DE1692824C3

DE1692824C3 - Verfahren zum Eindampfen von aus kontinuierlich arbeitenden Zellstoffkochern abgehender Ablauge

Info

Publication number: DE1692824C3
Application number: DE1692824A
Authority: DE
Inventors: Erik Hugo Stockholm Backteman
Original assignee: ROSENBLADS PATENTER STOCKHOLM AB
Current assignee: ROSENBLADS PATENTER STOCKHOLM AB
Priority date: 1965-08-19
Filing date: 1966-07-06
Publication date: 1975-12-11
Also published as: DE1692824B2; NO119205B; FI45474C; AT262047B; FI45474B; DE1692824A1; US3428107A

Description

45

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eindampfen von aus kontinuierlich arbeitenden Zellstoffkochern bei hohem Druck und hoher Temperatur abgehender Lauge, die zunächst durch Drucksenkung und Ableitung von dabei gebildetem Laugendampf in eine Anzahl aufeinanderfolgender Expansionsstufen voreingedampft wird, wobei die voreingedampfte Lauge der letzten Expansionsstufe einem mittelbaren Mehrstufer·- eindampfer zugeleitet und in ihm weiter eingcdamptt wird, der in seiner ersten Heizstufe mit Frischdampf und in jeder deir folgenden Heizstufen mit Laugendampf aus der vorhergehenden Heizstufe erhitzt wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die z. B. bei einem hohen Druck von etwa 8 atü und einer Temperatur von etwa 160⁰C erhaltene Lauge durch aufeinanderfolgendes Druckabsenken in zwei Expansionsstufen einer Voreindarnpfung unterworfen, so daß in der ersten Stufe Laugendampf mit zum Dämpfen von Kochschnitzeln geeigneter Temperatur von etwa 140°C erhalten und zu diesem Zweck benutzt wird. Der zweiten Expansionsstufe, von der aus die voreingedampfte Lauge albgelassen und in der Zisterne für eine nachfolgende Schlußeindampfung gelagert wird, wird der Druck weiter abgesenkt, so daß die Lauge eine Temperatur von z. B. etwa 100°C erhält, die als zweckmäßige Lagertemperalur und Zufuhrtemperatur für die Schlußverdampfung angesehen wird, wobei der gebildete Laugendampf mit entsprechender Temperatur über einen Kondensator abgezogen wird. Die Schlußverdampfung erfolgt in einem Mehrstufenverdampfer. der in seiner ersten Heizstufe mit Frischdampf erhitzt und in jeder seiner nachfolgenden Heizstufe mit Laugendampf der vorhergehenden Heizstufe erhitzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Voreindampfung in einer Anzahl Expansionsstufen und die weitere Eindampfung in einer Art und Weise zu bewirken, aaß der ganze durch die Eindampfung in den auf die erste Expansionsstufe folgenden Expansionsstufen erzeugte Dampf als Heizdampf bei der weiteren Eindampfung so ausgenutzt wird, daß der Frischdampfbedarf möglichst gering ist, während der Dampf der ersten Expansionsstufe für sich, z. B. für das sogenannte Dämpfen, sogenannte Dämpfen und/oder für andere Zwecke ausgenutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, aaß der gebildete Laugendampf von jeder F.xpansionsstufe, außer der ersten als Zusatzdampf den genannten Heizstufen des Mehrstuferiverdampfers gemäß der Regel aus de, zweiten Expansionsstufe zur /weiten Heizstufe usw. der Reihe nach, in dem Maß weitere Expansionsstufen und Heizstufen vorhanden sind, zugeleitet wird, wobei die letzte Expansionsstufe zwar ihren Abdampf als Zusatzheizdampf an die nächstfolgende Heizstufe, aber die voreingedampfte Lauge an die Heizstufe des Mehrfacheindampfers abgibt.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigen

F i g. 1 und 2 in der Form eines Fließschemas je eine Eindampfanlage, und

F i g. 3 zeigt eine Einzelheit der Anlage gemäß Fig. 2.

