способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов

Формула изобретения

Способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, отличающийся тем, что полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и моносульфита магния насыщают диоксидом серы в виде газовых выбросов и/или конденсатов, образующихся при варке целлюлозы и упаривании отработанных щелоков, при этом приготовление раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, осуществляют при конечном pH=4,5-5,0 и доле связанного диоксида серы 51-55%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2,8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47-51%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано в производстве целлюлозы, изготовляемой из волокнистых полуфабрикатов путем обработки бисульфитным варочным раствором на магниевом основании с использованием регенерированных химикатов.

Для модифицированной бисульфитной варки целлюлозы в кислотном цехе требуется получать раствор, содержащий либо один бисульфит магния, либо бисульфит магния с небольшим количеством сернистой кислоты, много меньшим, чем при классической сульфитной варке. При использовании для этого регенерированных химикатов (до 80-85% от общего количества) имеются определенные трудности, связанные с тем, что из регенерированных химикатов можно получить только раствор, содержащий бисульфит магния с примесью моносульфита магния, который затем надо доводить до нужных параметров, насыщая его дополнительным количеством диоксида серы.

Известен способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий получение в системе регенерации из регенерированных химикатов раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, с последующим доведением в отдельном аппарате его параметров до значений, необходимых для сульфитной варки, диоксидом серы, полученным при сжигании свежей серы в серной печи (Технология целлюлозы. В 3-х т. Т.1. Непенин Н.Н. Производство сульфитной целлюлозы. М.: Лесная промышленность. 1976. стр.591-593).

Для реализации этого способа необходимо, чтобы в работе были как система регенерации химикатов и тепла из отработанных варочных щелоков, так и кислотный цех, что связано с большими эксплуатационными затратами.

Этот способ мог бы использоваться и для получения растворов для модифицированной бисульфитной варки. Однако получение такого раствора из сульфит-бисульфитного раствора, полученного из регенерированных химикатов, требует небольшого количества диоксида серы, значительно меньшего, чем требуется свежего для восполнения потерь. Поэтому серная печь будет работать на 20-40% своей производительности.

Известен также способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации из регенерированных химикатов раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, с последующим доведением в отдельном аппарате его параметров до значений, необходимых для сульфитной варки, диоксидом серы, полученным при разложении части раствора бисульфита и моносульфита магния (Патент Германии №2808935). Однако этот способ энергоемок и требует дополнительного оборудования.

Известны также способы использования газовых выбросов и кислых конденсатов в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков. Однако при этом получают раствор бисульфита и моносульфита магния (Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003, №11-12, с.12-14).

Ближайшим аналогом настоящего изобретения является способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающий приготовление в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, отличающийся тем, что полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и сульфита магния насыщают диоксидом серы, полученным от сжигания серы в серной печи (Патент Германии №1953426). Данный способ требует постоянной работы серной печи и узла охлаждения и промывки печного газа.

Новым техническим результатом от использования настоящего изобретения является повышение технологичности способа за счет упрощения технологии получения раствора для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов и сокращения эксплуатационных расходов.

Этот результат достигается тем, что в способе получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании для варки целлюлозы с использованием регенерированных химикатов, включающем получение в системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков при температуре 60-70°С раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, и последующее насыщение полученного раствора диоксидом серы с образованием раствора бисульфита магния и сернистой кислоты, согласно изобретению, полученный из регенерированных химикатов раствор бисульфита магния и моносульфита магния насыщают диоксидом серы в виде газовых выбросов и/или конденсатов, образующихся при варке целлюлозы и упаривании отработанных щелоков, при этом приготовление раствора, содержащего бисульфит магния и моносульфит магния, осуществляют при конечном pH 4,5-5,0 и доле связанного диоксида серы 51-55%, а насыщение полученного раствора диоксидом серы проводят до pH 2.8-4,5 и доли связанного диоксида серы 47-51%.

Предлагаемый способ более технологичен по сравнению с прототипом и требует меньших эксплуатационных расходов, поскольку не возникает необходимость постоянной работы серной печи и системы охлаждения печного газа в кислотном цехе.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами его осуществления.

Пример 1. Способ получения бисульфитного варочного раствора на магниевом основании осуществляют следующим образом. В системе регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков из регенерированных химикатов получают 40 м³/ч сульфит-бисульфитного раствора с содержанием общего SO₂ 4,5%, в том числе в виде бисульфита - 4,32% и в виде моносульфита 0,18%, что соответствует доле связанного диоксида серы 52% и pH 4,7. Для получения раствора для модифицированной бисульфитной варки сульфит-бисульфитный раствор направляется в абсорбер, куда подается 300 нм³/ч газовых выбросов выпарной станции с содержанием SO₂ 14% (410 г/нм ³). В контур орошения абсорбера дополнительно поступает 5 м³/ч конденсата с вакуум-насоса выпарной станции с концентрацией SO₂ 0,8% (8 кг/м ³). Степень улавливания SO₂ в абсорбере составила 80%, а газ после абсорбера отводился в систему абсорбции регенерации химикатов и тепла из отработанных щелоков. Из абсорбера выходит 45 м³/ч готового раствора с содержанием общего SO₂=4,31%, в том числе в виде бисульфита 4,16% и в виде сернистой кислоты 0,15% (рН 3,1).

Примеры 2, 3. Аналогично примеру 1 осуществляют получение бисульфитных варочных растворов при нижеследующих параметрах процесса (см. таблицу). Пример, воспроизводящий процесс по ближайшему аналогу, представлен в таблице.

Таким образом, согласно таблице, предлагаемый способ обеспечивает получение бисульфитного варочного раствора необходимого качества.

Таблица
№ примера	Сульфит-бисульфитный раствор из регенерации					Добавляется						Готовый бисульфитный раствор
	Кол-во м 3/ч	SO2 общ.%	SO2 бисульфит,%	SO 2 моносульфит, %	pH	Газовые выбросы		Конденсаты		Печной газ		Кол-во, м3/ч	SO2 общ. %	SO2 бисульфит. %	SO2 сернистая кислота (моносульфит). %	pH
						Кол-во, нм3/ч	Конц. SO2, %	Кол-во, м3/ч	Конц. SO 2, %	Кол-во, нм 3/ч	Конц. SO2 , %
1	40	4,5	4,32	0.18	4,7	300	14,0	5	0,8	-	-	45	4,31	4,16	0,15	3,1
2	45	4,2	4,10	0,10	4,5	1100	1,2	-	-	-	-	45	4,53	4,30	0,23	2,8
						350	14,5
3	45	4,6	4,14	0,46	5,0	-	-	7	2,2	-	-	52	4,28	4,20	(0,08)	4,5
4 (по прот.)	45	4,3	3,96	0,34	4,9	-	-	-	-	750	15	45	4,89	4,64	0,25	2,9