FI101724B

FI101724B - Method for partial incineration of cellulosic waste liquor

Info

Publication number: FI101724B
Application number: FI912607A
Authority: FI
Inventors: Lars Stigsson
Original assignee: Chemrec Ab
Priority date: 1990-05-31
Filing date: 1991-05-30
Publication date: 1998-08-14
Also published as: FI912607A0; FI101724B1; DE69112496D1; AU643522B2; ES2078500T3; CA2043605C; AU7718491A; CA2043605A1; PT97792A; ATE127180T1; FI912607A; DE69112496T2; PT97792B; ZA913732B; NO176365C; JP3050950B2; NO176365B; SE466268B; NZ238221A; SE9001958L

Abstract

The present invention relates to a process for partial combustion of cellulose spent liquors using a burner connected to a reactor while adding an oxygen containing gas, maintaining a temperature of more than 700 DEG C within the reactor and that at least half of the non-fuel related amount of oxygen which shall be added to the reactor to partially combust the cellulose spent liquor added through the burner, is added to the reactor as a hot oxygen containing gas added through a channel arranged coaxially around a liquor lance provided for the addition of said cellulose spent liquor, whereby the weight ratio between the oxygen of the oxygen containing gas and the cellulose spent liquor solids is in the range of 0.1-0.7:1. <IMAGE>

Description

101724101724

Menetelmä selluloosajäteliemen osittaiseksi polttamiseksi -Förfarande för partiell förbränning av cellulosaavlut 5 Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään selluloosateol- lisuudesta peräisin olevan selluloosajäteliemen osittaiseksi polttamiseksi polttimessa, joka on yhdistetty reaktoriin, joka reaktori käsittää keskeisesti järjestetyn poltinruiskun tai liemilansetin, joka on varustettu etuosastaan suuttimel-10 la, jolla lisätään lientä, ja liemilansetin ympärillä olevan koaksiaalisesti järjestetyn putkimaisen kanavan, johon kanavaan lisätään happea sisältävää kaasua osittaisen palamisen tukemiseksi, jolloin happea sisältävä kaasu saatetaan pyörreliikkeeseen ennen sen saapumista koaksiaalisesti 15 j är jestettyyn kanavaan.The present invention relates to a process for the partial incineration of a cellulosic waste liquor from the cellulose industry in a burner connected to a reactor for adding broth, and a coaxially arranged tubular channel around the broth lancet, to which oxygen-containing gas is added to support partial combustion, whereby the oxygen-containing gas is vortexed before it enters the coaxially arranged channel.

Esillä olevan keksinnön kohteena on selluloosajäteliemen osittaisen palamisen helpottaminen käyttämällä poltinta, joka saa aikaan vakaan, itsesyttyvän liekin alhaisessa il-20 ma/polttoainesuhteessa.It is an object of the present invention to facilitate the partial combustion of cellulosic waste liquor by using a burner which provides a stable, self-igniting flame at a low il-20 ma / fuel ratio.

Selluloosateollisuudessa syntyy jäteliemiä, joiden koostu- • · ’ 1’ mukset ovat erilaisia käytetystä ligniininpoistomenetelmästä • · » riippuen. Sulfaattiselluteollisuudessa käytetty liemi, jota 25 yleisesti nimitetään musta lipeäksi, sisältää arvokkaita kemikaaleja ja energiaa, joka on palavien hiilipitoisten ·:··· yhdisteiden muodossa. Nykyisin nämä kemikaalit ja energia otetaan tavallisesti talteen talteenottokattilassa, jossa mustalipeä palaa täydellisesti.The pulp industry generates waste liquors with different • · ‘1’ compositions depending on the lignin removal method used. The broth used in the sulfate pulp industry, commonly referred to as black liquor, contains valuable chemicals and energy in the form of flammable carbonaceous compounds. Today, these chemicals and energy are usually recovered in a recovery boiler where the black liquor burns perfectly.

• · ... Mustalipeän osittaisella polttamisella kaasutusreaktorissa « « « *. keksinnön mukaisesti saadaan aikaan palava kaasu, joka kä- • · ·.· · sittää H2:a, CO:a, C02:a ja sulaneiden ei-orgaanisten kemi- :***: kaalien pisaroita.• · ... Partial combustion of black liquor in a gasification reactor «« «*. according to the invention there is provided a combustible gas comprising H2, CO, CO2 and droplets of molten inorganic chemicals.

