DE1692868B1

DE1692868B1 - Verfahren zur Herstellung von heissem Wasser mittels Abgasen aus der Ablaugeverbrennung

Info

Publication number: DE1692868B1
Application number: DE19661692868
Authority: DE
Inventors: Braennland Rolf Karl August; Arnesjoe Bengt Erik; Sandberg Sven Olof; Gyllensten Hans Otto
Original assignee: Mo och Domsjo AB
Current assignee: Mo och Domsjo AB
Priority date: 1965-06-02
Filing date: 1966-06-01
Publication date: 1971-12-23
Also published as: CS177002B2; ES327490A1; NL141594B; NL6607620A; FI46194C; NO128032B; YU104466A; PL79135B1; BE681979A; SE308657B; YU31762B; FI46194B; US3532595A; GB1153039A

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver- Die vorliegende Erfindung eliminiert die oben gefahren zur Herstellung von hochwertigem, heißem nannten Nachteile und macht die Herstellung von Wasser durch Abgase aus der Verbrennung von Ab- hochwertigem, heißem Wasser mittels Abgasen aus laugen, die im Sulfit- oder Sulfatcellulose-Pulpever- der Verbrennung der Ablauge aus Sulfit- oder Sulfatfahren erhalten werden, wobei das heiße Wasser 5 verfahren möglich, wobei heißes Wasser ohne Hinderdirekt zu den Pulpewasch- und -bleichabschnitten der nis direkt in wirtschaftlicher Weise zu den Pulpe-Sulfatanlage geführt werden kann; die vorliegende wasch- und -bleichabschnitten der Anlage geführt Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur Durchführung dieses Verfahrens. dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase nach dem

Beim Verbrennen eingedampfter Ablauge aus der io Erhitzen auf eine Temperatur von 100 bis 140⁰C Holzverarbeitung gemäß Sulfit- oder Sulfatverfahren und möglichst nach Hindurchleiten durch eine mein einer Sodagewinnungsanlage werden große Men- chanische oder elektrostatische Staubabtrennungsgen Wärme freigesetzt, die durch Abkühlen der Gase vorrichtung in einem Abgaswäscher unter vollstänin einem Boiler im wesentlichen ausgenutzt werden diger Benetzung behandelt werden, um sie mittels können. Eine solche indirekte Kühlung läßt jedoch 15 einer alkalischen wäßrigen Lösung, die durch Zugabe nicht zu, daß die Abgase auf eine Temperatur unter von reinem Alkali, Grünlauge, Weißlauge oder Sulfid 120° C abgekühlt werden, da die Schwefelsäurekon- alkalisch gemacht ist, von festen Teilchen, Schwefeldensation im Sulfatverfahren bei dieser Temperatur dioxyd und Chlorwasserstoff praktisch vollständig zu beginnt und Korrosionsgefahren mit sich bringt. Die befreien, worauf sie in einer oder mehreren anunter Verwendung von Schwarzlauge unternom- 20 schließenden Stufen direkt im Gegenstrom mit Wasmenen Versuche, durch direkte Kühlung auf eine ser auf eine Temperatur von 5 bis 55° C abgekühlt etwas niedrigere Temperatur abzukühlen, brachten werden.

jedoch schwierige Probleme der Luftverunreinigung Normalerweise werden für einen guten Kontakt auf Grund von Schwefelwasserstoff und organischen zwischen Waschflüssigkeit und Gas und zum ZerVerbindungen mit sich, die aus der Schwarzlauge 25 stäuben der Flüssigkeit Düsen sowie zweckmäßig ein freigesetzt werden. Ein Teil der in den Abgasen ver- Druck von 0,3 bis 3 kg/cm² angewendet; die Flüssigbleibenden Wärme kann jedoch verwendet werden, keit kann jedoch auch mittels rotierender Rollen oder indem man die aus dem Kühler kommenden und auf Bürsten zerstäubt werden, obgleich dadurch eine etwa 120⁰C abgekühlten Abgase durch einen spe- weniger einheitliche Verteilung der Tröpfchengröße erziellen Abgaswäscher leitet, in welchem die Abgase 30 halten wird. Praktische Versuche haben gezeigt, daß entweder direkt oder indirekt mit Wasser von nie- bei Verwendung einer großen Flüssigkeitsmenge ein driger Temperatur weiter abgekühlt werden. Bei An- relativ geringer Düsendruck ausreicht, so daß bei Wendung einer direkten Kühlung, wobei Wasser mit 3,3 Liter Flüssigkeit pro m³ Gas ein Arbeiten mit einer Temperatur von etwa 1 bis 25° C als Sprühgut 0,3 bis 0,5 kg/cm² möglich ist; bei 0,671 Flüssigkeit direkt in den Wäscher eingespritzt, gesammelt und 35 pro m³ Gas muß jedoch ein Druck bis zu 2 bis zur Stelle der Verwendung geleitet wird, wird eine an- 3 kg/cm² angewendet werden.

