Przedmiotem wynalazku jest sposób odzyskiwa¬ nia kwasnego siarczynu magnezu z gazów odloto¬ wych kotla spalania lugu, przy którym to spo¬ sobie absorpcje dwutlenku ,siarki przeprowadza sie w co najmniej jednym etapie siarczynu magnezu i.w co najmniej jednym etapie kwasnego siarczy¬ nu magnezu.Problem odzyskiwania kwasnego siarczynu ma¬ gnezu odgrywa wazna role przy wytwarzaniu ce¬ lulozy metoda siarczynowa na bazie magnezu.Znane sposoby wytwarzania celulozy na bazie magnezu dziela sie pod wzgledem chemicznym na 2 grupy: a) Sposób magnefitowy Udzialy wolny, rozpuszczony zwiazany, wodorosiar- czynowy zwiazany, siarczanowy Skladniki (% wag.) 1 Tlenek magnezu (MgO) 2,0—2,2 0,5 (so2) 6,3—7,0 0,8 Siarka (S) 3,15-3,5 0,4 ogólem | 2,5—2,7 | 7,1—7,8 |3,55—3,9 10 1S b) Sposób oparty na kwasnym siarczynie ma- nezu 2S 30 Z powyzszego wynika, ze obieg chemikaliów, gdy odpowiada zawartosci kwasu wiezowego, przy sposobie magnefitowym przecietnie jest wiekszy niz przy sposobie opartym na kwasnym siarczynie magnezu, a mianowicie wynosi 100% dla — MgO: o ca 100% i — S: o ca 40%.Udzialy wolny, rozpuszczony zwiazany, wodorosiar- czynowy zwiazany, siarczanowy | ogólem Skladniki (% wag.) Tlenek magnezu (MgO) 0,95—1,1 0,25 | 1,2—1,35 « (so2) 1,5 3,0-3,5 0,4 4,9—5,4 Siarka (S) 0,75 1,5—1,75 0,2 2,45—2,7 Gdy przy obu sposobach i takiej samej jakosci celulozy chce sie osiagnac takie same zuzycie su¬ rowca, oznacza to, ze ilosc strat przy sposobie ma¬ gnefitowym w rozmiarze zwiekszonego obiegu che¬ mikaliów musi byc mniejsza. Okolicznosc ta ozna¬ cza korzysci dla sposobu opartego na kwasnym siarczynie. Przykladowo obowiazuje: — dla MgO- Stopien odzysku dla sposobu opar¬ tego na kwasnym siarczynie od 90% wymaga sto¬ pnia odzysku dla sposobu magnefitowego *)d 95%. — dla S: Stopien odzysku dla sposobu opartego 1108953 na kwasnym siarczynie od 90% w^maga stopnia odzysku dla sposobu magnefitowego od 93%.W powyzszym sposobie opartym na kwasnym siarczynie magnezu moze byc odzyskiwana siarka, wylacznie poprzez wytworzenie zageszczonego lu¬ gu, w najlepszym razie jako czysty stechiometry- czny kwas dwusiarczynowy.Znanymi sposobami daja sie wytwarzac kwasy surowe, w których, w odniesieniu do stechiome- trycznie zwiazanej wodoro-siarczynowo siarki kwasu wiezowego, brakuje mniej wiecej nastepu¬ jaco podanych procentów siarki: — sposób magnefitowy ca 4—5% i przy sposo¬ bie opartym na kwasnym siarczynie: ca 3—4%.Wytwarzanie 100 procentowego kwasu dwusiar- czynowego wzglednie wolnej siarki do kwasu wie¬ zowego nastepuje w wiezy wzmacniania za pomoca gazu wzmacniajacego —S02 z co najmniej 15% objetosciowych S02 z urzadzenia spalajacego siar¬ ke. Urzadzenie to jest zasilane taka iloscia siarki, która odpowiada wszystkim stratom ukladu. Pro¬ ces wzmacniania moze byc równiez przeprowadzo¬ ny plynnym S02.Warunki tworzenia gazu uwarunkowane proce¬ sem technicznym powoduja, ze dla kazdego z obu sposobów konieczne sa jak najmniejsze straty siar¬ ki do. wytwarzania wymaganego kwasu.Te najmniejsze straty wynosza: dla sposobu megnefitowego: 3,5—4,5% siarki ogólem kwasu wiezowego i dla sposobu opartego na kwasnym siarczynie: 