3535

Massan valkaisun yhteydessä saadaan laimea liemi, joka si- • « « ‘ sältää orgaanista ainetta ja natriumsuoloja. Mekaanisissa ja 2 101724 puolimekaanisissa massanvalmistusmenetelmissä syntyy myös koostumukseltaan erilaisia laimeita liemiä. Esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan näitä liemiä sekä muita selluloosateollisuudessa syntyviä jätteitä ja jätelie-5 miä käyttää konsentroinnin jälkeen syötettävänä raaka-ainee na.Bleaching of the pulp gives a dilute broth which contains organic matter and sodium salts. Mechanical and 2 101724 semi-mechanical pulping processes also produce dilute broths of different compositions. In the process according to the present invention, these broths as well as other wastes and waste liquors generated in the cellulose industry can be used as feedstock after concentration.

Vaikka seuraavassa selostuksessa esillä olevaa keksintöä kuvataan siten kuin sitä käytetään mustalipeän yhteydessä, 10 keksintö ei ole rajoitettu käytöltään pelkästään tähän lie meen.Although in the following description the present invention is described as used in connection with black liquor, the invention is not limited to this liquor alone.

Mustalipeän osittaiseen polttamiseen liittyvät mekanismit ovat hyvin tunnettuja ja niitä käytetään muun muassa sooda-15 kattilan alaosassa. Esillä olevan polttimen ja soodakatti lassa olevan polttimen välinen ero on suuri johtuen muun muassa liemen hajoamisen alhaisesta asteesta soodakattila-polttimissa ja hyvin määritellyn liemillekin puuttumisesta.The mechanisms involved in the partial combustion of black liquor are well known and are used, inter alia, in the lower part of a soda-15 boiler. The difference between the present burner and the burner in the recovery boiler is large due to, among other things, the low degree of decomposition of the broth in the recovery boiler burners and the lack of a well-defined broth.

20 Suurin esillä olevan keksinnön mukaisen polttimen ja kon ventionaalisten öljypolttimien välinen ero on se, että vakaa liekki on muodostettava käyttämällä huomattavasti pienempää : " määrää ilmaa tai muuta hapenkanninta.The main difference between the burner of the present invention and conventional oil burners is that a stable flame must be formed using a much smaller amount of air or other oxygen carrier.

• · : : : 25 Seuraavaksi esimerkkinä esitetylle mustalipeälle polttoai- neena on tunnusomaista suhteellisen alhainen lämpöarvo ja • · .;.·· suuret vesi- ja tuhkapitoisuudet.• ·::: 25 The black liquor shown in the following example is characterized by a relatively low calorific value and high water and ash contents as fuel.

• · · • · · • · ·• · · • · · • ·

Kuiva-aineen lämpöarvo 13 GJ / tonni kuiva-ainetta .30 Alkuainekoostumus c29H34°20Na9s2 • · ... Kuivakiintoaineiden pitoisuus 65 % • · · * Viskositeetti 10°C:ssa 100 senttistokia • · • · · • · · • · · ·Calorific value of dry matter 13 GJ / tonne of dry matter .30 Elemental composition c29H34 ° 20Na9s2 • · ... Dry solids content 65% • · · * Viscosity at 10 ° C 100 centistokes • · • · · • · · · ·

Natriunyhdisteiden läsnäolo mustalipeässä ja sen luontai-,,, 35 sesti suuri happipitoisuus tekevät siitä hyvin reaktiivisen polttoaineen, mikä tarkoittaa että, edellyttäen että käsillä on sopiva polttimen rakenne, hiilikonversio tulee jo liek 3 101724 on sopiva polttimen rakenne, hiilikonversio tulee jo liek-kialueella korkeaksi johtuen siitä, että palaminen on alis-tokiömetristä.The presence of sodium compounds in the black liquor and its naturally high oxygen content make it a very reactive fuel, which means that, provided that a suitable burner structure is available, the carbon conversion will already be high 3 101724 is a suitable burner structure, the carbon conversion will already be high in the flame range due to the fact that combustion is alis-tokiometric.

