FI104336B

FI104336B - Device and method of processing melt

Info

Publication number: FI104336B
Application number: FI954180A
Authority: FI
Inventors: Juhani Vehmaan-Kreula; Jerri Laine; Esa Vakkilainen
Original assignee: Ahlstrom Machinery Oy
Priority date: 1995-09-06
Filing date: 1995-09-06
Publication date: 1999-12-31
Also published as: FI104336B1; FI954180A0; FI954180A

Description

104336 »104336 »

LAITE JA MENETELMÄ SULAN KÄSITTELEMISEKSIAPPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING THE MOLD

Esillä oleva keksintö kohdistuu laitteeseen ja menetel-5 mään sellutehtaan kattilalaitoksella syntyvän kemikaa-lisulan käsittelyn tehostamiseksi, erityisesti sen sisältämän lämmön talteenoton parantamiseksi.The present invention relates to an apparatus and method for improving the treatment of a chemical melt generated at a pulp mill boiler plant, in particular to improve the heat recovery therein.

Sulfaatti- ja muiden Na-pohjaisten massanvalmistusproses-10 sien kemikaalien talteenottokierron olennainen laite on keittokemikaaleja sisältävän jäteliemen talteenottokatti-la, kuten soodakattila, jossa kemikaalit saatetaan talteenoton kannalta sopivaan muotoon. Sulfaattiprosessissa tärkeimmät kemikaalit ovat natrium ja rikki. Jäteliemeen 15 keitossa liuenneita orgaanisia aineita poltetaan siten synnyttäen lämpöä, jota käytetään hyväksi toisaalta jäte-liemen sisältämien epäorgaanisten yhdisteiden muuttamisessa takaisin keitossa käytettäviksi kemikaaleiksi ja toisaalta höyryn muodostamisessa. Jäteliemen epäorgaani-20 nen aines eli tuhka sulaa kattilan korkeassa lämpötilassa ja valuu sulana tulipesän pohjalle. Talteenottokattila toimii myös höyrykattilana, jossa poltossa vapautuvaa lämpöä otetaan talteen höyrynä lähinnä kattilan seiniä verhoavilla vesiputkilla ja suuripaineisena tulistettuna 25 höyrynä kattilan yläosaan sovitetuilla tulistimilla.An essential device for the recovery of sulfate and other Na-based pulping chemicals is a recovery boiler for cooking liquor containing cooking chemicals, such as a recovery boiler, in which the chemicals are reconstituted. The most important chemicals in the sulfate process are sodium and sulfur. The organic matter dissolved in the waste liquor 15 is thus incinerated, generating heat which is utilized to convert inorganic compounds contained in the waste liquor back into cooking chemicals and to generate steam. The inorganic 20 material in the waste liquor, i.e. the ash, melts at a high temperature in the boiler and flows molten to the bottom of the furnace. The recovery boiler also functions as a steam boiler, in which the heat released from the combustion is recovered as steam by water pipes covering mainly the walls of the boiler and superheated by superheated steam superheaters.

Kattilan pohjalta kemikaalisula johdetaan jäähdytettyjä sulakouruja pitkin säiliöön, jossa se liuotetaan veteen tai laihavalkolipeään viherlipeän muodostamiseksi. Sulan • 30 ja siten myös viherlipeän pääkomponentit sulfaattiproses- : sissa ovat natriumsulfidi ja natriumkarbonaatti. Viherli- peä johdetaan sitten kaustistamolle, jossa siitä valmistetaan valkolipeää.At the bottom of the boiler, the chemical melt is led along the cooled melt channels to a tank where it is dissolved in water or lime-white liquor to form a green liquor. The major constituents of the melt 30 and thus of the green liquor in the sulphate process are sodium sulphide and sodium carbonate. The green liquor is then led to a causticizing plant where it is made into white liquor.

35 Sula valuu kattilan pohjalta noin 780-900 °C:n lämpötilassa. Liuotussäiliössä olevan liuoksen lämpötila on noin 85-100 °C, minkä vuoksi sula kiinteytyy huomattavasti 2 104336 nopeammin ulkopinnaltaan kuin sisäosista. Tällöin ulkopinnalle muodostuu halkeamia, joihin lipeä pääsee ja höyrystyy nopeasti. Höyryn laajeneminen aiheuttaa sula-kimpaleen hajoamisen räjähdysmäisesti, mikä tekee proses-5 sin vaaralliseksi ja aiheuttaa kovaa meteliä. Liuotussäi-liöräjähdysten estämiseksi säiliöön johdettavaa sulavir-taa hajotetaan pienemmiksi pisaroiksi höyry- tai viherli-peäsuuttimilla.35 The melt drains from the bottom of the boiler at a temperature of about 780-900 ° C. The temperature of the solution in the leaching tank is about 85-100 ° C, which causes the melt to solidify significantly 2,104,336 faster on the outside than on the inside. In this way, cracks are formed on the outer surface, which get into the liquor and evaporate rapidly. The expansion of the vapor causes an explosive decomposition of the melt, rendering the process dangerous and causing a loud noise. To prevent leaching explosions, the melt flow to the container is broken into smaller droplets by steam or green nozzles.

10 Sulan liuotuksessa vapautuva lämpö höyrystää ympäröivää viherlipeää, jolloin syntyy pelkistäviä rikkiyhdisteitä (TRS) sisältävää hönkähöyryä, jotka poistetaan hönkätor-ven kautta pois. Hönkätorveen on tavallisesti liitetty pesuri, jossa vedellä tai laihavalkolipeällä poistetaan 15 höngän epäpuhtaudet. Pesunesteeseen sitoutuu myös lämpöä, joka johdetaan lipeävirran mukana takaisin liuotussäili-öön tai otetaan talteen lämmönsiirtimellä.10 The heat released during molten leaching evaporates the surrounding green liquor to produce vapor-containing sulfur compounds (TRS) which are removed through the bronchial tube. A scrubber is usually attached to the atrophic horn to remove impurities in the water with 15 lbs. Heat is also bound to the washing liquid, which is recycled with the lye stream back to the leaching tank or recovered by a heat exchanger.

Nykyisinkin laajasti käytetyn edellä kuvatun sulan käsit-20 telytavan ongelmana on näin ollen sularäjähdysten vaara ja kova melu. Näiden ongelmien poistamiseksi on ehdotettu, että sulamateriaali jäähdytetään kiinteään tilaan. US-patentissa 3,912,580 on kuvattu prosessi, jossa polt-tokattilasta valuva sula johdetaan kahden, vesijäähdyt-25 teisen sylinterin väliin. Sula jähmettyy sylintereiden välissä ja poistetaan siitä ohuena levynä. Sylintereiden jäähdytysveden kierrätyksellä poistetaan sulan sulamislämpö. Sylintereiden välistä poistettua kiinteää sulale-vyä voidaan jäähdyttää edelleen johtamalla sulalevyt ; 30 kaltevaan kouruun, jonka rei'itetyn pohjan läpi johdetaan jäähdytysilmaa. Tällaisen järjestelyn energiatalous on kuitenkin epätyydyttävä ja huomattava osa sulan läm-pösisällöstä jää hyödyntämättä edullisella tavalla. Lisäksi sulan tehokas jäähdyttäminen edellyttää suuria 35 sylintereitä.Thus, even today, the widely used molten treatment method described above has a problem with the risk of melt explosions and loud noise. To overcome these problems, it has been suggested that the molten material be cooled to a solid state. U.S. Pat. No. 3,912,580 describes a process for passing a melt from a combustion boiler between two water-cooled cylinders. The melt solidifies between the cylinders and is removed as a thin sheet. Recirculation of the cooling water in the cylinders removes the melting heat of the melt. The solid molten sheet removed between the cylinders may be further cooled by passing the molten plates; 30 inclined trough, through which the cooling air is conducted through a perforated bottom. However, the energy economy of such an arrangement is unsatisfactory and a significant portion of the molten heat content is not utilized advantageously. In addition, large 35 cylinders are required for efficient cooling of the molten material.

3 1043363, 104336

Tavanomaisen sulan liuotussäiliön energiatalous on myös epätyydyttävä. Kun 800-900 °C:sta sulaa liuotetaan vapautuu runsaasti lämpöenergiaa, jota tässä järjestelmässä on hyödynnetty hyvin huonosti. Liuotussäiliön terminen hyö-5 tysuhde on vain noin 15 %, jos hönkähöyrystä ei oteta lämpöä talteen.The energy economy of a conventional molten leaching tank is also unsatisfactory. When melting from 800 to 900 ° C, a great deal of thermal energy is released, which has been very poorly utilized in this system. The thermal efficiency of the leaching tank is only about 15% if no heat is recovered from the vapor vapor.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa mainitut ongelmat ja tarjota laite ja menetelmä sulan käsittelymi-10 seksi, jonka käyttöturvallisuus on hyvä ja energian talteenotto tehokkaampi kuin aikaisempien järjestelmien.It is an object of the present invention to overcome the above-mentioned problems and to provide a device and method for processing a melt having a good operational safety and more efficient energy recovery than previous systems.

Esillä olevassa keksinnössä on erityisesti tarkoituksena tarjota laite ja menetelmä sulan käsittelyn tehostamisek-15 si, jossa otetaan sekä faasin muutoksessa että jäähdytyksessä vapautuva energia talteen mahdollisimman korkeatasoisena energiana.It is a particular object of the present invention to provide an apparatus and method for enhancing molten treatment that recovers energy released during both phase change and cooling as high as possible.

Näiden tarkoitusperien saavuttamiseksi on esillä olevalle 20 laitteelle ja menetelmälle tunnusomaista se, mikä käy ilmi oheisista patenttivaatimuksista.To accomplish these purposes, the present apparatus and method are characterized by what is apparent from the appended claims.

Sulfaattiprosessista peräisin oleva sula sisältää pääasiassa natriumkarbonaattia (Na2C03) ja natriumsulfidia 25 (Na2S). Näiden lisäksi sulassa on hieman natriumsulfaattia (Na2S04) ja natriumtiosulfaattia (Na2S203 ). Soodamenetelmän sulan pääkemikaali on natriumkarbonaatti. Epäpuhtauksista tärkeimmät ovat kloridit, kuten natriumkloridi (NaCl) ja kaliumyhdisteet. Sulan ominaisuudet riippuvat luonnolli-.* 30 sesti sen koostumuksesta. Esimerkiksi kalium- ja kloo riyhdisteet alentavat sulan sulamispistettä. Tyypillisesti sulfaattiprosessin sula sisältää 68.4 p-% Na2C03, 23.8 p—% Na2S, 1.9 p-% Na*SO«, 0.3 p-% Na2S203, 3.0 p-% K2C03, 2.1 p-% NaCl ja muita 0.4 p-%. Sula tule talteenottokattilan 35 pohjalta noin 780-850 °C:na ja tyypillisen sulan sulapis-te on noin 760 °C. Sulan lämpötila on laskettava noin 700 °C:een, jotta se olisi varmasti täysin kiinteytynyt.The molten from the sulphate process contains mainly sodium carbonate (Na2CO3) and sodium sulphide 25 (Na2S). In addition, some molten sodium sulphate (Na 2 SO 4) and sodium thiosulphate (Na 2 SO 2) are present in the molten state. The main chemical in the soda process molten is sodium carbonate. The major contaminants are chlorides such as sodium chloride (NaCl) and potassium compounds. The properties of a melt naturally depend on its composition. For example, potassium and chlorine compounds lower the melting point of the molten material. Typically, the sulphate process melt contains 68.4 wt% Na 2 CO 3, 23.8 wt% Na 2 S 3, 1.9 wt% Na 2 SO 3, 0.3 wt% Na 2 S 2 O 3, 3.0 wt% K 2 CO 3, 2.1 wt% NaCl and the other 0.4 wt%. The melt will come from the bottom of the recovery boiler 35 at about 780-850 ° C and the typical melt will have a melting point of about 760 ° C. The melt temperature must be lowered to about 700 ° C to ensure complete solidification.

4 1043364, 104336

Sula voidaan jäähdyttää kiinteytymispisteeseen useilla erilaisilla laitteilla. Tällöin faasin muutoksessa ja jäähdytyksessä vapautuva lämpöenergia voidaan suoraan 5 ottaa talteen lämpimänä vetenä (90 °C) ja/tai höyrynä. Jäähdytys voidaan toteuttaa myös siten, että vapautunut energia hyödynnetään soodakattilan tai meesauunin kautta.The melt can be cooled to the solidification point by a variety of devices. The heat energy released during phase change and cooling can then be directly recovered as hot water (90 ° C) and / or steam. Cooling can also be accomplished by utilizing the energy released through a recovery boiler or lime kiln.

Kiinteässä muodossa oleva sula ensimmäisestä jäähdytys-10 vaiheesta jäähdytetään edelleen liuotusta varten viherli-peän valmistamiseksi, edullisesti noin 80-100 °C:een. Kiinteytetty sula jäähdytetään sellaisessa laitteessa, jossa jäähtymisen aikana vapautuva lämpö voidaan saada olennaisessa määrin talteen hyväksikäytettäväksi tehtaal-15 la haluttuun tarkoitukseen. Tämä lämpö otetaan talteen mahdollisimman tarkoin käytettävissä olevan tekniikan sallimissa rajoissa.The molten solid from the first cooling step 10 is further cooled for dissolution to produce a green liquor, preferably about 80-100 ° C. The solidified melt is cooled in a device in which the heat released during cooling can be substantially recovered for use at the factory for the desired purpose. This heat is recovered as closely as possible within the limits of the available technology.

Kiinteästä sulasta jäähdytyksessä vapautuva lämpöenergia 20 saadaan talteen käsittelemällä sula esimerkiksi varastosäiliössä, jossa kemikaalia voidaan jäähdyttää vedellä, polttoilmalla tai mustalipeällä. Polttoilma ja mustalipeä syötetään talteenottokattilaan.The thermal energy 20 released from the solid melt upon cooling is recovered by treating the melt in, for example, a storage tank where the chemical can be cooled with water, combustion air or black liquor. Combustion air and black liquor are fed to the recovery boiler.

25 Varastosäiliö on edullisesti syklonimainen lieriö, jonka pohjalla on ruuvikuljetin. Säiliön sisällä ja reunoilla on lämmönsiirrin, jossa osa jäähdytysvedestä höyrystyy. Varastosäiliö mitoitetaan niin, että sulan viipymäaika siellä on muutamia tunteja. Sula jäähdytetään edullisesti l, 30 noin 100 °C:n lämpötilaan liuotusta varten viherlipeän valmistamiseksi.Preferably, the storage tank is a cyclone-like cylinder with a screw conveyor at its bottom. There is a heat exchanger inside and around the tank where some of the cooling water is evaporated. The storage tank is dimensioned so that the residence time of the melt is a few hours. Preferably, the melt is cooled to 1.30 to about 100 ° C for dissolution to produce green liquor.

Toinen jäähdytysvaihe voidaan suorittaa myös muissa sopivissa jäähdytysjärjestelmissä, joissa lämpö voidaan saada 35 tehokkaasti talteen.The second cooling step may also be performed in other suitable cooling systems where heat can be efficiently recovered.

5 1043365, 104336

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin kuvioihin, joissa kuvio 1 esittää kaaviomaisesti ensimmäistä edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen menetelmän suorittami-5 seksi; ja kuvio 2 esittää kaaviomaisesti toista edullista suoritusmuotoa keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseksi.The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 schematically illustrates a first preferred embodiment for carrying out the method according to the invention; and Figure 2 schematically illustrates another preferred embodiment for carrying out the method of the invention.

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa talteenottokattilas-10 ta 10 sulakourua 14 pitkin tuleva sula 11 kiinteytetään jäähdyttämällä ruuvikuljettimessa. Tällöin sula johdetaan ruuvikuljettimeen 12, jonka vaippaa ja/tai keskiakselia jäähdytetään vedellä. Kuljettimessa voi olla useita ruuveja rinnan, ja talteenottokattilan jokaiselle sulakou-15 rulle voidaan asentaa oma kuljetin. Sulakourusta valuvaa sulaa voidaan haluttaessa esijäähdyttää vedellä tai vesihöyryllä.In the embodiment of Figure 1, the melt 11 coming along the recovery boiler 10 through the melt trough 14 is solidified by cooling in a screw conveyor. The molten is then introduced into a screw conveyor 12, the jacket and / or center of which is cooled by water. The conveyor may have a plurality of screws in parallel, and each conveyor of the recovery boiler may be fitted with its own conveyor. If desired, the melt flowing from the molten trough can be pre-cooled with water or steam.

Kuljettimen alkuun 12 voidaan edullisesti kierrättää 20 kiinteytynyttä sulaa linjassa 13 kuljettimen loppupäästä. Kylmempi kiertokemikaali nopeuttaa sulan jäähtymistä. Kiinteytynyt sula murskataan murskaimessa 15. Tämän jälkeen osa materiaalista kierrätetään linjan 13 kautta kuljettimen 12 alkuun ja osa johdetaan varastosäiliöön 25 16, jossa sitä jäähdytetään lämmönsiirtimessä 17 virtaa- valla vedellä.Advantageously, the solidified molten 20 in the line 13 at the end of the conveyor may be recycled to the conveyor top 12. A colder circulating chemical speeds up the cooling of the melt. The solidified melt is crushed in crusher 15. Subsequently, part of the material is recycled through line 13 to the top of conveyor 12 and part is led to storage tank 25 16, where it is cooled by flowing water in heat exchanger 17.

Sula tulee kuljettimeen tyypillisesti 850 °C:ssa. Se jäädytetään 700 °C:een kuljettimessa, johon tuleva kierrä-30 tysmateriaali 600 °C:sea. Kuljettimesta ja varastosäi liöstä saadaan alipaineista höyryä sekä lämmintä vettä. Varastosäiliössä kiinteää sulaa pidetään niin, että sen lämpötila on tyypillisesti laskenut noin 100 °C:een. Säiliöstä jäähtynyt sula viedään linjan 18 liuotukseen 35 viherlipeän valmistamiseksi.The melt enters the conveyor typically at 850 ° C. It is frozen at 700 ° C in a conveyor with incoming recycle material at 600 ° C. Vacuum and warm water are generated from the conveyor and storage tank. In the storage tank, the solid melt is maintained such that its temperature has typically dropped to about 100 ° C. The cooled molten from the reservoir is introduced into the leaching of line 18 to produce green liquor.

6 1043366 104336

Ruuvikuljetin on rakenteeltaan kevyt ja se soveltuu hyvin tavanomaisen soodakattilan yhteyteen. Kuljettimen suu-aukosta voi päästä jonkin verran hönkää, jolloin järjestelmään on liitettävä hönkätorvi.The screw conveyor has a lightweight construction and is well suited to a conventional recovery boiler. There may be some leakage from the mouth of the conveyor, requiring the connection of a horn to the system.

55

Kuviossa 2 on esitetty toinen suoritusmuoto keksinnön toteuttamiseksi,jolloin sulan kiinteytyessä faasin muutoksessa vapautunut lämpö otetaan talteen säteilyjäähdytyksessä. Talteenottokattilasta 10 saatava sula johdetaan 10 sulakourua 14 pitkin liukuhihnalla 20 olevalle kokillille mahdollisimman ohueksi kerrokseksi. Liukuhihna voi olla suora, kuten kuviossa 2, tai ympyrämäinen.Figure 2 illustrates another embodiment for carrying out the invention, wherein the heat released as the melt solidifies during phase change is recovered by irradiation cooling. The molten from the recovery boiler 10 is passed along the melt trough 14 to the chock on the conveyor belt 20 as thin as possible. The conveyor belt may be straight, as in Figure 2, or circular.

Kokillikuljettimen yläpuolella on vesijäähdytteinen ab-15 sorptiokatos 21, jonka lämmönsiirrin 22 ottaa vapautuvaa lämpöä talteen. Kiinteytyessään sula tiivistyy eikä tartu metalliseen kokilliin, jolloin se irtoaa kallistamalla. Irronnut kiinteä sula 24 murskataan ja johdetaan varastosäiliöön 25, jossa siitä otetaan lämpöä talteen kuten 20 on kuvattu kuvion 1 yhteydessä.Above the chill conveyor is a water-cooled ab-15 sorption canopy 21, which heat exchanger 22 recovers from the released heat. As it solidifies, the molten condenses and does not adhere to the metallic chamfer, causing it to tilt away. The loosened solid melt 24 is crushed and fed to a storage tank 25 where it is recovered for heat as described in Figure 1.

Absorptiopintana voi olla myös soodakattilan pohja. Kul-jetinta jäähdytetään myös alapuolelta ilmalla, joka johdetaan polttoilmaksi talteenottokattilaan.The absorption surface may also be the bottom of the recovery boiler. The conveyor is also cooled from below by air which is led to the recovery boiler for combustion air.

2525

Kuvion 2 mukaista järjestelmää voidaan muokata siten, että säteilyn sijasta sulan kiinteytyessä vapautunut lämpö otetaan talteen johtumalla. Tällöin absorptiokatok-sen 21 sijaan lämpö taltioidaan asentamalla kuljettimella 30 olevien kokillien välille ja reunoille sinänsä tunnettuja ns. lämpöakkuja, jotka varastoivat lämpöä. Lämpöakuista johdetaan lämpö koki11in ollessa tyhjänä tai lämpöakut irrotetaan kokillista purkamista varten.The system of Fig. 2 may be modified such that instead of radiation, the heat released as the melt solidifies is recovered by conduction. In this case, instead of the absorber cap 21, heat is captured by installing so-called "knuckles" known per se between the molds on the conveyor 30 and the edges. thermal batteries that store heat. The heat accumulators are conducted with heat when the cooker is empty, or the heat accumulators are removed for mold discharge.

35 Kokillijäähdytyksessä sula jäähdytetään kuljettimella noin 300 °C:een. Kokillijäähdytyssysteemissä saadaan alipaineista höyryä ja lämmintä vettä. Kokillikuljetin on 7 104336 pieni, kevyt ja sopii hyvin nykyisen talteenottokattilan yhteyteen. Natriumsulfidin hapettuminen sulassa voidaan estää pienentämällä kokillin sulaosan apertuuria ja asettamalla kokillin päälle kansi.In chill chilling, the melt is cooled by a conveyor to about 300 ° C. The chill cooling system produces vacuum and warm water under reduced pressure. The chill conveyor is 7,104,336 small, lightweight and fits well with your current recovery boiler. Oxidation of sodium sulfide in the molten state can be prevented by reducing the aperture of the molten part of the chill and placing a lid on the chill.

55

Kuljettimella ovat kiinteät kokillit voidaan korvata myös irtokokilleilla, jotka varaavat itseensä sulan läm-pösisäilön, jonka jälkeen se voidaan purkaa viemällä kylmempään tilaan. Irrotettavat kokillit toimivat siir-10 rettävinä lämpöakkuina. Kokillissa voi olla myös erikseen irrotettava lämpöakkuosa tai -osia. Kiinteytynyt sula irrotetaan kokillista ja johdetaan murskaimeen, kuten kuvion 2 yhteydessä on kuvattu. Erona on nyt se, että kokillista otetaan lämpö talteen asettamalla se paikkaan, 15 jossa tarvitaan lämpöä, kuten talteenottokattilan polt-toilman ja syöttölipeän esilämmittimissä.The conveyors have solid molds which can also be replaced by loose molds which occupy a molten heat reservoir, after which they can be disassembled by taking them to a colder place. Detachable chucks act as transferable heat accumulators. The chill may also have a separately removable thermal battery part or parts. The solidified melt is removed from the mold and introduced into the crusher as described in connection with Figure 2. The difference now is that the chill is recovered by placing it in a location where heat is needed, such as in a recovery boiler for combustion air and feed liquor preheaters.

Samalla periaatteella kuin irtokokilli toimii kalkkiko-killi, joka kuitenkin sisältää kalkkia eli kalsiumkar-20 bonaattia. Kalkki puristetaan mahdollisimman tiiviiksi kerrokseksi metalliseen kokilliin. Kalkkia tulee olla kokillissa niin paljon, ettei sen lämpötila nouse kalkin poltossa vallitsevaan lämpötilaan (800-850 °C). Sula valutetaan kalkkikerrosta peittävän metallivaipan pinnal-25 le. Sulan kiinteydyttyä ja jäähdyttyä riittävän ajan, noin 400 °C:een, se irtoaa kokillin pinnalta ja murskataan viherlipeän valmistusta varten. Kokillin metalli-vaippa puolestaan avataan ja kuuma kalsiumkarbonaatti johdetaan kalkin polttoon meesauuniin, jolloin syntyy 30 kalsiumoksidia, josta viherlipeän kaustisoinnissa saadaan jälleen kalsiumkarbonaattia, jota voidaan käyttää uusissa kalkkikokilleissa.In the same way as loose chocolaty works, the lime mousse Killi, however, contains lime, ie calcium lime-20 bonate. The lime is compressed into a layer as tight as possible into a metal chill. The amount of lime should be in the chill so that its temperature does not rise to the temperature of lime burning (800-850 ° C). The melt is drained onto the surface of the metal sheath covering the limestone layer. After the molten has solidified and cooled for a sufficient time to about 400 ° C, it loosens from the surface of the chill and is crushed to make a green liquor. In turn, the metal sheath of the chill is opened and the hot calcium carbonate is fed to the lime kiln to produce 30 calcium oxides, which in causticization of the green liquor again yields calcium carbonate, which can be used in new lime molds.

Kalkkikoki lii jäähdytyksessä suurin osa sulan sisältämästä 35 lämpöenergiasta voidaan siirtää meesauuniin, jolloin uunin polttoöljyn kulutus pienenee. Varastosäiliöstä, missä murskatun sulan loppujäähdytys tapahtuu saadaan 8 104336 lämmintä vettä. Kokillijäähdytyksissä vapautuu hönkää, mikä vaatii hönkätorviverkostoa.During cooling, most of the thermal energy 35 contained in the melt can be transferred to the lime kiln, thereby reducing the consumption of fuel oil in the furnace. The storage tank, where the final cooling of the crushed molten water takes place, provides 8,104,336 warm water. In chill chilling, lung is released, which requires a lung horn network.

Edellä kuvattujen ruuvikuljetin- ja kokillijäähdytyksen 5 sijasta sula voidaan kiinteyttää myös muilla tavoilla.In addition to the screw conveyor and chill cooling 5 described above, the melt may be solidified by other means.

Kuivavalssauksessa taiteenottokattilasta valuva sula johdetaan kahden pyörivän vesijäähdytteisen sylinterin väliin, jossa sula kiinteytyy ja se ohjataan edelleen va-10 rastosäiliöön tai vastaavaan loppujäähdytystä varten.In dry rolling, the melt flowing from the art boiler is led between two rotating water-cooled cylinders where the melt solidifies and is further directed to a storage tank or the like for final cooling.

Mustalipeäjäähdytyksessä sula jäähdytetään johtamalla se polttovalmista mustalipeää sisältävään säiliöön. Sula jäähdytetään säiliössä noin 300 °C:een ja tällöin lämmen-15 nyt mustalipeä syötetään talteenottokattilaan. Sulan mukana säiliöön mahdollisesti tullut hönkä ja ylimäärä ilma johdetaan myös kattilaan. Kiinteytynyt sula erotetaan lipeästä sopivalla laitteella, kuten ruuvikuljet-timella, ja johdetaan edelleen varastosäiliöön. Musta-20 lipeäjäähdytyksessä saadaan osa sulan lämpösisällöstä käytettäväksi talteenottokattilassa. Varastosäiliöstä saadaan lämmintä vettä.In black liquor cooling, the melt is cooled by passing it to a container containing ready-to-use black liquor. The melt is cooled in a tank to about 300 ° C and then the warm-now black liquor is fed to the recovery boiler. Any lumps and excess air that may have entered the tank with the melt will also be conducted to the boiler. The solidified melt is separated from the lye by a suitable device, such as a screw conveyor, and is further introduced into the storage tank. In Black-20 lye cooling, some of the heat content of the melt is made available for use in a recovery boiler. The storage tank provides hot water.

Vesijäähdytyksessä puolestaan sula johdetaan kattilasta 25 säiliöön, jonka sisällä on vesiruiskut. Ruiskutettava vesi höyrystyy täysin ja se johdetaan lauhduttimien kautta uudelleen kiertoon. Sula putoaa kiinteänä säiliön pohjalle, jossa se murskataan ja johdetaan kuljettimen avulla varastosäiliöön. Vesijäähdytyksessä saadaan mata-30 lapaineista höyryä ja lämmintä vettä.In water cooling, in turn, the melt is led from the boiler to a container 25 containing water jets. The water to be injected is completely evaporated and recirculated through condensers. The melt drops solid to the bottom of the tank where it is crushed and conveyed to the storage tank by a conveyor. Water cooling produces steam and warm water from Mata-30 blades.

Savukaasujäähdytyksessä talteenottokattilan savukaasut johdetaan ennen kattilan sähkösuotimia ja pesuria sula-pisarakammioon jäähdyttämään sulaa. Sula johdetaan sula-35 kourua pitkin kammioon, jossa se hajotetaan pisaroiksi mekaanisesti, esimerkiksi roiskelevyn avulla, tai yli-juoksuperiaatteella staattisesta/pyörivästä kiekosta.In flue gas cooling, the flue gases of the recovery boiler are led before the boiler's electric filters and scrubber to the melt-drop chamber to cool the melt. The melt is led along the melt-35 trough into the chamber where it is disintegrated into droplets mechanically, for example by means of a splash plate, or by means of an overflow principle from a static / rotating disk.

9 1043369 104336

Sulakananiossa osa sulapisaroista menee savukaasun mukana erotettaviksi syklonissa, osa tippuu suoraan kammion pohjalle. Sekä säiliön pohjalle joutunut sula että syklonissa erotettu sula johdetaan varastosäiliöön. Sulakam-5 mion jälkeen savukaasut johdetaan talteenottokattilan sähkösuotimiin ja pesurille, missä savukaasun lämpöenergia otetaan talteen.In the molten can, some of the melt droplets go with the flue gas for separation in the cyclone, some drip directly to the bottom of the chamber. Both the melt at the bottom of the tank and the melt separated in the cyclone are led to the storage tank. After the melting chamber, the flue gases are led to the electrical filters and scrubber of the recovery boiler, where the thermal energy of the flue gas is recovered.

Savukaasujäähdytys voidaan järjestää myös siten, että 10 savukaasua kierrätetään, jolloin savukaasu toimii ns.The flue gas cooling can also be arranged so that the flue gas 10 is circulated, whereby the flue gas operates in a so-called.

inerttinä jäähdytyskaasuna. Pisarakammion jälkeen savukaasu johdetaan lämmönsiirtimille, jolloin se jäähdytetään riittävän matalalämpöiseksi uutta kiertoa varten. Savukaasujäähdytyksessä on olennaista aikaansaada riittä-15 vä savukaasuvirtaus ja tarpeeksi pieni sulan pisarakoko.as inert cooling gas. After the drop chamber, the flue gas is directed to the heat exchangers, whereupon it is cooled to a low enough temperature for a new cycle. In flue gas cooling, it is essential to provide a sufficient flow of flue gas and a sufficiently small droplet size of molten material.

Savukaasujäähdytyksessä sulan jäähdytyksessä vapautuva lämpö saadaan talteen alipaineisena höyrynä ja lämpimänä vetenä.In flue gas cooling, the heat released by melt cooling is recovered as vacuum vapor and warm water.

20 Ilmajäähdytys toimii samalla periaatteella kuin savu kaasu jäähdytys. Huoneenlämpöistä ilmaa puhalletaan voimakkaan paineen avulla sulavirtaan. Ilmavirran avulla sula hajoitetaan pieniksi pisaroiksi ja jäähdytetään noin 500 °C:een. Jäähtynyt sula voidaan kuljettaa ruuvikuljet-25 timen avulla varastosäiliöön edelleen jäähdytettäväksi.20 Air cooling works in the same way as smoke gas cooling. Room temperature air is blown into the melt flow by high pressure. The air stream is used to break the melt into small droplets and cool to about 500 ° C. The cooled melt can be transported by screw conveyor to a storage tank for further cooling.

Esillä olevan keksinnön mukaisella järjestelmällä voidaan huomattavasti parantaa sulan käsittelyä ja erityisesti sen energiataloutta. Nykyisen liuotussäiliön terminen 30 hyötysuhde on 15 %, kun esillä olevan keksinnön mukaisesti voidaan päästä huomattavasti korkeamppin hyötysuhteisiin, jopa lähes 100 %. Parhaiten sulasta saadaan energiaa talteen silloin, kun se siirretään ilman väliainetta.The system of the present invention can greatly improve the treatment of the melt and in particular its energy economy. The thermal efficiency of the present leaching tank is 15%, while substantially higher efficiency can be achieved, up to nearly 100%, according to the present invention. Energy is best recovered from the melt when it is transferred without medium.

3535

Claims

An apparatus for streamlining the processing of the melt 5 generated in a recovery boiler (10) at a chemical pulp mill's final combustion and for streamlining the plant's energy economy by making the melt firmer and cooling it for green liquor preparation, characterized in that the apparatus comprises 10. means (12; 20, 21, 22) for transferring the melt coming from the recovery boiler to solid bodies (24) and recover the heat energy which is thereby released for use in the factory; - means (15; 23) for crushing the molten melt into solid form; and - a reservoir container (16; 25), in which the crushed melt which is solidly cooled for dissolution, and which container is provided with a heat exchanger (17) for recovering the heat released. 20

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the means for making the melt firmer comprise a conveyor provided with a heat recovery system. 25

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the means for making the melt firmer comprise a screw conveyor (12) which is provided with a circulation of cooling medium. 30

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the conveyor comprises a channel (13) for circulating the melt in a more solid form.

5. Apparatus according to claim 2, characterized in that the conveyor is a molding conveyor (20), in which the molding melt takes a firmer form. 104336

Device according to claim 5, characterized in that the device also includes a water-cooled absorption screen (21) for recovering the heat released when the melt becomes firmer. 5

7. Device according to claim 5, characterized in that the device further comprises so-called heat accumulators for recovery of the heat which is released when the melt becomes firmer. 10

8. Apparatus according to claim 5, characterized in that the means for making the melt firmer comprise loose molds arranged on a conveyor, in which the melt becomes firmer and which stores the heat thus released. 15

9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the molds or parts thereof function as removable heat accumulators and the heat they imply is used in the pre-heaters of the recovery boiler's boiling liquor or combustion air.

10. A process for streamlining the treatment of the melt generated in a recovery boiler at a chemical pulp mill's final combustion and for streamlining the plant's energy economy by removing the melt from the recovery boiler and making it firmer for green liquor preparation, characterized in that the melt is processed in various steps, in the first step (a) of which the melt is cooled to solid state, whereby the heat thus released is recovered, and in the second step (b) the melt, which has been poured into solid form, is further crushed to 80 - 100 ° C. for dissolution in order to prepare green liquor and the heat thus released is recovered; and that the heat energy recovered in both stages (a) and (b) is utilized in the chemical pulp mill.

11. A process according to claim 10, characterized in that the heat energy released in step (a) is recovered as hot water and / or meadow.

A method according to claim 10, characterized in that the heat energy released in step (a) is returned to the recovery boiler.

13. A method according to claim 10, characterized in that the heat energy released in step (a) is utilized in the blast furnace.

Process according to any of claims 10-13, characterized in that the heat energy released in step (b) is recovered as hot water and / or meadow.

15. A process according to any one of claims 10-13, characterized in that the melt which has passed into solid form is cooled in step (b) with air or black liquor. »