тем, что.очищенные и охлажденные газы получают путем промьшки отходящих газов, выпаривания полученного раствора и подачи паров расширения на последующие по.сле первой стадии сепарирования о

3,Способ по n.l, отличающийся тем, что в качестве отходящих газов на стадии предварительной карбонизации используют газы, полу ченные н а стадии карбонизации раствора до образования карбоната натрия

и сероводорода,

4,Способ по п,, отличающийся тем, что сероводород после первой стадии сепарирования ежи™ гают с образованием газообразной двуокиси серы и подают на стадию обра ботки карбоната натрия с образованием раствора сульфита натрия.

5.Способ по п 1 , о т л и ч а кг- щ и и с я тем, что сероводород после

первой стадии сепарирования перед сжиганием пропускают через теплооб-

менньй аппарат

6. Способ по п,1, отличаю5

0

5

0

К сероводорода, проводят промьи ыми и охлажденнььми газами, кол1-гчество которых устанавливают таким, чтобы часть раствора, подаваемого со стадии карбонизации на последующую за первой стадию сепарирования, содержала по крайней мере бикарбоната натрия в два раза больше, чем бисульфида натрия, поступающего после первой стадии сепарирования ,

7,Способ по п.1, о тлич аю- щ и и с я тем, что зеленый щелок пе ред предварительной карбонизацией охлаждают цутем теплообменного кон тактирования с раствором карбоната натрия, полученного после первой ста- дии сепарирования

8,Способ по пп„1 и2, отли чающийся тем, что давление на стадиях сепарирования сероводорода регулируют так, чтобы температп)а на стадии выпаривания была на ниже точки росы очищенных отходяощх. газов .