5 Esillä olevan keksinnön mukaisella pyörrepolttimellä saadaan aikaan suuri palamisteho ja liekin vakaus käytettäessä mustalipeää polttoaineena suhteellisen pienessä reaktorin tilavuudessa. Reaktorin lämpötila on yli 700 °C, edullisesti noin 900 °C. Sulaneet ei-orgaaniset kemikaalit, oleellisesti 10 natriumkarbonaatti ja natriumsulfidi, erotetaan prosessi-kaasusta reaktoriin liitetyssä jäähdytysliuotussäiliössä. Prosessikaasu koostuu oleellisesti hiilimonoksidista, hiilidioksidista ja vedystä. Prosessikaasussa olevan hiilimonoksidin ja hiilidioksidin tilavuussuhteet voivat vaihdella 15 0,8:l:stä l,8:l:een ja suhdetta säädetään muun muassa lisä tyn hapen määrällä.The vortex burner of the present invention provides high combustion power and flame stability when using black liquor as fuel in a relatively small reactor volume. The reactor temperature is above 700 ° C, preferably about 900 ° C. The molten inorganic chemicals, essentially sodium carbonate and sodium sulfide, are separated from the process gas in a cooling leach tank connected to the reactor. The process gas consists essentially of carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen. The volume ratios of carbon monoxide to carbon dioxide in the process gas can vary from 0.8: 1 to 1.8: 1 and the ratio is adjusted, inter alia, by the amount of oxygen added.

Polttimen lähellä oleva virtauskuvio aiheutetaan suuressa määrin pyörteen tasolla, jota voidaan säätää esimerkiksi 20 säätämällä pyörteittimen siipiä. Happea sisältävän kaasun säteittäiseen virtausnopeuteen vaikutetaan selvästi ylläpidetyllä aksiaalisella virtausnopeudella. Pyörrepolttimen : ** pääperiaate on kierrättää uudellen osaa kaasuista sisäisen uudelleenkierrätysalueen läpi liemilansettia kohden. Tämä : : : 25 sisäinen uudelleenkierrätysalue helpottaa palamista ja sta- biloi liekin ja uudelleenkierrätetyt kuumat kaasut lisäävät • ;··· energiaa liemisumun sytyttämiseksi. Sisäinen uudelleenkier- rätysalue toimii myös kuumien ja reaktiivisten kaasukompo-nenttien varastona.The flow pattern near the burner is largely caused by the level of the vortex, which can be adjusted, for example, by adjusting the vanes of the vortex. The radial flow rate of the oxygen-containing gas is clearly affected by the maintained axial flow rate. The main principle of the vortex burner: ** is to recirculate some of the gases through the internal recirculation zone towards the broth lancet. This::: 25 internal recirculation zone facilitates combustion and stabilizes the flame and the recycled hot gases increase •; ··· energy to ignite the broth mist. The internal recirculation area also serves as a storage for hot and reactive gas components.

. ..; 30 ... Liemisuihkun ja polttoilman sekoittamista tuetaan uudel- • · · **| * leenkierrätysalueen ja puretun kaasun ja liemitippojen vä- : lisellä turbulenttisella leikkauspinnalla.. ..; 30 ... The mixing of the broth jet and the combustion air is supported again • · · ** | * on a turbulent cutting surface between the recirculation area and the discharged gas and broth droplets.

• · · · * 9 Ψ * 35 Ulompi uudelleenkierrätyspinta, joka on kuitenkin vähemmän tärkeä liekin stabiilisuudelle, kehitetään myös. Reaktorin • · ♦ « · 4 101724 geometria vaikuttaa sen muotoon enemmän kuin polttimen geometria.• · · · * 9 Ψ * 35 An outer recirculation surface, however less important for flame stability, is also being developed. The geometry of the reactor • · ♦ «· 4 101724 affects its shape more than the geometry of the burner.

Liemen hajoamisasteella on suurta merkitystä vakaan musta-5 lipeällekin, liekin laajenemisen ja suuren hiilikonversion aikaansaamiselle. Mustalipeän Teologisilla ominaisuuksilla on suurta merkitystä hajoamisen määrään, joka voidaan saada mainitussa suuttimessa. Mustalipeän viskositeettiin vaikutetaan esim. kuumentamalla ja/tai lisäämällä lisäaineita 10 ja tavallisesti mustalipeä kuumennetaan yli 100 °C:een, kun sitä käytetään tässä keksinnössä. Hajottamishetkellä mustalipeän viskositeetin tulee olla edullisesti alle 200 senttistokia.The degree of decomposition of the broth is of great importance even for stable black-5 lye, flame expansion and high carbon conversion. The theological properties of the black liquor play a major role in the amount of decomposition that can be obtained in said nozzle. The viscosity of the black liquor is affected, e.g., by heating and / or adding additives 10, and usually the black liquor is heated above 100 ° C when used in the present invention. At the time of decomposition, the viscosity of the black liquor should preferably be less than 200 centistokes.

