ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Натрия сульфит из отработанного варочного раствора из "Извлечение металлов и неорганических соединений из отходов" Вследствие необходимости высоких капитальных вложений и трудностей обусловленных протеканием побочных реакций с образованием тиосульфата натрия отрицательно влияющего на процесс варки, существующие методы извлечения хими ческих продуктов из варочных растворов на основе сульфита и бисульфита на трия не могут считаться достаточно эффективными. Существует необходимост в разработке усовершенствованных, более дешевых методов выделения компонен тов, содержащих натрий и серу, с целью их повторного использования в операци варки. [c.338] В патенте США 3 787283 описывается процесс и аппаратура для выделени соединений натрия из отработанных варочных растворов путем сжигания скон центрированного отработанного раствора не в виде вязкой массы, а в форме твер дых гранул. Этот способ обладает рядом преимуществ перед известными, в част ности процесс можно проводить с использованием относительно недорогого обо рудования, например вращающегося обжигового барабана, который значительн дешевле чем крафт-печи или стекловаренные печи, которые применяют для ежи гания вязкой расплавленной массы. Кроме того, этот способ позволяет выделят непосредственно сульфит натрия, в то время как по известным способам получаете остаток, основными компонентами которого являются карбонат и сульфид натрия Эти соединения необходимо далее различными способами перерабатывать,чтоб получить сульфит натрия. [c.338] Получаемую водную суспензию направляют на стадию разделения твердой и жидкой фазы, где получают влажный твердый остаток, в котором соотношение /N320 такое же, как и в остатке от сжигания. Влажный остаток смешивают с горячими частицами карбоната и сульфита натрия, одновременно подавая горячий воздух для окисления сульфида натрия в сульфит, а затем окисленный продукт растворяют в водном растворе. [c.339] Полученный раствор контактируют с газом, содержащим диоксид серы, предпочтительно с отходящими газами, образующимися при сжигании, для превращения карбоната натрия в сульфит натрия. Весь процесс проводится в замкнутой системе и соединения серы и натрия, содержащиеся в отработанном растворе, выделяются и регенерируются с получением свежего варочного раствора. [c.339] Схема данного процесса приведена на рис. 150. Концентрированный отработанный раствор сжигают в печи 1 образующийся твердый остаток по линии 2 непрерывно подают в бункер 3. По линии 4 в бункер подают водяной пар или воздух под давлением, в результате чего происходит охлаждение смеси и выделение нз него мелких частиц. Водную суспензию, возвращаемую из циркуляционного резервуара 6, подают в бункер так, что она стекает вниз по его внутренней стенке, предотвращая накопление на ней твердого остатка. Скорость подачи суспензии в 100 раз превышает скорость подачи остатка от сжигания (по массе). Частицы твердого остатка падают на сито 5, где мелкие частицы отделяются от крупных. Мелкие частицы отводят в циркуляционный резервуар 6, а крупные направляют в резервуар для зеленого раствора 7. В резервуаре 7 крупные частицы при перемешивании растворяются в воде, подаваемой из скруббера 8, в котором промываются газы, отходящие из бункера 3. Образующийся в резервуаре 7 разбавленный зеленый раствор перекачивают в циркуляционный резервуар 6. [c.339] Хотя концентрация получаемого зеленого раствора может изменяться в зависимости от количества подаваемой воды, которое в свою очередь зависит от общего водного баланса процесса, обычно ее поддерживают на уровне Ю%. При проведении процесса необходимо постоянно поддерживать баланс между следующими количествами воды 1) суммарным количеством воды, подаваемой на стадию окисления и воды, выводимой вместе с воздухом из бункера 5 и 2) количеством воды, подаваемым из резервуара для зеленого раствора. В результате этого содержание твердых веществ в резервуаре для зеленого раствора поддерживается постоянным. [c.339] Молярное отношение З/ЫагО в твердой части суспензии значительно выше, чем в остатке от сжигания. Например, в остатке это отношение составляет 0,5, а в суспензии 0,8—1,0, Температуру суспензии поддерживают равной 55—90 °С, предпочтительно 75—83 °С, Для этой цели может быть использовано пропускание воды через охлаждающую рубашку, температура которой на 5—40 °С, предпочтительно на 10—20 °С ниже, чем температура суспензии. Использование охлаждающей воды со слишком низкой температурой может привести к осаждению твердых веществ на охл аждающей поверхности и к снижению эффективности охлаждения. В случае необходимости дополнительно к водяному охлаждению