Описание технологической схемы периодической варки сульфатной целлюлозы

Парогазовые выбросы из РП СРК согласно удельным отраслевым нормам состоят из:

 

 

           - водяных паров 70...90 % (1.87 кг/нмЗ сухого газа (с.г.));

- подсосов воздуха 5.. .25 %;

           - пылевых частиц плава - до 1.9 % (19 г/нмЗ с.г., 4500 г/т целлюлозы);

• сероводорода - 0.006 % (0.25 г/нмЗ с.г., 56.5 г/т целлюлозы);
• сернистого ангидрида - 0.005 % (0.18 г/нмЗ с.г., 40.3 г/т целлюлозы; Пылевые частицы состоят в объёмных процентах из:
• карбоната натрия - 70 %;
• сульфида натрия - 23 %;
• сульфата натрия - 5 %;
• нерастворимых частиц (огарка) - 2 %.

Таблица 7.

Ингредиент	Источник выбросов	ПДК, мг/м3
Пыль нетоксичная	Зола (сульфат и карбонат натрия) СРК, соли натрия из РП, пыль (соли кальция) ИРП.	0.5
Диоксид серы	СРК, ИРП	0.5
Сероводород	Дымовые газы СРК, ИРП, парогазы РП.	0.008
Метилмеркаптан	Сульфат-целлюлозное производство.	0.9*10"v
Диметилсульфид		0.08
Диметилдисульфид		0.7
Метанол		1.0
Скипидар	Сульфат-целлюлозное производство, производство побочных продуктов.	2.0
Оксид углерода	Утилизационные котлы, СРК, ИРП.	5.0

 

/

Температура парогазовых выбросов может меняться от 85 до 125 °С. В среднем, количество парогазовых выбросов из РП на 1т вырабатываемой целлюлозы составляет 226 нм3 с.г.

Основными источниками загрязнения гидросферы и педосферы в сульфат - целлюлозном производстве являются варочный и кислотный цеха (таблица 8).

 

 

 

 

        Варочный и кислотный цеха. В сток попадают органические

соединения, образующиеся при варке, и остаточные химикаты. Так при

выпуске 3 млн. т. в год целлюлозы образуется 3.5 млн. т. в год отработанных

щёлоков в пересчёт на 50 % концентрат. Из них около 2 млн. т. в год можно утилизировать в виде спирта, кормовых дрожжей и технических лигносульфонатов. Остальные 70 - 75 % сухих веществ отработанных щёлоков сбрасывается в очистные сооружения или непосредственно в водоёмы.

Сбросы в реки и почву с ЦБК увеличивают содержание взвешенных веществ, сульфатов, нефтепродуктов, органических соединений, ряда металлов, веществ метоксильных, карбоксильных и фенольных групп. По этим параметрам ПДК превышены в несколько раз.

Кроме химического загрязнения водоёмов происходит тепловое

загрязнение воды. Это происходит вследствие использования больших

Ингредиент	Источник сбросов
Взвешенные вещества.	Сульфат-целлюлозное производство (нерастворимые частицы).
Сульфаты (K2S04, KHSO4, диорганилсульфаты и органилсульфаты).	Сульфат-целлюлозное производство.
Нефтепродукты.	ИРП (мазут).
Фенолы.	Лигнин (сульфат-целлюлозное производство).
Органические соединения (жирные кислоты, сульфатное мыло, ароматические соединения, клейкие вещества и др.).	Производство побочных продуктов, варочно-промывной цех, РП.
Металлы (Mg, Zn).	Сульфат-целлюлозное производство.
Тёплая вода.	Газоконтактный испаритель, варочно- промывной цех, выпарной цех, РП СРК, ИРП.

объёмов воды в течение технологического процесса, а также использования теплообменниках и конденсаторах для охлаждения, после чего нагретая вода попадает со стоком предприятия в гидросферу.     Таблица 8

 

 

 

 

          Чтобы уменьшить влияние на окружающую среду вредного

производства существуют два пути. Первый - совершенствование

очистительных установок по очистке выбросов и сбросов от токсикантов.

Второй - совершенствование технологического процесса производства, разработка экологически чистых методов производства, методов по уменьшению отходности предприятия и безопасных промышленных установок.

Кроме этого, необходимо затронуть вопросы переработки макулатуры, отходов бумажных фабрик (их уменьшения и переработки) и деревообрабатывающих предприятий, а также токсичности выпускаемой продукции.

           Очистка выбросов в атмосферу на ЦБК.

           Очистка газов от паров летучих органических соединений (ЛОС).

Адсорбционные методы: это, прежде всего классические рекуперационные методы очистки, основанные на улавливании паров JIOC активным углем, с последующей десорбцией уловленных веществ водяным

паром при повышенных температурах (105 - 120 °С). После совместной конденсации паров воды и десорбированных ЛОС, полученный конденсат органических соединений отделяют в сепараторе от водной фазы. Если десорбируемые органические соединения растворимы в воде, то для выделения органических соединений конденсат подвергают дистилляции.

Если в очищаемом газе концентрация ЛОС мала (<1 г/м), то нецелесообразно проводить регенерацию адсорбента водяным паром, а необходимо провести десорбцию горячим (200 - 250 °С) инертным газом

(обычно дымовыми  газами).

Десорбированные пары ЛОС не утилизируют, а сжигают каталитическим либо термическим методом.

 

 

 

 

 

Адсорбционной разновидностью очистки газов является адсорбционно- каталитический процесс. В этом случае в качестве адсорбента используются оксидные катализаторы, которые в процессе очистки накапливают пары ЛОС, а при регенерации, за счёт нагрева катализатора, происходит каталитическое окисление уловленных ЛОС, на этом же бифункциональном адсорбенте-катализаторе. Окислительные методы: эта группа методов основана на полной окислительной деструкции молекул ДОС до С02 и Н20.

Термические методы - методы сжигания органических загрязнителей воздуха. Обычно используется, когда источник выделения загрязнённого воздуха располагается вблизи какого-либо топочного устройства. В этом случае загрязнённый воздух используется как дутьевой.

Каталитические методы - методы дожигания конкретных органических соединений на известных катализаторах, в том числе блочных.

Гомогенные низкотемпературные окислительные процессы.

 

1. Введение озона в очищаемый газ. При концентрации озона 10 -20

мг/м3 очищаемого газа, эффективность очистки 90 -95 % по фенолу и

* *

2. формальдегидам. Очистка с помощью высокочастотного стримерного разряда. В зоне действия разрядов происходит эффективная очистка от паров органических соединений, таких как бензол, толуол, фенол, стирол. При этом фенол конвертируется в аэрозоль гидрохинона, а стирол в аэрозоль полистирола. Диоксины и фураны переходят в конденсированные соединения.

Жидкофазное окисление.

1. Процессы, основанные на абсорбции и последующем окислении паров JIOC, обычно используют для очистки отходящих газов с малой

 

концентрацией веществ с резким неприятным запахом.

2. Очистка водным раствором гипохлорита натрия. Так сернистые

соединения улавливаются на 99 %, карболовые кислоты на 98 %, альдегиды и

кетоны на 90 %, а фенолы и спирты на 85 %.

 

 

Биохимические методы - методы, основанные на способность  некоторых организмов поглощать и окислять JIOC.

Отличительными особенностями выбросов сульфатно-целлюлозного

производства являются многочисленность источников и

многокомпонентность выбрасываемых газовых смесей. Кроме того, выбросы

от различных источников отличаются по объёму, качественному составу и

концентрациям вредных веществ. Подход к очистке выбросов в атмосферу различен в зависимости от качественных характеристик выбросов, подразделяемых на две группы, парогазовые и газопылевые. Такое разделение основывается на различных методах подхода к обезвреживанию выбросов данных групп. Парогазовым выбросам присуще наличие значительных количеств водяного пара, а для ряда выбросов характерно состояние насыщения водяным паром. Большинство вредных веществ в выбросах представляет собой серосодержащие соединения, которые являются токсичными веществами, неблагоприятно влияющими на жизнедеятельность растительного и животного мира.