15 Saatavissa on useamman tyyppisiä hajotussuuttimia, mutta vain muutamat sopivat selluloosajäteliemien, kuten mustalipeän, esillä olevan keksinnön mukaiseen hajottamiseen.Several types of dispersing nozzles are available, but only a few are suitable for dispersing cellulosic waste liquors, such as black liquor, in accordance with the present invention.

Kaksosnestesuuttimet ovat kaikkein sopivimpia käytettäväksi 20 esillä olevassa polttimessa. Kaksonestesuuttimien yleisenä piirteenä on se, että tarvitaan suhteellisen suurta kaasun- virtausnopeutta hajottamiseen tarvittavan energian välit- :’·· tämiseen. Näiden suuttimien toinen tärkeä piirre on, että » » · pisaroiden saatu koko pienenee hajotuskaasun tiheyden li-: 25 sääntyessä. Riippuen siitä kuinka kaksi nestefaasia saate- :*·.· taan yhteen voidaan ennakoida useita pisaroiden muodosta- ....: mismekanismeja, kuten ligamenttien välinen leikkaus, 1- iemipisarapallosten yhdistyminen ja muodostuminen ja liemi- • t « suihkun suuri turbulenssihajoaminen.Twin fluid nozzles are most suitable for use in the present 20 burner. A common feature of twin-liquid nozzles is that a relatively high gas flow rate is required to transmit the energy required for decomposition. Another important feature of these nozzles is that the »» · droplet size obtained decreases as the density of the decomposition gas increases. Depending on how the two liquid phases are brought together, several droplet formation mechanisms can be predicted, such as intersection of ligaments, aggregation and formation of 1-droplet spheres, and high turbulence decomposition of the broth jet.

]..* Esillä olevassa keksinnössä kuvataan menetelmä selluloosa- • · < *·] ’ jäteliemien tehokkaaksi alistokiömetrriseksi polttamiseksi : käyttämällä reaktoriin yhdistettyä poltinta, jolloin kek- sinnölle on tunnusomaista se, että vähintään puolet ei-35 polttoaineeseen liittyvästä määrästä happea, joka on lisät tävä reaktoriin polttimen läpi lisätyn mustalipeän polttamiseksi osittain, lisätään reaktoriin kuuman happea sisäl- 5 101724 tävän kaasun muodossa, joka kaasu lisätään putkimaisen kanavan läpi, joka on järjestetty koaksiaalisesti liemilan-setin ympärille, joka on järjestetty sanotun selluloosajä-teliemen lisäämiseksi, jolloin polttimen läpi lisätyn happea 5 sisältävän kaasun hapen ja lisätyn selluloosajäteliemen kiintoaineiden suhde on alueella 0,1-0,7:1, edullisesti 0,15-0,5:1.] .. * The present invention describes a process for the efficient subistochemical combustion of cellulosic waste liquors: using a burner connected to a reactor, wherein the invention is characterized in that at least half of the non-fuel-related amount of oxygen added to partially burn the black liquor added to the reactor through the burner is added to the reactor in the form of a hot oxygen-containing gas which is added through a tubular channel arranged coaxially around the broth set arranged to add said cellulose waste liquor, the the solids ratio of the oxygen-containing gas to the added cellulosic waste liquor is in the range of 0.1 to 0.7: 1, preferably 0.15 to 0.5: 1.

Oheistetuissa piirrustuksissa esitetään pyörrepoltin ja 10 kaksi erilaista kaksosnestesuutinta, jolloin kuvio 1 esittää kaaviomaisesti pyörrepoltinta sen uudel-leenkierrätysalueelta, kuvio 2 esittää kaksosnestesuuttimen suoritusmuotoa aksiaalisena poikkileikkauksena, 15 kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaisen suuttimen etuosaa pitkin kuvion 2 linjaa III-III, kuvio 4 esittää kaksosnestesuuttimen toista suoritusmuotoa aksiaalisena poikkileikkauksena, ja kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisen suuttimen etuosaa katsot-20 tuna pitkin kuvion 4 linjaa V-V.The accompanying drawings show a vortex burner and two different twin liquid nozzles, Fig. 1 schematically showing a vortex burner from its recirculation area, Fig. 2 shows an embodiment of a twin liquid nozzle in axial cross-section, Fig. 3 shows Fig. 4 and Fig. 2 another embodiment in an axial cross-section, and Fig. 5 shows the front part of the nozzle according to Fig. 4 seen along the line VV in Fig. 4.

