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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung von Säure, insbesondere der schwefeligen Säure aus den gasförmigen Verbrennungsprodukten der Abfallstoffe bei der Zuckerherstellung aus Zellulose bzw. der weiteren Alkoholherstellung aus diesen Zuckern und Einbindung eines Teiles der Abfallwärme in den Zuckerherstellungsprozess.
Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt einen industriellen Prozess, wie es beispielsweise die Alkoholherstellung aus Zellulose erfasst, energetisch in einen geschlossenen Kreislauf zu führen und auch dabei die verwendeten Chemikalien rückzugewinnen. Die Erfindung geht dabei von dem Stand der Technik aus, dass der beim Prozess anfallende Abfall verbrannt wird und die dabei entstehende Wärme in den Prozess eingebracht wird. Neben dieser Wärmerückgewinnung fällt aber auch Abwärme und in den Verbrennungsprodukten Chemikalien an, die erfindungsgemäss direkt in den Prozess eingebunden werden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase aus dem mit den Abfallstoffen beheizten Dampfkessel nach einer Abgaskonditionierung in einem Absorber mit dem zu verarbeitenden, zellulosehaltigen Material in Berührung gebracht werden und das erhitzte zellulosehaltige Material nach Aufnahme von Säureanhydrid aus dem Gasstrom und aus einer zusätzlichen Säurequelle in an sich bekannter Weise ein-oder mehrstufig hydrolisiert wird und dass das Produkt aus der Hydrolysestufe in eine feste und flüssige Phase getrennt wird, wobei die feste Phase als Brennstoff in den Dampfkessel zur Verbrennung eingeleitet wird und insbesondere die flüssige Phase nach ihrer Vergärung und Abscheidung des Alkohols ausgefault, sowie das Faulgas als zusätzlicher Brennstoff für die Kesselfeuerung verwendet wird.
Vorzugsweise werden als zellulosehaltiges Material gehäckselte Einjahrespflanzen, wie z. B. Stroh, und/oder zerkleinerte Abfallhölzer eingesetzt, die im Absorber mit dem säureanhydridhaltigem. Abgas in Kontakt gebracht werden, wobei sowohl die Wärme als auch Säure aus dem Rauchgas in das zellulosehaltige Material eingebracht werden, welches anschliessend mit wässeriger Säurelösung getränkt der Hydrolysestufe zugeführt wird.
Der Erfindung ist in den Zeichnungen an Hand eines Schaltbildes beispielsweise beschrieben.
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l,- mit zu verbrennenden, festen Gütern und über die Leitung-18-mit Faulgas beschickt wird, welche beide Komponenten als Brennstoff im Dampfkessel-l-verbrannt werden. Das hiebei entstehende Abgas wird über die Leitung --6-- zunächst einem Entstauber --2- zugeführt, der beispielsweise als Zyklon ausgebildet ist und die mitgerissenen, trockenen Aschenteilchen vom Gasstrom trennt. Der gereinigte Gasstrom wird in einer Abgaskonditioniereinrichtung --3-- inertisiert, indem der im Abgas vorhandene Sauerstoff durch Zuführung von Brennstoff aufgebraucht wird.
Das inerte noch Schwefeloxyde enthaltende Abgas wird nun einem Absorber -4- zugeführt, indem das zu behandelnde Material, wie z. B. Ernteabfälle aus gehäckselten Einjahrespflanzen wie Stroh und/oder zerkleinertes Abfallholz, in den Gasstrom über die Zuführungsleitung --20- eingebracht wird. Dieses Material absorbiert einen Teil der im Abgas enthaltenen Schwefeloxyde und wird
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nun der Hydrolysestufe -8-- zugeführt, wobei aus der Zellulose durch Wasseranlagerung mit Hilfe der Säure ein biologisch abbaufähiger Zucker in Wasser gelöst erzeugt wird. Diese Zuckerlösung wird einer Trennstufe-9-zugeführt, in welcher die Zuckerlösung von unlöslichem, säurehaltigem Lignin und andern festen Bestandteilen gereinigt wird.
Die festen Stoffe werden durch die Lei- tung --12-- abgeführt, während die gereinigte Lösung über die Leitung --13-- der Gärstufe - und schliesslich der Destillation --15- zugeführt wird. In der Destillation --15-- erfolgt die Trennung des Alkohols, welcher über die Leitung --16-- abgeführt wird, von der Schlempe, die in einer Fauleinrichtung --17- aus gefault wird, wobei das Faulgas über die Leitung --18--
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die Abwasserleitung --19- abgeführt wird.
Entsprechend dem Schwefelgehalt des Abgases in der Leitung --6--, welcher im wesentlichen durch den Schwefelgehalt des verbrannten Lignins und/oder Faulgases sowie der benötigten Zusatz-
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brennstoffe bestimmt ist, sowie entsprechend den Umweltvorschriften für das an den Abgaskamin abgegebene Abgas bestimmt sich die Ausbildung des Absorbers --4--, wie es beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Absorber -4-- besteht im wesentlichen aus einem Rauchgassättiger --21--, der eigentlichen Absorptionsstufe --22-, dem Rauchgaswäscher --23-- und dem Tröpfchenabscheider ; --24--, sowie dem Saugzuggebläse --25-. Je nach dem, inwieweit die Absorptionsstufe --22-- zur
Vorwärmung des zu behandelnden Materials, welches durch die Leitung --20-- herangeführt wird, verwendet wird, kann der Rauchgassättiger --21-- vor oder nach der Absorptionsstufe --22-- ange- ordnet werden.
Im Rauchgaswäscher --23-- wird Wasser eingespritzt, welches entsprechend der gewünschten Reingasqualität die im Abgas vorhandenen Schwefeloxyde bindet, und im beladenen
Zustand der Zuführungsleitung --11'-- für die Frischsäure zugemischt wird. Ein Teil der verbrauch- ten Waschflüssigkeit wird über den Sättiger --21-- dem Rauchgas eingesprüht, um dieses für die
Rauchgaswäsche entsprechend zu konditionieren. Das aus dem Rauohgaswäscher-23-entweichende
Abgas enthält feinste Tröpfchen, die im nachgeschalteten Tröpfchenabscheider abgeschieden werden und nach ihrer Sammlung ebenfalls der Frischsäure zugeführt werden.
Das geoffenbarte Verfahren eignet sich in erster Linie für die Rückgewinnung der schwefeligen
Säure, wie sie beispielsweise bei der Holzverzuckerung verwendet wird und sie kann aber auch, wenn salz-oder salpetersäurehaltiges Lignin verbrannt wird, zur Rückgewinnung der Salz-und/oder
Salpetersäure verwendet werden, indem die Rauchgaswäscher entsprechend ausgebildet werden.
Wesentlich ist nur ; dass das zu erhitzende Material, welches später hydrolisiert wird, einen Teil
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die mit andern Säuren getränkt werden, ohne dass die bei der Holzverzuckerung bzw. Schlempe- faulung anfallenden, schwefelhaltigen Brennstoffe verbrannt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Rückgewinnung von Säure, insbesondere der schwefeligen Säure aus den gasförmigen Verbrennungsprodukten der Abfallstoffe bei der Zuckerherstellung aus Zellulose bzw. der weiteren Alkoholherstellung aus diesen Zuckern und Einbindung eines Teiles der Abfallwärme in den Zuckerherstellungsprozess, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase aus dem mit den Abfallstoffen beheizten Dampfkessel nach einer Abgaskonditionierung in einem Absorber mit dem zu verarbeitenden, zellulosehaltigen Material in Berührung gebracht werden und das erhitzte zellulosehaltige Material nach Aufnahme von Säureanhydrid aus dem Gasstrom und einer zusätzlichen Säurequelle in an sich bekannter Weise ein-oder mehrstufig hydrolisiert wird und dass das Produkt der Hydrolysestufe in eine feste und eine flüssige Phase getrennt wird,
wobei die feste Phase als Brennstoff in den Dampfkessel zur Verbrennung eingeleitet wird und insbesondere die flüssige Phase nach ihrer Vergärung und Abscheidung des Alkohols ausgefault, sowie das Faulgas als zusätzlicher Brennstoff für die Kesselfeuerung verwendet wird.