SE503793C2 - Förfarande vid behandling av kondensat - Google Patents

Description

793 U'| Ci LN Svartluten koncentreras vanligtvis genom indunstning i flera steg. Enhetema, som kallas effekter, numreras efter ångfóringen i anläggningen. F ärskånga tillföres således första effekten och i de efterföljande stegen används den lutånga som har erhållits i föregående steg som värmekälla. Detta är möjligt på grund av den successiva trycksänkningen. Kvarvarande värmeinnehåll i lutångan från sista effekten kondenseras i en eller flera ytkondensorer.

Genom att låta lutångoma kondensera ut stegvis på olika värmeytor i anläggningen går det att avskilja, dels starkt förorenade kondensat för rening i till exempel stripperkolonn, och dels mycket rena kondensat som kan användas direkt i fabriken utan luktbehandling eller annan rening.

Kokerikondensat samt starkt förorenade kondensat från svartlutsindunstningen föres normalt till en ångstripper för rening. En ångstripper avskiljer oftast mycket effektivt metanol, etanol, terpener och illaluktande svavelföreningar (svavelväte, metylmerkaptan, dimetylsulfid och dimetyldisulfid, med mera). De avskiljda föroreningama erhålles i en koncentrerad ström som måste omhändertas. Oftast föres den till förbränning. Kondensat som har behandlats i ångstripper har ofta mycket låg halt av COD. Kvarvarande illaluktande föreningarna i det strippade kondensatet är, förutom spår av svavelväte, ett antal terpener som ocimen, alfapinen, delta-3-karen samt dekanal. Dessa ämnen luktar inte lika mycket som de svavelföreningar som annars är vanliga i illaluktande kondensat.

De indunstningskondensat som ej är så starkt förorenade kallas ofta för "rena kondensat".

Problemet är att de trots allt innehåller en del illaluktande föroreningar. Nyligen har, förutom de tidigare kända, flera illaluktande ämnen upptäckts i dessa kondensat, till exempel dimetyltrisulfid, 2,3-dimetylfenol och olika tritiolaner och trisulfider. För att undvika problem, bland annat med arbetsmiljön, vid slutning av sulfatfabriken, är det därför önskvärt att rena även dessa kondensat.

Problemet med förorenade kondensat från massaindustrin och även förorenat vatten i allmänhet har utretts av många och många idéer till lösning har också presenterats. De olika forefintliga metoderna kan kategoriseras i grupperna fasomvandling (tex stiippning och adsorption med aktivt kol), biologisk behandling, termisk eller katalytisk oxidering och kemisk oxidering. Föreliggande uppfinning relaterar sig till gruppen fasomvandling, eller närmare bestämt strippning.

Det är känt, till exempel genom Tom Burgess, The Basics of Foul Condensate Stripping, l993 Kraft Recovery Operations Short Course, TAPPI Notes, att effektiviteten vid strippning 503 793 påverkas av temperatur och pH. Således är det en fördel med en temperatur över 50°C för stiippning med luft och över 70°C för stiippning med ånga. l skriften anges dessutom att pH bör vara under 7 vid strippning med lufl och att effektiviteten vid strippning med ånga är pH- beroende på samma sätt som vid luftstrippning.

Det är också känt, genom EP 521 308, en metod för kombinerad behandling av ett avlopp innehållande ammoniak och/eller vätesulñd samt en natriurrthydroxidlösning. NaOH- lösningen surgöres härvid med svavelsyra till ett pH mellan 3 och 7 och blandas därefter med avloppet. Blandningen värmes och föres till en stripperkolonn där avdrivning av ammoniak och vätesulñd utföres med ånga. Metoden är anpassad för problemställningar i petrokemisk processindustri.

Det har dock visat sig vid praktiska försök med surgöming av ingående kondensat till en stripperkolonn, att resulterande avdrivning ej blir lika effektiv i praktiken som teoretiska beräkningar visat att den borde bli.

LÖSNING OCH FÖRDELAR Föreliggande uppfinning tillhandahåller ett förfarande som på ett effektivt sätt förbätnar behandlingen av förorenat och illaluktande kondensat från en pappers- eller massaindustri, så att detta kondensat, om så önskas, kan återanvändas i massatillverkningsprocessen.

Förfarandet kännetecknas av att till en stripperanordning, förutom kondensat eller annan oren vätska, även tillföres en surgörare, företrädesvis i en punkt belägen ovanför inmamingspunkten för vätskan.

Teorin bakom uppfinningen år att syra (surgörare) ej avdrivs och därför ej kan vandra uppåt i stripperanordningen. Detta medför, i det fall syran tillsätts i samma punkt som den orena vätskan, att någon surgörningseffekt ej uppnås i den övre delen av strippem, det vill säga i förstärkardelen där den största andelen avdrivning sker. Däremot sjunker pH:t ju längre ned i strippern man kommer.

