<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Säuren aus Dämpfen der Sulfatzellstoffherstellung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Säuren, wie Schwefelwasserstoff, Merkaptan, Methyl- und Dimethylsulfid, aus solche Säuren enthaltendem Dampf beider Sulfatzellstoffherstellung, wobei dieser Dampf nach teilweisem Kondensieren desselben, in Berührung mit einer freies Alkali enthaltenden Lösung gebracht wird, die dadurch mit den Säuren reagierend eine Salzlosung bildet, welche aus dem Dampf abgetrennt wird.
Ziel der Erfindung ist, diese Methode mit einfachen Vorrichtungen derart durchzuführen, dass die Konzentration der gebildeten Salzlösung ausreichend hoch ist, so dass die Lösung unmittelbar in der Sulfat-Zellstoff-Herstellung oder für andere Zwecke verwendet werden kann. Dabei ist für das erfindungsgemässe Verfahren der Gedanke grundlegend, dass dieses Ziel durch Herbeiführung solcher Verhältnisse erreicht werden soll, dass erstens der Kontakt zwischen Alkali und dem Inhalt des Dampfes an den betreffenden Säuren so innig gemacht werden soll, dass eine möglichst schnelle und vollständige Reaktion zwischen diesen zustandekommt und zweitens die Abscheidung des Kontakt-Reaktionsproduktes möglichst wirksam wird. Bei Bedarf soll ausserdem der Dampf vor Berührung mit den betreffenden Säuren angereichert werden.
Aus der deutschen Patentschrift Nr. 285 976 ist eine Methode zur Beseitigung von Gerüchen aus den betreffenden Abdämpfen und Gasen bekannt, wobei Waschen mit Wasser in umlaufenden Schlagvorrichtungen wie Pumpen, Zentrifugen, Desintegratoren, Schlagmühlen od. dgl. vorgenommen wird. Sol- che Vorrichtungen sind teuer und als Mischvorrichtungen auch sehr kraftverbrauchend. Dazu kommt, dass in den Dämpfen und Gasen dabei absorbiertes Wasser in besonderen Abscheidern herausgeschieden werden muss.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Alkalilösung mittels Spritzdüsen in an sich bekannter Weise zerstäubt in eine Leitung eingespritzt wird, in welche ein Strom des Dampfes zu einem Überflächenkondensor geleitet wird, so dass in dieser Leitung gleichzeitig mit einer die genannte Reaktion fördernden intensiven Vermischung von Dampf und eingespritzter Alkalilösung die dadurch gebildete in dem Dampf feinverteilte Salzlösung dem Dampfstrom folgend zum Überflächenkondensor gebracht wird, wo diese Komponenten, bei dem Kondensieren des Dampfes, in dem Kondenswasser auf den Kühlflächen des Kondensors abgeschieden werden.
Dadurch wird erstens erzielt, dassder Kontaktverlauf selbst mit einer solchenintensität durchgeführt wird, dass er in einer solchen Leitung stattfinden kann, ohne dass dazu ein komplizierter Apparat erforderlich ist, und zweitens, dass der an sich erforderliche Kondensor gleichzeitig als ein sehr wirksamer Abscheider verwendet wird, in welchem die abgetrenntenErzeugnissegegendie Kühlwände im Kondensat angereichert wer- den. Als Sekundärwirkung wird ferner erzielt, dass auch dieKondensierungswirkung dadurch verbessert wird, dass die Gasphase der flüchtigen Säuren vorher durch ihre Umwandlung in eine Salzlösung entfernt wird.
Das Verfahren wird am besten durch einige Beispiele von der Sulfatzellstoffherstellung erläutert, die zuerst vom Verunreinigungsstandpunkt aus beschrieben werden soll. Bei der Herstellung wird sowohl das
<Desc/Clms Page number 2>
Wasser durch Stoffe verunreinigt, die einen grossen Bedarf an biologischem Sauerstoff haben und ausserdem oft giftig sind, wie es bei Luft mit übelriechenden Stoffen der Fall ist. Diese Verunreinigungen liegen teilweise ausserhalb des Wirkungsfeldes des hier angegebenen Verfahrens. So wird Wasser durch unvollständiges Auswaschen der benutzten Kochlauge verunreinigt und eine Luftverunreinigung entsteht durch den Schwefelwasserstoff u. dgl., der teils beim Eindampfen von Schwarzlauge (benutzte Kochlauge) mit Rauchgasen teils bei unvollständiger Verbrennung der eingedampften Lauge sich bildet.
In den beiden letzteren Fällen erhält man eine sehr grosse Menge Gas mit hoher Konzentration an Kohlendioxyd (zweckmässig 14% oder mehr) und eine sehr niedrige Konzentration an Schwefelwasserstoff, gewöhnlich weniger als 100 mg/m. Bei einer zweckmässig ausgeführten und gut betriebenen Sulfatfabrik sollen diese Luftverunreinigungen vermieden werden können.
Kochende Schwarzlauge gibt dagegen Dampf ab, der Schwefelwasserstoff, Merkaptan, Methylsulfid, Dimethylsulfid u. a. flüchtige Verbindungen enthält. Zu Beginn des Sulfatkochens wird Dampf entnommen, um Luft zu entfernen und bei Nadelholz, um Terpentin zu gewinnen. Übelriechende neutrale Schwefelverbindungen haben sich noch nicht gebildet, und der Gehalt der Lauge an Hydroxyd ist immer noch so hoch, dass eine erhebliche Menge an flüchtigen Säuren nicht abgegeben wird, so dass besondere Vorrichtungen zur Reinigung von Kondensat und Gasen gewöhnlich nicht erforderlich sind. Wenn das Kochen eine bestimmte Zeit bei der Höchsttemperatur erfolgt ist, wird gewöhnlich Dampf entnommen, so dass der Druck auf den zum Abblasen geeigneten Wert sinkt, wobei eine weitere Gewinnung von verbliebenem Terpentin erfolgt.
Dieser Dampf, der oft von der Grössenordnung 500 kg/Tonne Masse ist, enthält ausser Terpentin, Terpenalkoholen u. dgl. auch den Hauptteil der sehr schwachen Säure Merkaptan, die neutralen Stoffe Methylsulfid und Methyldisulfid und ausserdem Schwefelwasserstoff, Metha- nol, Ammoniak u. a. Stoffe. Nachdem mitgerissene Lauge abgetrennt worden ist, wird der Dampf kondensiert und das Kondensat wird in eine Ölschicht aufgetrennt, die Terpenverbindungen und in diesen bei guter Arbeit den grosseren Teil der organischen Schwefelverbindungen enthält, während die Wasserschicht Schwefelwasserstoff, Merkaptan und nicht abgetrenntes mit übelriechenden Verbindungen angereichertes Öl enthalt.
Wenn die Luft im Kocher früher entgast worden ist, erhält man bei geeigneter Kondensierung keine Luftverunreinigung ; doch ist die"Terpentinphase"intensiv übelriechend, und die Wasserphase ist oft das am meisten konzentrierte Giftwasser der Sulfatfabrik. Ein Verfahren zum Erhalten von gereinigtem Kondensat wird im folgenden Beispiel 3 beschrieben. Die Behandlung der Terpentinphase gehort zur Terpentinreinigungstechnik, jedoch ermöglicht das hier angegebene Verfahren die Herstellung von an Merkaptan armem Methylsulfid. Beim Abblasen der Kochflüssigkeit wird eine grosse Menge Dampf frei, der Schwefelwasserstoff, Merkaptan und beim Abgasen nicht entfernte andere flüchtige Verbindungen enthält. Nach Abtrennung von mitgerissener Lauge und Masse wird der Dampf gewöhnlich in einem Strahlkondensor kondensiert.
Da das Wasser meist durch Spuren von mitgerissener Lauge schwach alkalisch ist, wird der grösste Teil des Schwefelwasserstoff es und Merkaptans im Wasserkondensat gelöst und die organischen Verbindungen werden teilweise in diesem emulgiert. Die Behandlung der nicht kondensierbaren Gase wird im Beispiel 2 beschrieben. Das verunreinigte Kondensat wird gewöhnlich direkt zum Waschen von Masse verwendet, und die Verunreinigungen gelangen zum grösseren Teil in die Schwarzlauge. Bei Filterwäsche wird ein Teil des Dampfes an die Ventilationsluft abgegeben, was ein Problem ist, das dem folgenden Beispiel 2 ähnelt.