можно использовать охлаждение путем пропускания через суспензию холодного воздуха. В этом случае происходит окисление некоторого количества сульфида натрия. [c.340] Общее содержание химических соединений в суспензии поддерживается в интервале 35—70 %, предпочтительно 45—60 %. При концентрациях менее 35% хотя и улучшается эффективность охлаждения, влажный остаток, получаемый на второй стадии, содержит больше карбоната натрия чем необходимо для поддержани требуемого молярного соотношения З/МагО. Далее, если суспензию или фильтрат охлаждают на барабанном аппарате с образованием хлопьев, то отверждение будет проходить с недостаточной скоростью, либо получаемые хлопья будут содержат слишком много воды, что приводит к снижению температуры окисления при и) последующей обработке в реакторе окисления. С другой стороны, при концен трациях более 70 % становится довольно трудно поддерживать температуру 90 °( и происходит забивка трубопроводов. [c.340] Суспензию перекачивают через напорный бак 9 в шнековое декантирующе устройство 10. Благодаря наличию напорного бака подача суспензии может про водиться непрерывно при постоянном давлении. В декантаторе 10 происходи-отделение части твердой фазы, которая в виде влажного осадка удаляется из вод ной суспензии и подается в реактор окисления II, в то время как оставшаяс смесь возвращается в циркуляционный резервуар в виде разбавленной водно суспензии. [c.340] В том случае, если в остатке от сжигания содержание сульфида натрия состав ляет 40 %, особенно 30 %, то молярное соотношение З/ЫэгО во влажно осадке легко может быть установлено таким же как в остатке от сжигания. С друго стороны, если содержание сульфида натрия в остатке от сжигания 30%, осо бенно 40 %, то необходимо увеличить содержание серы в водной суспензии дл того, чтобы получить молярное отношение Я/ЫагО во влажном осадке такое ж как и в остатке от сжигания. При возрастании концентрации сульфида натри в водной суспензии, эффективность охлаждения суспензии уменьшается в резул тате осаждения сульфида натрия на охлаждающей поверхности и снизить темперг туру водной суспензии до требуемого значения становится довольно трудно. В это случае часть суспензии, выводимой из напорного бака, направляют в барабанны аппарат для образования хлопьев 12 в другом варианте в аппарат 12 подаю часть фильтрата из дскантатора 10. [c.340] В реактор доокисления подается воздух с температурой 100—300 °С, предпочтительно 150—250 °С. В твердых частицах, выведенных из основного реактора, присутствует до 5 % воды этого количества достаточно для проведения превращения остаточного сульфида натрия в сульфит натрия. Однако если вода присутствует в недостаточном количестве, в реактор для облегчения реакции окисления можно добавить воду. Отходящий газ из реактора доокисления поступает в циклон 14, в котором отделяются твердые частицы, уносимые газом. [c.341] Если в циклоне не достигается полного удаления твердых частиц, то отходящие газы подвергают обработке в скруббере 16, в который подается свежая вода или разбавленный водный раствор химических соединений в скруббере происходит растворение твердых частиц с максимально возможной полнотой. [c.341] Окисленный продукт из реактора доокисления подают в резервуар для растворения 15, в который поступает водный раствор, выводимый из скруббера 16 в результате образуется водный раствор, содержащий карбонат и сульфит натрия. Количество водного раствора, подаваемого в резервуар для растворения, регулируется таким образом, что получаемый водный раствор имеет концентрацию 20 %. При концентрациях выше 20 % возникают трудности при обработке водного раствора диоксидом серы для получения варочного раствора. С другой стороны, если раствор слишком разбавлен, то невозможно получить варочный раствор с требуемой концентрацией. [c.341] Водный раствор подают в отстойник 17, в котором нерастворимые материалы отделяют в виде шлама, а осветленную жидкость направляют в абсорбер 18. В абсорбере происходит контактирование осветленного раствора с газами, выходящими из печи для сжигания, в результате чего происходит превращение карбоната натрия в сульфит натрия в той степени, которая необходима для получения варочного раствора требуемого состава. Газ, выходящий из абсорбера, не содержит диоксида серы и выводится в атмосферу. Полученный таким образом варочный раствор осветляют в концентраторе 19 и используют для получения бумажной массы. Шлам, выделенный из концентратора, соединяют со шламом, полученным в отстойнике, промывают водой, фильтруют и выводят из процесса. Промывные воды и фильтрат рециркулируют в скруббер и (или) в резервуар для растворения. [c.341] Вернуться к основной статье