DE966646C - Verfahren und Einrichtung zur Verbrennung von Ablaugen der Zellstoffherstellung in Feuerungen und zur gleichzeitigen Rueckgewinnung der Chemikalien - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. AUGUST 1957

St 923 IVa/55b

(Ges. v. 15. 7. 1951)

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verbrennung von Ablaugen der Zellstoffherstellung in Feuerungen und zur gleichzeitigen Rückgewinnung der-in den Ablaugen enthaltenen Chemikalien.

Das Verfahren und die Einrichtung zu seiner Ausführung sollen insbesondere zur Verbrennung der Ablaugen der Sulfatzellstoff-Fabrikation dienen. Bekannt ist es bereits, die Ablaugen in Feuerungen zu verbrennen und hierbei die wertvollen Chemikalien zurückzugewinnen. Dieses geschah bisher in der Weise, daß die Ablauge quer durch den oberen Teil des Verbrennungsraumes eines Dampfkessels auf die der Einspritzstelle gegenüberliegende Wand gespritzt wurde. Hierbei mußten die Wände des Feuerraumes besonders ausgekleidet oder als sogenannte Baily-Wände, deren wesentliches Merkmal es ist, daß die auf der Feuerseite der Kühlrohre vorgesehene Metallschicht, gegen welche von der äußeren Rohrseite eine Metallplatte geklemmt ist, mit feuerfestem Stoff bekleidet ist, ausgebildet werden. Außerdem

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wurden von den Feuergasen Salze in die Züge de; Dampfkessels mitgerissen, in welche sie sich ablagerten und zu Ansinterungen führten.

Bei einer anderen Einrichtung zur Verbrennung von Ablauge aus der Zellstoffherstellung ist am oberen Ende eines sich nach oben verjüngenden Schmelzraumes, der mit Dampferzeugungselementen ausgekleidet ist, eine rotierende Trommel angeordnet, die die vorgetrocknete Zellstoffablauge ίο in den Ofen befördert, wobei die aus dem Ofen aufsteigenden Gase durch diese rotierende Trommel geführt sind und hier mit der Ablauge in Berührung kommen, wodurch eine Trocknung stattfindet. Bei derartigen Einrichtungen erfolgt also die Trocknung der auf die Wand der Trommel aufgebrachten Lauge durch Berührung mit den Abgasen (Konvektions-Trocknung). Infolge der Uneinheitlichkeit der Laugenoberfläche und des schlechten Wärmeübergangs bei dieser Art der Trocknung ist der Abfall der Lauge zum eigentlichen Verbrennungsofen sowohl in der Menge als auch im Feuchtigkeitsgehalt unkonstant. Dies hat einen ungleichmäßigen Herdgang sowohl durch Bedeckung als auch durch Zusammensetzung des Laugenkokses zur Folge, was letztlich den Reduktionsgrad der zu regenerierenden anorganischen Substanz ungünstig beeinflußt. Ganz abgesehen davon wird es bei den vorbeschriebenen Anlagen nicht zu vermeiden sein, daß in gewissen Betriebszuständen bereits eine Verbrennung innerhalb der rotierenden Trommel stattfindet, was zweifellos unerwünscht ist, da sie sich nachteilig z. B. auf den Werkstoff der Trommel auswirken wird.

Ferner ist es bekannt, die Lauge der Feuerung ■ einer Vorkammer zuzuführen, in der hauptsächlich eine Trocknung der Ablauge erzielt werden soll, wobei es jedoch nicht zu vermeiden ist, daß daneben auch eine teilweise Verbrennung der Ablauge bereits in dieser Vorkammer stattfindet. Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden. Sie besteht darin, daß die Ablauge in eine der Strahlung des Verbrennungsraumes ausgesetzte Vorkammer derart eingeführt wird, daß die gesamte eingeführte Lauge dort unter Vermeidung einer Verbrennung getrocknet anfällt, worauf sie in den Verbrennungsraum eingebracht wird. Das Einführen der Lauge kann hierbei durch einfache Rohre oder mittels an . sich bekannter Verteilerdüsen erfolgen. Zum Einbringen der zu einer erdigen Masse getrockneten Laugenrückstände in den Verbrennungsraum können besondere Transporteinrichtungen, z. B. hin- und herbewegte Stempel od. dgl., verwandt werden. Zweckmäßig wird man hierbei den Boden der Vorkammer nach dem Verbrennungsraum zu neigen und ihn so anordnen, daß das getrocknete Gut unmittelbar in die Schmelze des Verbrennungsraumes herabfällt.

