RU2053831C1 - Способ очистки технологического газа - Google Patents
Способ очистки технологического газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2053831C1 RU2053831C1 SU914895519A SU4895519A RU2053831C1 RU 2053831 C1 RU2053831 C1 RU 2053831C1 SU 914895519 A SU914895519 A SU 914895519A SU 4895519 A SU4895519 A SU 4895519A RU 2053831 C1 RU2053831 C1 RU 2053831C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- washing
- process gas
- solution
- liquor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 36
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 45
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 39
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 14
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 2
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 abstract 1
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 54
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 23
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 6
- HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M sodium hydrosulfide Chemical compound [Na+].[SH-] HYHCSLBZRBJJCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 3
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical group 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28C—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA COME INTO DIRECT CONTACT WITHOUT CHEMICAL INTERACTION
- F28C3/00—Other direct-contact heat-exchange apparatus
- F28C3/06—Other direct-contact heat-exchange apparatus the heat-exchange media being a liquid and a gas or vapour
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
- D21C11/063—Treatment of gas streams comprising solid matter, e.g. the ashes resulting from the combustion of black liquor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
- D21C11/063—Treatment of gas streams comprising solid matter, e.g. the ashes resulting from the combustion of black liquor
- D21C11/066—Separation of solid compounds from these gases; further treatment of recovered products
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/122—Treatment, e.g. dissolution, of the smelt
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/125—Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0075—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for syngas or cracked gas cooling systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/03—Papermaking liquor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Paper (AREA)
- Industrial Gases (AREA)
- Gas Separation By Absorption (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу очистки горячего технологического газа, образующегося при газификации отработанного щелока в целлюлозно-бумажной промышленности, от соединений серы и натрия путем контактирования его в две или более стадий с щелочными растворами, содержащими ионы гидроксида и гидросульфидные ионы, причем на первой стадии технологический газ пропускают через трубку Вентури и/или жидкостную ловушку, где осуществляется контактирование его с щелочным промывным раствором, в результате чего содержащиеся в технологическом газе капельки расплава отделяются от него и отводятся в виде водного раствора, а технологический газ на следующей стадии промывки подвергают контактированию с находящейся в мелкодисперсном состоянии промывной жидкостью, содержащей ионы гидроксида и гидросульфидные ионы при молярном соотношении более 4 : 1. 3 з. п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к способу удаления сернистых и натриевых соединений из технологического газа, образующегося при газификации отработанного щелока, в частности черного щелока в целлюлозно-бумажной промышленности, по которому указанные соединения удаляются в результате промывки в одну или несколько стадий, осуществляемой путем контактирования газа с содержащими гидроксидные и гидросульфидные ионы растворами, имеющимися обычно на предприятиях этой промышленности.
Задачей изобретения является создание способа, с помощью которого можно было бы получить чистый технологический газ, практически не содержащий сернистых и натриевых соединений.
При газификации углеродсодержащих материалов, таких как, например, черный щелок, образуется горючий газ (в дальнейшем он называется технологический газ), содержащий монооксид, диоксид углерода и водорода. Чистота полученного таким образом газа может быть различной и зависит от качества исходного топлива, в частности, содержания в нем серы и состава золы.
В ряде случаев процесс газификации проводят при таких высоких температурах, что неорганические соединения образуют расплавленную золу. Существуют, однако, способы, по которым процесс проводят при более низких температурах, и зола в ходе газификации остается в твердом или частично твердом состоянии. Обычно газификацию черного щелока проводят при температурах 700-1000оС.
Известен способ утилизации химикатов и энергии отработанных щелоков, используемых при обработке целлюлозы в целлюлозной промышленности, по которому осуществляют частичное сжигание черного щелока при повышенном давлении, в результате чего образуются расплав минеральных компонентов щелока и технологический газ. Газ охлаждают, пропуская его через жидкостную ловушку, содержащую щелочной раствор, а плав минеральных компонентов растворяют в этом растворе. Технологический газ проходит затем через несколько промывочных ступеней, на одной из которых в качестве промывочной жидкости может использоваться раствор гидроксида натрия.
Характерной особенностью черного щелока является его высокая реакционная способность, которая, в частности, может быть связана с высоким содержанием кислорода в твердом сухом веществе и каталитическим действием натрия и его соединений.
