17. Выпаривание щелоков. Подготовка щелока к выпариванию
Химический состав черного щелока
Обычный черный щелок, поступающий на выпарку содержит 80-85% воды и 15-20% сухого вещества. Сухое вещество черного щелока: смесь органических и минеральных веществ.
Сухое вещество
6
5-70%
органического вещества
30-35%минерального вещества
30-35% 30-35% 1-2%
Деструкция углевода в лигнине присутствует 20-25% Na, связанный
Лигнина сульфатное мыло с органическими в-ми
(продукты разрушения) 7-10%сода Na2CO3
1-5%-сульфат Na2SO4
1-3%-сульфид Na2S
1%-свободный NaOH
Задача выпарки увеличить концентрацию сухих веществ до уровня при котором возможно снижение щелока 55-60%
Перед выпаркой для снижения производственных загрязнений щелок готовят к выпарке.
Для подготовки к выпарке используют следующие операции:
-отделение мелкого волокна
-съем сырого сульфатного мыла
-окисление черного щелока
Производственные затруднения:
-пенообразование
-образование отложений
-выделение дурнопахнующих
1. Отделение мелкого волокна.Концентрация мелкого волокна в щелоке = 60 -100 мг/л. При выпарке волокно образует отложение на греющих поверхностях. Необходимо снизить концентрацию мелкого волокна до 15-20 мг/л, а для этого щелок пропускают через различные фильтры.
2.Сульфатное мыло способствует пенообразованию, а также вызывает отложение, отделяют сульфатное мыло от щелока путем отстаивания.
Обычно отстаивание в 2 ступени:
перед выпаркой при концентрации около 20%продолжительност 15-20часов.
в малоотделителях, включенных в схему выпарной станции, при концентрации около30% в течении 45-60мин.
Отделяются около 85% мыла в лучшем случае, т.к. мыло растворено в щелоке.
3.Окисление черного щелока.
В последних корпусах выпарной станции, кот. работают под вакуумом происходит гидролиз сульфида Na.
Na2S+2H2O=H2S+2NaOH
Выделяется сероводород, теряется до 20кг серы/т цел-зы.
Если щелок окислять О2, то будет хуже сгорать,с ледовательно на предприятиях в последнее время ограничиваются первыми двумя стадиями
Na2S=Na2S2O3
Щелок выпаривают на многокорпусных выпарных станциях, для доупаривания щелока исполняют отдельные выпарные аппараты – концентраторы, после концентратора, упаренный щелок с концентрацией около 80% отправляется на сжигание.
Получение концентрированного щелока значительно сокращает потерю серу с дымовыми газами при сжигании черного щелока.
Конденсаты выпарных станций загрязнены дурнопахнущим, поэтому их использование без дополнительной обработки невозможно.
Загрязненные конденсаты пропускают через специальную отгонную колонну, эта колонна в литературе называется Stripping (конденсат обрабатывают паром, дурнопахнущие переходят в газовую фазу и их направляют на сжигание).
При сжигании образуются продукты CO2, SO2, вода.
Диоксид серы поглащают щелочным раствором и возвращают в производство.