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 состоит:1) из 60-70% органического вещества, при этом продукты разрушения:30-35% деструкция лигнина и 30-35% деструкция углевода, также в лигнине присутствует 1-2% сульфатногомыла. 2)из 30-35% минерального вещества,где 20-25% натрий, связанный с органическими веществами, 7-10%сода Na₂CO₃, 1-5% сульфат Na2SO4, 1-3% сульфид Na₂S 1% свободного 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.