Другая его характерная особенность состоит в том, что при газификации черного щелока образуется неорганическая фаза с низкой температурой плавления. Этот расплав состоит в основном из водорастворимых соединений натрия и серы, что отличает его от обычной угольной золы, которая содержит лишь незначительное количество водорастворимых соединений.
Важно отметить, что процесс газификации проводят таким образом, чтобы степень конверсии углерода была высокой, для чего температура в реакторе газификации должна быть выше 700оС.
В процессе сжигания отработанных щелоков целлюлозно-бумажного производства часто образуются мелкодисперсные аэрозоли, содержащие соединения натрия. Такие аэрозоли очень трудно отделить механически, что в сочетании с уносимыми капельками расплава создает серьезную проблему при газификации черного щелока.
Содержащаяся в черном щелоке сера образует в процессе газификации газообразные, жидкие и твердые соединения. В расплаве сера присутствует главным образом в виде сульфида натрия, а в газовой фазе в виде сероводорода.
При существующей системе промывки протекают следующие основные реакции:
Na2CO3 + H2O ->> NaHCO3 + NaOH (1)
Na2S + H2O ->> NaHS + NaOH (2)
2NaOH + CO2 ->> Na2CO3 + H2O (3)
2NaHS + CO2 ->> Na2CO3 + H2S (4)
NaOH + H2S ->> NaHS + H2O (5)
При поглощении сероводорода раствором едкого натра образуются Nа2S и NaHS. При высоком парциальном давлении СО2 и высокой концентрации сульфидных ионов в объеме жидкости при образовании карбоната натрия может выделяться сероводород. Это нежелательный процесс, который, как это будет видно из описания, подавляется при проведении процесса по способу в соответствии с настоящим изобретением.
Na2CO3 + H2O ->> NaHCO3 + NaOH (1)
Na2S + H2O ->> NaHS + NaOH (2)
2NaOH + CO2 ->> Na2CO3 + H2O (3)
2NaHS + CO2 ->> Na2CO3 + H2S (4)
NaOH + H2S ->> NaHS + H2O (5)
При поглощении сероводорода раствором едкого натра образуются Nа2S и NaHS. При высоком парциальном давлении СО2 и высокой концентрации сульфидных ионов в объеме жидкости при образовании карбоната натрия может выделяться сероводород. Это нежелательный процесс, который, как это будет видно из описания, подавляется при проведении процесса по способу в соответствии с настоящим изобретением.
Селективная абсорбция сероводорода в системе обеспечивается за счет малой продолжительности контактирования и большой поверхности контактирования между промывной жидкостью и газом. Проще всего этого можно достигнуть путем распыления промывной жидкости, например, с помощью одного или нескольких сопел. Процесс абсорбции можно проводить в распылительной колонне с насадкой или без таковой.
Задачей изобретения является интенсификация процесса улавливания сероводорода в соответствии с уравнениями (4), (5) и подавление процесса образования карбоната натрия в соответствии с уравнениями (1), (3) и (4). Использующаяся на первой стадии промывная жидкость содержит большое количество гидросульфидных ионов, и поэтому ее нельзя использовать в качестве промывной жидкости на последующих стадиях промывки предлагаемого способа, так как это способствовало бы вторичному образованию газообразного сероводорода, что является нежелательным. Для того, чтобы избежать нежелательного повторного образования газообразного сероводорода и обеспечить благоприятные условия для его улавливания, промывные жидкости на последующих стадиях промывки должны иметь значительно более высокую концентрацию гидрооксидных ионов по сравнению с гидросульфидными ионами.
Защита окружающей среды приобретает все более важное значение для обрабатывающей промышленности. Не менее важна она и для целлюлозной промышленности, в которой, в частности, желательно осуществлять замкнутые циклы по химическим реагентам. Щелочные растворы, образующиеся на предприятиях, выпускающих крафт-целлюлозу, могут использоваться в качестве промывных жидкостей при осуществлении способа в соответствии с изобретением, а отработанные промывные жидкости для приготовления варочных щелоков.
Решение задачи в соответствии с настоящим изобретением достигается путем контактирования технологического газа с щелочными промывными жидкостями, содержащими гидросульфидные и гидроксидные ионы, осуществляемого, по меньшей мере, в две стадии. Предлагаемый способ отличается тем, что технологический газ вначале направляется на стадию охлаждения и промывки, конструктивно оформленную в виде трубки Вентури и/или ловушки для жидкости, где водный раствор впрыскивается в поток газа, в результате чего увлекаемые им капли расплава растворяются и отделяются от газа в виде водного раствора, содержащего главным образом Na2CO3, NaHS и NaOH, а технологический газ поступает на следующую стадию промывки, где осуществляется его контактирование с щелочным промывным раствором, содержащим ионы гидроксида и гидросульфидные ионы при молярном соотношении более 4:1.
Предпочтительно, чтобы первая стадия охлаждения и промывки, конструктивно оформленная в виде ловушки для улавливания жидкости и/или трубки Вентури, была смонтирована непосредственно после реактора газификации или после отделения всех или части неорганических компонентов.
На этой первой стадии осуществляется контактирование газа с щелочным водным раствором, содержащим, в частности, гидроксид натрия, карбонат натрия и гидросульфид натрия, таким образом, чтобы происходило отделение от газа содержащихся в нем твердых и жидких неорганических компонентов, а газообразный сероводород взаимодействовал с щелочным водным промывным раствором с образованием Na2S и NaSH. Щелочной раствор на этой стадии частично или полностью может быть заменен водой, которая делает систему менее чувствительной к образованию отложений. При этом вода быстро приобретает щелочную реакцию за счет растворения карбоната натрия из капель раствора, содержащихся в газовом потоке. Образующийся раствор, близкий по составу к зеленому щелоку, отводится при желании после нескольких циклов циркуляции и направляется на линию зеленого щелока. Одновременно на этой стадии происходит охлаждение технологического газа до температуры ниже температуры кипения промывной жидкости.
На следующей стадии промывки снова осуществляется контактирование технологического газа с щелочным промывным раствором, в результате чего происходит дальнейшее снижение содержания в нем сероводорода. Одновременно происходит охлаждение газа до температуры ниже 65оС. Перед поступлением на эту стадию температура промывной жидкости не должна превышать 50оС.
По предпочтительному варианту осуществления изобретения промывки газа осуществляется в три или более стадий, благодаря чему можно еще больше снизить содержание в нем газообразного сероводорода. Предпочтительно, чтобы соотношение между ионами гидроксида и ионами гидросульфида на последующей стадии промывки было больше, чем на предыдущей.
Промывные жидкости для осуществления способа в соответствии с изобретением предпочтительно готовят из целоков, образующихся или использующихся на данном целлюлозном заводе. Возможно использование в качестве промывной жидкости и раствора гидроксида натрия, однако такой вариант требует более высоких затрат.
При варке целлюлозы сульфатным способом используемый варочный щелок, называемый белым щелоком, имеет примерно следующий состав, г/л: Гидроксид натрия, NaOH 80-120 Сульфид натрия, Na2S 20-50
Карбонат натрия, Na2CO3 10-30
Сульфат натрия, Na2SO4 5-10 (все соединения пересчитаны на гидроксид натрия).
Карбонат натрия, Na2CO3 10-30
Сульфат натрия, Na2SO4 5-10 (все соединения пересчитаны на гидроксид натрия).
В процессе промывки суспензии извести образуется разбавленный раствор, называемый слабым щелоком. Слабый щелок можно рассматривать как менее концентрированный белый щелок, поскольку соотношение в нем различных компонентов в первом приближении такое же, как и в белом щелоке.
Зеленый щелок, пеpвоначально присутствующий в системе, который переводится в белый щелок, имеет примерно следующий состав, г/л: Карбонат натрия, Na2CO3 90-105 Сульфид натрия, Na2S 20-50 Гидроксид натрия, NaOH 15-25 Сульфат натрия, Na2SO4 5-10 (все соединения пересчитаны на гидроксид натрия).
И белый, и слабый щелока являются прекрасными промывными жидкостями и могут использоваться при осуществлении заявляемого способа. В промывных системах большой производительности количество любого щелока, имеющегося на предприятии, является недостаточным для удовлетворительного поглощения H2S из технологического газа. В таких случаях промывную жидкость готовят из белого щелока.