nehmbare Temperatur des heißen Wassers, d. h. etwa Zur Vermeidung einer Korrosion in den Metall-60° C, erhalten. Der größte Teil der Verunreinigun- teilen der Waschvorrichtung ist es notwendig, besongen, insbesondere bei der Herstellung von neutralem dere Maßnahmen zum schnellen und vollständigen Wäscherwasser, in den Abgasen, wie z. B. Ruß und 40 Sättigen des einfließenden heißen Gases mit Wasser korrodierende Gase (beim Sulfatverfahren z. B. 0,03 anzuwenden und dieses auf seinen Taupunkt abzubis 0,10% SO₂ und 0,001 bis 0,020% HCl, im Sulfit- kühlen. Ohne derartige Maßnahmen bewirkt ein zeitverfahren z. B. 0,2 bis 0,5% SO₂ und 0,001 bis liches und örtliches Trocknen der Waschflüssigkeit 0,01% HCl) wird jedoch im Wasser absorbiert und eine schwere Korrosion der metallischen Oberflächen, macht es zur direkten Verwendung im Pulpenwasch- 45 z. B. Düsenzuleitungen, Prallplatten und Sammel- und Bleichabschnitt der Anlage ungeeignet. Im SuI- boden, obgleich diese aus hochlegiertem, säurefestem fatverfahren bewirkt die Zugabe von 1 Liter Wasser Stahl hergestellt sind. Eine schnelle Sättigung des pro m³ Abgas, daß man z. B. 1 bis 3 g/l SO₂ und Gases hat sich als möglich erwiesen, indem man 0,3 bis 0,01 g/l HCl im heißen Wasser erhält, wäh- mehrere Düsen, zweckmäßig 10 bis 30, mit einem rend im Sulfitverfahren noch höhere Werte erhalten 5° relativ hohen Druck von 2 bis 5 kg/cm² in unmittelwerden, wenn das Wäscherwasser nach Entfernung bare Verbindung mit der Gaszuführungsleitung im aus dem Wäscher in der Nähe des neutralen Punktes Waschabschnitt bringt und eine Flüssigkeitsmenge gehalten wird, was vom Standpunkt der Korrosion durch die Düsen einführt, die 0,33 bis 0,83 1 pro m³ aus notwendig ist. Wird im Wäscher eine indirekte Gas entspricht.

Kühlung in der Weise angewendet, daß das Kühlwas- 55 Nach der Behandlung des Gases mit der alkalischen ser unmittelbar eingespritzt, gesammelt und durch die Waschflüssigkeit ist es zweckmäßig, den größten Teil erste Leitung in einem Wärmeaustauscher geleitet der eingeschlossenen Flüssigkeitströpfchen abzutrenwird, wobei heißes Wasser aus einer zweiten Leitung nen, da ein bestimmter Salzprozentsatz im heißen des Wärmeaustauschers entfernt wird, so erreicht das Wasser eine entsprechende chemische Verunreinihergestellte heiße Wasser eine Temperatur von nur 6° gung bewirkt, wenn das heiße Wasser beim Pulpenetwa 40 bis 50° C, d. h. eine wesentlich niedrigere bleichen verwendet werden soll. Diese Tröpfchen-Temperatur als bei direkter Kühlung; dadurch wird abtrennung kann auf verschiedene Weise erfolgen, ein Nacherhitzen notwendig, wobei Wärme aus einer wie z. B. durch Siebabscheider, die am besten bei anderen Wärmequelle genommen wird. Weiterhin einer Gasgeschwindigkeit von etwa 3 m/Sek. wirken, verursacht die Einrichtung eines Wärmeaustauschers 65 oder durch übliche Schlagabscheider, die bei einer erhebliche zusätzliche Investitionskosten, die sich bei Gasgeschwindigkeit von 8 bis 12 m/Sek. in den verringerten Temperaturunterschieden zwischen dem Schlitzen wirken.
Wäscherwasser und reinem Wasser erhöhen. Bei der Einrichtung des Tröpfchenabscheiders

ist es wichtig, eine gute Gasverteilung im Abgaswäscher aufrechtzuerhalten, indem man den Gasabscheider in Abschnitte mit jeweils einer Breite von höchstens 10% des gesamten Querschnittes unterteilt.

