Абсорберы для выделения уксусной кислоты из парогазов
Уксусную кислоту в виде раствора древесноуксусного порошка извлекают из парогазов переугливания древесины промывкой их в солевых абсорберах горячим известковым молоком и нейтральным раствором древесноуксусного порошка.
Хотя солевые абсорберы устанавливают после смолоотдели - теля, тем не менее, поступающие в них парогазы всегда содержат некоторое количество смолы. Поэтому надо выбрать такие условия работы абсорберов, чтобы в них поглощалось как можно меньше смолы и как можно больше уксусной кислоты.
Опыт эксплуатации промышленных установок показывает, что при промывке парогазов нейтральным раствором древесноуксусного порошка в раствор переходит меньше смолистых веществ, чем при промывке парогазов щелочным раствором древесноуксусного порошка.
Промывка парогазов щелочным раствором (известковым молоком). При промывке парогазов известковым молоком (суспензией гидрата окиси кальция Са(ОН)2 в воде) получаются кальциевые соли уксусной кислоты и ее высших гомологов, а также феноляты кальция.
Уксуснокислый кальций Са(СНзСОО)2 легко растворим в воде. Водный раствор его, получающийся в производстве при извлечении уксусной кислоты, содержит примеси, и его принято называть раствором древесноуксусного порошка. Известковое молоко, имеющее щелочную реакцию, циркулирует через скруббер до тех пор, пока весь гидрат окиси кальция не превратится в уксуснокислый кальций и не получится раствора древесноуксусного порошка, имеющего нейтральную реакцию.
При этом способе извлечения кислот из парогазов значительная часть гидрата окиси кальция вступает в реакцию с С02 с образованием СаСОз, который выпадает в осадок и в виде шлама идет в отброс. По такому способу улавливают уксусную кислоту из парогазов печи Аминова.
Промывка парогазов нейтральным раствором древесноуксусного порошка. При промывке парогазов нейтральным водным раствором древесноуксусного порошка происходит растворение в нем уксусной кислоты и из абсорбера вытекает кислый водный раствор древесноуксусного порошка, содержащий, кроме уксуснокислого кальция [Са (СН3С00)2] свободную уксусную кислоту (СН3СООН). Кислоты, содержащиеся в растворе древесноуксусного порошка, нейтрализуются известковым молоком до нейтральной реакции. Полученный нейтральный раствор древесноуксусного порошка вновь подают в скруббер. В этом случае образование СаС03 исключается.
По данному методу извлечения уксусной кислоты из парогазов термического разложения работают установки при печи системы Козлова, при топке Померанцева и при некоторых газогенераторных станциях древесного питания
Установка для получения смолы и древесноуксусного порошка при топке системы Померанцева (рис. 61) работает так. Парогазы из топки поступают в газопровод и, благодаря действию воздуходувок, проходят через всю конденсационную установку. Эти же газодувки подают в топку парогазы, прошедшие через конденсационную установку. Клапан 1 должен быть открыт, а клапан 2 Закрыт.
В случае надобности, например при чистке конденсационной установки, можно, закрыв клапан 1 и открыв клапан 2, выпускать парогазы через выхлопную трубу наружу; в этом случае в швель - шахте идет лишь сушка древесины.
Пройдя клапан /, парогазы поступают в пылеуловитель 3 и промываются водой; жидкость с пылью стекает в бак 4, а парогазы уходят в низ смолоотделителя 5, где их промывают смолой. Из бака 4 жидкость идет в бак при солевых скрубберах. Смола, промывная и вновь выделенная из парогазов, стекает из смолоотделителя 5 через промежуточный бак 6 в главный бак 7, а из него — к одному из центробежных насосов 8. Насос подает смолу в верхний бачок 9, из которого через измеритель 10 поступает в верх смолоотделителя 5 как промывная смола. Излишек смолы, поданный из смолоотделителя 5 в бачок 9, стекает в бак 7, а из него насосом 8 подается в смолохранилище.
Промытые парогазы из верха смолоотделителя 5 идут в верх солевого скруббера 11, из низа его — в низ солевого скруббера 13 И из верха этого скруббера — в газодувку 16, которая подает их в топку для сжигания. Центробежный насос подает нейтральный раствор древесноуксусного порошка в терморегулятор 12. Если в скрубберах 11 и 13 нужно повысить температуру, в терморегулятор 12 пускается водяной пар и он нагревает раствор древесноуксусного порошка. Если же в скрубберах температуру нужно понизить, в терморегулятор пускают холодную воду и она охлаждает раствор древесноуксусного порошка. Горячая вода стекает в канализацию, а конденсат водяного пара — в паровой горшок 15.
Из терморегулятора 12 нейтральный раствор древесноуксусного порошка поступает через два ряда форсунок в верх скруббера 11 И через три ряда форсунок — в верх скруббера 13. Этот раствор поглощает в скрубберах 11 и 13 уксусную кислоту и, как кислый раствор древесноуксусного порошка, стекает вниз, в бак 14, а из него уходит в нейтрализаторы, отстойники, центробежные насосы, не показанные на рисунке. В этот же бак поступает из баков жид -
1 Разработка этого способа принадлежит А. А. Деревягину.
Рис. 61. Конденсационная установка при топке системы Померанцева: |
/-коренной тарельчатый клапан в начале газопровода; 2— т. фельчатый клапан на отаетвленнн газопровода, идущего к выхлопной труб»; ,?—пылеуловитель; 4—Его бак; 5— смолоотделитель; 6—его промежуточный бак; 7—его главный бак; 8-центробежные насосы при баке 7; 9—Напорный бачок при смолоотделителе; 10—Измеритель; 11 и И—солевые скрубберы; 12— терморегулятор; 14—Бак для кислого раствора
Древесноуксусного порошка; 15— паровой горшок; 16—газодувки
Кость, прошедшая пылеуловители 3, содержащая уксусную кислоту.
Таким образом конденсационная установка дает древесную смолу и раствор древесноуксусного порошка; все остальные парогазы сжигаются в топке.
Работа солевых абсорберов зависит от крепости раствора древесноуксусного порошка или известкового молока, от температуры в абсорберах и от плотности орошения.
Надо брать достаточно концентрированное известковое молоко, чтобы избежать ввода излишней воды в раствор древесноуксусного порошка. Парогазы следует промывать горячим раствором при температуре, превышающей точку росы парогазов, с тем чтобы была исключена возможность конденсации паров воды, имеющихся в парогазах, и получения вследствие этого слабого раствора древесноуксусного порошка. При температуре парогазов выше точки росы промывная жидкость поглощает меньше смолы, но зато менее полно извлекает уксусную кислоту из парогазов. Плотность орошения парогазов должна быть достаточная, чтобы извлечь из парогазов по возможности всю уксусную кислоту. Хорошие результаты в установке при печи Козлова получаются при следующих условиях: скорость парогазов при 0° и 760 мм рт. ст. —■ 0,5 м/сек; время пребывания парогазов в скруббере — 32 сек, количество парогазов на 1 м3 абсорбера — 110 м3; количество раствора древесноуксусного порошка на 1 м3 парогазов при 0° и 760 мм рт. ст. — 1,10 кг.