Зеленый щелок нельзя использовать на последних стадиях промывки, поскольку молярное соотношение между ионами гидоксида и ионами гидросульфида является слишком низким или в крайнем случае равно примерно 3:1.
На чертеже приведена схема установки для получения и промывки технологического газа по предлагаемому способу.
На чертеже цифрой 1 обозначен реактор для газификации черного щелока, который вводится в верхнюю часть реактора и сжигается. Промывная жидкость, в качестве которой используется охлажденный слабый щелок, вводится по трубопроводу 2 в среднюю часть реактора 1, а образующийся в конечном счете зеленый щелок отводится по трубопроводу 3. Технологический газ отводится по трубопроводу 4 и подается в трубку Вентури 5, где он промывается щелочным раствором вышеописанным образом, после чего направляется в скруббер 6, где он промывается используемым в качестве щелочного раствора слабым щелоком, подаваемым по трубопроводу 8. После этого он промывается водой и уже чистый газ отводится из верхней части скруббера по трубопроводу 9. Образующийся зеленый щелок отводится из нижней части скруббера 6 по трубопроводу 7, соединенному с трубопроводом 3.
Предлагаемый способ может также использоваться для промывки технологического газа, получаемого в процессе газификации, проводимой при высоком давлении. Однако температура технологического газа и промывных жидкостей в этом случае должна устанавливаться с учетом температуры насыщенного пара при рабочем давлении на соответствующей стадии промывки.
П р и м е р. Тепловой технологический газ, содержащий капельки расплава химикатов нижеприведенного состава, очищали в три стадии в системе охлаждения и промывки, состоящей из ловушки для улавливания жидкости, скруббера Вентури и колонны с распылением.
Состав технологического газа, мол. CO 8,6 CO2 11,4 H2O 23,6 H2S 0,1 H2 11,0 N2 Остальное
Состав расплава, мас. Na2CO3 61,4 Na2S 28,1 NaOH 10,1
На первой стадии охлаждения и промывки 12000 нм3/ч технологического газа приводили в соприкосновение с жидкостью следующего состава, кмоль/ч: Na2CO3 8,6 NaOH 3,8 Na2S 5,4 H2O 695
Температура промывной жидкости равнялась примерно 50оС.
Состав расплава, мас. Na2CO3 61,4 Na2S 28,1 NaOH 10,1
На первой стадии охлаждения и промывки 12000 нм3/ч технологического газа приводили в соприкосновение с жидкостью следующего состава, кмоль/ч: Na2CO3 8,6 NaOH 3,8 Na2S 5,4 H2O 695
Температура промывной жидкости равнялась примерно 50оС.
На первой стадии неорганические соединения натрия отделялись от газа и растворялись в промывной жидкости. Образующийся при этом зеленый щелок отводили и направляли в контур зеленого щелока предприятия. Технологический газ после этой стадии почти полностью очищался от соединений натрия, но все еще содержал 0,2 моль Н2/нм2. Этот газ снова приводили в соприкосновение с щелочной промывной жидкостью в скруббере Вентури. Промывная жидкость в скруббере имела температуру около 30оС и следующий состав, кмоль/ч: Na2CO3 1,1 NaOH 7,5 Na2S 5,3 H2O 1420
Образующийся в результате промывки раствор смешивали с другими промывными жидкостями и отводили.
Образующийся в результате промывки раствор смешивали с другими промывными жидкостями и отводили.
Температура технологического газа после этой стадии снижалась до примерно 60оС. Окончательную очистку газа осуществляли в колонне с распылением.
Промывная жидкость на этой стадии имела температуру около 30оС и следующий состав, кмоль/ч: Na2CO3 1,1 NaOH 11 Na2S 1,8 H2O 1100
На этой стадии промывки промывную жидкость распыляли в распылительной форсунке. Поглощение газообразного H2S протекало с высокой эффективностью и концентрация его в отходящем газе была ниже 5 ммоль/нм3.
На этой стадии промывки промывную жидкость распыляли в распылительной форсунке. Поглощение газообразного H2S протекало с высокой эффективностью и концентрация его в отходящем газе была ниже 5 ммоль/нм3.