Genom att tillsätta surgöraren i den övre delen, förstärkardelen eller återflödeskondensom, undvikes detta problem och en effektiv avdrivning av till exempel svavelföreningar och metanol kan uppnås. F öreträdesvis inblandas surgöraren direkt i det vätskefonniga återflödet från en återflödeskondensor kopplad till toppen av suipperanordningen. Ännu mer föredraget är att surgöraren kontaktas med utgående stripperånga, till exempel i en motströms 505 793 kontaktanordning där surgöraren strilar ned och möter uppåtstigande stripperånga. Surgöraren inblandas därefter helt eller delvis i det vätskeforrniga återflödet.

Det är visserligen känt, genom EP 0 038 686 A2 att till en destillationskolonn tillsätta ett additiv (t ex S02 eller S03) i en punkt belägen ovanför inmamingen, varvid koldioxid drives av från binärparet koldioxid - vätesulfid. Förfarandet skiljer sig från föreliggande uppfinning dels genom att det ej är illaluktande gaser som drives av samt dessutom genom att problemställningen är en annan. I EP-skriften minskar avdrivningsgraden av illaluktande gaser (vätesulfid enligt EP-skiiften), och dessa anrikas i stället i det utgående kondensatet. I och med detta utesluts möjligheten att återanvända kondensatet som processvatten i fabriken eller att föra det till avlopp, vilket är ett huvudsyfte med vår uppfiiming.

Metoden kommer i det följande att beskrivas med hänvisningar till Figur 1, som visar en föredragen utföringsform av uppfinningen.

Detalj nummer 1 i figur 1 anger en stripperanordning för behandling av kondensat eller arman förorenad vätska. Förstärkardelen benämnes A och avdrivardelen benämnes B. Vätskan (2), införes mellan avdrivardelen och förstärkardelen i en inmatningspunkt C. I samband med att vätskan föres in i strippem sker en trycksänkning. Det är härvid en fördel om den ingående vätskan värmts upp, till exempel genom värmeväxling (7) med den utgående, renade, vätskan (6). Flyktiga ärrmen avgår då lättare. Ånga (3) tillsättes stripperanordningen i dess undre del och denna ånga verkar på den orena vätskan så att flyktiga ämnen drives av med utgående stripperånga (4). För att uppnå effektiv avdrivning brukar man installera en återflödeskondensor (8) och återföra delar (5) av den utkondenserade stripperångan till förstärkardelen A. Återtlödeskondensorn kan utgöras av en eller flera värmeväxlare.

Enligt uppfinningen skall en surgöming utföras genom tillsats av till exempel koldioxid, koloxid, fosforsyra, svaveldioxid, svavelsyra, sulfit, bisulfit eller effluent från ett surt bleksteg. Förenädesvis användes svavelsyra eller effluent från ett surt bleksteg.

Tillsatspunkten D för surgöraren (9) bör härvid vara ovanför inmatningspunkten C, så att en surgöming verkligen erhålles där den gör mest nytta. Surgöraren tillföres företrädesvis till det vätskeformiga återflödet (5) från återflödeskondensom. Ärmu mer föredraget är att surgöraren kontaktas med utgående stripperånga (4) genom tillsats i punkten D', till exempel i ett litet motströms kontakttom (10) (vilket alltså ej är obligatoriskt) där surgöraren strilar ned och möter uppåtstigande stripperånga. Surgöraren inblandas därefter helt eller delvis i det 505 793 vätskefonniga återflödet (5). Surgömingen drives företrädesvis till ett pH under 7 i stiipperns övre del, eller än mer föredraget under 6.

Den renade vätskan (6) kan till exempel utnyttjas i tvättsteg med relativt stora krav på renhet och luktfrihet, till exempel mesaspädning, mesatvätt eller peroxidinnehållande bleksteg.

En fördel med föreliggande förfarande är att eftersom vätskeflödet i återflödeskondensom och förstärkardelen normalt är väsentligt lägre än flödet av ingående kondensat åtgår mindre mängd surgörare om tillsatsen sker i någon av dessa delar, jämfört med om tillsatsen skulle ske direkt i kondensatet eller i stripperns nedre del.

Ytterligare en fördel med kondensatbehandlingen är, förutom att den ger förutsättningar för att återanvända kondensat i processen, vilket förenklar vid ökad slutning av fabriken, att arbetsmiljön förbättras liksom miljön runt fabriken. I dagens läge kan oinkringboende ibland vara mycket störda av illaluktande gaser från massafabriken.

Dessutom är det en fördel att man, till exempel vid tillverkning av mat- och vätskeemballage, kan utnyttja fabrikskondensat i tvättstegen vid fiberlinjen utan att produkten får bismak eller lukt.

Med föreliggande uppfmning kan man rena kondensat som relativt sett redan tillhör de renare kondensaten i en tänkt massafabiik, innan de återanvändes i processen, eller mer förorenade kondensat innan de föres exempelvis till biologisk rening och avlopp, eller till lösartanken vid kausticeringen.