Identische Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen verzeichnet.

In F i g. 1 bezeichnen 1,2,3 und 4 Expansionsgefäße, die in der genannten Reihenfolge von der Lauge vom nicht dargestellten Kocher über die Einlaßleitung 5 sowie die Verbindungsleitungen 6, 7, 8 und 9 durchströmt werden.

Mit I, II, III, IV und V, sind die verschiedenen Heizstufen eines mittelbaren Mehrstufeneindampfers bekannter Art bezeichnet, dessen Laugenraum von der Lauge vom letzten Expansionsgefäß 4 in der Reihenfolge III, IV, V, I und Il über die Verbindungsleitungen 9, 10,11 und 12, die Umlaufpumpe 13, die Verbindungsleitung 14 und 15 sowie die Abzugsleitung 16 durchflossen wird. Die Stufe 1 erhält hierbei Frischdampf über eine Leitung 17 als Heizmittel, während die nachfolgenden Stufen II, III, IV, V Laugendampf als Heizmittel von der vorhergehenden Stufe über die Dampfleitungen 18, 19, 20 und 21 erhalten und der Laugendanipf von der Stufe V über die Leitung 22 zum nicht dargestellten Kondensator abgezogen wird. Bekanntlich sinkt in einem solchen Eindampfer der Druck in den Leitungen und in den mit diesen verbundenen Räumen von Leitung zu Leitung. Dadurch, daß die Dampfrohre der Expansionsgefäße 2, 3 und 4 durch Leitungen 23, 24 und 25 mit diesen Dampfleitungen 18,19 und 20 in Verbindung stehen, werden entsprechende Druckunterschiede in diesen Gefäßen aufrechterhalten. Dais gleiche Ergebnis wird erzielt, wenn man die Expansionsgefäße direkt mit einem mit den genannten Dampfleitungen in Verbin-

dung stehenden Raum in Verbindung bringt, z. B. das Expansionsgefäß 2 über die Leitung 23 mit dem Heizdampfraum der Stufe Ii oder mit dem Laugendampf der Stufe I usw.

Die Folge ist, daß der Dampf vom Kocher bei seinem Weg durch die Expansionsgefäße bei itufenweiser Drucksenkung Dampf als Zusa^heizdampf durch die Leitungen 23,24 und 25 bzw. von der Expansionsstufe 2 zur Heizstufe 11, von der Expansionsstufe 3 zur Hei;':- stufe III und von der Expansionsstufe 4 zur Heizstufe IV abgibt, wobei die dabei vorverdampfte Lauge durch die Verbindungsleitung 9 dem Laugenraum in der Heizstufe Hi bei etwa dem dort herrschenden Druck und der dort herrschenden Temperatur zugeführt wird.

Durch geeignete Drosselung in der Laugenleitung 6 vom Expansionsgefäß 1 wird der Druckabfall in der ersten Expansionsstufe derart begrenzt, daß der dort abgegebene durch die Leitung 26 abgeleitete Dampf, um zum Dämpfen von Kochschnitzeln angewandt zu werden, eine dazu ausreichende hohe Temperatur erhält. Etwaiger Überschuß an solchem Dampf für diesen Zweck wird durch die Zweigleitung 26a als Heizmedium einem Vorwärmer 27 für die durch die Leitung 14 strömende Lauge geleitet. In dieser Leitung sind weitere Vorwärmer 28, 29 und 30 eingebaut, die mit Kondensat aus den Heizstufen II, IiI und IV durch die Leitungen 31, 32 und 33 erhitzt werden. Rein wärmetechnisch könnte man sich denken, einen solchen Überschuß dann als Zusatzheizdampf statt dessen zur Heizstufe I, z. B. zur Frischdampfleitung 17, zu leiten, dadurch wiirde jedoch das durch die Leitung 34 abströmende Frischdampfkondensat, das als Speisewasser verwendet werden soll, verunreinigt werden. Mit Frischdampf wird hier Dampf gemeint, der Kondensat mit der zu diesem Zweck erforderlichen Reinheit abgibt, unabhangig davon, aus welcher Quelle er zugeführt wird, z. B. unmittelbar vom Dampfgenerator oder in der Form von Abzapfdampf von einer Turbine od. dgl.

Mit einer Anlage gemäß der Erfindung wird der Dampfverbrauch etwa 150 kg per 1000 kg verdunstetes Wasser eingeschränkt, während ein üblicher 5-Stufen-Verdunsler fast 250 kg Dampf für die gleiche Abdunstung verbraucht. Wird er mit Voreindampfung in zwei Expansionsstufen und Kondensierung des dabei abgegebenen Dampfes gemäß dem bekannten Verfahren kombiniert, kann nur eine verhältnismäßig kleine Verbesserung erzielt werden, und zwar etwa 220 kg per 1000 kg verdunstetes Wasser. Die durch die Erfindung erzielte Verbesserung der Wirtschaftlichkeit ist somit erheblich. "

Die Anlage gemäß F i g. 2 unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1 nur dadurch, daß die Gefäße 2, 3 und 4 durch Expansionsräume 2a, 3a und 4a im Dampf- und Flüssigkeitsabscheider 35,36 und 37 der Heizstufen I, II und III ersetzt sind, wie es in F i g. 3 gezeigt wird, so daß die Dampfleitungen 23, 24 und 25 wegfallen können.

Der Abscheider 35 in der Heizstufe I ist durch einen Zwischenboden 38 mit Dampfdurchlaß 39 in einen Abscheideraum 40 unterhalb des Bodens und den Expansionsraum 2a über diesem aufgeteilt. Im Abscheideraum werden Dampf und Lauge voneinander aus der in der Heizstufe gebildeten Laugen-Dampfmischung getrennt, wobei die Lauge durch die Leitung 15 abfließt und der Dampf durch den Auslaß 39, den Expansionsraum 2a und die Leitung 18 zur nächsten Heizstufe Il abströmt. Die Lauge aus der ersten Expansionsstufe wird tangential in den Exfansionsraum durch die Leitung 6 eingeführt, so daß sie aus dem dabei gebildeten Dampf zentrifugiert wird und sich am Boden 38 um den Dampfdurchlaß 39 sammelt, von dem sie über die Leitung 7 zum nächsten E^pansionsraum 3a abgeleitet wird. Der gebildete Dampf wird gleichzeitig mit dem durchströmenden Dampf vom Abscheideraum gemischt und folgt mit diesem zur nächsten Heizstufe 11 als Zusatzheizdampf mit. In den beiden folgenden Stufen 3a, 11 sowie 4a, III sind die Vorgänge gleichartig.

Durch diese Vorrichtung wird die erforderliche Apparatur für die Anwendung der Erfindung offenbar weder erheblich mehr komplizieri oder teurer als bei einem mittelbaren Mehrstufeneindampfer der gleichen Kapazität.

Dies ist natürlich ein erheblicher Vorteil, und der große Gewinn hinsichtlich der Dampfwirtschaftlichkeit läßt erhebliche Anlagekosten ohne erhebliche Herabsetzung des praktischen Gewinns zu.

Die gezeigte Laugenführung IM-IV-V-J-Il ist die üblichste beim 5-Stufen-Verdampfer in erster Linie deswegen, weil die Lauge wegen ihrer mit der Konzentration steigenden Viskosität am besten bei hoher Temperatur fertig verdampft werden soll, die jedoch etwa 100' C nicht übersteigen soll, d. h. die höchste Temperatur, bei der die Lauge beim Atmosphärendruck gelagert werden kann. Eine solche Laugentemperatur erhält man gewöhnlich in der Stufe 11, die also die Schlußstufe bilden soll, wobei die genannte Laugenführung die einfachste ist. Es ist erwünscht, die Lauge einer Mehrstufenanlage bei einer Temperatur zuzuführen, die die Kochtemperatur in der zu speisenden Heizstufe nicht erheblich unterschreitet. Die der Heizstufe Il zugeführte vorverdampfte Lauge soll also eine Temperatur nahe der Kochtemperatur dieser Stufe besitzen, die sie im letzten Expansionsgefäß 4 erhält, das Zusatzdampf zur folgenden Hei/stufe IV abgibt und dabei ebenfalls unter einem Druck steht, der etwa dem Druck im Laugenraum der Stufe Hl entspricht.

