FI118899B - A method for washing gas formed by gasification of black liquor - Google Patents
A method for washing gas formed by gasification of black liquor Download PDFInfo
- Publication number
- FI118899B FI118899B FI965088A FI965088A FI118899B FI 118899 B FI118899 B FI 118899B FI 965088 A FI965088 A FI 965088A FI 965088 A FI965088 A FI 965088A FI 118899 B FI118899 B FI 118899B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- gas
- liquid bath
- liquid
- stage
- bath
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/125—Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
- D21C11/0071—Treatment of green or white liquors with gases, e.g. with carbon dioxide for carbonation; Expulsion of gaseous compounds, e.g. hydrogen sulfide, from these liquors by this treatment (stripping); Optional separation of solid compounds formed in the liquors by this treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Paper (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Description
! 118899! 118899
Menetelmä mustalipeää kaasuttamalla muodostetun kaasun pesemiseksi - Förfarande för tvättning av gas alstrad genom förgasning av svartlutMethod for scrubbing a gas formed by the gasification of black liquor - Förfarande för tvättning av gas alstrad genom förgasning av svartlut
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä, jolla voidaan ottaa talteen kemikaa-5 leja ja energiaa mustalipeästä, joka on saatu valmistettaessa paperimassaa keittämällä kemiallisesti kuituraaka-ainetta.The present invention relates to a process for recovering chemicals and energy from black liquor obtained in the manufacture of paper pulp by chemically boiling the fibrous raw material.
Kun paperimassaa valmistetaan sulfaattimenetelmällä, saadaan jätelientä, josta yleisesti käytetään nimitystä mustalipeä, joka sisältää orgaanista ainetta ja jäännöskemi-10 kaaleja, jotka on saatu kuituraaka-ainetta keitettäessä. Yleensä tämä mustalipeä haihdutetaan ja johdetaan erilliseen prosessiin, jossa orgaanisen aineen energiasisältö otetaan talteen ja keittokemikaalit otetaan talteen nk. soodalipeänä. Tässä energian ja kemikaalien talteenotossa on jo pitkään kaupallisesti vallitseva menetelmä ollut nk. Tomlinson'in prosessi. Tämän, jo nyt hyvin vanhan prosessin eräänä haittana on kui-15 tenkin se, että siinä tarvitaan hyvin suuria polttouuneja, jotka ovat monimutkaisia sekä teknisesti että käyttönsä kannalta.When the pulp is manufactured by the sulphate process, a waste liquor, commonly referred to as black liquor, containing organic matter and residual cabbage obtained by boiling the fibrous raw material is obtained. Usually, this black liquor is evaporated and passed to a separate process where the energy content of the organic material is recovered and the cooking chemicals are recovered as so-called soda liquor. The so-called Tomlinson process has long been a commercially predominant method of recovering energy and chemicals. However, one of the disadvantages of this already very old process is the fact that it requires very large combustion furnaces, which are complicated both technically and in terms of use.
Ruotsalaisessa patentissa SE 448,173 on kuvattu uudempi prosessi, jossa päästään huomattavasti paremaan sekä energian että kemikaalien talteenottoon ja jossa sen 20 lisäksi tarvittava prosessilaitteisto on huomattavan paljon yksinkertaisempi. Tämä pro-sessi perustuu pyrolyysireaktioon, jossa mustalipeä kaasutetaan reaktorissa. Tulokse- • e ; Y; na muodostuu runsasenergistä kaasua, joka pääasiallisesti sisältää hiilimonoksidia, • * hiilidioksidia, metaania, vetyä ja rikkivetyä, ja epäorgaanisia kemikaaleja pieninä sula- • · · : tepisaroina, jotka pääasiallisesti sisältävät natriumkarbonaattia, natriumhydroksidia ja • •e · : 25 natriumsulfidia. Syntynyt kaasun ja sulatepisaroiden seos jäähdytetään nopeasti en- ··· :T: simmäisessä vaiheessa saattamalla se suoraan kosketukseen vedestä ja soodalipeäs- tä, jota muodostuu, kun sulatekemikaalit ja rikkivety liukenevat jäähdytysnesteeseen, muodostuvan jäähdytysnesteen kanssa. Sen jälkeen kaasu pestään toisessa vaiheessa skrubberi-tyyppisessä kaasunpesulaitteessa. Sen jälkeen kaasu käytetään polttoainee- ··· : *·, 30 na höyryn ja/tai sähkövoiman keittämisessä. Kaasun fysikaalinen lämpöarvo voidaan • · * .···] käyttää hyödyksi myös jäähdyttämällä kaasu kaasutuslämpötilasta vesihöyryn kylläs- • · tyslämpötilaan valitussa paineessa. 200°C kyllästyslämpötilassa, joka vastaa 40 bar, • · · \ voidaan esimerkiksi tehdä 3 - 8 bar paineesta höyryä, kun soodalipeä jäähdytetään, ja # · · ** kun kaasu jäähdytetään ja sen vesisisältö lauhdutetaan kaasunpesutornin jälkeen.The Swedish patent SE 448,173 describes a newer process which offers significantly improved energy and chemical recovery and, in addition, much simpler process equipment required. This process is based on a pyrolysis reaction in which black liquor is gasified in the reactor. Results •; Y; It produces a high-energy gas consisting predominantly of carbon monoxide, carbon dioxide, methane, hydrogen and hydrogen sulfide, and inorganic chemicals in the form of tiny droplets consisting mainly of sodium carbonate, sodium hydroxide, and sodium sulfide. The resulting mixture of gas and melt droplets is rapidly cooled in the first step by contacting it directly with the coolant formed from the water and soda liquor formed when the melt chemicals and hydrogen sulphide dissolve in the coolant. The gas is then washed in a second step in a scrubber-type scrubber. The gas is then used to fuel ···: * ·, 30 na steam and / or electric power. The physical calorific value of the gas can also be utilized by cooling the gas from the gasification temperature to the saturation temperature of the water vapor at the selected pressure. For example, at a saturation temperature of 200 ° C corresponding to 40 bar, steam can be made from 3 to 8 bar when cooling the soda liquor, and # · · ** when the gas is cooled and its water content is condensed after the scrubber.
118899 2118899 2
Vaikka tämä prosessi on huomattavasti yksinkertaisempi ja ongelmattomampi kuin Tomlinson'in prosessi, siinäkin on yhä parantamisenvaraa. Eräs haitta on esimerkiksi se, että soodalipeässä muodostuu ei-toivottua vetykarbonaattia, kun pyrolyysikaasun hiilidioksidi tulee kosketukseen soodalipeän kanssa, kun kaasu ja sulatepisarat jäähdy-5 tetään ensimmäisessä vaiheessa. Kaasunpesulaitteesta poistuvaan kaasuun jää lisäksi äärimmäisen pieniä, käytännöllisesti katsoen hydrofobisia partikkeleita, joita on kaasussa mukana ja joita SE-patentin 448,173 mukainen kaasunpesulaite ei kykene erottamaan tehokkaasti. Toinen haitta on se, että energian talteenottoa kaasun fysikaalisesta lämpöarvosta ei voida tehdä korkealaatuisen prosessihöyryn valmistamisen kan-10 naita täysin optimaalisella tavalla vaan prosessissa voidaan tehdä vain suhteellisen keskipaineista höyryä.Although this process is much simpler and less problematic than the Tomlinson process, there is still room for improvement. One disadvantage, for example, is that undesirable hydrogen carbonate is formed in the soda liquor when the carbon dioxide of the pyrolysis gas comes into contact with the soda liquor when the gas and melt droplets are cooled in the first step. Further, the gas leaving the scrubber leaves extremely small, virtually hydrophobic particles present in the gas which cannot be effectively separated by the scrubber of SE 448,173. Another disadvantage is that the recovery of energy from the physical calorific value of the gas cannot be done in a fully optimal manner to produce high-quality process steam, but only relatively medium-pressure steam can be produced in the process.
Esillä oleva keksintö kehittää edelleen SE-patentin 448,173 ajatusta, ja sillä voidaan tehokkaasti poistaa tähän tunnettuun tekniikkaan liittyvät haitat.The present invention further develops the idea of SE patent 448,173 and can effectively overcome the disadvantages of this prior art.
1515
Kehitetyn menetelmän taustalla on ajatus mahdollisuudesta valmistaa soodalipeää ilman, että tässä lipeässä muodostuu ei-toivottua vetykarbonaattia, ja käyttää optimaalisesti hyödyksi lämpöenergiasisältö ja höyrynmuodostumislämpö kaasussa, samalla kun erotetaan tehokkaasti kaasun sisältämät pienet partikkelit, nk. savuhiukka-20 set tai mikrohiukkaset.The development of the process is based on the idea of making soda liquor without the formation of unwanted hydrogen carbonate in this liquor and optimally utilizing the thermal energy content and heat of vapor formation in the gas, while effectively separating the small particles contained in the gas, the so-called smoke particles.
• · • · ♦ i · « • « : V: Periaatteena on, että reaktorista poistuva kaasun ja sulatteen seos jäähdytetään en- simmäisessä vaiheessa saattamalla se suoraan kosketukseen jäähdytysnesteen kans- : sa, joka pääasiallisesti muodostuu lauhteen muodossa olevasta vedestä. Kaasun ja : 25 soodalipeän, jota muodostuu sulatepisaroiden ja rikkivedyn liuetessa jäähdytysnestee- seen, välistä kaikkea voimakasta kosketusta vältetään mahdollisimman paljon. Kaasun sisältämä hiilidioksidi estetään tällä tavoin reagoimasta soodalipeän natriumkarbonaa- tin kanssa ja muodostamasta natriumvetykarbonaattia ja hiilidioksidi estetään rea- goimasta natriumhydroksidin kanssa ja muodostamasta natriumkarbonaattia. Lisäksi : I*. 30 hiilidioksidi estetään reagoimasta natriumvetysulfidin kanssa ja muodostamasta natri- ··* * .···. umvetykarbonaattia ja vältetään myös rikkivedyn desorptio natriumvetykarbonaatin ja • · natriumvetysulfidin välisestä reaktiosta. On hyvä, jos muodostunut natriumhydroksidi • * * \ \ ei muunnu natriumkarbonaatiksi, koska natriumhydroksidi on haluttu lopputuote soo- • · · • ·· • · 3 118899 daiipeän kaustisoinnin jälkeen. Natriumkarbonaatti muunnetaan natriumhydroksidiksi kaustisoinnin aikana saattamalla se reagoimaan sammutetun kalkin kanssa.A: The principle is that the mixture of gas and melt leaving the reactor is cooled in a first step by contacting it directly with the coolant, which mainly consists of water in the form of condensate. All intense contact between the gas and: 25 soda liquor formed by the droplets of melt and hydrogen sulphide dissolved in the coolant is avoided as much as possible. The carbon dioxide in the gas is thus prevented from reacting with the sodium carbonate of the soda liquor to form sodium hydrogencarbonate and the carbon dioxide is prevented from reacting with the sodium hydroxide and forming the sodium carbonate. In addition: I *. 30 carbon dioxide is prevented from reacting with sodium hydrogen sulfide to form sodium ·· * *. ···. umohydrogen carbonate and also to avoid desorption of hydrogen sulphide from the reaction between sodium hydrogen carbonate and sodium hydrogen sulfide. It is good if the sodium hydroxide formed * * * \ \ does not convert to sodium carbonate because sodium hydroxide is the desired end product after causticization of the salt. Sodium carbonate is converted into sodium hydroxide during causticization by reacting it with slaked lime.
Sen sijaan kaasunpesu toisessa vaiheessa on muodostettu sellaiseksi, että kaasun, ja 5 pesunesteen, joka pääasiallisesti muodostuu lauhteen muodossa olevasta vedestä, välinen kosketus on mahdollisimman perinpohjainen. Eräässä hyvänä pidetyssä suoritusmuodossa tähän tavoitteeseen päästään sammuttamalla kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä sammutusvaiheessa kaasun ei anneta kuplia astian pohjalle kerääntyneen nestekerroksen läpi. Toisessa sammutusvaiheessa kaasu pestään antamalla sen 10 kuplia toisen nestekerroksen läpi, joka pääasiallisesti muodostuu lauhteen muodossa olevasta vedestä. Kuuma kaasu voidaan tällä tavoin tehokkaasti puhdistaa ja kyllästää kosteudella. Kondensaatiolämmön ja lämpöenergian muodossa oleva energia otetaan sen jälkeen talteen mieluummin kuumasta, kosteudella kyllästetystä kaasusta käyttämällä epäsuoraa vastavirtalauhdutinta. Esimerkiksi vastavirtakalvolauhduttimen avulla 15 on mahdollista kehittää tehokkaasti korkealaatuista höyryä, esikuumentaa syöttövesi ja tuottaa lämmintä vettä yhdessä ainoassa yksikössä. Kaasuun jääneet pienet partikkelit eli mikrohiukkaset, jotka pääasiallisesti muodostuvat natriumkarbonaatista, toimivat lauhduttimessa tiivistymisytiminä ja erottuvat sen vuoksi tehokkaasti kaasusta, minkä jälkeen otetaan talteen ja liuotetaan lauhteeseen.Instead, the gas scrubbing in the second stage is configured such that the contact between the gas and the scrubbing liquid, which consists essentially of water in the form of condensate, is as thorough as possible. In a preferred embodiment, this object is achieved by quenching in two steps. In the first extinguishing step, gas is not allowed to bubble through the liquid bed which has accumulated at the bottom of the vessel. In the second quenching step, the gas is washed by passing its 10 bubbles through a second layer of liquid, mainly consisting of water in the form of condensate. In this way, hot gas can be effectively purified and saturated with moisture. The energy in the form of condensing heat and thermal energy is then preferably recovered from the hot, moisture-saturated gas using an indirect countercurrent condenser. For example, with a countercurrent film condenser 15, it is possible to efficiently generate high quality steam, preheat the feed water and produce hot water in a single unit. The small particles, or microparticles, which remain in the gas, mainly consisting of sodium carbonate, act as condensation nuclei in the condenser and are therefore effectively separated from the gas, after which they are recovered and dissolved in the condensate.
20 : V: Totta on, että reaktiotuotteiden jäähdyttäminen ja erottaminen kaasutusreaktiosta • i kahdessa peräkkäisessä sammutusvaiheessa on sinänsä jo tunnettua US-patentista • · 4.328.008 (Texaco). Tämä patentti eroaa kuitenkin esillä olevasta keksinnöstä toisaal- : ta siinä suhteessa, että sen kohteena on toinen sovellutusala. Kiinteän polttoaineen ·1· · : 25 polttaminen, ilman mahdollisuutta soodalipeän tuottamiseen, joka on esillä olevan tn keksinnön päätavoite, ja toisaalta siinä suhteessa, että se ei myöskään sisällä sitä hyvänä pidettyä ajatusta, että energiaa otetaan talteen kuumasta, kosteuden kylläs-tämästä kaasusta optimaalisella tavalla käyttämällä vastavirtalauhdutinta. US-patentin 4.328.008 kaksi sammutusvaihetta eivät myöskään ole koottu niin, että ensimmäisissä : !·. 30 vaiheissa päästäisiin mahdollisimman pieneen kaasun ja nestefaasissa olevan tuotteen ··1 · .··, välillä ja toisessa vaiheessa maksimaaliseen kosketukseen, vastoin kuin mitä on ku- • · • 1 · vattu esillä olevassa keksinnössä.20: A: It is true that cooling and separating the reaction products from the gasification reaction in two successive quenching steps is already known per se in U.S. Patent No. 4,328,008 (Texaco). However, this patent differs from the present invention in that it relates to another field of application. Incineration of solid fuel · 1 · ·: 25, without the possibility of producing soda liquor, which is the main object of the present invention, and on the other hand in that it does not include the well-known idea of recovering energy from hot, moisture-saturated gas way using a countercurrent condenser. Also, the two extinguishing steps of U.S. Patent No. 4,328,008 are not assembled such that the first:! ·. 30 steps to achieve maximum contact between the gas and the liquid phase product ·· 1 ·. ··, and in the second step, contrary to what is described in the present invention.
t i « • · • « • · 1 • ♦ · • · 4 118899t i «• · •« • · 1 • ♦ · • · 4 118899
Keksintöä on jäljempänä kuvattu yksityiskohtaisemmin erään hyvänä pidetyn suoritusmuodon pohjalta ja viitaten mukaan liitettyihin piirustuksiin.The invention will be described in more detail below, based on a preferred embodiment and with reference to the accompanying drawings.
Piirustuksissa: 5In the drawings: 5
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen konseptin erästä hyvänä pidettyä suoritusmuotoa.Figure 1 shows a preferred embodiment of the concept of the invention.
Kuvio 2 esittää erästä hyvänä pidettyä suoritusmuotoa energian talteenottamiseksi 10 palamiskaasusta epäsuoran vastavirtajäähdytyksen avulla.Figure 2 shows a preferred embodiment for recovering energy from combustion gas 10 by indirect back-flow cooling.
Kuvio 3 on eräs keksinnön suoritusmuoto, jossa samassa astiassa on kaksi sam-mutusvaihetta.Figure 3 is an embodiment of the invention in which the same vessel has two extinguishing steps.
15 Kuviossa 1 viitenumerolla 1 on merkitty paineastia, joka sisältää keraamisesti vuoratun kaasutusreaktorin 2. Reaktori on varustettu mustalipeän sisääntulolla 3 ja hapen tai happipitoisen kaasun sisääntulolla 4 sekä polttimella (ei esitetty). Reaktiokammion pohjalla sijaitseva aukko on muodoltaan laskusola 5, joka avautuu suoraan alapuolella sijaitsevan soodalipeätilan 6 sisältämän nesteen pinnan yläpuolelle. Laskusolaan avau-20 tuu joukko nesteen jäähdyttämiseen tarkoitettuja suuttimia 7. Muodostunut soodali- • Y· peä kuljetetaan tilasta 6 putken 8 kautta pumpun 9 ja lämmönsiirtimen 10 läpi myö-» · hempiin prosessivaiheisiin, joissa valkolipeä muodostetaan, tai muuhun prosessivai- • · heeseen, jossa soodalipeää käytetään. Palamiskaasu ensimmäisestä astiasta johde- ··« • :'· taan putken 11 läpi toiseen paineastiaan 12 kaasun käsittelyä ja energian talteenottoa ··· · : :*· 25 varten. Tämä putki 11 aukeaa paineastiassa 12 astian pohjalla sijaitsevan pesunesteti- ··· :*♦*: lan 13 sisältämän nesteen pinnan alapuolelle. Tilan 13 yläpuolella on vastavirtakalvo- lauhdutintyyppinen epäsuora lauhdutin 16. Jäähdytetyn palamiskaasun ulostulo 17 sijaitsee toisen paineastian 12 yläosassa.In Figure 1, reference numeral 1 denotes a pressure vessel containing a ceramic-lined gasification reactor 2. The reactor is provided with a black liquor inlet 3 and an oxygen or oxygen-containing gas inlet 4 and a burner (not shown). The opening at the bottom of the reaction chamber is in the form of a drainage salt 5 which opens directly above the surface of the liquid contained in the soda liquor chamber 6 below. A plurality of nozzles for cooling the liquid opens into the lowering salt 7. The formed soda liquor is transported from space 6 through pipe 8 through pump 9 and heat exchanger 10 to the subsequent process stages where the white liquor is formed or to other process stages. where soda liquor is used. The combustion gas from the first vessel is conducted through a conduit 11 to a second pressure vessel 12 for gas treatment and energy recovery:: · 25. This tube 11 opens below the surface of the liquid contained in the washer fluid · ···: * ♦ * in the pressure vessel 12. Above the space 13 there is a counter-flow film condenser-type indirect condenser 16. The cooled combustion gas outlet 17 is located at the top of the second pressure vessel 12.
• · • · • · · • [·, 30 Toisen astian pesunestetilan neste voidaan siirtää putken 14 läpi pumpun 15 kautta • · "··[ ensimmäiseen astiaan, jossa se toimii suihkutussuuttimien 7 kautta tuotuna laimen- nusnesteenä tai jäähdytysnesteenä. Höyryn keittämiseen tarkoitettu syöttövesi tuo- • ® * !t ·* daan lauhduttimeen 16 putken 18 kautta ja muodostunut höyry poistuu putken 19 • · t *· *! kautta. (Energian talteenotto on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 2). Kylmää 118899 5 vettä syötetään lauhduttimen ylempään osaan putken 20 kautta ja muodostunut lämmin vesi poistuu putken 21 kautta. Nestebalanssin ylläpitämiseen lisätty vesi tuodaan järjestelmään putken 22 kautta.The liquid in the second container washer fluid can be passed through the pipe 14 via the pump 15 to the first container, where it acts as a dilution liquid or coolant supplied through the spray nozzles 7. Feed water for boiling steam is supplied to condenser 16 through conduit 18 and vapor generated is discharged through conduit 19 (energy recovery is shown in more detail in Figure 2) Cold 118899 5 water is supplied to the upper portion of condenser 20 and the warm water formed is discharged through conduit 21. Water added to maintain fluid balance is introduced into the system via conduit 22.
5 Vaihe 1 - Kaasutus ja jäähdytys5 Step 1 - Gasification and Cooling
Koska itse kaasutusmenetelmä on selvästi esitetty SE-patentissa 44,8,173, sitä ei tässä yhteydessä kuvata yksityiskohtaisesti. Tuote, joka on saatu alle stökiömetrisen happimäärän läsnä ollessa tehdystä flash-pyrolyysistä, muodostuu kuitenkin hyvänä 10 pidetyssä esimerkissä pääasiallisesti kaasumaisen vedyn, hiilimonoksidin, hiilidioksidin, vesihöyryn ja rikkivedyn ja myös natriumkarbonaatti-, natriumhydroksidi- ja natrium-sulfidi-sulatepisaroiden seoksesta noin 950°C lämpötilassa ja 26 bar absoluuttisessa paineessa. Kaasun nopeus on suuri, mikä helpottaa sulatepisaroiden, joista osa muodostaa kalvon reaktorin seinämille, kuljettamista soodalipeätilaan 6, joka on sijoitettu 15 kaasutusreaktion 2 alapuolelle. Ulostulo reaktorista muodostuu laskusolasta 5, johon jäähdytysneste suihkutetaan suuttimien 7 läpi, jotta päästäisiin mahdollisimman hyvään kosketukseen sulatteen ja kaasun seoksen kanssa. Jäähdytysneste muodostuu pääasiallisesti vedestä. Osa tästä vedestä höyrystyy, kun se tulee kosketukseen kuuman kaasun ja reaktorin lämpötilassa olevan sulatteen kanssa. Sulatepisarat ja reak-20 torin seinämillä oleva sulatekalvo liukenevat jäähdytysnesteen loppuosaan ja muodos-tavat näin soodalipeää, joka putoaa nestetilaan 6. Sulatepisarat putoavat vaihtoehto!- • · sesti suoraan nestetilaan 6 ja liukenevat vasta tämän jälkeen soodalipeään, jota jo on • · tässä paikassa läsnä. Veden haihtuminen soodalipeäkerroksessa jäähdyttää sen jäi- • ·· ! .*· keen sulatepisarat.As the gasification process itself is clearly disclosed in SE patent 44,8,173, it is not described in detail herein. However, the product obtained from flash pyrolysis in the presence of less than a stoichiometric oxygen content consists essentially of gaseous hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor and hydrogen sulfide, and also sodium carbonate, sodium hydroxide and ca. temperature and 26 bar absolute pressure. The gas velocity is high, which facilitates the transport of melt droplets, some of which form a film on the reactor walls, to a soda liquor space 6 located below the gasification reaction 2. The outlet from the reactor consists of a drainage salt 5 into which the coolant is injected through the nozzles 7 in order to achieve the best possible contact with the melt and gas mixture. The coolant mainly consists of water. Some of this water evaporates when it comes into contact with the hot gas and the reactor temperature melt. The melt droplets and the melt film on the walls of the reactor dissolve into the remainder of the coolant, thus forming a soda liquor that falls into the liquid space 6. The melt droplets drop directly into the liquid space 6 and then dissolve in the soda liquor already present. . The evaporation of water in the soda liquor layer cools it • ··! * · Keen melting drops.
··· · . 25 • · · ··· ;*j*; Laskusola 5 avautuu suoraan nestetilassa 6 olevan nesteen pinnan yläpuolelle. Tämä * on erittäin tärkeää, jotta vältettäisiin voimakas kosketus kaasun ja muodostuneen ·*·.. soodalipeän välillä. Jos laskusola aukeaisi nestepinnan alapuolelle, kaasun olisi pakko ·**: kulkea kuplina soodalipeän läpi. Tämän seurauksena muodostuisi vetykarbonaattia *** . 30 kaasussa olevan hiilidioksidin ja soodalipeässä olevien natriumhydroksidin ja natrium- • · · karbonaatin välisen reaktion kautta. Jäähdytyksen jälkeistä lämpötilaa säädetään väli- • · T tulla käyttöpaineella, joka riippuu kyllästetyn höyryn lämpötilasta tässä paineessa. 26 J ·’ bar käyttöpaineessa soodalipeän ja kaasun tasapainolämpötilan voidaan siten olettaa *· *J olevan 200°C jäähdytysvaiheessa, jos höyryn osapaine on 60 %.··· ·. 25 • · · ···; * j *; The trough 5 opens directly above the surface of the liquid in the liquid space 6. This * is very important in order to avoid strong contact between the gas and the · * · .. soda liquor formed. If the drainage salt opened below the liquid surface, the gas would be forced to **: pass through bubbles in the soda liquor. This would result in the formation of hydrogen carbonate ***. 30 through the reaction of carbon dioxide in the gas with sodium hydroxide in sodium hydroxide and sodium carbonate. The temperature after cooling is adjusted by an operating pressure, • · T, which depends on the temperature of the saturated steam at this pressure. Thus, at a working pressure of 26 J · 'bar, the equilibrium temperature of the soda liquor and gas can be assumed to be * · * J at 200 ° C for the partial vapor pressure of 60%.
6 1188996 118899
Soodalipeä poistuu ensimmäisestä paineastiasta 1 putken 8 kautta ja se pumpataan pumpun 9 avulla lämmönsiirtimen 10 läpi, jossa lämpöenergiaa otetaan talteen soo-dalipeästä sitä jäähdyttämällä. Pieni osa soodalipeästä käytetään laskusolan 5 sisäpuolen kostuttamiseen palauttamalla se laskusolaan ja antamalla sen muodostaa ohu-5 en kalvon laskusolan sisäpinnalle.The soda liquor exits the first pressure vessel 1 through a conduit 8 and is pumped by means of a pump 9 through a heat exchanger 10 where heat energy is recovered from the soda liquor by cooling. A small part of the green liquor is used for bill passage 5 for humidifying the inside of returning it to the chute and allowing it to form a 5-en increase Sh film decrease passage on the inner surface.
Vaihe 2 - Kaasun pesu Jäähdytetty kaasu, joka on osittain kosteuden kyllästämä, poistuu ensimmäisestä as-10 tiasta 1 putken 11 kautta, joka avautuu toiseen astiaan 12. Putki 11 avautuu nes-tesulkuna, joka muodostuu laskusolasta ja nousevasta putkesta, aivan astian pohjalla sijaitsevan pesunestetilan 13 nestepinnan alapuolelle. Sen ansiosta, että putki avautuu tällä tavoin nesteen pinnan alapuolelle, kaasun on pakko kuplia nestesulun kautta pääasiallisesti vedestä muodostuvan nesteen läpi voidakseen nousta ylöspäin. Tämän 15 seurauksena kaasu kyllästyy täysin kosteudella samaan aikaan, kun siitä pestään siinä yhä olevat kemikaalit. Siitä tehokkaasta kosketuksesta johtuen, joka on tehty mahdolliseksi kaasun ja pesunesteen kesken, peseytyy pois suuressa määrin osa niistä pienistä hiukkasista, nk. mikrohiukkasista tai savuhiukkasista, joita kaasussa on mukana ja jotka ovat erittäin vaikeasti erotettavissa. Pesunestekerroksen 13 ja kerroksesta 20 poistuvan kaasun lämpötila on enimmäkseen sama kuin lämpötila ensimmäisen astian : v. 1 soodalipeätilassa 6. Nestetilan 13 pesuneste palautetaan ensimmäiseen astiaan 1 • · putken 14 kautta niin, että se toimii nestetilan 6 soodalipeän laimennusnesteenä tai • * 2***. jäähdytysnesteenä, joka suihkutetaan laskusolaan 5 suuttimien 7 kautta. Sen jälkeen, ··· j 2*; kun energia on otettu talteen lauhduttimessa 16, kaasu poistuu järjestelmästä virras- • 2*· 25 sa 17. Mahdolliset jäljelle jääneet rikkipitoiset yhdisteet pestään sen jälkeen pois kaa-Step 2 - Gas Purge The cooled gas, partially saturated with moisture, exits the first as-10 vessel 1 through a conduit 11 that opens to a second vessel 12. The conduit 11 opens as a liquid barrier consisting of a lowering salt and a rising tube, 13 below the liquid level. Due to the opening of the tube in this way below the surface of the liquid, the gas is forced to bubble through the liquid barrier, mainly through the liquid formed by the water in order to rise upwards. As a result, the gas is completely saturated with moisture while washing the chemicals that remain therein. Due to the effective contact made between the gas and the washing liquid, a large part of the small particles, so-called microparticles or smoke particles, which are contained in the gas and which are very difficult to separate, are washed away. The temperature of the washer fluid layer 13 and the gas exiting the layer 20 is largely the same as the temperature of the first vessel: v. 1 in the soda liquor chamber 6. The liquid of the liquor chamber 13 is returned to the first vessel 1 through pipe 14 to act as a . as coolant, which is sprayed into the lowering salt 5 through the nozzles 7. After that, ··· j 2 *; when the energy is recovered in the condenser 16, the gas is removed from the system by a stream of 2 * 25 · 17. Any remaining sulfur compounds are then washed off
«M«M
2*2*2 susta käyttämällä alkalista pesunestettä, esimerkiksi natriumkarbonaattia.2 * 2 * 2 using alkaline washing fluid, for example sodium carbonate.
* ·*·„ Vaihe 3 - Energian talteenotto ··« • · • · «·· 2 30 Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukainen energian talteenottotapa, jossa eräässä • · hyvänä pidetyssä suoritusmuodossa järjestelmän paine on 26 bar. Se perustuu vasta- * · ’1 virtakalvolauhduttimen 16 käyttämiseen, joka on asennettu toiseen paineastiaan pe- • i · • · · ’ ·* sunestekerroksen 13 yläpuolelle. Kosteuden kyllästämä, 200°C kaasu, joka poistuu* · * · „Step 3 - Energy Recovery ························································ Chapter 2 30 Fig. 2 shows an energy recovery method according to the invention, wherein the system pressure is 26 bar. It is based on the use of a counter-conduction membrane condenser 16 mounted in a second pressure vessel above the solar fluid layer 13. Moisture-saturated gas at 200 ° C which exits
• i S• i S
*· *! pesunestekerroksesta 13, lauhdutetaan tuomalla epäsuoraa lämpöä esikuumennet- 7 118899 tuun syöttöveteen 23 noin 180°C lämpötilassa. Tämä saa syöttöveden haihtumaan ja muodostunut höyry, joka on noin 10 bar ylipaineessa ja noin 184°C:ssa, voi poistua järjestelmästä höyrykuvun 24 kautta virtauksena 25, jolloin sitä voidaan käyttää muualla tehtaalla. Kaasusta poistuva lauhde putoaa pesunestetilaan 13 ja tulee näin muo-5 dostamaan osan tulevan kaasun 11 pesunesteestä. Tämä kaasu tullaan tällä tavoin pesemään "omalla" kuumalla lauhteellaan. Koska pesunestetilassa 13 sijaitseva neste muodostuu pääasiallisesti vedestä, tässä nesteessä on luonnollisesti myös poispestyjä kemikaaleja, joita oli mukana kaasufaasissa ja jotka olivat lauhteeseen liuenneita.* · *! washing fluid layer 13, is condensed by introducing indirect heat into the preheated feed water 23 at a temperature of about 180 ° C. This causes the feed water to evaporate and the generated steam, which is at about 10 bar overpressure and at about 184 ° C, can leave the system via steam hood 24 as a flow 25 for use elsewhere in the factory. The condensate leaving the gas drops into the washer fluid compartment 13 and thus forms a portion of the incoming gas 11 washer fluid. This gas will be washed in this way with its "own" hot condensate. Since the liquid in the washing fluid compartment 13 is predominantly composed of water, this liquid naturally also contains the washed chemicals that were present in the gas phase and were dissolved in the condensate.
10 Kaasun lämpötila osittaisen lauhduttamisen jälkeen on noin 190°C ja sitä voidaan nyt käyttää mainitun syöttöveden esikuumentamiseen. Tämä syöttövesi, jonka lämpötila on noin 70°C, tulee lauhduttimeen putken 18 kautta. Sen jälkeen, kun lämpöä on epäsuoraan siirretty kaasusta, syöttöveden lämpötila nousee noin 180°C:een ja sen kuljettua höyrykuvun 24 kautta se voidaan käyttää höyryn kehittämiseen edellä kuva-15 tulla tavalla.The temperature of the gas after partial condensation is about 190 ° C and can now be used to preheat said feed water. This feed water, at a temperature of about 70 ° C, enters the condenser via conduit 18. After the heat has been indirectly transferred from the gas, the temperature of the feed water rises to about 180 ° C and, after passing through steam hood 24, can be used to generate steam as described above in Figure 15.
Syöttöveden esikuumentamisen jälkeen kaasun lämpötila on noin 80°C, ja loput lämpöarvosta noin 30°C:een asti voidaan käyttää hyödyksi samassa lauhdutinyksikössä lämpimän veden tekoon. Lauhduttimeen tulee tällöin kylmää vettä putken 20 läpi noin 20 15°C lämpötilassa ja se poistuu lauhduttimesta noin 70°C:ssa putken 21 kautta. Nes- tetappio järjestelmästä, mm. poistettuna soodalipeänä 8, korvataan lisäämällä vettä • · noin 2,1 m3 massatonnia kohti lauhduttimen ylempään osaan virtauksena 22. Tämä ♦ · .·*·. vesi kuumennetaan 2°C:een vastavirtamenetelmällä, ennen kuin se yhtyy lauhteeseen ··· : .·. pesunestetilassa 13.After preheating the feed water, the gas temperature is about 80 ° C, and the rest of the calorific value up to about 30 ° C can be utilized in the same condenser unit for making hot water. Cold water then enters the condenser through conduit 20 at a temperature of about 20 ° C to 15 ° C and exits condenser at about 70 ° C through conduit 21. Liquid loss from the system, e.g. removed as soda liquor 8, is replaced by the addition of water • · about 2.1 m3 per tonne mass to the upper part of the condenser at a flow of 22. This ♦ ·. · * ·. the water is heated to 2 ° C by the countercurrent method before it reaches the condensate. in washing liquid mode 13.
··· · . 25 • · · ··· .•s*. Kaasu poistuu lauhduttimesta noin 30°C:ssa virtauksena 17. Sen kemiallinen energia käytetään hyödyksi polttamalla yhdessä tuotetun höyryn ja/tai sähkön kanssa, esi-j*. merkiksi patenttijulkaisun SE 448,173 mukaisesti.··· ·. 25 • · · ···. • s *. The gas exits the condenser at a flow of about 30 ° C as a flow 17. Its chemical energy is utilized by burning together with the steam and / or electricity produced, pre-j *. as disclosed in SE 448,173.
• M• M
: :::
• M• M
. \ 30 Sen ansiosta, että energian talteenotossa käytetään vastavirtamenettelyä, höyrysty- · · mislämpö ensimmäisen astian jäähdytysvaiheesta käytetään kokonaan hyödyksi lauh- • t '!* dutuslämpönä toisessa astiassa. Vastavirtalauhdutin antaa korkeamman lauhdelämpö- ϊ .· tilan, suuremman virtauksen ja siten suuremman höyrytuoton kuin myötävirtalauhdu- • · 1 *: tin. Korkea lämpötaso, joka tekee mahdolliseksi kehittää korkealaatuista höyryä, pe- 118899 8 rustuu siihen periaatteeseen, että kaasu pestään toisessa vaiheessa "omalla" kuumalla lauhteellaan. Tämän lauhteen palauttaminen jäähdytysvaiheeseen sallii myös sen, että 90 - 100 % reaktorista tulevan sulatteen/kaasun jäähdytystarpeesta muodostuu höyrystymisläm möstä.. Because of the countercurrent process of energy recovery, the evaporative heat from the cooling of the first vessel is fully utilized as condensation heat in the second vessel. The countercurrent condenser provides a higher condenser heat ·. · Space, higher flow rate and thus higher steam output than the • · 1 * condenser. The high heat level, which enables the production of high quality steam, is based on the principle that the gas is, in the second stage, washed with its "own" hot condensate. Returning this condensate to the cooling stage also allows 90 to 100% of the cooling demand of the melt / gas from the reactor to be generated by the evaporation heat.
55
Toinen etu sille, että lauhde palautetaan toisesta nestekerroksesta 13 putken 14 kautta ensimmäiseen astiaan toimiakseen laimennus- tai jäähdytysnesteenä suihkutus-suuttimessa 7, on se, että erittäin korkea lämpötila laskusolassa 5, jossa suihkutus-suuttimet sijaitsevat, saa aikaan kaasusta tiivistyneiden ja siten lauhteeseen kerään-10 tyneiden tervamaisten yhdisteiden, esimerkiksi terpeenien, krakkautumisen. Tällä tavoin voidaan hajottaa myös muita yhdisteitä, kuten rikkipitoisia yhdisteitä. Tätä positiivista vaikutusta voidaan luonnollisesti käyttää hyväksi muiden lauhteiden, suodosten tai poistovirtojen ei-toivottujen yhdisteiden kokkaamiseen, jos näitä suihkutetaan laskusolaan 5.Another advantage of returning the condensate from the second fluid layer 13 via the conduit 14 to the first vessel to act as a diluent or coolant in the spray nozzle 7 is that the extremely high temperature in the downer 5 where the spray nozzles are located causes gas to condense 10 cracking of tar-like compounds such as terpenes. Other compounds such as sulfur compounds can also be degraded in this way. This positive effect can, of course, be utilized to cook unwanted compounds in other condensates, filtrates, or effluents if they are sprayed into a lowering salt 5.
1515
Kosteuden kyllästämä palamiskaasu sisältää noin neljä kertaa enemmän vesihöyryä kuin kaasu, kun vertailun pohjana on ominaistilavuus. Tämä tarkoittaa vastavirtame- nettelyn tuloksena sitä, että vaikka höyryn ja kaasun seoksen nopeus on noin 10 m/s, esimerkiksi tullessaan lauhduttimeen, kaasun nopeus pienenee kosteuden lauhtuessa, 20 jolloin sen nopeus lauhtimesta poistuessaan on noin 4 - 5 m/s. Kaasun mukanaan .V. kuljettamat pisarat voivat tällöin erottautua helpommin.Moisture-saturated combustion gas contains about four times more water vapor than gas when based on specific volume. This means, as a result of the countercurrent procedure, that even if the velocity of the mixture of steam and gas is about 10 m / s, for example when entering the condenser, the velocity of the gas decreases when the moisture condenses, leaving its velocity about 4-5 m / s. Gas with .V. the droplets carried by them may then be more easily distinguished.
* • · • · » • · · • · .·*·. Kooltaan 0,01 -1,0 pm suuruiset pienet partikkelit, nk. mikrohiukkaset tai savuhiuk- ··· : kaset, jotka yhä pysyvät kaasun sisällä ja jotka on muutoin äärimmäisen vaikea erot- ··· · . 25 taa pois, käytetään hyödyksi lauhdutusytiminä, mikä tekee näiden partikkeleiden erot- • fl tamisen mahdolliseksi. Kaasun alhainen nopeus, jota vastavirtaperiaatteen mukaisesti edellytetään, antaa näille käytännöllisesti katsoen hydrofobisille partikkeleille kostumi-·*." seen pidemmän viipymäajan kuin mikä tavallisesti on asianlaita, kun jäähdytys teh- .***. dään myötävirtaperiaatteella.* • · • · »• · · • ·. · * ·. Small particles, so-called microparticles or smoke particles, ranging in size from 0.01 to 1.0 µm · ···: Cartridges that are still contained within the gas and which are otherwise extremely difficult to distinguish ··· ·. 25 are utilized as condensing cores, which allows the separation of these particles. The low gas velocity required by the counter-current principle gives these virtually hydrophobic particles a longer residence time on the wetting than is usually the case with cooling downstream.
30 • · · • · ·30 • · · • · ·
Vastavirtamenetelmän etuna on lisäksi se, että lauhduttimen arkojen alempien jääh-*" dytyspintojen, jotka helposti likaantuvat, päälle ei muodostu mitään kerroksia, koska : koko lauhdevirta huuhtelee niitä korkeassa lämpötilassa.A further advantage of the countercurrent method is that no layers are formed on the sensitive lower cooling surfaces of the condenser, which are easily soiled, since: the entire condensate stream rinses them at high temperature.
9 9 9 9 9 9 99 9 9 118899 99 9 9 9 9 9 99 9 9 118899 9
Pienikokoinen, monitoiminen kaasunkäsittelytorni, jossa lauhde kerätään yhdessä ainoassa kohdassa, merkitsee tavanomaiseen konseptiin verrattuna huomattavaa yksinkertaistumista laitteen rakenteen ja prosessin ohjauksen ja säädön kannalta.The compact, multifunctional gas treatment tower, in which condensate is collected in a single location, represents a significant simplification from the conventional concept in terms of device design and process control and adjustment.
5 Vetykarbonaatin muodostuminen soodalipeässä vältetään sammuttamalla erikseen sulate ensimmäisessä vaiheessa ja kaasu toisessa vaiheessa.The formation of hydrogen carbonate in the soda liquor is avoided by separately quenching the melt in the first stage and the gas in the second stage.
Kokemukset osoittavat, että ensimmäisen astian sammutusvaiheen nesteellä on taipumus vaahdota, kun paine putoaa järjestelmässä väliaikaisesti. Käsillä oleva mene-10 telmä tekee mahdolliseksi sen, että pesuneste toisessa sammutusvaiheessa voi absorboida tämän ensimmäisestä vaiheesta tulevan vaahdon.Experience has shown that the liquid in the first-stage extinguishing step tends to foam when the pressure in the system is temporarily dropped. The present process makes it possible for the washing liquid in the second quenching step to absorb this foam from the first step.
Edellä kuvattu suoritusmuoto on eräs hyvänä pidetty suoritusmuoto. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu tähän kuvaukseen vaan sitä voidaan muuttaa patenttivaatimusten 15 sisällä. Eri osavaiheiden määrä vastavirtalauhdutbmessa, kun kuuman, kosteuden kyllästämän kaasun kondensaatiolämpö ja lämpöenergia otetaan talteen, voi luonnollisesti olla pienempi tai suurempi, ja esimerkiksi syöttöveden ja kaasun annetut lämpötilat eri osavaiheissa voivat luonnollisesti olla arvoltaan erilaisia.The above-described embodiment is a preferred embodiment. However, the invention is not limited to this description but can be modified within the scope of claims 15. Of course, the number of different stages in the countercurrent condenser when the condensing heat and heat energy of the hot, moisture-saturated gas is recovered may be lower or higher, and, for example, the given temperatures of the feed water and gas may vary in value.
20 Mikrohiukkasten erottumisen kannalta voi olla edullista asentaa vastavirtalauhdutti-men eri osavaiheiden väliin rakennekerroksia. Tällä on myös positiivinen vaikutus siinä ti1 • · suhteessa, että se estää kanavoitumista.For the separation of microparticles, it may be advantageous to install structural layers between the various stages of the countercurrent condenser. This also has a positive effect in that it prevents channeling.
• « · • · ··· * · • ·• «· • · ··· * · · ·
IMIM
: .·. Vaikka kaasutuslämpötila reaktorissa voi olla 500 - 1600 °C, mieluummin 700 - 1300 ··· t . .·. 25 °C ja vieläkin mieluummin 800 - 1000 °C, ja järjestelmän paine voi olla 150 bar abso- • ti luuttiseen paineeseen asti, mieluummin 21 - 50 bar, myös ilmakehän paine on mah-dollinen, vaikkakin tällöin ei ole mahdollista kehittää korkealaatuista höyryä. Vaikka ί\<# lauhteen ja soodalipeän lämpötilan tulisi olla mahdollisimman korkea, kunkin tietyn .2·. painejärjestelmän kyllästyslämpötila rajoittaa tätä lämpötilaa. Lämpötila voi olla esi-:. ·. Although the gasification temperature in the reactor may be in the range of 500-1600 ° C, preferably 700-1300 ° C. . ·. 25 ° C, and more preferably 800-1000 ° C, and the system pressure may be up to 150 bar absolute to bone pressure, preferably 21-50 bar, although atmospheric pressure is possible, although it is not possible to produce high quality steam. Although the temperature of condensate and soda liquor should be as high as possible, each specific .2 ·. the saturation temperature of the pressure system limits this temperature. The temperature can be pre-
IIIIII
, \ 30 merkiksi noin 170 - 260 °C, jos jäijestelmän paine on 21 - 50 bar ja höyryn osapaine i i i *".1 ensimmäisen astian jäähdytysvaiheessa on noin 35 - 90 %. Esimerkiksi, kun höyryn * » *" osapaine on 83 % ja absoluuttinen paine 26 bar, lämpötila on 216 °C., 30 for about 170-260 ° C if the pressure of the ice system is 21-50 bar and the partial vapor pressure iii * ". 1 for the cooling phase of the first vessel is about 35-90%. For example, the partial pressure of steam *» * "is 83% and absolute pressure 26 bar, temperature 216 ° C.
·· 1 • · · 9 9 9 9 · • · · 2 • It • · 10 1 1 8899·· 1 • · · 9 9 9 9 · • · · 2 • It • · 10 1 1 8899
Sen lisäksi, että nestebalanssin säilyttämiseen lisätty vesi syötetään lauhduttimen ylempään osaan, se voidaan myös syöttää suoraan lauhteeseen, esimerkiksi putkeen 14.In addition to being fed to the upper part of the condenser, the water added to maintain the liquid balance can also be fed directly into the condenser, for example, in conduit 14.
5 Lisäksi on mahdollista ajatella käytettäväksi lauhdutinta 16 yhdessä järjestelmän muiden liuosten kanssa, joilla on samankaltaiset vaatimukset.Further, it is possible to contemplate the use of a condenser 16 in combination with other solutions of the system having similar requirements.
Lauhduttimen 16 ei tarvitse olla samassa astiassa kuin pesunestekerros 13, vaikkakin tämä on edullista. Sen sijaan kosteuden kyllästämän kaasun jäähdyttäminen ja lauh-10 duttaminen voidaan suorittaa erillisessä lauhduttimessa, jolloin tästä lauhduttimesta tuleva lauhde palautetaan pesunestekerroksen 13 sisältävään astiaan. Tämä erillinen lauhdutin voi mahdollisesti muodostua tavanomaisesta lauhduttimesta, joka ei ole vastavirtakalvolauhdutin. Tällöin luonnollisesti ei saavuteta niitä etuja, jotka johtuvat vastavirtakalvolauhduttimen käyttämisestä.The condenser 16 need not be in the same container as the washing liquid layer 13, although this is preferred. Instead, the cooling and condensation of the moisture-saturated gas may be carried out in a separate condenser, whereupon the condensate from this condenser is returned to the vessel containing the washing fluid layer 13. This separate condenser may optionally consist of a conventional condenser which is not a countercurrent film condenser. Of course, the benefits of using a countercurrent film condenser are naturally not achieved.
1515
Kahden sammutuskerroksen/pikajäähdytyskerroksen rakenne, joissa käytetään las-kusolaa ja nestekerrosta, voidaan suunnitella eri tavoin laitteiston rakenteen osalta. Ensimmäisessä astiassa 1 voidaan esimerkiksi toteuttaa kuivamateriaalin erottaminen antamalla sulatepisaroiden pudota jäähdytyskerrokseen 6 jäähdyttämättä sulatepisa-20 raviltaan suihkutettua nestettä. Sen jälkeen kaasu johdetaan pois sulatepisaravirrasta ja sen sijaan tähän kaasuvirtaan suihkutetaan suoraan jäähdytysnestettä, jolloin mah-dolliset mukana kulkeutuneet sulatepisarat liukenevat ja putoavat jäähdytyshautee- * .·1·, seen. Toisessa astiassa 12 voidaan sammutus suunnitella niin, että saadaan aikaan • ; .·. rajoittamaton mammuttipumppuvaikutus, so. niin, että kaasun on mahdollista nostaa « « i »M · , ,·, 25 nestettä ja näin päästään hyvään kierrätykseen ja pesuun. Toisessa tai molemmissa • · · «·· sammutusvaiheissa voidaan vaihtoehtoisesti käyttää nk. ventuuri-sammutusta, jolloin • · · mahdollisesti käytetään ohjausvaippaa.The structure of the two extinguishing layers / rapid cooling layers, using a salt and a liquid layer, can be designed differently with regard to the construction of the apparatus. For example, in the first vessel 1, separation of the dry material may be accomplished by allowing the droplets of melt to drop into the cooling layer 6 without cooling the fluid sprayed by the melt droplet 20. Thereafter, the gas is led away from the melt droplet stream and instead, the coolant is sprayed directly into this gas stream, whereby any entrained droplets of melt droplets dissolve and fall into the cooling bath. In the second vessel 12, the extinguishing can be designed to provide •; . ·. unlimited mammoth pump effect, i. so that the gas can raise «« i »M ·,, ·, 25 liquids and thus achieve good recycling and washing. Alternatively, one or both of the · · · «·· shut-off stages may be equipped with a so-called vent shut-off, possibly using a guide jacket.
·· • « • ·· .···. Kaasuputkeen 11 voidaan lisäksi asentaa ylimääräinen kaasunkäsittelyvaihe. Tämä ··· . 1. 30 ylimääräinen vaihe voisi muodostua esimerkiksi ventuuri-pesurista, johon pesuneste • 1 1 *".· syötetään toisesta nestekerroksesta 13. Tällaisen ventuuri-pesurin käyttäminen paran- • ♦ "2 taa kaasuvirran mikrohiukkasten tai savuhiukkasten erottumista.·· • «• ··. ···. In addition, an additional gas treatment step may be installed in the gas pipe 11. This ···. 1. 30 additional steps could consist, for example, of a venturi to which the washing liquid is • 1 1 * ". · Fed from a second fluid bed 13. The use of such a venturi improves the separation of microparticles or smoke particles of the gas stream.
·· 1 • » · • · • ♦ · • · « 2 • ·1 Π 118899·· 1 • »· • · • ♦ · • ·« 2 • · 1 Π 118899
Molemmat nestekerrokset 6 ja 13 voivat myös olla yhdessä ja samassa astiassa niin, että ne ovat esimerkiksi väliseinän erottamia. Eräs mahdollisuus on käyttää molempiin nestekerroksiin 6 ja 13 horisontaalista paineastiaa, joka on varustettu väliseinällä. Reaktorin 2 sisältävän pystyn paineastian 1 toinen pää olisi tällöin yhdistetty horison-5 taaliseen astiaan ja toinen pää lauhduttimen 16 sisältävään pystyyn paineastiaan 12.The two liquid layers 6 and 13 may also be in one and the same container so that they are separated, for example, by a partition. One possibility is to use both pressure layers 6 and 13 with a horizontal pressure vessel provided with a partition. The one end of the vertical pressure vessel 1 containing the reactor 2 would then be connected to the Horison-5 talc vessel and the other end to the vertical pressure vessel 12 containing the condenser 16.
Toinen mahdollisuus pitää molemmat nestekerrokset 6 ja 13 yhdessä ja samassa astiassa on esitetty kuviossa 3. Soodalipeäkerros 6 sijaitsee reaktorin 1 sisältävän pystyn astian pystyakselin ympärillä. Kaasu pakotetaan kulkemaan pesunestekerroksen 13 10 nesteen läpi, joka sijaitsee astian kehän ympärillä. Väliseinä erottaa nämä kaksi nes-tekerrosta kokonaan toisistaan ja joukko ylimääräisiä, samankeskisesti sijoitettuja seinämiä 26, jotka ulottuvat alas pesunestekerrokseen 13, toimivat yhdessä ohjaus-vaipan 27 kanssa monivaiheisena mammuttipumppuna, joka pakottaa kaasun nesteen läpi.Another possibility to hold both liquid layers 6 and 13 in one and the same vessel is shown in Figure 3. The soda liquor layer 6 is located around the vertical axis of the vertical vessel containing the reactor 1. The gas is forced to pass through the washing liquid layer 13 10 fluid surrounding the periphery of the vessel. The dividing wall separates the two fluid layers completely and a plurality of additional, concentric walls 26 extending down to the washer fluid layer 13, together with the control shroud 27, act as a multistage mammoth pump to force the gas through the fluid.
1515
Vaikkakin keksinnön mukaisesti on suositeltavaa, että pesunestekerros muodostuu pääasiallisesti lauhteen muodossa olevasta vedestä, voidaan ajatella, että nestekerros 13 voisi muodostua muun tyyppisestä soodaiipeästä kuin ensimmäisen nestekerroksen 6 soodaiipeästä. Koska tämä erityyppinen soodalipeä on tehokkaassa kosketuksessa 20 kaasun kanssa, se voisi tässä tapauksessa sisältää suurempia määriä natriumvetykar- »Y; bonaattia ja natriumvetysulfidia, mikä tarkoittaa sitä, että sitä voitaisiin esimerkiksi • · käyttää myöhempään rikkivedyn ja hiilidioksidin poistamiseen.Although it is desirable according to the invention that the wash liquid layer consists primarily of water in the form of condensate, it is contemplated that the liquid layer 13 could consist of a different type of soda juice than the soda juice of the first liquid layer 6. Since this different type of soda liquor is in effective contact with the gas 20, it could contain higher amounts of sodium hydrogen carbonate in this case; bonate and sodium hydrogen sulfide, which means that it could be used, for example, to · · remove hydrogen sulphide and carbon dioxide.
• · ··♦ • · · ··· : Keksinnön mukaista konseptia voidaan luonnollisesti soveltaa myös kemikaalien tai- ··» · : 25 teenottamiseen prosesseissa, joissa jäteliemet ja talteenotetut kemikaalit ovat täysin ··· erityyppisiä, esimerkiksi valkaisulaitoksen jäteliemet, puolikemiallisen massan, esimerkiksi CTMP:n jäteliemet tai jäteliemet massaprosessista, joka perustuu kaliumin käyt-tämiseen emäksenä natriumin asemesta.Of course, the concept of the invention can also be applied to the application of chemicals in processes where the waste liquors and the recovered chemicals are of a completely different type, such as bleaching plant waste liquors, semi-chemical pulp, for example, CTMP waste liquors or waste liquors from a pulp process based on the use of potassium as a base in place of sodium.
·1· * 1 ··· : X 30 Keksinnön mukaista konseptia voidaan soveltaa myös silloin, kun käytetään hyväksi • · · "’·[ suurempaa rikkivedyn osapainetta reaktorissa, jolloin seurauksena on tasapainon siir- • · ,1·1 tyminen (ks. SE 468 600) ja Na2S:n muodostuminen.· 1 · * 1 ···: X 30 The concept of the invention can also be applied when a higher partial pressure of hydrogen sulfide in the reactor is utilized, resulting in equilibrium displacement, (1). SE 468,600) and formation of Na 2 S.
♦ · · • · • · « • · · • ·♦ • ·♦ · • • «« • ♦ ♦ ♦ ♦
Claims (14)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE9402197A SE9402197L (en) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | Procedure for washing and cooling gases in the black liquor gasification |
SE9402197 | 1994-06-22 | ||
PCT/SE1995/000586 WO1995035410A1 (en) | 1994-06-22 | 1995-06-15 | Process for washing gas formed by gasifying black liquor |
SE9500586 | 1995-06-15 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI965088A FI965088A (en) | 1996-12-18 |
FI965088A0 FI965088A0 (en) | 1996-12-18 |
FI118899B true FI118899B (en) | 2008-04-30 |
Family
ID=20394481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI965088A FI118899B (en) | 1994-06-22 | 1996-12-18 | A method for washing gas formed by gasification of black liquor |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10504607A (en) |
AU (1) | AU2811295A (en) |
BR (1) | BR9508080A (en) |
CA (1) | CA2193516C (en) |
FI (1) | FI118899B (en) |
SE (1) | SE9402197L (en) |
WO (1) | WO1995035410A1 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6062547A (en) * | 1994-06-22 | 2000-05-16 | Kvaerner Pulping Ab | Quench vessel for recovering chemicals and energy from spent liquors |
SE9701546D0 (en) * | 1997-04-24 | 1997-04-24 | Kvaerner Pulping Tech | New process |
US6027609A (en) | 1994-11-04 | 2000-02-22 | Kvaener Pulping Ab | Pulp-mill recovery installation for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers |
SE513637C2 (en) | 1999-04-01 | 2000-10-16 | Kvaerner Chemrec Ab | Device for gasification of waste water |
SE9901185L (en) | 1999-04-01 | 2000-03-20 | Kvaerner Chemrec Ab | Process for cooling solid and gaseous material in gasification of effluent |
SE514277C2 (en) * | 1999-06-07 | 2001-02-05 | Kvaerner Chemrec Ab | Device for gasification of waste water |
SE535117C2 (en) * | 2010-03-30 | 2012-04-17 | Chemrec Ab | Gasification of sulphite thick liquor |
CN103306154A (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 秦才东 | Treatment and utilization method of pulping black liquor |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SE448173B (en) * | 1985-06-03 | 1987-01-26 | Croon Inventor Ab | PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF CELLULOSA DISPOSAL CHEMICALS BY PYROLYSIS |
SE500263C2 (en) * | 1993-03-11 | 1994-05-24 | Chemrec Ab | Process for separating sulfur compounds from a carbon dioxide and hydrogen sulfide-containing gas stream |
-
1994
- 1994-06-22 SE SE9402197A patent/SE9402197L/en not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-06-15 BR BR9508080A patent/BR9508080A/en not_active Application Discontinuation
- 1995-06-15 CA CA002193516A patent/CA2193516C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-06-15 AU AU28112/95A patent/AU2811295A/en not_active Abandoned
- 1995-06-15 JP JP8502006A patent/JPH10504607A/en active Pending
- 1995-06-15 WO PCT/SE1995/000586 patent/WO1995035410A1/en active Application Filing
-
1996
- 1996-12-18 FI FI965088A patent/FI118899B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1995035410A1 (en) | 1995-12-28 |
SE502038C2 (en) | 1995-07-24 |
CA2193516C (en) | 2005-02-08 |
FI965088A (en) | 1996-12-18 |
BR9508080A (en) | 1997-09-02 |
AU2811295A (en) | 1996-01-15 |
JPH10504607A (en) | 1998-05-06 |
CA2193516A1 (en) | 1995-12-28 |
SE9402197L (en) | 1995-07-24 |
FI965088A0 (en) | 1996-12-18 |
SE9402197D0 (en) | 1994-06-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4808264A (en) | Process for chemicals and energy recovery from waste liquors | |
RU2135273C1 (en) | System for production of special purpose gas, device to remove heat and acid gas on its basis and process of production of special purpose gas | |
SU1443810A3 (en) | Method of producing chemical substances from waste alkali of sulfate production of cellulose | |
FI82727B (en) | FOERFARANDE FOER FOERGASNING AV SVARTLUT. | |
FI118899B (en) | A method for washing gas formed by gasification of black liquor | |
US6238468B1 (en) | Quench vessel | |
FI104335B (en) | Process for the recovery of alkali and energy from silicate-black liquor | |
US6113739A (en) | Process for washing gas formed by gasifying black liquor | |
CA2113559A1 (en) | Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas | |
US6062547A (en) | Quench vessel for recovering chemicals and energy from spent liquors | |
CN110913965B (en) | Device and method for separating components with different volatility in mixed fluid | |
FI120508B (en) | A method for cooling solid and gaseous material during gasification of the spent liquor. | |
SE506702C2 (en) | Pre-treatment of fiber material with in situ hydrogen sulphide | |
WO1996014468A1 (en) | Selective recovery of chemicals from cellulose spent liquor by liquor gasifying | |
US20120073772A1 (en) | Gasification of sulphite thick liquor | |
US7217302B1 (en) | Process for cooling solid and gaseous material during gasification of spent liquor | |
SE470066B (en) | Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification | |
EP0977919B1 (en) | Separating alkali metals from gasified black liquor | |
WO2000060163A1 (en) | Apparatus for gasification of spent liquor | |
FI94444C (en) | Method for balancing a pulp mill's sulfur / sodium ratio | |
SE503455C2 (en) | Preparation of sulphite-containing cooking liquid and use of the cooking liquid for pre-impregnation | |
CN1169761A (en) | Process for washing gas formed by gasifying black liquor | |
NO762515L (en) | PROCEDURE FOR COOKING MASS. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 118899 Country of ref document: FI |
|
MM | Patent lapsed |