Kuviossa 1 esitetään kaaviomaisesti pyörrepoltin 1, joka on i ’·· sijoitettu polttokammioon 22 ja pyörteenkehitin 24, joka on järjestetty kanavaan 23 ilman lisäämistä varten. Kuvion 1 : 25 yhtenäinen viiva esittää sisäisen uudelleenkierrätyksen spatiaalijakautumaa ja pisteviiva sisäistä uudelleenkier-.... j rätysaluetta ja katkoviiva esittää paluuvirtauksen rajaa, so. rajaa, jota pitkin uudelleenkierrätys kääntyy (aksiaa- • · · linen nollanopeuslinja) . Kuvion 1 alaosassa oleva pisteviiva ,30 osoittaa myös ulomman kouudelleenkierrätyksen rajat. Pyör- • · · · λ teenkehitin 24 on sijoitettu oleellisesti liemilansetin • · ’·] alaosan taakse, mikä tarkoittaa, että suuttimen ulkopuolelle : lisätty palamisilma kiertää liemilansetin ympäri ennen kuin se kohtaa ja kantaa hajotetun mustalipeän. Järjestämällä 35 pyörteenkehitin sopivasti kehitetään liekki, jossa on ren-];·; gaspyörre, mikä on tärkeä etu liekin stabiiliudelle ja ; ·' osittaisen palamisen kululle.Fig. 1 schematically shows a vortex burner 1 located in the combustion chamber 22 and a vortex generator 24 arranged in the duct 23 for adding air. The solid line in Fig. 1:25 shows the spatial distribution of the internal recirculation and the dotted line the internal recirculation range and the dashed line shows the return flow limit, i. the limit along which the recirculation turns (axial • · · zero speed line). The dotted line, 30 at the bottom of Figure 1 also indicates the limits of the outer recirculation. The wheel • · · · λ tea generator 24 is located substantially behind the bottom of the broth lancet, which means that outside the nozzle: the added combustion air circulates around the broth lance before it encounters and carries the decomposed black liquor. By arranging the vortex generator 35 suitably, a flame with a ren -]; ·; gas vortex, which is an important advantage for flame stability and; · 'For the course of partial combustion.

6 1017246 101724

Kuvioissa 2 ja 3 esitetään kaksoisnestesuutin, jossa liemi ja kaasu sekoitetaan ja pakotetaan sitten korkeassa paineessa useiden symmetrisesti järjestettyjen pyöreiden aukkojen 3 läpi. Nämä aukot ovat niin sanotun kahdesta putkesta 5 4 ja 5 koostuvien Y-suihkuhajotussuuttimien päitä, joista ensimmäinen on kosketuksissa ulkoputkeen 6 mustalipeän lisäämistä varten ja toinen on kosketuksissa sisempään konsentriseen rengasmaiseen putkeen 7 hajotuskaasun, kuten ilman tai höyryn, lisäämiseksi. Aukot 3 ovat eri suuntiin 10 tuottaen erisuuntaisia suihkuja liemilansetin 1 alaosasta 2.Figures 2 and 3 show a double liquid nozzle in which the broth and gas are mixed and then forced under high pressure through a plurality of symmetrically arranged circular openings 3. These openings are the ends of so-called Y-jet diffuser nozzles consisting of two tubes 5 4 and 5, the first of which is in contact with the outer tube 6 for adding black liquor and the second in contact with the inner concentric annular tube 7 for adding scattering gas such as air or steam. The openings 3 are in different directions 10, producing jets of different directions from the lower part 2 of the broth lancet 1.