28—30% siarki ogólem kwasu wiezo¬ wego (przy 100 procentowym wspólczynniku spra¬ wnosci wzmacniania).Zgodnie z istniejacymi i oczekiwanymi naklada¬ mi sa te zanieczyszczenia srodowiska niedopusz¬ czalne — zwlaszcza w metodzie kwasnej, gdzie prawie 30% tych strat opuszcza urzadzenie w postaci gazowego S02.Zadaniem wynalazku jest, przy calkowicie zam¬ knietym obiegu chemikalii, zaopatrywac wrzatek we wrzacy gaz, którego udzial w fizycznie roz¬ puszczonym S02 iest dowolnie dobieralny.Wynalazek charakteryzuje sie tym, ze w absorp¬ cji wytwarza sie wiecej siarczynu magnezu niz to jest konieczne do wytwarzania kwasnego siar¬ czynu i wytworzona w nadmiarze ilosc, która od¬ powiada róznicy ilosci siarki w zageszczonym lu¬ gu jak równiez calej siarki zwiazanej siarczyno- wo i siarczanowa w kwasie wiezowym, odprowa¬ dza sie w postaci siarczynu magnezu z obiegu kwasnego siarczynu magnezu. Siarczyn magnezu uzywany jako material podstawowy do wytwarza¬ nia kwasu siarkowego rozszczepia sie pod dziala¬ niem ciepla na dwutlenek siarki i tlenek magne¬ zu.Wytworzony dwutlenek siarki rozpuszcza sie w oczyszczonym,roztworze kwasnego siarczynu i/lub kieruje sie jako material podstawowy do wytwa¬ rzania kwasu siarkowego, natomiast tlenek ma¬ gnezu zawraca sie do etapu siarczynu.Odprowadzany siarczyn, magnezu poddaje sie rozpadowi" termicznemu bez materialów dodatko¬ wych w zakresie temperatur pomiedzy 500 przy cfym rozpad siarczynu magnezu dokonuje 0895 4 sie przy udziale czesci ciepla, która jest zwalnia¬ na w kotle spalania lugu.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku dwutlenek siarki skrapla sie, a siarczyn magnezu przed jego 5 rozszczepieniem^ suszy sie. Rozszczepianie siarczy¬ nu magnezu zgodnie z wynalazkiem dokonuje sie przy ogrzewaniu posrednim w strumieniu gazu, który sklada sie w istocie z dwutlenku siarki.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku, czastkowy stru- 10 mien wytworzonego dwutlenku siarki wprowadza sie w kontakt z wytworzonym w stopniu absorpcji roztworem kwasnego siarczynu magnezu. Kontakt nastepuje w ''kanale opadowym w ksztalcie rurki yeinturie^go gdzie przez drobne otwory, w najwez- szym przekroju poprzecznym kanalu, doprowadza¬ ny jest dwutlenek siarki i ulega rozpuszczaniu.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest przy¬ kladowo na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia do termicznego rozpadu siar¬ czynu, a fig. 2 — schemat termicznego podzialu reaktora rozczepiajacego 8 z fig 1.Zgodnie^ z fig. 1 wodna zawiesina siarczynu ma¬ gnezu jest przenoszona z urzadzenia odzyskujacego ,kwasny siarczyn magnezu do wirówki 1, zageszcza- 25 na do zawartosci suchej ponad 70% i poprzez sli¬ mak 2 transportowana do suszarki przeplywowej 3. Woda oddzielona w wirówce 1 zostaje kierowa¬ na przewodem 13 do urzadzenia odzyskujacego kwasny siarczyn magnezu. Osuszony, krystaliczny 30 siarczyn magnezu oddzielony jest powietrzem su¬ szarki w separatorze wirowym 4 podlaczonym do suszarki 3 i wpada do zbiornika 5. Powietrze od¬ lotowe suszarki wprowadzane jest przez separator wirowy 4 do urzadzenia do obróbki kwasnego 35 