Besonders vorteilhaft ist es, als Vorkammer eine oder mehrere drehbare Trommeln von konischer Gestalt zu verwenden, die man so anordnet, daß der größte Durchmesser der Trommel an den Verbrennungsraum anschließt, um dadurch eine gute Einstrahlung aus dem Verbrennungsraum in die Trommel, zu erhalten. Die Lauge wird bei einer derartigen Ausführung der Trommel an dem kleinsten Kegelumfang zugeführt, so daß der Vortransport der langsam zu einer erdigen Masse eintrocknenden Lauge durch die Neigung der Trommel und deren Drehbewegung erfolgt. Die Achse der Trommel kann hierbei waagerecht oder auch schräg angeordnet sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt.

Abb. ι zeigt einen Schrägrohrkessel mit fest eingebauter Vorkammer, während

Abb. 2 in schematischer Darstellung eine Trommel von konischer Gestalt wiedergibt.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 wird die Lauge in eine Vorkammer α des Feuerraumes b mittels der Düsen c eingebracht. Der Feuerraum b kann durch Wasserrohre gekühlt sein. Von den Düsen c können hierbei mehrere nebeneinander oder hintereinander angeordnet sein. Die Lauge wird durch die Düsen auf den 'schrägen Boden der Kammer α oder deren Wände aufgebracht und breitet sich hierauf aus. Durch die Strahlungswärme des Feuerraumes wird eine gute Ausdampfung des in der Lauge enthaltenen Wassers erreicht. Die Förderung der getrockneten erdigen Masse aus der Kammer α in den Feuerraum b wird bei dem Ausführungsbeispiel mittels eines hin- und herbewegten Stempels d vorgenommen. Um eine möglichst restlose Austrocknung der auf den Boden und die Wände der Kammer eingebrachten Lauge durch die Einstrahlung vom Feuerraum aus zu erreichen, wird zweckmäßig nicht ununterbrochen frische Lauge an die gleiche Stelle der Vorkammer gebracht. Die Einspritz- oder Verteilereinrichtungen können zu diesem Zweck beweglich ausgebildet sein.

Aus der Kammer α fällt das getrocknete Gut auf den Boden des Feuerraumes b, der als Schmelze für die Wiedergewinnung der in der Ablauge enthaltenen wertvollen Chemikalien dient. Der Boden e des Feuerraumes b ist nach einer Seite geneigt und besitzt eine Ablaufrinne /, durch welche die flüssige Schmelze abgelassen werden kann. ■

Um eine bessere Einstrahlung aus dem Feuerraum b zu erhalten und ein besseres Abziehen der Dämpfe und Gase nach oben zu 'erreichen, könnte die Decke der Kammer α schräg nach oben verlaufen. Ferner wäre es vorteilhaft, auf der der Seitenkammer gegenüberliegenden Wand oder auch an den Seitenwänden des Feuerraumes Blasdüsen zum Einblasen von Luft anzubringen, die so gerichtet sind, daß Feuergase in die Vorkammer gedrückt werden und diese durchstreichen.

In Abb. 2 ist eine drehbare Trommel gezeichnet, wie sie ebenfalls als Aufbereitungskammer für die Schwarzlauge Verwendung finden kann. Die Trommel g ist konisch ausgebildet und nach dem Feuerraum h zu offen. Sie dreht sich um ihre Längsachse und läuft mittels der Lauf ringe i und k auf den Laufrollen / und m. Zum Antrieb der Trommel g dient ein Zahnrad n. Die Lauge wird der

Trommel g durch eine Düse ο zugeführt. Durch die Drehung der Trommel g wird die Lauge auf verschiedene Stellen ihres Umfanges aufgegeben. Während der Drehung der Trommel erfolgt die Trocknung der Lauge durch die Strahlungswärme des Feuerraumes. Die Lauge erstarrt langsam zu einer erdigen Masse, die von der Trommelwandung abfällt und nach dem Verbrennungsraum zu abrutscht und in den Schmelzherd des Verbrennungsraumes herabfällt.

Die Lauge braucht man nicht senkrecht nach unten in die Trommel einlaufen zu lassen, sondern die Einführung oder das Einspritzen der Lauge kann auch nach der Seite zu auf die Trommelwand erfolgen. Die Einspritzstelle und die Einspritzrichtung wird sich je nach dem Grad der Einstrahlung aus dem Feuerraum richten. Auch die Schräge der Trommelwand und die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel wird je nach den vor-

ao liegenden Verhältnissen verschieden sein. Von wesentlichem Vorteil für diese neuartige Einrichtung ist es, daß man im allgemeinen mit einem einzigen festen Zufuhrungsrohr auskommt. Eine Verteilerdüse kann verwandt werden, ist jedoch nicht unbedingt wie bei bekannten Verfahren notwendig.

Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 1 als auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 kann die Temperatur in der Vorkammer durch die Anordnung zusätzlicher Wärmequellen, z. B. durch die Anordnung von Brennern für flüssige, gasförmige oder feste Brennstoffe erhöht werden. Die Brenner können hierbei entweder in der Vorkammer oder in dem Verbrennungsraum angeordnet sein.

Durch Anordnung der Brenner im Verbrennungsraum, z. B. an der Stelle q in Abb. 1, wird die Strahlung nach der Vorkammer wesentlich erhöht. Ferner kann der Trocknungsvorgang durch die Zuführung inerter Gase, z. B. von Rauchgasen, oder durch die Zuführung von Heißluft unterstützt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 könnte die Einführung der Rauchgase beispielsweise durch einen Kanal p an der Stirnseite der Trommel vorgenommen werden. Die Trommel wird man zweckmäßig aus Blech herstellen und mit feuerfesten Steinen auskleiden.

Durch die Erfindung werden die allen bisherigen Einspritzverfahren anhaftenden hohen Sulfatverluste durch Flugstaub und durch Oxydation des Natriumsulfats vermieden bzw. wesentlich verringert. Außerdem wird eine gute, für die Umsetzung des Na₂SO₄ notwendige reduzierende Atmosphäre geschaffen. Ferner wirken die Wände der Vorkammer als Rekuperator, so daß die Trocknung der Lauge bei Verwendung einer Vorkammer besser als bei bekannten Verfahren ist.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbrennung von Ablaugen der Zellstoffherstellung in Feuerungen und zur gleichzeitigen Rückgewinnung der Chemikalien, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauge in eine der Strahlung des Verbrennungsraumes ausgesetzte Vorkammer derart eingeführt wird, daß die gesamte eingeführte Ablauge dort unter Vermeidung einer Verbrennung getrocknet anfällt, worauf sie in den Verbrennungsraum gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauge von oben auf den Boden der schrägen Vorkammer (α) aufgespritzt und die getrocknete Ablauge durch Schubvorrichtungen in den Feuerraum befördert wird.

3. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen über den schrägen Boden einer feststehenden Vorkammer hin- und herbewegbaren Stempel (d).

4. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer in an sich bekannter Weise aus einer drehbaren Trommel besteht.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel konische Gestalt hat.

6. Einrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsstellen für die Ablauge an dem dem Verbrennungsraum abgekehrten Ende der feststehenden Vorkammer bzw. der Trommel liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 375 036, 496 120, 519694, 660 161;

französische Patentschrift Nr. 714349;

britische Patentschrift Nr. 321 143;

USA.-Patentschriften Nr. 1 779 537, 1 900 320, ι 961 351, ι 972 116, 2004205;

Referat der schwedischen Patentschrift Nr. 83 854 im Chemischen Zentralblatt, 1935, Bd. II, S. 3608, 3609;

finnische Patentschrift Nr. 18 035, abgedruckt im finnischen Patentregister 1938.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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