Очищенный технологический газ практически не содержал соединений серы и натрия, имел температуру около 30оС и был приготовлен для получения пара или взамен природного топлива.
Очищенный технологический газ практически не содержал соединений серы и натрия, имел температуру около 30оС и был пригоден для получения пара или взамен природного топлива.
Claims (4)
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ГАЗА, полученного при газификации отработанного щелока целлюлозно-бумажной промышленности, от сероводорода и соединений натрия, включающий охлаждение исходного газа, пропускание его через жидкостную ловушку, отделение частиц и капель жидкости, промывку газа водным щелочным раствором, содержащим сульфидные и гидроксидные ионы по крайней мере на 2 - 3 ступенях, отличающийся тем, что промывку газа ведут диспергированным раствором с молярным отношением OH-/S- - > 4.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на последующей ступени промывки раствор используют с молярным отношением OH-/S- - > 8-25.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что щелочный раствор для промывки газа готовят из белого или слабого щелока, имеющегося на целлюлозно-бумажном заводе.
4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что промывку проводят при давлении выше атмосферного.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9001957A SE9001957L (sv) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Rening av processgas fraan partiell foerbraenning av svartlut |
| SE9001957-1 | 1990-05-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2053831C1 true RU2053831C1 (ru) | 1996-02-10 |
Family
ID=20379645
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU914895519A RU2053831C1 (ru) | 1990-05-31 | 1991-05-30 | Способ очистки технологического газа |
| RU9192016303A RU2090684C1 (ru) | 1990-05-31 | 1991-05-31 | Способ получения водного раствора соединений натрия и устройство для его осуществления |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU9192016303A RU2090684C1 (ru) | 1990-05-31 | 1991-05-31 | Способ получения водного раствора соединений натрия и устройство для его осуществления |
Country Status (21)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5205908A (ru) |
| EP (2) | EP0459962A1 (ru) |
| JP (2) | JPH05506896A (ru) |
| KR (1) | KR910019668A (ru) |
| CN (1) | CN1031592C (ru) |
| AR (1) | AR244828A1 (ru) |
| AT (1) | ATE121474T1 (ru) |
| AU (2) | AU643016B2 (ru) |
| BR (2) | BR9102204A (ru) |
| CA (2) | CA2043538A1 (ru) |
| DE (1) | DE69109112T2 (ru) |
| ES (1) | ES2071318T3 (ru) |
| FI (2) | FI912606A7 (ru) |
| MX (1) | MX174021B (ru) |
| NO (1) | NO177813C (ru) |
| NZ (1) | NZ238220A (ru) |
| PT (1) | PT97791A (ru) |
| RU (2) | RU2053831C1 (ru) |
| SE (1) | SE9001957L (ru) |
| WO (1) | WO1991019042A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA913733B (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2304456C2 (ru) * | 2001-11-16 | 2007-08-20 | АМИ-Агролинц Меламин Интернейшнл ГмбХ | Способ очистки отходящих газов из установки по производству меламина |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9001957L (sv) * | 1990-05-31 | 1991-12-01 | Chemrec Ab | Rening av processgas fraan partiell foerbraenning av svartlut |
| SE469595B (sv) * | 1992-05-19 | 1993-08-02 | Chemrec Ab | Anordning foer termisk soenderdelning av ett raamaterial |
| SE9300533L (sv) * | 1993-02-18 | 1994-08-19 | Flaekt Ab | Sätt och anordning för absorption av svavelväte |
| US6306357B1 (en) | 1994-01-18 | 2001-10-23 | Abb Flakt Ab | Process and apparatus for absorbing hydrogen sulphide |
| TW245651B (en) * | 1994-02-24 | 1995-04-21 | Babcock & Wilcox Co | Black liquor gasifier |
| US6062547A (en) * | 1994-06-22 | 2000-05-16 | Kvaerner Pulping Ab | Quench vessel for recovering chemicals and energy from spent liquors |
| SE9701546D0 (sv) * | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Kvaerner Pulping Tech | New process |