Das Abkühlen des Gases zur Herstellung des heißen Wassers kann in ähnlicher Weise in einer Vorrichtung erfolgen, die mit Düsen oder mit rotierenden, tröpfchenbildenden Elementen versehen ist. Da es im allgemeinen zweckmäßig ist, einen großen Teil des Wärmegehaltes des Abgases zurückzugewinnen und gleichzeitig heißes Wasser einer möglichst hohen Temperatur herzustellen, ist es notwendig, ein mehrstufiges Kühlverfahren anzuwenden, wobei das Wasser im Gegenstrom zum Abgas geführt wird, so daß das gebildete heiße Wasser aus dem Abschnitt, in welchen das Abgas anschließend an das Alkaliwaschverfahren eingeführt wird, entfernt werden kann, und wobei das kalte Wasser in den Abschnitt eingefühlt wird, wo die Behandlung des Abgases beendet wird.

Bezüglich der Konstruktion horizontaler Wäscher j treten beim Trennen der verschiedenen Abschnitte keine wesentlichen Schwierigkeiten auf. Die Trennung kann mittels vertikaler Wände erfolgen, die 40 bis 60% des Querschnittes des Wäschers abdecken, wobei das Wasser auf den entsprechenden Oberflächen des Wäscherbodens gesammelt wird und über die Düsen in die anschließenden Abschnitte gepumpt werden kann.

Bei der Konstruktion vertikaler Wäscher ist es notwendig, Sammelböden einzuführen, die mit entsprechenden Pumpen in Verbindung stehen. Diese Böden sollten so beschaffen sein, daß eine gute Gasverteilung in der Vorrichtung aufrechterhalten wird. Dies erreicht man, indem man entweder Schlitze in einem Abstand nicht über 20% der Fläche über die gesamte Wäscherfläche anbringt oder indem man Böden ohne Schlitze an beiden Seiten der symmetrischen Linie des Wäschers vorsieht, so daß 40 bis 60% der Fläche bedeckt werden, und diese Böden mit Düsenreihen koordiniert, so daß die Flüssigkeit aus jeder Düsenreihe über die Öffnung in einem Boden läuft und auf dem darunter liegenden Boden gesammelt wird. Die aus dem Waschverfahren kommende Flüssigkeit enthält hauptsächlich Natriumsulfat zusammen mit kleineren Mengen Natriumthiosulfat und Natriumchlorid. Diese Lösung kann zweckmäßig zum Behälter zurückgeführt werden, in welchem die Schmelze gelöst wird. Der Alkaligehalt kann innerhalb weiter Grenzen variiert werden, wie z. B. 100 bis 5 g/l Na²O, zweckmäßig jedoch zwischen 30 und 50 g/l Na²O.

Die Temperatur des austretenden Wäscherwassers kann in zweckmäßigen Verhältnissen zwischen Gas und Flüssigkeitsbeschickung auf einen Wert in der Nähe des Taupunktes des Gases oder zweckmäßig etwas über 60⁰C erhöht werden. Der Prozentsatz der im Wäscherwasser gelösten Salze erreicht normalerweise 0,1 bis 0,3 g/l SO₂ und 0,030 bis 0,005 g/l HCl; daher kann das Wasser ohne weitere Behandlung z. B. im Bleichverfahren verwendet werden.

Die Zeichnungen veranschaulichen zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt einer Vorrichtung mit vertikalem Gasfluß;

F i g. 2 bis 4 zeigen Einzelheiten der Vorrichtung gemäß F i g. 1 im größeren Maßstab;

F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung mit horizontalem Gasfluß.

Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 besteht aus einem Behälter 1, der mit Mitteln zum Benetzen im Gas-S einlaß 2 und einer Waschzone 3 mit Mitteln 4 zum Zerstäuben der Waschflüssigkeit und einer zwischengeschalteten Tropf chenabscheidevorrichtung 5, die in F i g. 4 im einzelnen vergrößert dargestellt wird, und einer Kühlzone 6 in einer oder mehreren Stufen versehen ist.