Die grössteMenge von sauerstoffverbrauchenden und giftigen, nicht als Ölphase abtrennbaren flüchtigen Substanzen wird gewöhnlich beim Eindampfen der Schwarzlauge von der beim Waschen erhaltenen Konzentration von 12 bis 15% Trockensubstanz auf die für die Verbrennung geeignete Trockensubstanz von 55 bis 60% abgegeben. Der hiebei abgegebene Laugendampf enthält auf 0, 5 - 2 g Schwefelwasser- stoff/kg Wasser. Mit Ausnahme der Stufe bei der niedrigsten Temperatur wird der Laugendampf von einer Stufe in der nachfolgenden Stufe kondensiert, wobei Schwefelwasserstoff bei luftfreiem Kondensat zu mehr als 90% bei der Abgasung mitfolgt, die vorgenommen werden muss, damit nicht die Kondensierung erschwerende Gasschichten an den Wärmeübertragungsflächen sich bilden soll.
Dieses Abgasen ist besonders zweckmässig für das hier angegebene Verfahren und wird im folgenden Beispiel 1 beschrieben.
Eine geringere Menge Schwefelwasserstoff wird an die Luft bei der Herstellung von Tallsäure abgegeben, wenn die gewöhnlich Schwarzlauge enthaltende Sulfatseife sauer gemacht wird. Der, abgegebene Dampf kann gemäss folgendem Beispiel 2 behandelt werden. Wenn man Masse mit reinem Wasser waschen will, wird der Überschuss an unreinem Kondensat zweckmässig so warm wie möglich entnommen, auf PH, sauergemacht und gegebenenfalls mit anderem verunreinigten Kondensat z. B. vom Eindampfen zweck- mässig im Vakuum abgetrieben und der erhaltene Dampf wird gemäss Beispiel 1 behandelt.
Ausserdem ist es möglich, Luft-oder Wasserprobleme in verschiedener Weise zu erhalten, z. B. durch
<Desc/Clms Page number 3>
Anwendung von unreinem Wasser beim Filterwaschen von Kalziumkarbonat. Es ist auch möglich, ein Wasserproblem zu einem Luftproblem zu verwandeln oder umgekehrt. Das Gewöhnlichste ist, dass die übelriechenden Kondensate in einem sogenannten Riechturm mit Luft oxydiert werden, doch ist die Oxydation oft unvollständig, so dass die abgehende Luft übelriechend wird. Es ist nämlich möglich, in grossem Ausmass die übelriechenden Stoffe mit Oxydationsmitteln zu zerstören, die Menge ist jedoch so gross, dass die Anwendung wirksamer Oxydationsmittel, wie Hypochlorid, zu teuer wird. In Fabriken mit Bleicherei kann bekanntlich eine begrenzte Menge Verunreinigungen mit dem Bleichereiabwasser zerstört werden, das freies Chlor enthält.
Das vielleicht üblichste Verfahren zum Verringern der Belastung des Rezipienten für Abwasser ist, die Sulfide der Schwarzlauge mit Luft vor dem Eindampfen zu oxydieren, doch scheint eine allgemein anwendbare Apparatur hiefür nicht vorhanden zu sein, und das Verfahren bedeutet einen gewissen Verlust an Wärme und kann andere ernsthafte Nachteile mit sich führen. Diese Erfahrungen haben das erfindungsgemässe Verfahren nach Beispiel 1 erzwungen.
Aus dem Gesagten geht hervor, dass nicht damit geholfen ist, dass man Lösungen der übelriechenden und giftigen Stoffe hat, da deren Vernichtung teuer oder kompliziert ist. Die Oxydationsmittel, über die die Fabrik beispielsweise in gewissen Bleichereiabwässern verfügt, müssen für Verunreinigungen reserviert werden, beispielsweise für Abgaskondensat, die besonders schwierig oder teuer zu reinigen sind. Es ist daher erwünscht, dass der Hauptteil der Verunreinigungen in solchen Konzentrationen erhalten wird-vorzugsweise mehr als 25 g wirksames Alkali/l - dass sie direkt ohne erhebliche Kosten der Fabrikation wieder zugeführt werden können. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es erwünscht, dass beim Entfernen von übelriechenden Säuren benutztes Alkali zurückgewonnen wird.