Liemilansetin runkoon 10 kiinnitetty kupu 9 pitää Y-suihku-hajottimia 8 paikallaan. Runko 10 sulkee sisäänsä konsentri-set rengasmaiset putket 6 ja 7. Mustalipeä viedään liemilan-settiin l syöttöputken 20 läpi ja ilma toisen syöttöputken 15 21 läpi.A hood 9 attached to the broth lancet body 10 holds the Y-shower diffusers 8 in place. The body 10 encloses the concentric annular tubes 6 and 7. The black liquor is introduced into the broth set 1 through the feed tube 20 and the air through the second feed tube 15 21.

Kuviot 4 ja 5 esittävät poltinruiskun suoritusmuotoa, jossa on kolme konsentrista putkea 11, 12 ja 13. Ilmaa syötetään ulompien putkien 11 ja 13 läpi, kun taas mustalipeää syöte-20 tään väliputken 12 läpi. Ilma jaetaan 18:11a kuvioissa esi tettyjen symmetrisesti jakaantuneiden reikien 14 ja 15 läpi, kun taas mustalipeä pakotetaan rengasmaisen aukon 16 läpi. i ’·* Reiät 14 ovat täten viistosti suunnattuna yhteen suuntaan ja reiät 15 ovat viistosti suunnattuna vastakkaiseen suuntaan. :::25 Mustalipeä syötetään aukon 16 läpi ja se kohtaa ulokkeen 17, :*·.· joka pakottaa sen sisäsuuntaan. Ilma kohtaa nyt kalvon • · ....: muodossa olevan mustalipeän ilman tullessa reijistä 16 ja kalvo hajoaa. Tämän ensimmäisen ilma-mustalipeäseoksen • · · kohtaa lisäilma ulokkeen 17 ulkopuolella saaden aikaan .30 erkanevan suihkun hienoksi dispergoitunutta mustalipeää.Figures 4 and 5 show an embodiment of a burner syringe with three concentric tubes 11, 12 and 13. Air is supplied through the outer tubes 11 and 13, while black liquor is fed through the intermediate tube 12. The air is distributed 18: 11 through the symmetrically distributed holes 14 and 15 shown in the figures, while the black liquor is forced through the annular opening 16. i ’· * The holes 14 are thus obliquely oriented in one direction and the holes 15 are obliquely oriented in the opposite direction. ::: 25 The black liquor is fed through the opening 16 and meets the protrusion 17,: * ·. · Which forces it inwards. The air now encounters the film • · ....: black liquor in the form of air coming out of the holes 16 and the film breaks down. This first air-black liquor mixture • · · encounters additional air outside the protrusion 17 to provide a .30 separating jet of finely dispersed black liquor.

Mustalipeä lisätään polttimeen syöttöputken 20 läpi ja kah- • · · *·| * den syöttöputken 21 läpi.The black liquor is added to the burner through the feed pipe 20 and two • · · * · | * through the feed pipe 21.

• · • · · • · · • · · ·• · • · · • · · • ·

Vaikka edellä olevassa selostuksessa on käytetty ilmaa, kek-35 sintö ei rajoitu ilmaan, vaan muita kaasuja, kuten höyryllä, typellä tai hapella rikastettua ilmaa voidaan käyttää hajottavana kaasuna.Although air has been used in the above description, the invention is not limited to air, but other gases such as air enriched with steam, nitrogen or oxygen can be used as a decomposing gas.

7 1017247 101724

Kun polttimia suunnitellaan, on kiinnitettävä suuresti huomiota lisätyn ilman ja polttoaineen väliseen painosuhteeseen.When designing burners, great attention must be paid to the weight ratio between the added air and the fuel.

5 Tässä kuvattu mustalipeä on polttoaine, jolla on epätaval lisia ominaisuuksia, ja siksi poltin, jolla saadaan aikaan vakaa liekki, tulee suunnitella vastaavasti. Erilaiset polttoaineet sisältävät erilaisia määriä kemiallisesti sitoutunutta happea. Bitumihiili sisältää tavallisesti 4-10 % si-10 toutunutta happea. Polttoaineöljyt sisältävät alle 1 % si toutunutta happea.5 The black liquor described here is a fuel with unusual properties, and therefore a burner that produces a stable flame should be designed accordingly. Different fuels contain different amounts of chemically bound oxygen. Bituminous coal usually contains 4-10% si-10 converted oxygen. Fuel oils contain less than 1% absorbed oxygen.

Mustalipeän kuivat kiintoaineet sisältävät noin 35 paino-% sitoutunutta happea laskettuna kuiva-aineesta. Tämä vaikut-15 taa mustalipeän polttamiseen tarkoitettujen polttimien rakenteeseen, koska vain pieni määrä happea, ilmaa tai hapella rikastettua ilmaa voidaan lisätä polttimeen halutun palamis-tason saamiseksi.The dry solids of black liquor contain about 35% by weight of bound oxygen, based on the dry matter. This affects the design of the burners for burning black liquor, since only a small amount of oxygen, air or oxygen-enriched air can be added to the burner to obtain the desired level of combustion.

20 Seuraavassa annetaan esimerkkinä joidenkin polttoaineiden ilma/polttoaine(paino)suhde stokiömetrisessä palamisessa.20 The following is an example of the air / fuel (weight) ratio of some fuels in stoichiometric combustion.

; '· Antrasiitti ilma/polttoaine 10-12:1; '· Anthracite air / fuel 10-12: 1

Etyylialkoholi 9:1 25 Mustalipeä -"- 4-5:1 ; Dieselöljy/raskas öljy -"- 13-15:1 • ·Ethyl alcohol 9: 1 25 Black liquor - "- 4-5: 1; Diesel oil / heavy oil -" - 13-15: 1 • ·

Esillä olevan keksinnön mukainen poltin mustalipeän osit- • · · täiseksi polttamiseksi on suunniteltu ilma/polttoainekiin-.30 toaineiden suhteelle 0,5-3:1, mikä on täten huomattavasti alhaisempi kuin muiden polttoaineiden suhteet, joita käyte- • · t *·* * tään stokiömetriseen sekä alistokiömetriseen polttamiseen.The burner for partial combustion of black liquor according to the present invention is designed for an air / fuel to -30 ratio of 0.5-3: 1, which is thus considerably lower than the ratios of other fuels used. * for stoichiometric and sub-stoichiometric combustion.

• Koska ilma koostuu noin 23 paino-%:sta happea, esillä oleva • · · « liemipoltin on täten suunniteltu lisätyn hapen / mustali- « « < 35 peäkiintoaineiden suhteelle alueella 0,1-0,7:1. Alhaisten ilma/polttoainesuhteiden kompensoimiseksi ja järkevän kaa- • I t : ·' sunopeuden saavuttamiseksi ilma tulee esikuumentaa vähintään 8 101724 100 °C:seen, edullisesti 300 °C:een, ja se tulee saattaa pyörreliikkeeseen. Ilman esikuumentaminen lisää energiaa polttimen läheisessä läheisyydessä, mikä tukee edelleen liekin stabiiliutta. Osittaiseen polttamiseen tarvittavan 5 hapen suurin osa lisätään kanavan kautta, joka on järjestet ty aksiaalisesti liemilansetin ympärille, joka kanava puolestaan päättyy reaktoriin eroavassa poltinlaatassa. Osittaiseen polttamiseen tarvittava hapen osa voidaan lisätä liekkialueelle hajotussuuttimen kautta ja toinen osa voidaan 10 lisätä sekundaaristen ilmaporttien kautta reaktorin yläosaan.• Since the air consists of about 23% by weight of oxygen, the present broth burner is thus designed with an added oxygen / black solids ratio in the range of 0.1 to 0.7: 1. In order to compensate for the low air / fuel ratios and to achieve a reasonable gas velocity, the air should be preheated to at least 8 101724 100 ° C, preferably 300 ° C, and vortexed. Preheating the air increases the energy in the vicinity of the burner, which further supports the stability of the flame. Most of the oxygen required for partial combustion is added through a channel arranged axially around the broth lancet, which channel in turn terminates in the reactor in a different burner plate. The portion of oxygen required for partial combustion can be added to the flame area through the decomposition nozzle and the other portion can be added through secondary air ports to the top of the reactor.

i · • t · » • » · * · « · • · · « • · t » · · • · · • · i * i • « · • · • · • ·· • I » il· • 9 9 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9i · • t · »•» · * · «· • · ·« • t »· · • · · · i * i •« · • · • · ··· I »il 9 • 9 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 999 9

« t f I«T f I

t i i « t I < it i i «t I <i

Claims

101724 9

A process for the partial combustion of waste liquors from the sulphate pulp industry using a burner connected to a reactor while adding an oxygen-containing gas, characterized in that a temperature of more than 700 ° C is maintained in the reactor and at least half of the unbonded oxygen to be added to the reactor for partial combustion of the added effluent, is added to the reactor as hot oxygen-containing gas through a tube arranged substantially coaxially around the broth flake to add said effluent, wherein the ratio of oxygen-containing gas to added effluent is in the range of 0.1 to 0.7: 1 and the oxygen-containing oxygen-containing gas added through the coaxial tube is vortexed.

2. A patent according to claim 1, which comprises the genome of a coaxial rotor, for example, a toroidal vortex of a single phase with a gas circuit of 10 hours of gas circulation.

A method according to claim 1, characterized in that the oxygen-containing gas added via the coaxial tube is forced through the vortex vanes to vortex the gas to form a toroidal vortex in the effluent flame by circulating hot gases towards the downstream end of the broth lancet.

3. A patent according to claims 1 or 2, which is intended to be used in contact with gas or gas, in accordance with Article 15, and in particular to a third party which is intended to be used as a power supply, spray av frän lutlansens nedströmsände utströmmande svartlut. 20

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the broth flow in the broth lancet is brought into contact with a gas having a high velocity and a pressure higher than the high broth flow of said waste liquor. no- • · to achieve a rate increase, resulting in ·: · *: a finely dispersing, downstream end of the broth lancet. * · *: 30 jet of effluent. «. Method according to one or more of Claims 1 to 3, characterized in that the effluent is subjected to

4. An embodiment of this invention is described in paragraphs 1 to 3, according to which the genome of the genome is symmetrically anorded to the genome and circulating spalt. 25 '5. The first or second step of this invention is defined in paragraphs 1 to 4, which refer to the expression of the gaseous species in the first instance and • the genome and the cordless lordless coaxial, divergent, i *: ··; nämnda reaktors reaktionszon mynnande dysa. 30

4. I ground out of the downstream end of the broth lancet through at least three symmetrically arranged apertures or circular notches. f | I I · 1 I i · I «* <I * · f« • <• «« 101724 10

Process according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that the oxygen-containing gas can flow out through a coaxial, separating nozzle arranged around the broth lancet and opening into the reaction zone of said reactor.

6. An embodiment according to claims 1-5,. . ·. kännetecknat av att virvelskovlarna är anordnade väsentligen • · · ·· ’·, uppströms om lutlansens nedströmsände. 35 7. An embodiment of the invention according to claims 1-6, which includes the use of gas according to the invention; account at 100 ° C, in the case of 300 ° C. <* · <I I t <101724 12

Method according to one or more of Claims 1 to 5, characterized in that the vortex vanes are arranged substantially upstream of the downstream end of the broth lancet. 10

Process according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that the oxygen-containing gas is preheated to more than 100 ° C, preferably to more than 300 ° C.

Method according to one or more of Claims 1 to 6, characterized in that the oxygen-containing gas consists of air or oxygen-enriched air.

Method according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that the viscosity of the waste liquor is reduced to less than 200 centistokes, preferably less than 100 centistokes, before reaching the downstream end of the burner lancet.

A method according to claim 1, characterized in that the weight ratio between the gas added to the oxygen-containing gas and the added waste liquor is 0.15 to 0.5: 1. • · · • · · • · · • Patentrav *: * ·: 1. For use in the production of a batch of sulphate pulp from the brewing industry to a reactor under a gas tank with a gas exchange capacity of more than. . ·. at a temperature of 700 ° C upstream of the reactor • · · · "·, in addition to the temperature of the reactor of the reactor,« «4 re, in which case the reactor for part of the reactor I« 35 genome is replaced by a damper, the reactor is formed in the form of a gas genome and an interesting gas coil: the axes are crossed for the same time as the solid gas, the color of which is reduced to the gas content of the gas • for example, the difference between 0.1 and 0.7: 1 and the color of the cyanide, the genome of the coaxial displacement, and the cerebrospinal gas of the cerebrospinal fluid.

8. A first or second step according to claims 1-7, which is intended to include a gaseous air or an air side. 5

9. A composition according to claims 1-8, which can be used to reduce the viscosity of an intrinsic medium to less than 200 cSt and to a total of 100 cSt.

10. A preferred embodiment according to claim 1, which comprises a range of three or more pure gases and a range of 0.15 to 0.5: 1. • · · • · · · · · • · 1 • · «• · • · • · · · · · · · · · · · · · ·