          В настоящее время к вопросу очистки дурнопахнущих парогазовых

* *

выбросов сульфат-целлюлозного производства существует двоякий подход: первое - обезвреживание с получением какого-либо ценного побочного продукта; второе - доведение выбросов вредного вещества до санитарных норм, в лучшем случае с рекуперацией уловленного компонента в производство.

Очистка газопылевых выбросов предусматривает несколько иной подход. Используют пылеулавливающие установки. Современные установки для улавливания серосодержащих газообразных компонентов, присутствующих в дымовых газах СРК, основаны на абсорбционном методе

 

очистки. Различаются эти установки между собой аппаратурным оформлением, режимами управления и свойствами абсорбента, причём

 

 

 

 

последние являются определяющими при выборе схемы газоочистки. В настоящее время для промывки дымовых газов СРК применяются как щёлочные, так и нейтральные растворы, в ряде случаев в щёлочную орошающую жидкость добавляются твёрдые вещества, способные сорбировать и окислять серосодержащие газообразные компоненты.

Однако возникает ряд трудностей, сопряжённых с традиционным

подходом к проблеме очистки: образование труднообрабатываемых стоков и

шламов при абсорбционном методе очистки, необходимость регенерации

адсорбента, влияния высокого содержания водяных паров на эффективность пылеулавливания, отсутствие утилизации тепла парогазовых выбросов и, как следствие, тепловое загрязнение атмосферы.

В настоящее время в ЦБП для очистки выбросов из РП СРК применяются:

• одноступенчатые схемы в целях утилизации тепла и очистки от пылевых частиц плава и серосодержащих газов;

• двухступенчатые схемы, где первая ступень (секционный кожухотрубный теплообменник) служит для утилизации тепла, а вторая - для

                                                                                                                                  очистки от загрязняющих веществ.

Конденсационный метод очистки газов основан на конденсации

* 

водяного пара на охлаждённой поверхности конденсатора. При этом пар, охлаждаясь, переходит в жидкую фазу, а образующийся конденсат непрерывно отводится. Аппарат действует при использовании самотяги вытяжной трубы. Симметричное расположение конденсатора и вытяжной трубы относительно оси движения парогазовой смеси вверх в межтрубном пространстве позволяет избежать застойных зон. Работа установки заключается в следующем: конденсатор представляет собой две трубы, одна внутри другой, между которыми располагается вытяжная труба, в которой

идёт пылепарогазовая смесь. В полости двух труб конденсатора подаётся

«

охлаждающий агент - вода, в результате находящийся внутри вытяжной

 

трубы пылепарогаз начинает конденсироваться на охлаждаемых стенках и стекать по ней в отборник конденсата. Процесс газоочистки регулируется по температуре воды на выходе из аппарата. Большое значение имеет осуществление тепло- и массообмена в конденсаторе, где можно достичь взаимодействия между плёнкой конденсата, образующегося на поверхности охлаждаемых труб, и потоком пылепарогазовой смеси с минимальными энергозатратами.

Основной сложностью является определение площади теплообмена,

которая должна обеспечить конденсацию парогазовой смеси при заданном расходе охлаждающей воды с заданной её температурой. Достоинства метода и установки:

• уменьшение вредного воздействия на атмосферу содовой пыли и дурнопахнущих серосодержащих газов. Так как эффективность пылеуловителя 95 - 99 %.
• уменьшение наличия водяного пара в парогазовой смеси, что облегчает её очистку.

          - возврат в производство ценного химического компонента - карбоната

натрия.

• возможность использования тепла конденсации. Охлаждающая вода,

проходя по трубам конденсатора, подогревается до температуры требуемой в

» *

технологическом цикле.

• для транспортировки выбросов по межтрубному пространству конденсатора можно пользоваться самотягой вытяжной трубы, предусмотренной в технологии растворения плава, так как поверхностный конденсатор обладает низким гидравлическим сопротивлением.

Очистка сбросов в гидросферу с ЦБК.

Наиболее эффективным следует считать включение в технологический процесс замкнутой системы водоснабжения ЦБК, где вода многократно проходит технологический цикл.

 

 

 

После каждого цикла производится её очистка и отстаивание. Воду необходимо очищать от волокон, наполнителей, клейких веществ, загрязнений различными примесями и остаточными