siarczynu magnezu. Siarczyn magnezu doprowa¬ dzany jest poprzez sluze gwiazdowa 6 i -przenosnik slimakowy 7 do regulatora 8 termicznego rozpadu siarczynu, który jest wprowadzany w ruch w ob¬ szarze temperatur przewaznie od 500 do 900°C. 40 Przy tych temperaturach siarczyn magnezu rozpa¬ da sie na tlenek magnezu i dwutlenek siarki.Dwutlenek siarki wtlaczany jest przy pomocy dmu¬ chawy 9 do chlodnicy gazowej 10, przy tym zo¬ staje ochladzany do ca 65°C i doprowadzany do wiezy wzmacniajacej do wytwarzania w roztwo¬ rze kwasnego siarczynu magnezu wolnej rozpu¬ szczalnej siarki w postaci S02. Dwutlenek siarki moze byc jednak takze skraplany. Tlenek magne¬ zu opuszcza urzadzenie 8 do termicznego rozpadu ^ siarczynu poprzez lejek spadowy i sluze, gwiazdo¬ wa 11 i jest wprowadzany do zbiornika hydraty¬ zujacego 12, gdzie jest odmulany woda i w posta¬ ci rozpuszczonego wodorotlenku magnezu jest pom¬ powany do urzadzenia odzyskujacego kwasny siar- „ czyn magnezu jako absorbent dla dwutlenku siarki. 55 Na fig. 2 przedstawiony jest blizej termiczny podzial reaktora 8 do termicznego rozpadu siar¬ czynu, przy czym urzadzenie to jest ogrzewane po¬ srednio przez komore spalania 14, ogrzanym do M 900°C gazem grzewczym. Wychodzacy z reaktora 8 ochlodzony prawie do 800°C gaz grzewczy, ochla¬ dzany jest w wymienniku ciepla 15 do okolo 600°C i doprowadzany jest do suszarki 16 dla siarczynu magnezu. Suszarke te opuszcza gaz przy 400°C i 55 jest w lyncu doprowadzany 'do dalszego wymien-110895 nika ciepla 17, w którym ochladzany jest do 300°C, to jest prawie do temperatury gazów odlo¬ towych kotla 26 do spalania lugu i w którego przewodzie gazów spalinowych 18 wprowadzany jest przed urzadzeniem absorpcyjnym 27.Z urzadzenia absorpcyjnego 27 odbierany jest strumien czastkowy wytworzonego wilgotnego siar¬ czynu magnezu i doprowadzany do suszarki 16.Osuszony siarczyn magnezu dostarczany jest po¬ przez sluze 19 do reaktora 8 do termicznego rozpa- siarczynu, w którym to urzadzeniu utrzymywana jest temperatura rozpadu 800°C. Przez reaktor 8 — przeplywa goraca mieszanina gazu o zawartosci dwutlenku siarki, która przy swym wystepowaniu zawiera pare wodna i pyl MgO, a po swym wyj¬ sciu z reaktora 8 ochladzana jest w regeneracyj¬ nym wymienniku ciepla 20, w cyklonowym wy¬ mienniku ciepla 21 — jak równiez w wymienniku ciepla 23, do temperatury okolo 200°C, zanim zo¬ stanie doprowadzona przy pomocy dmuchawy 22 czesciowo przez kondensator 25 do wzmacniacza 24.W cyklonowym wymienniku ciepla 21 oddziela¬ ny jest pyl — MgO, który powstal przy termicz¬ nym rozpadzie siarczynu i zawracany jest do urza¬ dzenia absorpcyjnego 27. Po dmuchawie 22 — przewazajaca czesc mieszaniny — S02 — dopro¬ wadzana jest jako gaz nosnikowy poprzez wy¬ miennik ciepla 20 i 15 znowu do urzadzenia 8 do rozpadu siarczynu, przy czym jest ona w wy¬ miennikach ciepla 20 i 15 podgrzewana znowu prawie do temperatury rozpadu. Dla lepszego wykorzystania ciepla — paliwo i/lub powietrze spalania jest podgrzewane wstepnie cyklonowym wymiennikiem ciepla 21 lub w wymienniku ciepla 17. Wzmacniacz 24 sklada sie w istocie z rury Ven- turi'ego umieszczonej