Bei dieser Laugenführung in einem 5-Stufen-Eindampfer kann man somit unter Ausnutzung der genannten Wünsche vier Expansionsslufen im Rahmen der Erfindung ausnutzen.

Die Anzahl kann auf fünf erhöht werden, wenn die Stufe IV eine Zufuhrstufe mit weiterer Herabsetzung des Dampfverbrauchs als Folgeerscheinung bildet. Eine größere Anzahl bringt keinen solchen Vorteil mit sich, da Stufe V als Zufuhrstufe und eine weitere Expansionsstufe bedeuten würde, daß der Dampf von dieser direkt zum Auslaß 22 gehen würde. Umgekehrt bedeutet eine Verschiebung der Einspeisung zu Stufen mit höherer Temperatur, daß die Anzahl solcher Expansionsstufen sich verringert, z. B. bei der Einspeisung in Stufe 11 auf drei, wobei natürlich auch eine andere Heizstufe die Schlußstufe bilden muß.

Die Erfindung ist nicht auf den Fall begrenzt, daß der Dampf von der ersten Expansionsstufe teilweise zum Dämpfen ausgenutzt wird, da man auch diesen Dampf für andere Zwecke anwenden kann. Beim Sulfatkochen enthält er Terpentin, das zurückgewonnen werden soll. Er kann dann zweckmäßig statt dessen völlig in einen Terpentinkondensor geleitet werden. Als solcher kann der Vorwärmer 27 verwendet werden

Die Erfindung kann auch mit einer anderen Anzahl Heizstufen und verschiedenartiger Laugentührung benutzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Eindampfen von aus kontinuierlich ai beitenden Zellstoffkochern bei hohem Druck und hoher Temperatur abgehender Ablauge, die zunächst durch Drucksenkung und Ableitung von dabei gebildetem Laugendampf in eine Anzahl aufeinanderfolgender Expansionsstufen voreingedampft wird, wobei die voreingedampfte Lauge der letzten Expansionsstufe einem mittelbaren Mehrstufeneindampfer zugeleitet und in ihm weiter eingedampft wird, der in seiner ersten Heizstufe mit Frischdampf und in jeder der folgenden Heizstufen mit Laugendampf aus der vorhergehenden Heizrtufe erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dafl< der gebildete Laugendampf von jeder Expansionsstufe (2, 3, 4), außer der ersten (1) als Zusalzdampf den genannten Hehstufen (I bis V) des M ehrstufen Verdampfers gemäß der Regel aus der zweiten Expansionsstufe (2) zur zweiten Heizstufe (II) usw. der Reihe nach, in dem Maß weitere Expansionsslufen und Heizstufen vorhanden sind, zugeleitet wird, wobei die letzte Expansionsstufe (4) zwar ihren Abdampf als Zusatzheizdampf an die nächstfolgende Heizstufe (IV), aber die voreingedampfte Lauge an die Heizstufe (III) des Mehrfacheindampfers abgibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksenkung der Lauge in der Expansionsstufe, von der der dabei gebildete Laugendampf als Zusatzheizdampl einer der Heizsilufen des mittelbaren Mehrstufeneindampfers zugeleitet wird, erfolgt, während die Lauge durch einen Dampf- und Flüssigkeitsabscheider der vorausgegangenen Heizstufe derart geleitet wird, daß der durch die Drucksenkung gebildete Laugendampf dort mit dem in dieser Heizstufe erzeugten Laugendampf gemischt wird, während die der Drucksenkung ausgesetzte Lauge dort von der in der gleichen Heizstufe zum Kochen erhitzten Lauge getrennt bleibt.