Die Abgase treten durch Leitung 7 ein und durchlaufen anschließend die Waschvorrichtung 2, in welcher die Gase mit einer durch die Düsen einer Düsenreihe eingeführten alkalischen Waschflüssigkeit besprüht werden. Danach durchlaufen die Gase die Waschzone 3, in welcher sie mit alkalischer Waschflüssigkeit durch Düsen in einer Düsenreihe besprüht werden. Frische alkalische Waschflüssigkeit wird durch Leitung 8 eingeführt, während die auf dem Boden der Waschzone gesammelte alkalische Flüssigkeit zuerst über die Pumpe 9 durch eine Leitung 10 und dann über die Pumpe 11 durch Leitung 12 zurückgeführt werden. Alkalische Waschflüssigkeit wird über das Kontrollventil 13, das an die Druckseite der Pumpe 9 angeschlossen ist, aus der Zirkulation entfernt. Nach Verlassen der Waschzone durchlaufen die Gase den Tröpfchenabscheider 5. Dieser besteht zweckmäßig aus einem Boden, der mit einem Maschendrahtelement zwischen gasdichten Platten entsprechend der in F i g. 4 dargestellten Anlage versehen ist. Andere, in den Figuren nicht gezeigte Düsenvorrichtungen sind z. B. Prallplatten, die so angebracht sind, daß dem Gas eine sinusartige Bewegung verliehen wird.

In diesem Zusammenhang sind jedoch übliche Zyklonen nicht geeignet, da sie eine schlechte Gasverteilung ergeben. Anschließend durchlaufen die Gase die Kühlzone 6, die in der in F i g. 1 gezeigten Konstruktion in drei Stufen unterteilt ist, die jeweils mit einem Boden 14 versehen sind, über dem das Kühlwasser durch Düsen in der Düsenreihe 15 eingespritzt wird. Der Boden 14 kann zweckmäßig als Gitterboden, glockenartiger Boden oder sogenannter Winkeleisenboden konstruiert sein; auf Grund der hohen Gasbeladung ist es jedoch zweckmäßig, eine Modifikation des Bodens zu verwenden, in welcher eine Vielzahl parallel aufwärts gebogener Reihen von Gasöffnungen 16 mit vertikalen Schlitzen versehen ist, durch welche das Gas durchtritt. Eine solche Vorrichtung ist im Detail in Fig. 2 (vertikale Daraufsicht, Querschnitt) und in F i g. 3 (Seitenansicht) gezeigt. Die Plattenteile gegenüber den Gasöffnungen sind zweckmäßig aufwärts gebogen, so daß sie eine Vertiefung 17 bilden, um zu verhindern, daß Flüssigkeit direkt in die Gasöffnung hinunterläuft.

Mit äußerst großen Gasmengen hat es sich in vertikalen Wäscheranlagen als zweckmäßig erwiesen, den gesamten Gasdurchgang auf eine Seite jedes Bodens zu legen, während die Sammelmittel auf der anderen Seite angebracht sind, so daß den Gasen eine Kurvenbewegung durch den Behälter verliehen wird. In diesem Zusammenhang können die Düsenreihen direkt oberhalb oder im Gaskanal vor dem nächsten Boden angebracht sein.

Durch die Leitung 18 wird kaltes Wasser in die Kühlzone eingeführt und veranlaßt, die Gase im Gegenstrom zu passieren, indem das gesammelte Wasser von einem Boden über die Pumpe 19 in die

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nächste, darunterliegende Düsenreihe eingeführt einen Überlauf durch die Leitung 53 aus der Kamwird. Mit geringen Flüssigkeitsbeschickungen ist es mer C entfernt. Es ist notwendig, einen freien Flüsvorteilhaft, einen Teil des sich sammelnden Wassers sigkeitsdurchgang zwischen den Kammern C, D und E innerhalb jedes Bodens erneut zirkulieren zu lassen. "vorzusehen, da es schwierig ist, eine Pumpe zu er-Das heiße Wasser wird vom untersten Boden in der 5 halten, die die optimale Fiüssigkeitsmenge bei der Kühlzone über einen niveaugeregelten Behälter 20 hohen Flüssigkeitsbelastung und den geringen durch die Leitung 21 entfernt. Die Zerstäubung der Wassermengen, die in diesem Zusammenhang in Flüssigkeit in der Kühlzone 6 kann selbstverständ- Frage stehen, ergibt. Bei niedrigen Flüssigkeitslich auch in anderer Weise als durch Düsen erfolgen, belastungen in bezug auf die behandelte Gasmenge indem man z. B. rotierende Spritzwalzen oder Bürsten io ist es möglich, zurückgeführtes Wasser in jede der verwendet. Kammern C, D und E einzuführen. Selbstverständ-Fig. 5 zeigt einen erfindungsgemäßen, horizon- lieh ist es an Stelle der Düsenreihen auch möglich, talen Behälter. Das Gas tritt in den Behälter 31 durch entweder nur in der Kühlzone oder im gesamten die Leitung 32 ein und durchläuft die Benetzungs- Behälter auch Spritzwalzen oder Bürsten vorzusehen, zone, in welcher es mit alkalischer Flüssigkeit benetzt 15 Beide in F i g. 1 und 5 gezeigten Behälter können wird, die durch die Düsenreihe 33 eingespritzt wird; mit einem zusätzlichen (nicht gezeigten) Tröpfchendann tritt es in die Waschzone ein, in welcher es die abscheider an ihren Ausgängen versehen sein, um alkalische Flüssigkeit in zwei Kammern A und B mitgeführte Wassertröpfchen abzutrennen,
trifft, wobei die Waschflüssigkeit durch die Düsen- In den folgenden Beispielen sind die Gasvolumen reihe 34 eingespritzt wird. Zwischen den Kammern 20 bei normaler Temperatur und atmosphärischem ist eine vertikale Trennwand 35 angebracht, die vom Druck berechnet.
Boden des Behälters ausgeht und freie Durchgänge Beispiel 1
für das Gas im oberen Teil des Behälters frei läßt.