Naturligtvis kan uppfinningen tillämpas på vilket som helst armat processvatten och även till exempel på effluent fiån ett bleksteg innan detta föres vidare i processen.

Förfarandet kan tillämpas direkt på befintliga stiipperanordningar, med endast smärre ombyggnader. En annan intressant tillämpning är i helt nya reningssteg för behandling av halvsmutsigt kondensat. Man kan då strippa med låg kvot ånga per kilogram tillfört kondensat, företrädesvis under 0,10 kg/kg, till exempel 0,03 - 0,04 kg/kg istället för idag brukliga 0,16 - 0,20 kg/kg när det gäller strippning av kokerikondensat och smutsiga indunstningskondensat. Om surgöming enligt uppfinningen utnyttjas kan större delen avi kondensatet befmtlig vätesulfid drivas av under kontrollerade former för att föras till destruering. Risken att vätesulfid avgår i blekeriet, i samband med surgörniiig, blir således mycket mindre. Detta kan annars vara ett problem som uppstår vid ökad slutning av fabriken. 505 793 Även om det är föredraget att tillsätta surgöraren till stripperanordningens övre del, kan man tänka sig en surgörning av kondensatet direkt, innan detta föres in i strippem. Eventuellt kan man surgöra redan i samband med att utkondensering av den ånga, till exempel från kokarflash eller indunstning, som bildar kondensatet.

En alternativ tillsats kan vara en eller flera elektrolyter. Det är tidigare känt att vid tillsats av elektrolyt/elektrolyter kan fasjärnvikten förändras i gynnsam riktning för separationen. Vid tillsats av elektrolyt skiljer man på om relativa flyktigheten för en komponent ökar eller minskar. För blandningar av vatten och alkohol (till exempel metanol) ökar oftast relativa flyktigheten för alkoholen. Vid kondensatrening kan man till exempel utnyttja Naf-joner med tillhörande motjoner som elektrolyt.

Uppfinningen är ej begränsad till de här beskrivna utföringsforrnerna, utan kan varieras inom rarnen för de efterföljande patentkraven. Således inser fackmarmen lätt att tekniken är tillämplig även för en stripper utan förstärkardel eller en anordning för strippning med luft.

Inrnatning av den orena vätskan i stripperanordningen kan naturligtvis ske i mer än en punkt.

I sådant fall är det föredraget att surgöraren tillsätts över den översta punkten, men även i ett mellanläge kan en sådan tillsats ha gynnsam effekt.

Claims (11)

503 793 PATENTKRAV

1. Förfarande vid renande behandling av vätska (2), företrädesvis kondensat eller annan förorenad vätska erhållen vid framställning av papper eller pappersmassa, varvid vätskan i en inmatriingspurikt (C), tillföres en stripperanordning ( 1), k ä n n e t e c k n at a v att till sagda stripperanordning även tillföres en surgörare (9, 9'), företrädesvis i en punkt (D, D') belägen ovanför sagda inmatningspunkt för vätskan, varvid illaluktande gaser drivs av från stripperanordningen.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n at a v att surgöraren tillföres till ett vätskeformigt återflöde (5) från en återflödeskondensor (8) kopplad till stripperanordningen.

3. F örfarande enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t a v att surgöraren kontaktas med från stripperanordningen (1) utgående ånga (4) ilman denna kondenserar uti återflödeskondensom (8), varefter surgöraren helt eller delvis tillföres till det vätskeforrniga återflödet (5) från återflödeskondensom.

4. F örfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att pH:t ovanför inmatriingspunkten (C) genom surgömingen sänkes till under 7, företrädesvis under 6.

5. F örfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e te e k n at a v att som surgörare användes koldioxid, koloxid, fosforsyra, svaveldioxid, svavelsyra, sulfit, bisulfit eller effluent från ett surt bleksteg. F öreträdesvis användes svavelsyra eller effluent från ett surt bleksteg.

6. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att en eller flera elektrolyter tillsättes för att öka relativa flyktigheten hos hos en eller flera föroreningar som skall drivas av.

7. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att den orena vätskan (2) härstammar från en eller flera enheter för indunstning av svartlut. 503 793

8. F örfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att den renade vätskan utnyttjas i kemikalieåtervinningen, som tvättvätska vid fiberlinjen eller att reningen drives så långt att den kan utnyttjas för sluttvätt av massan.

9. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att den renade vätskan (6) efter eventuell biologisk rening föres till avlopp.

10. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att ångtillsatsen (3), vid avdrivande av komponenter som är mer lättflyktiga än metanol företrädesvis är under 0,10 kg ånga/ kg oren vätska, mer föredraget under 0,07 kg/kg och än mer föredraget under 0,04 kg/kg.

11. Förfarande enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n at a v att ångtíllsatsen (3), vid avdrivande av komponenter som är mer' lättflyktiga än vatten företrädesvis är över 0,13 kg ånga/ kg oren vätska, mer föredraget över 0,17 kg/kg och än mer föredraget över 0,20 kg/kg.