| US6030493A (en) * | 1994-11-04 | 2000-02-29 | Kvaerner Pulping, Ab | Process for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers |
| SE505249C2 (sv) * | 1994-11-04 | 1997-07-21 | Kvaerner Pulping Tech | Återvinning av blekerifiltrat genom att filtratet används i ett gaskylsystem i en förgasningsanläggning |
| DE19642162A1 (de) * | 1996-10-12 | 1998-04-16 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur Regeneration einer beim Kraftprozeß zum Aufschluß von Holz anfallenden Flüssigkeit unter gleichzeitiger Gewinnung von Energie |
| DE19718131C2 (de) * | 1997-04-29 | 1999-10-14 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Regeneration einer beim Kraftprozeß zum Aufschluß von Holz anfallenden Flüssigkeit durch Vergasung |
| US6503470B1 (en) * | 1999-03-31 | 2003-01-07 | The Babcock & Wilcox Company | Use of sulfide-containing liquors for removing mercury from flue gases |
| DE19952754A1 (de) * | 1999-11-02 | 2001-05-10 | Krc Umwelttechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung und Reinigung von Vergasungsgasen |
| RU2250129C2 (ru) * | 2003-05-07 | 2005-04-20 | Иркутский государственный технический университет (ИрГТУ) | Способ очистки отходящих газов тепловых электрических станций от диоксида углерода |
| AU2009256084A1 (en) | 2008-06-04 | 2009-12-10 | Nellix, Inc. | Sealing apparatus and methods of use |
| RU2425917C1 (ru) * | 2010-03-16 | 2011-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр по разработке прогрессивного оборудования" (ООО "НТЦ РПО") | Способ получения сульфатной целлюлозы |
| US9050551B2 (en) | 2011-10-28 | 2015-06-09 | American Air Liquide, Inc. | Supersonic venturi scrubber |
| CN109876637A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-06-14 | 江苏东本环保工程有限公司 | 湿法脱酸系统 |
| CN111001272A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-04-14 | 浙江天洁环境科技股份有限公司 | 一种造纸碱黑液尾气处理系统以及方法 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE405612C (de) * | 1923-05-01 | 1924-11-07 | Paul Knichalik | Verfahren und Vorrichtung zum Geruchlosmachen der Abgase der Sulfatzellstoff-Fabriken |
| DE1517155A1 (de) * | 1959-05-29 | 1969-04-24 | Billeruds Ab | Verfahren zum Vergasen alkalihaltiger Sulfitablaugen |
| US3323858A (en) * | 1964-08-21 | 1967-06-06 | Lummus Co | Process for recovering the alkali metal content of spent pulping liquor |
| US3471249A (en) * | 1965-02-02 | 1969-10-07 | Babcock & Wilcox Co | System for absorbing h2s gases |
| US3431165A (en) * | 1965-04-19 | 1969-03-04 | Western Kraft Corp | Process for chemical recovery and odor abatement of kraft liquor |
| AU461078B2 (en) * | 1971-11-10 | 1975-05-15 | Improvements in or relating to vacuum cleaning systems | |
| SE374028C (sv) * | 1974-03-22 | 1976-07-12 | Svenska Flaektfabriken Ab | Vatavskiljare med ett vesentligen vertikalt inloppsror i vilket gas strommar i riktning mot en vid rorets mynning befintlig vetskeyta |
| US4431617A (en) * | 1982-07-09 | 1984-02-14 | Farin William G | Methods for removing malodorous sulfur compounds from pulp mill flue gases and the like by using green liquor |
| SE454188B (sv) * | 1984-10-19 | 1988-04-11 | Skf Steel Eng Ab | Sett att atervinna kemikalier ur massaavlutar |
| SE448173B (sv) * | 1985-06-03 | 1987-01-26 | Croon Inventor Ab | Forfarande for utvinning av kemikalier fran cellulosaavlut genom pyrolys |
| SE463699B (sv) * | 1988-03-16 | 1991-01-14 | Flaekt Ab | Foerfarande och anordning vid rening av gaser |
| SE9001957L (sv) * | 1990-05-31 | 1991-12-01 | Chemrec Ab | Rening av processgas fraan partiell foerbraenning av svartlut |
-
1990
- 1990-05-31 SE SE9001957A patent/SE9001957L/xx not_active Application Discontinuation
-
1991
- 1991-05-10 US US07/698,657 patent/US5205908A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 EP EP91850129A patent/EP0459962A1/en not_active Withdrawn
- 1991-05-16 ZA ZA913733A patent/ZA913733B/xx unknown
- 1991-05-17 KR KR1019910008053A patent/KR910019668A/ko not_active Ceased
- 1991-05-21 MX MX025871A patent/MX174021B/es unknown
- 1991-05-22 NZ NZ238220A patent/NZ238220A/en unknown
- 1991-05-22 NO NO911968A patent/NO177813C/no unknown
- 1991-05-22 AU AU77183/91A patent/AU643016B2/en not_active Ceased
- 1991-05-29 PT PT97791A patent/PT97791A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-05-29 BR BR919102204A patent/BR9102204A/pt not_active Application Discontinuation
- 1991-05-30 RU SU914895519A patent/RU2053831C1/ru active
- 1991-05-30 AR AR91319821A patent/AR244828A1/es active
- 1991-05-30 CA CA002043538A patent/CA2043538A1/en not_active Abandoned
- 1991-05-30 FI FI912606A patent/FI912606A7/fi unknown
- 1991-05-31 CN CN91103738A patent/CN1031592C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-31 JP JP91510584A patent/JPH05506896A/ja active Pending
- 1991-05-31 EP EP91911138A patent/EP0532625B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-31 DE DE69109112T patent/DE69109112T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-31 AU AU79658/91A patent/AU649046B2/en not_active Ceased
- 1991-05-31 BR BR919106523A patent/BR9106523A/pt unknown
- 1991-05-31 CA CA002083963A patent/CA2083963C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-31 RU RU9192016303A patent/RU2090684C1/ru active
- 1991-05-31 JP JP3155177A patent/JPH0726488A/ja active Pending
- 1991-05-31 WO PCT/SE1991/000383 patent/WO1991019042A1/en not_active Ceased
- 1991-05-31 AT AT91911138T patent/ATE121474T1/de active
- 1991-05-31 ES ES91911138T patent/ES2071318T3/es not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-11-30 FI FI925435A patent/FI111388B/fi active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент Швеции N 448173, кл. D 21C 11/12, 1971. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2304456C2 (ru) * | 2001-11-16 | 2007-08-20 | АМИ-Агролинц Меламин Интернейшнл ГмбХ | Способ очистки отходящих газов из установки по производству меламина |
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2053831C1 (ru) | Способ очистки технологического газа | |
| EP0223821A1 (en) | Process for chemicals and energy recovery. | |
| RU2126863C1 (ru) | Способ отделения серных соединений (варианты) | |
| WO1995007750A1 (en) | Method and apparatus for absorbing hydrogen sulphide | |
| IT8922189A1 (it) | Rimozione di acido solfidrico da correnti di fluidi con produzione minima di sostanze solide | |
| US3574051A (en) | Recovery of black liquor | |
| US6030493A (en) | Process for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers | |
| AU658660B2 (en) | Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas | |
| US6113739A (en) | Process for washing gas formed by gasifying black liquor | |
| US5984987A (en) | Black liquor gasification process | |
| CA2193516C (en) | Process for washing gas formed by gasifying black liquor | |
| US6440379B1 (en) | Apparatus to recover sulfur from concentrated acid gas into alkaline solution | |
| US20050076568A1 (en) | Partial oxidation of cellulose spent pulping liquor | |
| US3250591A (en) | Method of recovering values from the pyrolysis of spent sodium sulfite liquor | |
| US3600131A (en) | Removal of sulfur dioxide from waste gases | |
| CA2370968C (en) | Gasification process for spent liquor at high temperature and high pressure | |
| CN102884248A (zh) | 亚硫酸盐稠液的气化 | |
| US3353906A (en) | Method of recovering chemicals from spent pulping liquors | |
| US20040194900A1 (en) | Method for recovery of pulping chemicals in an alkaline sulphite pulping process and for production of steam | |
| US5855737A (en) | Process for regenerating a liquid created in the kraft process for pulping wood, while simultaneously obtaining high energy efficiency | |
| EP0977919B1 (en) | Separating alkali metals from gasified black liquor | |
| SU1678937A1 (ru) | Способ регенерации химикатов из дымовых газов сульфатно-целлюлозного производства | |
| CN114258444A (zh) | 一种调节绿液渣pH值的方法及系统 |