Am Gasaustritt aus der letztgenannten Kammer ist IGO 000 m^s/Std. Abgabe aus der Verbrennung von eine vertikale Trennwand 36 angebracht, die vom 25 Ablauge aus einem Sulfatcelluloseverfahren, die oberen Teil der Kammer ausgeht und einen freien 0,4 g/m³ feste Teilchen, im wesentlichen Na₂SO₄ und Durchgang für das Gas im unteren Behälterteil frei Ruß, und 0,05% SO₂ und 0,005% HCl enthielten, läßt. Danach fließen die Gase in einen Tröpfchen- wurden bei einer Temperatur von 130° C und einem abscheider 37, der mit einer Kammer mit einer Taupunkt von 64° C zu einer vertikalen Waschvor-Trennwand 38 versehen ist, die vom unteren Be- 30 richtung geleitet, in welcher das Gas zuerst mit hälterteil ausgeht und einen freien Durchgang für das 500 l/Min, alkalischer Waschflüssigkeit benetzt Gas durch den oberen Behälterteil frei läßt. Die Gase wurde, die durch 16 Düsen in zwei vertikalen Reihen im Tröpfchenabscheider erhalten eine praktisch auf- auf jeder Seite des Gaseinlasses eingespritzt wurden; wärts gerichtete Bewegung, während die abgeschie- anschließend wurde das Gas mit einer alkalischen denen Tröpfchen der alkalischen Waschflüssigkeit auf 35 Waschflüssigkeit mit einem pH-Wert von 7,5 in Bedem Boden des Tröpfchenabscheiders gesammelt running gebracht. Die Waschvorrichtung war oberwerden und durch einen Überlauf 39 in den nächsten halb der Waschzone mit einem Tröpfchenabscheider Teil der Waschzone, d. h. die Kammer B, geleitet versehen, an den sich eine Kühlzone anschloß,
werden. Die Flüssigkeit am Boden dieser Waschzone Die Waschvorrichtung bestand aus einem zylinwird teilweise durch die Leitung 40 zurückgeführt 40 drischeh Turm gemäß F i g. 1 bis 4 mit einem Durch- und läuft teilweise über die Leitung 41 zu der am messer von 5,5 m, in welchem das Gas aufwärts nächsten liegenden Waschkammer A, wo sie über die steigt und die alkalische Waschflüssigkeit abwärts Düsenreihe eingespritzt wird. Zwischen den Kam- durch 80 Düsen eingesprüht wird, die bei gleichem mern A und B befindet sich ein Überlauf 42. Die in Niveau etwa 3 m über dem Gaseinlaß angebracht der Kammer A gesammelte Waschflüssigkeit wird 45 waren und je eine Kapazität von 25 l/Min, hatten, zuerst zur Düsenreihe in derselben Kammer über die Die Waschflüssigkeit wurde auf dem Boden des Leitung 43 und dann zur Waschzone durch die Lei- Turmes gesammelt und zurückgeführt. Die Waschtung 44 zurückgeführt. Die erste Waschflüssigkeit flüssigkeit wurde bei Gleichgewichtsbedingungen wird in die Kammer B über die Leitung 45 einge- kontinuierlich mit 1001/Min. verdünnter Grünlauge führt, die mit der Rückführungsleitung 40 verbunden 50 öder Weißlauge mit einem gesamten Alkaliprozentist, während verbrauchte Waschflüssigkeit aus einem satz von 20 g/l NaOH eingeführt, während die Überlauf in Kammer^ über die Leitung46 entfernt gleiche, entsprechende Alkalimenge, die im wesentwird. Die Gase treten aus dem Tröpfchenabscheider liehen zu Suhlt, Sulfat und Chlorid umgesetzt war, in die Kühlzone, die in drei Kammern C, D und E durch Überläufe abgeführt wurde. Eine Analyse der unterteilt ist, die jeweils mit einer Düsenreihe 47 ver- 55 Waschflüssigkeit aus dem Überlauf ergab die folsehen sind, durch welche Wasser eingeführt wird. gende Zusammensetzung:
Zwischen den Kammern sind Trennwände ange- xj_a q 2g _g/i

bracht, die entweder vom oberen oder unteren Be- SO^²" ' 27 ε/1

hälterteil ausgehen, jedoch immer einen freien Durch- ^q³ ₂- SeIi

gang der Flüssigkeit zwischen den Kammern zu- 60 gQ \_ ' QaIi

lassen. Kaltes Wasser wird durch Leitung 48 zur S O ²~ 2 5 2/I

Düsenreihe in Kammer E eingeführt, von deren q_³ ~'q %

Boden das gesammelte Wasser durch die Pumpe 49 ' '

über Leitung 50 zur Kammer D geführt wird, wo es Nach dem Waschverfahren durchlief das Gas durch die Düsenreihe der Kammer eingespritzt 65 einen Tröpfchenabscheider, der unmittelbar oberwird. Das in Kammer TD gesammelte Wasser wird halb der Waschzone angebracht war und aus sechs durch Leitung 52 über die Pumpe 51 zur Düsenreihe 300 mm breiten und 150 mm dicken Maschendrahtder Kammer C geleitet. Das heiße Wasser wird über elementen in einem Abstand von 460 mm zwischen

gasdichten Platten bestand; der Tröpfchenprozentsatz wurde auf etwa 2 mg NaOH pro m³ Abgas verringert.

Oberhalb des Tröpfchenabscheiders im unteren Teil der Kühlzone befand sich ein Sammelboden aus einer säurefesten Platte, der mit 10 Reihen erhöhter Gaseinlässe mit 250 mm Höhe und einer Breite von 150 mm versehen war; diese waren auf jeder Seite mit 90 mm hohen und 300 mm langen Schlitzen in einem Abstand von 450 mm versehen, durch welche das Gas hindurchlief. Das heiße Wasser wurde vom Sammelboden über die Leitung 11 abgeführt, die an eine Hauptleitung angeschlossen war; diese war ihrerseits mit einem Behälter mit Niveaureglerpumpe verbunden.

Das Gas wurde in der Kühlzone der Waschvorrichtung in drei Stufen abgekühlt. In jeder Stufe befand sich ein Sammelboden und eine Reihe von Düsen, durch welche die Kühlflüssigkeit gesprüht wird und die etwa 4 m oberhalb des Bodens angebracht waren. In jeder Stufe waren 80 Düsen mit einer Kapazität von 75 l/Min, vorgesehen. Es wurde festgestellt, daß bei dieser Düsengröße die Gasabsorption sehr gering ist; daher ist keine Neutralisation des Waschwassers notwendig. Durch die Düsen der obersten Stufe wurden 2500 1 Wasser pro Minute bei 5° C eingeführt, und das heiße, erhaltene Wasser wurde durch die Düsen in die nächste, darunterliegende Stufe geführt. Aus der untersten Stufe wurde heißes Wasser einer Temperatur von 62° C, einem pH-Wert von 3,5 und der allgemeinen Zusammensetzung

Na₂O 36 mg/1

SO„2- 25 mg/1

SO/- 50 mg/1

Cl- 10 mg/1

erhalten.

Beispiel 2

50 000 m³/Std. Abgase aus der Verbrennung von Ablauge aus einem Sulfatcelluloseverfahren mit 0,4 g/m³ festen Teilchen, im wesentlichen Na₀SO₄ und Ruß, und 0,05% SO₂ und 0,005 «/o HCl wurden bei einer Temperatur von 130° C und einem Taupunkt von 64° C in eine horizontale Waschvorrichtung geleitet, in deren Waschteil das Gas im Gegenstrom mit alkalischer Waschflüssigkeit in Berührung gebracht wurde.

Die Waschvorrichtung bestand aus einem horizontal gelagerten Zylinder gemäß F i g. 5 mit einem inneren Durchmesser von 4,8 m, in welche das Gas durch eine parallelepigedonartig geformte Röhre in der einen Endplatte mit einer Breite von 3 m und einer Höhe von 4,5 m eingeführt wurde. Das Gas wurde in der Benetzungsvorrichtung mit 300 l/Min, alkalischer Waschflüssigkeit benetzt, die durch 22 Düsen unmittelbar oberhalb der Gaszuleitung eingespritzt wurde.