w zamknietym naczyniu, do której najwezszego miejsca doprowadzany jest dwutlenek siarki i w której w obiegu kolowym rozpuszczany jest surowy kwas. - * W ramach wynalazku jest mozliwe przeprowa¬ dzanie ogrzewania reaktora 8 do termicznego roz¬ padu siarczynu lub posrednio w strumieniu gazów spalinowych kotla 26 spalania lugu. Dalej mozli¬ we jest, gdy wymagane jest zredukowane zapo¬ trzebowanie na kwas w roztworze dwusiarczyno- wym, wypuszczenie przez sluze 6 czesci wytwo¬ rzonego w urzadzeniu absorpcyjnym MgS03 z obie¬ gu kolowego chemikaliów i przykladowo dalsze przerobienie na kwas siarkowy. 15 20 25 30 35 55 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób odzyskiwania kwasnego siarczynu ma-., gnezu, z gazów odlotowych kotla spalania lugu/ przy którym to sposobie absorpcje dwutlenku siarki przeprowadza sie w có najmniej jednym etapie siarczynu magnezu i w co najmniej jed¬ nym etapie kwasnego siarczynu magnezu, zna¬ mienny tym, ze w absorpcji wytwarza sie wiecej siarczynu magnezu niz to jest konieczne do wy¬ twarzania kwasnego siarczynu magnezu i wytwo¬ rzona w nadmiarze ilosc, która odpowiada rózni¬ cy ilosci siarki w zageszczonym^ lugu i siarki zwiazanej siarczynowo i siarcz4nowó w kwasie wiezowym, odprowadza sie z obiegu kwasnego siarczynu magnezu w postaci siarczynu magnezu, nastepnie siarczyn magnezu pod dzialaniem ciepla rozszczepia sie na dwutlenek siarki i tlenek mag¬ nezu, przy czym wytworzony tlenek magnezu za¬ wraca sie do etapu siarczynu a wytworzony dwu¬ tlenek siarki rozpuszcza sie w oczyszczonym roz¬ tworze kwasnego siarczynu i/lub kieruje sie jako material podstawowy do wytwarzania kwasu siar¬ kowego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze odprowadzony siarczyn magnezu poddaje sie roz¬ padowi termicznemu bez dodatkowych materia¬ lów — w zakresie temperatur pomiedzy 500 i 900°C. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do rozpadu siarczynu magnezu, stosuje sie cieplo zwalniane w kotle spalania lugu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze dwutlenek siarki skrapla sie. 5. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze siarczyn magnezu suszy sie przed rozszczepieniem. 6. Sposób wedlug zastrz. .2 albo 5, znamienny tym, ze do rozszczepienia siarczynu magnezu sto¬ suje sie ogrzewanie posrednie. 7. Sposób wedlug zastrz. 2 albo 5, znamienny tym, ze rozszczepianie siarczynu magnezli doko¬ nuje sie w strumieniu gazu, który sklada sie w istocie z dwutlenku siarki:" 8. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze co najmniej czastkowy strumien wytworzonego dwutlenku siarki wprowadza sie w kontakt z roz¬ tworem kwasnego siarczynu magnezu w kanale opadowym w ksztalcie rurki yenturfego w naj¬ wezszym* jego przekroju poprzecznym, przez drob¬ ne otwory w szczególnosci drobne kanaly.110895 MgSC^H^ iA Fig.1 r 43_| H^l [m^S03 j ¦ 1 ?. . A ^. wunaciiiatue MglOHU _s—r <¦ f 27 W\ '18 A- l -jT- .M.g.s.9.3^20., C 507 ! 2,1 ¦• Mg 0 Mg %yT I powietrifl | 20 / .Mgspa . 16 £1 W n^; 15 Z 1.9 I -K..Ms Mg(HS03)2:+S02 74 | Z -t l Fig. 2 u ! powietrze © W.Z.Graf., zam. 177/81, 90 egz.Cena 45 zl PL PL PL PL PL PL PL PL