Gewisse verhältnismässig grosse, jedoch begrenzte Mengen etwas verunreinigtes Wasser können beim Waschen von Masse und Kalziumkarbonat angewandt werden, wobei die Verunreinigungen und das Alkali zum grössten Teil oder völlig in die Schwarzlauge oder Weisslauge überführt werden. Es ist jedoch erwünscht, dass der Hauptteil der im Alkali gelösten Stoffe in einer solchen Konzentration erhalten wird, dass er mit der Weisslauge unmittelbar dem Massekochen zugeführt werden und dort in den meisten Fällen anderes Alkalit ersetzen kann, was ein erheblicher Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist.
Beispiel 1 : Beim Eindampfen nicht oxydierter Schwarzlauge in mehreren Stufen muss der Abgasdampf Schwefelwasserstoff enthalten und geringe Merkaptane werden allen Laugendampfräumen entnommen, um zu verhindern, dass die Wärmeübertragung hindernde Schichten entstehen. Ein elegantes Verfahren, dies auszuführen, wird in der Beschreibung der schwedischen Patentschrift Nr. 137 956 beschrieben. Gemäss diesem Verfahren wird die gleichzeitig mit dem Kondensat entnommene, verhältnismässig grosse Menge Gasungsdampf ausserhalb des Dampfraumes abgetrennt, und der Dampf wird einem Oberflächenkondensor zugeführt, der gewöhnlich als Luftvorwärmer angewandt wird.
Diesem Vorwärmer kann ein konzentrierter Abgasungsdampf entnommen werden, und das Kondensat des Oberflächenkon- densors ebenso wie das Primärkondensat werden zur folgenden Stufe abgedampft. Es ist oft möglich, die Anreicherung von flüchtigen Säuren so weit zu treiben (50 -150 g Schwefelwasserstoff/100 kg Wasser), dass der Abgasungsdampf mit Vorteil direkt für die Gewinnung gemäss der Erfindung angewandt werden kann. Wenn man eine hohe Wärmeübertragung in den Oberflächenkondensoren durch geringere Anreicherung in der Abgasung oder stark konzentrierte Lauge von der Schwefelwasserstoffrückgewinnung erreichen will, lässt man zweckmässig den von allen LaugendampfstufmgesammeltenAbgasungsdampf einen weiteren Oberflächenkondensor mit beispielsweise kaltem Wasser als Kühlmedium durchströmen.
In den Zeichnungen, Fig. l, 2 und 3, werden dreiAusführungsbeispiele einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens schematisch dargestellt.
Den zweckmässig in der einen oder andern Weise angereicherten Gasungsdampf aus sämtlichen Laugendampfräumen leitet man durch eine Leitung (fige zu einem Flächenkondensor 2, in dessen Zulaufrohr Lauge durch Sprühvorrichtungen 3,4, 5 zur Feinverteilung zugeführt wird. In den Laugentropfen wird der Schwefelwasserstoff absorbiert, und der Dampf kondensiert leicht an den Wärmeübertragungsflächen, wobei die Flüssigkeitstropfen bei geringem Gehalt an Gasen gegen diese Flächen geworfen werden und einen Flüssigkeitsfilm auf ihnen bilden, während bei hohem Gasgehalt die genannten Hilfsmittel für eine Richtungsänderung des Dampfes vorteilhaft sein können. Hinter den Wärmeaustauscher kann ein Tropfenfänger 6, z.
B. in Form einer Füllkörperkolonne aufgestellt werden, was besonders zweckmässig ist, wenn eine für die Absorption der schwächsten Säure Merkaptan unzureichende Laugenmenge angewandt wird. Das Kondensat wird im Behälter 7 abgetrennt und der Restdampf mit dem nicht kondensierten Gas wird nach Einspritzung von weiteren Laugenmengen durch die Sprüher 9,10 durch die Leitung 8 nach einem Nachkondensor 11, einem Tropfenfänger 12 und einem Flüssigkeitsabtrenngefäss 13 geführt. Das nicht kondensierte Gas wird in die Hauptleitung 14 und
<Desc/Clms Page number 4>
zum Schlusskondensor geleitet.
Besondere Untersuchungen haben gezeigt, dass der nicht kondensierbare Teil des Gasungsdampfes, wenn keine Luftleckagen vorhanden sind, zu mehr als 90% aus Schwefelwasserstoff, Merkaptan vorzugsweise von denDünnlaugenstufen zu weniger als 10% und neutralen nicht kondensierbaren Gasen und Dämpfen zu einem Bruchteil von l% besteht. Zweckmässig wird daher die Leitung 15 zum Schlusskondensor mit Vorrichtungen 16, 17 zum Mengenmessen des Restgases, sowie auch mit Temperatur-und Druckmessern 18,19 versehen. Die Leitung 15 besitzt zweckmässig zwei verschiedene Anschlüsse 20, 21 von denen die schwächere beinormalem Betrieb und die stärkere bei grossen Luftleckagen und gegebenenfalls beim Inbetriebsetzen angewandt werden.
Es ist von sehr grossem Interesse, Luftleckagen im Vakuumsystem feststellen zu können, da der Sauerstoff im Laugendampf die Korrosion des Kohlenstoffstahls im Dampfraum bestimmt.
Die Ausführung ist nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele begrenzt. Die Absorption kann statt in zwei Stufen auch in einer einzigen oder auch in mehreren durchgeführt werden. Das Einspritzen der Absorptionsflüssigkeit ist in der Figur im Gleichstrom gezeigt, was grosse Geschwindigkeit zulässt, sie kann jedoch auch im Gegenstrom erfolgen. Bei Gleichstromversprühung kann eine gewisse Kontaktfläche, z. B. eine Kühlkörperkolonne an geeigneter Stelle, z. B. zwischen den Sprühern, insbesondere bei Luftgehalt, vorteilhaft sein.
Die Einspritzung erfolgt nach dem Beispiel mit frischer Lauge gezeigt, doch kann Absorptionsflüssigkeit auch im Gegenstrom von den späteren zu den früheren Stufen geleitet werden, wodurch ein grosser Luftüberschuss in den Endstufen erhalten werden kann, oder innerhalb einer Stufe mit Fliissigkeitsentnahme entsprechend dem neuen Zusatz und entstandenem Kondensat zum Umlauf gebracht werden. In ahnlicher Weise können Betriebsumstände oder besondere Wünsche andere Ausführungen vorteilhaft machen.
Will man eine sehr reine Sulfidlösung, z. B. für Polysulfidherstellung gemäss der schwedischen Patentschrift Nr. 160 736 oder eine möglichst hohe Temperatur der Sulfidlösung erhalten, muss Flüssigkeit von der ersten Absorptionsstufe den unbehandelten unreinen Dampf in einem Vorabsorptionsbehälter treffen, der eine Absorptionskolonne sein kann, die im einfachsten Fall Spritzer für Gegenstrom dar- stellt. Wenn reine Sulfidlosung verlangt wird, wird Luftüberschuss in der ersten Stufe (Stufen) vermieden, wodurch die schwache Säure Merkaptan unvollständig absorbiert und in den Vorabsorptionsbehälter abgetrieben wird, um von neu zugesetztem Alkali in der Schlussstufe oder den Schlussstufen absorbiert zu werden, das im Gegensatz zu der Darstellung getrennt entnommen wird.
Das hier beschriebene Verfahren dürfte besser sein als irgendwelches bekanntes Verfahren, um vom Schwefel in den Laugen der Sulfatfabrik eine Sulfidlösung zu bereiten, die für Polysulfidherstellung geeignet ist.
EMI4.1
keit möglich macht. Natriumsulfid kann auch in der ersten Stufe (Stufen) und gegebenenfalls in der Vorabsorption mehr oder weniger vollständig inNatriumwasserstoffsulfid überführt werden.
Die Konzentration der rückgewonnenen Flüssigkeit beruht auch auf dem Schwefelwasserstoffgehalt des Abgasungsdampfes, was aus der folgenden Tabelle hervorgeht :
EMI4.2
<tb>
<tb> Abgasung <SEP> Weisslauge
<tb> g <SEP> H2S/kg <SEP> H2O <SEP> Zusatz <SEP> 500 <SEP> 250 <SEP> 100 <SEP> 100 <SEP> g <SEP> NaOH/l
<tb> 100 <SEP> gewonnen <SEP> 150 <SEP> 110 <SEP> 65 <SEP> 90 <SEP> g <SEP> wirksames <SEP> Alkali <SEP>
<tb> Liter
<tb> 50 <SEP> 90 <SEP> 75 <SEP> 50 <SEP> 70
<tb>
Die Absorptionsflüssigkeit kann also unmittelbar als Kochlauge in fallender Menge gemischt mit gewöhnlicher Weisslauge und bei Bedarf Schwarzlauge angewandt werden.
Eine Untersuchung hat ge- zeigt, dass Merkaptane etwa den gleichen Wert wie Natriumsulfid beim Sulfatkochen besitzen und dass keine Erhöhung der Merkaptankonzentration am Schluss des Kochens im Vergleich mit gewöhnlichem
Sulfatkochen nachgewiesen werden kann.
Die Ausübung des Verfahrens bringt eine Verringerung des Schwefelverlustes des Herstellungsprozesses und eine Erhöhung der Sulfidität der Kochlauge mit sich. Dies dürfte ein Vorteil bei gut angelegten und betriebenen Fabriken sein. Bei hohen Sulfiditäten begrenzt in vielen Fällen die Sulfiditätserhöhung sich selbst, ohne dass ungünstige Kochverhältnisse auftreten, so dass nur ausnahmsweise besondere Mass-
<Desc/Clms Page number 5>
nahmen wie Überführung in freien Schwefel und Karbonat erforderlich werden können. Auch hiebei ist eine konzentrierte Lösung vorteilhaft.
Bei völligem Gleichgewicht und Abwesenheit von Fremdstoffen würde man in dem gesammelten Kondensat vom Dampfraum und Oberflächenkondensor höchstens l% des Schwefelwasserstoffs des Laugendampfes erhalten (die stärkste und in überwiegender Menge vorkommende flüchtige Säure), doch macht die Anreicherung an Schwefelwasserstoff am Kondensatfilm und der durch mitgerissene Laugenspuren erhöhte PH-Wert des Kondensats, dass der Gehalt der Kondensate an Schwefelwasserstoff in der Praxis oft mehr als 10mal so hoch wird. Wenn das Kondensat als Waschwasser beim Masse- oder Kalziumkarbonatwaschen angewandt wird, hat ein oft vorkommender Gehalt von etwa 40 mg Schwefelwasserstoff/l gewöhnlich geringere Bedeutung, insbesondere als er etwa ebenso gross wie der bei Kondensierung von Blasdampf erhaltene Menge ist.
Will man ein sehr reines Laugendampfkondensat aus der Abdunstung bereiten, so kann das gesammelte Kondensat auf einen PH-Wert von 5 bis 6 oder weniger sauergemacht werden, wofür eine sehr geringe Menge Säure erforderlich ist, und darauf in einem einfachen Abtreiber mit einem Teilstrom von Dampf von einem Dampfraum abgetrieben werden, zweckmässig von dem den Dampf von der am meisten verdünnten Lauge aufnehmenden Dampfraum oder mit Laugendampf, der parallel zum Strom zu einer Stufe oder mit Frischdampf entnommen worden ist. Der abgetriebene Dampf wird dem Oberflächenkondensor zur Abgasung von der Stufe mit der niedrigsten Dampfraumtemperatur zugeführt, und die Behandlung wird bei deren Druck ausgeführt.
Eine oft ausreichende Herabsetzung des Druckes kann erhalten werden, wenn man eine Aufteilung des Abgasungsstromes von Dampfraum in Kondensat und Dampf vornimmt, so dass der Dampf hauptsächlich unter dem feinverteilten Kondensat eingeführt wird.
Bei sulfattechnisch guten Betriebsverhältnissen kann man erwarten, dass das beschriebene Verfahren mehr als zoo der Schwefelverluste der Laugeneindampfung in einer 5-Stufen-Eindampfanlage rückgewinnen kann, und dass etwas weniger als die Hälfte des Schwefelwasserstoffverlustes in das Kondensat kommt, das meistens verwendet werden kann, so dass der grössere Teil mit der Schwarzlauge oder Weisslauge zurückgewonnen wird. Wenn ein Teil abgelassen werden muss, ist die Verunreinigungsmenge so gering, dass sie im allgemeinen keine grosse Schwierigkeit hervorruft und dass sie mit einer zweckmässigen Luftoxydierung oder mit andern Oxydationsmitteln leicht vernichtet werden kann.
Der verbliebene Verlust befindet sich im Dampf aus der letzten Stufe der Eindampfung, der in gleicher Weise behandelt werden kann wie es für den Abgasungsdampf der Laugendampfräume der früheren Stufen angegeben worden ist. Mit Rücksicht darauf, dass der absolute Druck gewöhnlich gering ist, 75 - 200 mg Hg, dass der Dampf nicht unbedingt angereichert werden muss und dass die Verunreinigungsmenge verhältnismässig gering ist, insbesondere bei auch aus andern Gesichtspunkten zweckmässiger Luftführung durch eine Mehrstufeneindampfanlage, dürfte es oft völlig vertretbar sein, von dem Entfernen dieses Teiles oder dem Vernichten der schädlichen Verunreinigungen in anderer Weise abzusehen.
Will man diese Menge entfernen, so geschieht dies wahrscheinlich am besten in einer besonderen Anlage gemäss Beispiel 3 oder gemäss dem jetzt behandelten Beispiel. Die grossen erhaltenen Dampf- und Gasmengen und auch der niedrige Wert der bei so niedrigem Druck im Oberflächenkondensor rückgewonnenen Wärme muss bei der Ausbildung der Apparatur und Beurteilung der Wirtschaftlichkeit der Massnahmen berücksichtigt werden.
Wahrscheinlich zeigt sich eine technisch richtige Durchführung als wirtschaftlich auch in solchen Fällen, in denen diese Massnahme erzwungen wird.
Beispiel 2 : Dieses Beispiel (Fig. 2) betrifft eine Verwertung des Verfahrens nach dem bekannten Lehrbuch "Pulp and Paper Manufactures" Fig.5: 29, abgeändert zum Massenwaschen mit Schmutzwasser. Der Blasungsdampf vom Blasetank oder Diffusor wird zweckmässig nach Durchströmen durch einen Abtrenner für mitgerissene Masse und Schwarzlauge durch eine Leitung 30, einem Strahlkondensor 31 zugeführt, der hier als geschlossener Apparat dargestellt ist. Von diesem strömt die ganze Menge zum Warmwasserbehälter 32, von der der nicht kondensierte Teil durch eine Abgasungsleitung 33 abströmt.
Für eine vorteilhafte Durchführung des beschriebenen Verfahrens ist ein weiterer offener Strahlkondensor 34 angeordnet, der Kühlwasser dem kaltenTeil dem Warmwasserbehälter entnimmt (Leitung 35 mit Pumpe 36) oder, besonders wenn das Wasser dort zu warm ist, anderes kälteres oder reineres Wasser in geregelter Menge entnimmt, so dass das abströmende Gas hauptsächlich die Temperatur des zugeführten Wassers annimmt, worauf das vom Kondensor abströmende Wasser dem kalten Teil des Warmwasserbehälters (Leitung 37) zugeführt wird.
Nachdem der auf vorzugsweise weniger als 400C herabgekühlte nicht kondensierbare Teil einen Tropfenfänger 38 durchströmt hat, wird Lauge durch die Düsen 39,40 eingespritzt, die dann in einer Füllkörperkolonne 41 abgetrennt wird und zu einem Weisslaugenbehälter über den Abscheider 42 und die Leitung 43 strömt. Ein besseres Ergebnis kann
<Desc/Clms Page number 6>
bei dieser Rückgewinnung dadurch erzielt werden, dass auch ein Oberflächenkondensor gemäss Beispiel 1 angewendet wird, doch wird hier die vermutlich meistens wirtschaftliche Ausführungsform beschrieben.
Die verbleibende, nicht kondensierbare Menge enthält so geringe Mengen Methylsulfid u. dgl., dass dies meist keine Schwierigkeiten hervorruft, doch kann das Gas mittels des Gebläses 44 mit Luft gemischt zum Dampfkessel oder Kalkofen für Verbrennung geleitet oder in anderer Weise oxydiert werden, wobei Luft bei 45 eingesaugt wird. In der angegebenen Weise gereinigtes Gas gemischt mit einer zweck- mässigen Menge Luft gibt keine explosiven Mischungen so lange die Kühlung in Funktion ist. Das Absaugegebläse soll daher bei einer Temperatur von über 500C des Gases vom Kondensor 34 automatisch abgeschaltet werden. In der Figur wird eine Sicherheitsklappe 46 dargestellt, die einen freien Abzug für den Dampf schafft, wenn die Wasserpumpe 36 zum ersten Kondensor 31 stillsteht.
Will man reines Waschwasser und somit das vom Strahlenkondensor 31 kommende heisse, verunreinigte Wasser für den Wärmeaustausch anwenden, entsteht ein Überschuss an unreinem Kondensat, den man früher nur mit Schwierigkeit auf die zweckmässige Reinheit bringen konnte. Dieses Kondensat wird zweckmässig so warm wie möglich entnommen und gegebenenfalls zusammen mit anderem Kondensat z. B. aus der Eindampfung abgetrieben, nachdem es auf den PH -Wert 6 oder niedriger zweckmässig unter Vakuum sauer gemacht worden ist, worauf die Dämpfe gemäss Beispiel l, gegebenenfalls zusammen mit dem Abgasungsdampf der Abdampfung behandelt werden. Bei geeigneter Arbeitsweise ist die zum Abtreiben erforderliche Wärmemenge gering.
Beispiel 3 : Dieses Beispiel (Fig. 3) zeigt die Behandlung von Abgasungsdampf. Nachdemdieser Dampf zunächst in einer Laugenfalle in üblicher Weise sorgfältig von mitgerissener Lauge und Masse befreit worden ist, strömt der Dampf zweckmässig durch einen weiteren Tropfenfänger 50, worauf Weisslauge durch die Düsen 51, 52 in die Leitung 53 eingespritzt wird. Der Gasungsdampf ist überhitzt, so dass keine Anreicherung erforderlich ist und die eingespritzte Lauge in bekannter Weise abgetrennt werden kann, z. B. im Tropfenfänger 54. Die Menge oder Temperatur der Lauge wird so abgepasst, dass der Dampf gesättigt mit Lauge wird, und ein unbedeutender Teil des Dampfes wird zur Erleichterung der Absorption kondensiert. Eine höhere Kondensierung soll vermieden werden, da dann schwerflüchtige Stoffe in der Lauge mitfolgen können.
Der von Lauge befreite Dampf wird durch die Leitung 55 zum Kondensor geleitet und in üblicher Weise kondensiert. Die bei 54 abgetrennte Flüssigkeit wird über die Dampffalle 56 dem Weisslaugenbehälter geleitet, während die im Tropfenfänger 50 abgetrennte Menge über die Dampffalle 57 zur Schwarzlauge geleitet wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entfernen von flüchtigen Säuren, wie Schwefelwasserstoff, Merkaptan, Methylund Dimethylsulfid, aus solche Säuren enthaltendem Dampf bei der Sulfatzellstoffherstellung, wobei dieser Dampf, nach partieller Kondensierung desselben, in Kontakt mit einer freies Alkali enthaltenden Lösung gebracht wird, die dadurch mit den Säuren reagierend eine Salzlösung bildet, welche aus dem Dampf abgetrennt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt dadurch herbeigeführt wird, dass die Alkalilösung mittels Spritzdüsen in an sich bekannter Weise zerstäubt in eine Leitung eingespritzt wird, in welche ein Strom des Dampfes zu einem Überflächenkondensor geleitet wird,
so dass in dieser Leitung gleichzeitig mit einer die genannte Reaktion fördernden intensiven Vermischung von Dampf und eingespritzter Alkalilösung die dadurch gebildete in dem Dampf feinverteilte Salzlösung dem Dampfstrom folgend zum Überflächenkondensor gebracht wird, wo diese Komponenten, bei dem Kondensieren des Dampfes, in dem Kondenswasser auf den Kühlflächen des Kondensors abgeschiedenwerden.