Die Waschanlage ist in eine Waschzone und sechs Kammern mit 3 m hohen Teilwänden unterteilt, die entweder vom oberen oder unteren Teil des Zylinders ausgehen. Die Kammern sind in folgender Weise angebracht:

Waschteil A; 45 Düsen mit 20 l/Min.
Waschteil B; 45 Düsen mit 20 l/Min.
Sedimentationsteil ohne Düsen

Kühlabschnitt C; 45 Düsen mit 120 l/Min.
Kühlabschnitt D; 45 Düsen mit 120 l/Min.
Kühlabschnitt E; 45 Düsen mit 120 l/Min.

Als Waschflüssigkeit wurden 10 l/Min, alkalische Lauge mit 200 g/l NaOH sowie 100 l/Min. Wasser in Kammer B eingeführt. Ein Teil wurde zurückgeführt, während ein anderer Teil vom Boden entfernt und in Kammern! hinübergepumpt wurde. Die Zurückführung erfolgte hier auch teilweise über die erste Düsenreihe in der Benetzungszone zum Sättigen des eintretenden Gases, teilweise über die Düsenreihe der Kammer. Die gesammelte Waschflüssigkeit wurde über einen Niveauregler entfernt und zum Alkalisierungsabschnitt der Sulfatanlage übergeführt; sie hatte die folgende Zusammensetzung:

Na₂O 8 g/l

SO₃S- 8g/l

CO/- 2,4g/l

SO/- 2₅2g/l

A
Ci-

0,5 g/l
1,0 g/l

Nach diesem Waschverfahren wurde das Gas durch die Sedimentationszone geleitet, in welcher sich der Hauptanteil der Flüssigkeitströpfchen absetzte und über den Überlauf zu Kammer B geführt wurde. So wurde der Salzprozentsatz im erhaltenen heißen Wasser wesentlich verringert.
In den Kühlabschnitten C bis E wurde das Gas im Gegenstrom mit Wasser in einer Menge von 2000 l/Min, in Berührung gebracht, das zuerst durch eine Düsenreihe in Kammer E eingeführt wurde und eine Temperatur von 5° C hatte. Das Wasser wurde vom Boden des Abschnittes C über einen Niveauregler zur direkten Verwendung im Bleichabschnitt der Sulfatanlage abgeführt. Das Wasser hatte eine Temperatur von 60° C, einen pH-Wert von 4,0 und die folgende Zusammensetzung:

Na₂O 61 mg/1

SO₃ ²- 63 mg/1

SO/- 30 mg/1

Cl- 15 mg/1

Zur obersten Düsenreihe wurde eine alkalische Waschflüssigkeit aus einer Sulfitlösung mit einem pH-Wert von 7,2 bei einer Geschwindigkeit von 500 l/Min, eingeführt, über diese Düsenreihe zurückgeführt, zur unteren Düsenreihe übergeführt und dort zurückgeführt. Eine entsprechende Flüssigkeitsmenge wurde über einen Überlauf aus der unteren Düsenreihe abgezogen. Auf Grund der Absorption von SO₂ aus dem Abgas wurde der pH-Wert der Waschflüssigkeit auf 6,3 verringert.

Nach dem Waschen durchlief das Gas einen Tröpfchenabscheider unmittelbar oberhalb der Waschzone, der aus sechs Maschendrahtelementen von 300 mm Breite und 100 mm Dicke in einem Abstand von 460 mm zwischen gasdichten Platten bestand, wodurch die Tröpfchenmenge auf etwa 3 mg NaOH pro m³ Abgas verringert wurde.

Dann wurde das Gas in drei Stufen der Kühlzone der Waschvorrichtung abgekühlt. Jede Stufe bestand aus einem Sammelboden und einer Düsenreihe der im Beispiel 1 und Fig. 1 bis 4 beschriebenen Art. In jeder Stufe gab es 80 Düsen mit je einer Kapazität von 75 l/Min. Zu den Düsen der oberen Stufe wurde Wasser von 10° C mit einer Geschwindigkeit

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von 3000 l/Min, eingeführt, zurückgeführt und zur nächstunteren Düsenreihe übergeführt, worauf es wiederum zurückgeführt wurde usw. Vom untersten Sammelboden wurde heißes Wasser einer Temperatur von 64° C und einem pH-Wert von 3,5 abgezogen.

Die Zusammensetzung dieses heißen Wassers war wie folgt:

gQ²2_ 3g ^n

o_n ³2_ j* ^/₁

Jp

Beisoiel3

90 000 m³/Std. Abgase aus der Verbrennung von Ablauge aus dem Sulfitcelluloseverfahren, die 0,5 g/m³ feste Teilchen, hauptsächlich Na₀SO₄ und Ruß, und 0,32% SO₂ und 0,010% HCl enthielten, wurden bei einer Temperatur von 120° C und einem Taupunkt von 65° C in eine vertikale Waschvorrichtung von 5,5 m Durchmesser geleitet, in welcher das Gas zuerst mit 300 l/Min, reinem Wasser von 20° C in Berührung gebracht bzw. benetzt wurde; dadurch wurde gleichzeitig der Hauptanteil des Gases an Na₂SO₄, Ruß und HCl ausgewaschen, während der SOÖ-Gehalt nur leicht verringert wurde. Das eingeführte Wasser wurde durch 16 Düsen in zwei vertikalen Reihen auf jeder Seite des Gaseinlasses eingespritzt. Das heiße, verdampfte Wasser wurde frei aus einem Austritt im Boden der Waschvorrichtung austreten gelassen.

Nach der Sättigung wurde das Gas durch einen Tröpfchenabscheider unmittelbar oberhalb des Gaseinlasses geleitet, der aus 15 mm breiten Schlitzen und darüber befindlichen Prallplatten bestand, wobei das Gas bei einer Geschwindigkeit von 10m/Sek. gegen diese Platten geleitet wurde.

Dann wurde das Gas zu einer Waschzone geführt, die aus zwei Sammelböden und zwei Düsenreihen der im Beispiel 1 und Fig. 1 bis 4 beschriebenen Art bestand. In der Waschzone durchläuft das Gas zuerst einen Boden mit Gasdurchgängen und Sammelrinnen und dann eine Düsenreihe von 80 Düsen in einem Abstand 3 m über dem Sammelboden mit je einer Kapazität von 25 1/Min., dann einen weiteren Sammelboden und eine Düsenreihe mit ähnlicher Düsenkonstruktion.

Claims

Patentansprüche: 50

1. Verfahren zur Herstellung von heißem Wasser solcher Temperatur und Reinheit, daß es unmittelbar in den Pulpewasch- und -Weichabschnitten der Anlage verwendet werden kann, mittels Abgasen aus der Verbrennung von Ablauge aus Sulfit- oder Sulfatcelluloseverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man die Abgase, nachdem sie auf eine Temperatur von 100 bis 140° C gebracht worden sind und mögliehst eine mechanische oder elektrostatische Staubabscheidungsvorrichtung durchlaufen haben, mit alkalischer Waschlösung in einem Abgaswäscher in einer ersten Stufe vollständig benetzt und weiterhin in einer zweiten ein- oder mehrstufigen Waschstufe zur praktisch vollständigen Entfernung fester Teilchen sowie Schwefeldioxyd und Chlorwasserstoff behandelt, und anschließend die heißen Gase in einer ein- oder mehrstufigen Kühlstufe im Gegenstrom mit getrennt eingeführtem, feinzerteiltem Wasser einer Temperatur von 5 bis 55° C abkühlt und schließlich das auf diese Weise anfallende erhitzte Wasser zur Verwendung ^a*^s Heißwasser abführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die alkalische wäßrige Lösung in der Waschstufe einen pH-Wert von 7 bis 10 hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der alkalischen wäßrigen Lösung durch Zugabe von Alkalilauge, Weißlauge, Grünlauge, Carbonat oder Sulfit geregelt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschflüssigkeit aus der Waschstufe zum Chemikalienrückgewinnungssystem der Anlage übergeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Kühlstufe zirkulierende Wasser einen pH-Wert von 3 bis 7 hat.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, bestehend aus einem Behälter (1, 31) mit Mitteln (2, 33) zum Benetzen des eintretenden Gases mit einer ein- oder mehrstufigen Waschzone (3, A, B) mit Mitteln (4,34) zum Zerstäuben der Waschflüssigkeit, einer dazwischen geschalteten Tröpfchenabscheidungszone (5, 37) und einer mehrstufigen Kühlzone (6, C, D, E) und mit Mitteln (15, 47) zum Zerstäuben des zu erhitzenden Wassers.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter für einen Gasfluß im Gegenstrom zur Flüssigkeit eingerichtet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter eine horizontale Konstruktion hat.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aufwärts und abwärts gerichtete Zickzackfließwege für das Gas aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter vertikal ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit Böden (14) versehen ist, die mit Gaseintrittsschlitzen versehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter nichtperforierte Böden hat, die abwechselnd auf beiden Seiten seiner Symmetrielinie angebracht sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen