В. Потапов - Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства

Полученная в барботажной колонне кислота направляется в регенерацию варочного отдела. При таком способе потери аммиака сводятся к минимуму, так как часть улетучившегося аммиака при подаче на барботажную колонну вместе с непоглощенными газами улавливается в абсорбере.

Повышение температуры раствора для аммониевого основания — 6,3° на каждый процент связанного SO 2.

Для варки целлюлозы может применяться кислота, содержащая смешанное основание: кальциево-натриевое, кальциево-аммониевое, кальциево-магниевое. С последним типом смешанного основания работают все заводы, применяющие для приготовления кислоты известково-молочный способ или доломитные известняки. Кальциево-натриевое основание применяется в переходящий период при внедрении заводом варки на растворимом основании или для экономии дорогостоящей и дефицитной соды. Кальциево-аммониевое основание применяется на тех заводах, где отработанные щелока используются для получения спирта. Однако добавка в смесь более 40 % аммония значительно ухудшает показатели этого производства.

При кальциево-натриевом основании простейшим способ получения кислоты заключается в орошении турмы, заполненной известковым камнем, раствором соды. Можно также орошать турмы полукислотой, полученной при поглощении слабого газа содовым раствором в специальном абсорбере. Существуют схемы, где кислоты на кальциевом и натриевом основаниях готовятся отдельно и смешиваются уже в кислотных баках.

Для приготовления кислоты в барботажных колоннах соду и известковое молоко смешивают перед подачей на орошение.

При кальциево-аммониевом основании часть крепкого газа поглощается в абсорбере аммиачной водой. Получившаяся полукислота направляется на орошение турм с известняком, куда подается остальное количество крепкого газа и не поглощенный газ из абсорбера вместе с частью улетучившегося аммиака Полученная кислота направляется на использование.

Приготовление кислоты в барботажных колоннах ведется при совместной подаче известкового молока и аммиачной воды, но при этом известковое молоко подается сверху, а аммиачная вода вводится в среднюю часть колонны.

На практике по ряду причин иногда необходимо повысить крепость башенной кислоты, увеличить содержание всего SO 2при сохранении основания на определенном уровне.

Повысить крепость башенной кислоты можно тремя путями: снизив температуру поглощающей жидкости, повысив давление печных газов или увеличив концентрацию SO 2в них.

Снижение температуры воды — основной способ повышения содержания всего SO 2в кислоте, применяемый производстве. Например, при концентрации печных газов 10 % и заданном содержании CaO в кислоте 1 %, применяя воду с 15°, можно получить кислоту крепостью около 3,25 % всего SO 2. Снижение температуры воды на 10° повышает содержание всего SO 2примерно до 3,9 %. Для получения холодной воды большинство заводов использует пароэжекторные установки. Понижение температуры воды связано с ухудшением растворимости известняка и может привести к затруднениям с получением нужного количества CaO.

Рис. 32. Способы укрепления кислоты:

а — компрессионный; б — абсорбционно-десорбционный: 1 — турма; 2 — башня давления; 3 — компрессор; 4 — вентилятор; 5 — абсорбер; 6 — десорбер.

Более рациональным способом является повышение давления печного газа за счет сжатия его компрессором (рис. 32). Для того чтобы получить кислоту с тем же содержанием связанного SO 2(1,0 %) и всего SO 2(3,9 %) при начальной температуре 15°, необходимо увеличить давление газа на 0,5 ата.

В практике повышение давления может составлять 1,5–2 ата и более. В качестве абсорбера обычно применяется башня давления (металлическая колонна с инертной насадкой, рассчитанная на давление до 1,5 атм). Непоглощенные газы поступают на допоглощение в основной абсорбционный аппарат. Компрессор в этом случае должен быть в кислотоупорном исполнении. Можно использовать вместо компрессора струйные аппараты, но расход энергии на сжатие газа при этом в 2 раза выше.

Повышение концентрации печного газа в обычных условиях возможно только до некоторого предела. Дальнейшее повышение концентрации становится возможным только при использовании для горения чистого кислорода при сжигании серы (концентрация газа 90 % SO 2) или парокислородного дутья при сжигании колчедана (концентрация газа 80 % SO 2).

Существует способ укрепления башенной кислоты за счет получения газа с высоким содержанием SO 2. Это так называемый абсорбционно-десорбционный способ (см рис. 32). Суть его заключается в отгонке SO 2из раствора. Прежде всего получают водный раствор SO 2в обычном абсорбере. Затем, нагрев его предварительно в теплообменниках до 100°, подают в десорбер. Здесь раствор нагревают паром и выделяют концентрированный сернистый газ вместе с парами воды. Пар конденсируют в теплообменнике, подогревающем раствор перед десорбером, и отделяют таким образом 100 %-ный сернистый газ. Жидкость из десорбера, охлажденная в теплообменнике направляется на получение свежего раствора SO 2.

В оборотных водах скрубберов и других промывалок газа, а также в конденсате и промывных водах селеновых камер содержатся различные соединения селена. Селен является ценным сырьем для приборостроительной, радиотехнической и других отраслей промышленности. Вследствие этого на ряде комбинатов уже сейчас организован сбор селенового шлама. Действующие установки просты по аппаратурному оформлению, но имеют недостаточно большой коэффициент улавливания селена, так как они не отбирают селен, находящийся к растворенном состоянии в виде селенистой кислоты в оборотной воде и конденсате селеновых камер.

Действующие установки представляют собой прямоугольные ямы-отстойники, где собирается оборотная вода, конденсат селеновых камер и промывная вода от периодической последних. После отстаивании осветленную жидкость сливают, а шлам, содержащий селен, промывают водой, отфильтровывают через шерстяную ткань, вторично промывают горячей водой до нейтральной реакции, а затем нейтрализуют содой до слабощелочной реакции. Промытый шлам сушат при 100 °C в сушильных шкафах, упаковывают и деревянную тару и отправляют потребителю. Более совершенной является схема, приведенная на рис. 33.

Рис. 33. Принципиальная схема сбора селена: