FI122837B - Method for recovering chemicals from a pulp mill - Google Patents

Method for recovering chemicals from a pulp mill Download PDF

Info

Publication number
FI122837B
FI122837B FI20060996A FI20060996A FI122837B FI 122837 B FI122837 B FI 122837B FI 20060996 A FI20060996 A FI 20060996A FI 20060996 A FI20060996 A FI 20060996A FI 122837 B FI122837 B FI 122837B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
lime
steam
heat
quenching
water
Prior art date
Application number
FI20060996A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060996A (en
FI20060996A0 (en
Inventor
Holger Engdahl
Juhani Vehmaan-Kreula
Ville Kostiainen
Mika Kottila
Teemu Toropainen
Original Assignee
Andritz Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Andritz Oy filed Critical Andritz Oy
Priority to FI20060996A priority Critical patent/FI122837B/en
Publication of FI20060996A0 publication Critical patent/FI20060996A0/en
Publication of FI20060996A publication Critical patent/FI20060996A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122837B publication Critical patent/FI122837B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/04Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

MENETELMÄ SELLUTEHTAAN KEMIKAALIEN TALTEENOTOSSAMETHOD FOR THE RECOVERY OF CHEMICALS IN A PULP MILL

Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestely sellutehtaan kemikaalien 5 talteenotossa, johon kuuluu valkolipeän valmistuksessa tarvittavan kalkin sammutus, erityisesti sen kohteena on kalkin sammutus tavalla, joka voi parantaa kaustisoinnissa syntyvän meesan käsittelyominaisuuksia, ja sammutuksessa syntyvän energian talteenotto tehokkaalla tavalla.The present invention relates to a process and arrangement for recovering chemicals 5 from pulp mills, which include lime slaking for white liquor production, in particular lime slaking in a manner that can improve the treatment properties of causticizing lime slurry and efficiently recovering slugging energy.

1 o Sellun aikalisissä keittomenetelmissä, kuten sulfaatti- ja soodaprosesseissa, kemikaalit otetaan talteen haihduttamalla vettä keitosta saatavasta jäteliemestä, ns. mustalipeästä, ja sitten polttamalla liemen sisältämä orgaaninen aines kemikaalien talteenottokattilassa, soodakattilassa, kemikaalien vapauttamiseksi. Talteenottokattilasta kemikaalit valuvat sulana kattilan tulipesän pohjasta erilliseen liuotussäiliöön. Sula liuotetaan säiliössä ve-15 teen tai laihavalkolipeään. Syntyvää liuosta kutsutaan viherlipeäksi. Siitä poistetaan liukenemattomat aineet esim. selkeyttämällä tai suodattamalla ennen kaustisointia. Viherli-peän sisältämä natriumkarbonaatti kaustisoidaan sellunkeitossa tarvittavaksi natriumhy-droksidiksi poltetun kalkin (CaO) avulla. Kaustisointi tapahtuu kahdessa reaktiovaihees-sa. Poltetun kalkin kalsiumoksidi reagoi ensin viherlipeän sisältämän veden kanssa muo-20 dostamalla kalsiumhydroksidia (Ca(OH)2) eksotermisessä kalkin sammutusreaktiossa. Sammutusreaktio on muotoa:1 o In pulp cooking processes such as sulphate and soda processes, chemicals are recovered by evaporation of water from the digestion liquor. black liquor, and then burning the organic matter contained in the broth in a chemical recovery boiler, a recovery boiler, to release the chemicals. From the recovery boiler, chemicals run molten from the bottom of the furnace into a separate leaching tank. The melt is dissolved in water or lean white liquor in a tank. The resulting solution is called green liquor. Insoluble matter is removed from it, for example by clarification or filtration before causticization. The sodium carbonate contained in the green liquor is causticized with lime (CaO), which is burned into sodium hydroxide for pulping. The causticization occurs in two reaction steps. The calcium oxide of the burnt lime first reacts with the water contained in the green liquor to form calcium hydroxide (Ca (OH) 2) in an exothermic lime quenching reaction. The extinguishing reaction is of the form:

CaO + H20 -> Ca(OH)2 + 1130 kJ/kg CaO (1)CaO + H 2 O -> Ca (OH) 2 + 1130 kJ / kg CaO (1)

Reaktiossa vapautuva lämpö jakautuu viherlipeään sopivalla sekoituksella paikallisen 25 ylikuumenemisen estämiseksi.The heat released in the reaction is distributed in the green liquor with suitable mixing to prevent local overheating.

δ ^ Saatu kalsiumhydroksidi reagoi sitten heti viherlipeän natriumkarbonaatin kanssa, jolloin o Y syntyy natriumhydroksidia. Tämä reaktio eli kaustisointireaktio kirjoitetaan: o ^ 30 Ca(OH)2 + Na2C03 -> 2NaOH + CaC03 (2) □_The resulting calcium hydroxide then reacts immediately with the green liquor sodium carbonate to give o Y sodium hydroxide. This reaction, or causticization reaction, is written as: o ^ 30 Ca (OH) 2 + Na 2 CO 3 -> 2 NaOH + Ca CO 3 (2) □ _

CDCD

Näin saatu natriumhydroksidia sisältävä valkolipeä ja kalsiumkarbonaatti (meesa) erote-o g taan toisistaan, ja valkolipeä kierrätetään sellun keittoon. Valkolipeän ja meesan erotus cm voidaan tehdä joko selkeyttimessä tai suodattamalla. Valkolipeäsuotimina käytetään ta- 35 vallisesti kynttiläsuotimia tai rumpu- tai kiekkosuotimia, jotka toimivat paineen tai vakuu-min alaisina. Meesa pestään natriumhäviöiden pienentämiseksi, ja se sakeutetaan mee-sasuotimella. Kaikki pesunesteet otetaan talteen yhteiseen, ns. laihavalkolipeäsäiliöön.The white liquor containing sodium hydroxide thus obtained is separated from the calcium carbonate (lime mash) and the white liquor is recycled for pulping. The difference in cm between white liquor and lime mud can be made either in the clarifier or by filtration. White liquor filters are usually candle filters or drum or disk filters which operate under pressure or vacuum. The honey is washed to reduce sodium losses and thickened with a honey filter. All washing liquids are collected in a common, so-called. laihavalkolipeäsäiliöön.

22

Laihavalkolipeää käytetään sulan liuottamisessa. Kalkki regeneroidaan polttamalla mee-saa korkeassa lämpötilassa kalsinointilaitteessa, kuten meesauunissa. Kalsiumkarbo-naatti hajoaa tällöin kalsiumoksidiksi ja hiilidioksidiksi.Lean white liquor is used to dissolve the molten material. The lime is regenerated by burning the honey at high temperature in a calciner such as a lime kiln. Calcium carbonate is then decomposed into calcium oxide and carbon dioxide.

5 Meesauuneissa, jotka tyypillisesti ovat rumpu-uuneja, käytetään lämmönlähteenä nestemäisiä, kaasumaisia ja kiinteitä polttoaineita kuten öljyä, maakaasua ja hiilipölyä. Poltin kiinnitetään uunin kuumassa päässä olevaan päätyyn. Poltossa muodostuneesta kuumasta tuotteesta, kalsiumoksidista, otetaan sen sisältämä lämpö talteen siirtämällä se prosessissa käytettävän polttoaineen palamisessa tarvittavaan palamisilmaan. Tällöin 10 tämä ilma (ns. sekundääri-ilma) johdetaan yleensä uuniin jäähdyttimen kautta polttimen ohi ja polttimen läpi ajetaan vain ns. primääri-ilma. Primääri-ilman osuus vaihtelee poltin-ja sovelluskohtaisesti,5 Honey ovens, which are typically drum ovens, use liquid, gaseous and solid fuels such as oil, natural gas and coal dust as heat sources. The burner is attached to the hot end of the oven. The hot product formed during the combustion, calcium oxide, is recovered by transferring the heat contained therein to the combustion air required for combustion of the fuel used in the process. In this case, this air (so-called secondary air) is generally introduced into the furnace via a condenser past the burner and only so-called through the burner. primary air. The proportion of primary air varies by burner and application,

Kuten edellä on mainittu, sammutusreaktio tuottaa runsaasti lämpöä. Kun sammutus-15 hetkellä on saatavilla “rajattomasti” vettä, kuten silloin, jos sammutuksessa kalkki lisätään edellä kuvatulla tavalla viherlipeään, tapahtuu reaktio nopeasti ja samoin seoksen lämpötila nousee nopeasti. Tätä seuraa kuitenkin nopea jäähtyminen veden vaikutuksesta, koska nestemäinen vesi toimii myös jäähdytysaineena. Sammutuksessa kiinteän aineen tilavuus kasvaa, kun kalsiumoksidi reagoi muodostaen kalsiumhydroksidia. 20 Jos tarkastellaan tilannetta yksittäisen kalkkipartikkelin kannalta, kiinteän massan lisääntyessä kalkkipartikkeli murenee pieniin osiin, jotka neste erottaa (liettää erilleen) toisistaan. Tämän seurauksena kalkki pilkkoontuu hienojakoiseksi. Kaustisointireaktio tapahtuu näiden pieneksi pilkkoontuneiden Ca(OH)2 -partikkelien kanssa, ja seurauksena on hienojakoista meesaa (CaC03-partikkeleita).As mentioned above, the quenching reaction generates a great deal of heat. When "unlimited" water is available at the time of quenching, as in the case of quenching the addition of lime to the green liquor as described above, the reaction occurs rapidly and so does the temperature of the mixture rise rapidly. However, this is followed by rapid cooling by the action of water, since liquid water also acts as a coolant. In quenching, the volume of the solid increases as the calcium oxide reacts to form calcium hydroxide. 20 Looking at the situation from the point of view of a single lime particle, as the solid mass increases, the lime particle crumbles into small parts which are separated (separated) by the liquid. As a result, the lime is chopped finely. The causticization reaction takes place with these small cleaved Ca (OH) 2 particles and results in fine lime slurry (CaCO 3 particles).

25 ^ Useissa tutkimuksissa on havaittu, että meesan suotautuvuus riippuu oleellisesti mee- o ^ san raekoosta (kuten yleensäkin kiintoaineen erotuksessa). Yleisesti voidaan todeta, Y että mitä suurempia partikkelit ovat, sen parempi niiden suotautuvuus on. Tunnetuissa § prosesseissa syntyvä meesa on suhteellisen hienojakoista.Several studies have found that leachate leachability is essentially dependent on the grain size of the honey (as is usually the case with solids separation). Generally, Y, the larger the particles, the better their leachability. In well-known § processes, lime slurry is relatively finely divided.

X 30X 30

IXIX

Q_Q_

Kuiva-aineen erottaminen suodattamalla ja saadun suodatinkakun peseminen ovat tär-to g keitä osaprosesseja kaustisoinnissa. Keksinnön eräänä tarkoituksena on poistaa ole- o g massa olevan kaustisointiprosessin epäkohtia ja esittää kalkin sammutusprosessi, jos- ^ ta saatava kalkki kaustisoituu meesaksi, jolla on tähänastista paremmat suotautu- 35 misominaisuudet. Jos meesan erotusprosesseja pystytään tehostamaan meesan suo-tautumisominaisuuksia parantamalla, saavutetaan koko kaustisointiprosessin toiminnan kannalta merkittäviä etuja. Valkolipeäsuodinta ja meesasuodinta voidaan kuormit 3 taa enemmän. Meesasuotimella saavutetaan korkeampi kuiva-aine ja alhaisempi jään-nösalkalipitoisuus.Separation of the solid by filtration and washing of the resulting filter cake are important sub-processes in causticization. It is an object of the invention to eliminate the disadvantages of the bulk causticisation process and to provide a lime slaking process whereby the resulting lime is causticized into a lime slurry which has better drainage properties than hitherto. If the lime sludge separation processes can be enhanced by improving the leaching leaching properties, significant operational benefits will be obtained throughout the causticization process. The white liquor filter and the lime filter can be loaded 3 times more. The honey filter achieves a higher dry matter content and a lower residual alkali content.

Nykyisen käytännön mukaan otetaan sammutuksessa syntyvä energia tyypillisesti tal-5 teen jäähdyttämällä viherlipeää ennen sammutusta, jolloin saadaan noin 75 Oieista kuumaa vettä. Sellutehtaassa on runsaasti tämän lämpöisen veden lähteitä, joten näin talteenotetun lämpöenergian arvo jää alhaiseksi.Current practice is to recover the quenching energy typically by cooling the green liquor prior to quenching to obtain about 75 liters of hot water. The pulp mill has many sources of this warm water, so the value of the heat energy thus recovered remains low.

SE-patentissa 460486 ehdotetaan että kalkin sammutus tehdään pääasiassa viherli-10 peällä ilmanpaineessa tai korotetussa paineessa, ja sammutuksessa muodostunutta lämpöä otetaan talteen höyrynä. Höyryä esitetään käytettäväksi massatehtaalla, kuten valkolipeän lämmitykseen, keitossa, mustalipeän haihduttamossa, paperimassan kuivaukseen, sähköenergian tuottamiseen.SE patent 460486 proposes that the lime is quenched mainly by greening at atmospheric pressure or elevated pressure, and the heat generated by the quenching is recovered as steam. Steam is shown for use in a pulp mill, such as white liquor heating, cooking, black liquor evaporation, pulp drying, electrical power generation.

15 WO-julkaisussa 02/096820 esitetään poltetun kalkin sammutusta vesihöyryllä. Tällöin saadaan lämpöä talteen korkeammassa lämpötilassa kuin sammutuksessa nesteellä. Lämpöä esitetään käytettävän höyryn tuottamiseen sammutusreaktiota varten, kuuma-veden tuottamiseen tai kalkkiraaka-aineen kuivaukseen ennen polttoa. Lisäksi ehdotetaan että lämpöä käytetään turbiinissa, ja turbiinin poistohöyryä sammutukseen. Sam-20 munut kalkki jäähdytetään, ja näin syntynyt höyry käytetään myös sammuttimessa. Tässä julkaisussa kalkkipitoisena raaka-aineena voi olla meesa, kalkkikivi, dolomiitti, kalkkia sisältävä liete, joka poltetaan ja sammutetaan. Tässä julkaisussa ei pyritä suoraan vaikuttamaan itse kalkin polttolaitteen energiatalouteen eikä kaustisoinnista syntyvän meesan ominaisuuksiin.WO 02/096820 discloses quenching of burnt lime with water vapor. This allows heat to be recovered at a higher temperature than liquid quenching. Heat is shown to be used to produce steam for the quenching reaction, to produce hot water, or to dry the lime raw material prior to combustion. In addition, it is suggested that heat be used in the turbine, and turbine exhaust steam for quenching. The lime from Sam-20 is cooled and the steam generated is also used in the fire extinguisher. For the purposes of this publication, the lime-containing raw material may be lime mud, limestone, dolomite, lime-containing sludge, which is incinerated and quenched. This publication does not directly seek to influence the energy economy of the lime burner itself nor the causticizing lime mud properties.

25 ^ Meesan poltto meesauunissa on yksi eniten primaarienergiaa, kuten öljyä, kuluttavia ^ prosesseja kemikaalien talteenotossa massatehtaalla. Siksi on tarvetta prosesseille, ό γ joilla meesan polton energiataloutta voidaan parantaa. Sellutehtaalla on myös muita 0 polttolaitteita, kuten soodakattila, joiden kohdalla myös esiintyy samanlaista tarvetta.25 ^ The combustion of honey in a lime kiln is one of the most energy consuming processes in the pulp mill for the recovery of primary energy such as oil. Therefore, there is a need for processes ό γ to improve the energy economy of lime sludge combustion. The pulp mill also has other 0 incinerators, such as a recovery boiler, for which there is a similar need.

^ 30 Aikaisemmin ei ole esitetty edullista energiataloudellista tapaa kalkin sammutuksen ja^ 30 A preferred energy-efficient way of lime slaking and lime has not been described previously

CLCL

meesan polton tai muun sellutehtaalla tapahtuvan polton kytkemiseksi.for lime sludge incineration or other pulp mill incineration.

CDCD

01 o> o g Esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on myös parantaa sellutehtaan energia- cm taloutta hyödyntämällä kalkin sammutusprosessissa syntyvää lämpöä edullisella taval- 35 la.It is also an object of the present invention to improve the energy cm of a pulp mill by utilizing the heat generated in the lime slaking process in an advantageous manner.

4 Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä meesan käsittelemiseksi sellutehtaan kemikaalien talteenotossa. Tällöin meesa poltetaan meesauunissa poltetun kalkin tuottamiseksi, joka edelleen käsitellään sammutetun kalkin muodostamiseksi, sammutettu kalkki saatetaan kosketukseen viherlipeän 5 kanssa meesan ja valkolipeän tuottamiseksi, ja meesa erotetaan valkolipeästä. Olennaista keksinnölle on, että poltettu kalkki saatetaan kosketukseen veden tai vesihöyryn kanssa, jolloin kalkin sammuminen tapahtuu oleellisesti kaasufaasissa olevan veden kanssa, ja sammumisreaktiossa vapautuvaa lämpöä käytetään sellutehtaan polttolaitteen polttoilman lämmittämiseksi.The present invention relates to a method for treating lime sludge in the recovery of chemicals in a pulp mill according to the preamble of claim 1. The lime is then burned in a lime kiln to produce lime which is further processed to produce slaked lime, the slaked lime is contacted with green liquor 5 to produce lime and white liquor, and the lime is separated from the white liquor. It is essential to the invention that the lime burned is brought into contact with water or water vapor, whereby the lime is extinguished substantially with water in the gas phase, and the heat released in the quenching reaction is used to heat the combustion air of the pulp mill combustor.

1010

Keksintö koskee myös järjestelyä sellutehtaan kemikaalien talteenotossa, mikä järjestely käsittää ainakin meesauunin, sammuttimen ja kaustisointiastiat. Järjestelyn olennaiset piirteet on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.The invention also relates to an arrangement for recovering chemicals in a pulp mill, which comprises at least a lime kiln, a fire extinguisher and causticizing vessels. The essential features of the arrangement are set forth in the appended claims.

15 Kalkin sammutus höyryllä on sinänsä ennestään tunnettu ja käytössä sammutetun kalkin valmistuksessa esim. maataloutta ja rakennusteollisuutta varten. Tällöin on ollut tavoitteena saada kuiva lopputuote, kuten on esitetty myös em. WO-julkaisussa 02/096820. Koskaan sitä ei ole esitetty käytettäväksi sellutehtaan kaustistamolla esillä olevan keksinnön mukaisesti. Itse asiassa höyrysammutusmenetelmäon kaustisoinnin 20 tunnettuja tarpeita ajatellen monimutkaisempi verrattuna käytössä olevaan menetelmään (suora viherlipeään sammutus).15 Steam lime stripping is known per se and is used in the production of slaked lime, for example, in agriculture and in the construction industry. Thereby, it has been the objective to obtain a dry final product as also disclosed in WO 02/096820, mentioned above. It has never been shown for use in a pulp mill caustic mill in accordance with the present invention. In fact, the steam quenching method is more complicated in terms of the known needs of causticization compared to the method used (direct green liquor quenching).

Nyt on kuitenkin suoritetuissa kokeissa havaittu, että suorittamalla meesakalkin sammutus höyryllä voidaan meesan suodatus- ja vedenpoisto-ominaisuuksia selvästi pa-25 rantaa. Kokeissa todettiin että sammutetun kalkin partikkelikoko kasvaa lämpötilan ^ noustessa, mikä johtaa meesan parempaan suotautuvuuteen ja erotukseen valkolipe-However, it has now been found in experiments carried out that by performing steam quenching of lime lime, the filtration and dewatering properties of lime mud can be clearly improved. It was found in the experiments that the particle size of the slaked lime increases with increasing temperature, which results in better leachability and separation of the white liquor.

OO

ästä. Kokeissa lämpötila oli 100-300 °C, ja niiden perusteella optimaalinen alue on o Y noin 200-300, edullisin 200-250 °C. Kokeissa todettiin että sammutusreaktio hidastuu o eksponentiaalisesti kun lämpötila nousee lineaarisesti. Lämpötilan nosto hidastaa ^ 30 sammutusreaktiota, mutta samalla meesan suodatusvastus laskee ja kuiva-of bodyweight. In the experiments, the temperature was 100-300 ° C and based on them the optimum range is about 200-300 ° C, most preferably 200-250 ° C. In experiments it was found that the quenching reaction slows down exponentially as the temperature rises linearly. Raising the temperature slows down ^ 30 quenching reactions, but at the same time leaching filtration resistance decreases and

CLCL

ainepitoisuus nousee lämpötilan noustessa ja myös lämpöenergia saadaan paremminthe substance content rises as the temperature rises and heat energy is also better obtained

CDCD

talteen. Kuviossa 3 on esitetty kahdelta eri tehtaalta otetun meesan ominaisuuksia, o g kun ne on käsitelty esillä olevan keksinnön mukaisesti. Sammutus tehtiin höyryllä. Ku- cm viossa on esitetty meesojen keskimääräinen suodatusvastus, aav, sammutuslämpötilan 35 funktiona. Siitä voidaan todeta että suodatusvastus laskee selvästi ko. lämpötilan noustessa. Tunnetulla tavalla viherlipeällä alle 100 °C:ssa (esim. 97°C:ssa) sammu- 5 tettujen referenssimeesojen suodatusvastus on suurempi kuin samasta lähteestä olevan meesan, joka on käsitelty keksinnön mukaisesti. Meesan parantuneet suodatusominaisuudet näyttivät johtuvan siitä, että sammutuksen suorittaminen tunnettuja tapoja korkeammassa lämpötiloissa tuottaa sammutettua kalkkia, joka edelleen muo-5 dostaa kaustisoinnissa suurempia meesapartikkeleita, joilla on alhaisempi ominaispin-ta-ala. Meesan parempi suotautuvuus johtaa myös siihen että sille saadaan korkeampi kuiva-aine, kun siitä erotetaan valkolipeää ja pestään ennen uuniin syöttöä. Meesan ominaisuuksien kannalta sammutuksen optimiolosuhteisiin vaikuttaa poltettavan läh-tömeesan laatu.recovered. Figure 3 shows the properties of lime sludge taken from two different mills when treated in accordance with the present invention. The extinguishing was done with steam. The figure shows the average filtration resistance of the lambs as a function of the quench temperature 35. From this it can be stated that the filtering resistance drops clearly in this case. as the temperature rises. As is known in the art, the filtration resistance of reference sacks quenched with green liquor below 100 ° C (eg 97 ° C) is greater than that of lime sludge from the same source treated according to the invention. The improved filtration properties of the honey appeared to be due to the fact that quenching at temperatures higher than those known in the art produces slaked lime, which further produces causticizing larger lime particles with a lower specific surface area. Higher drainage of honey also results in a higher dry matter content by removing white liquor and washing it before feeding it into the oven. In terms of the properties of the honey, the optimum conditions for quenching are influenced by the quality of the source honey to be burned.

1010

Kokeissa raaka-aineena oli poltettua kalkkia, joka oli pieninä pyöreinä rakeina. Rakeet hajosivat sammutuksessa pienemmiksi partikkeleiksi ja lopulta tulivat jauhoksi. Tämä pulverisoituminen tuo joitain etuja verrattuna tunnettuun kalkin muotoon sellutehtaalla. Jauhomaisen muodon takia voidaan käyttää kalkille pneumaattista kuljetusta hihna- ja 15 kolakuljettimien sijasta. Lisäksi, epäpuhtaudet, kuten hiekka, on helpompi poistaa kalkista painovoimaan perustuen ennen viherlipeän kaustisointia. Nykyisin pneumaattisen kuljetuksen käytön estää se että osa sammutetusta kalkista on suurina partikkeleina. Samoin hiekan poisto kuivasta kalkista estyy, koska talteenotettavaa kalkkia on kimpaleina.The raw material used in the tests was burnt lime, which was in the form of small round granules. During quenching, the granules disintegrated into smaller particles and eventually became flour. This pulverization offers some advantages over the known lime form at the pulp mill. Due to the powdery shape, pneumatic conveying of lime can be used instead of belt and bump conveyors. In addition, impurities such as sand are easier to remove from the lime based on gravity before causticizing the green liquor. At present, the use of pneumatic transport is prevented by the fact that some of the slaked lime is in large particles. Similarly, sand removal from dry lime is prevented because the lime to be recovered is in chunks.

2020

Laskennallisesti nämä höyrysammutuksessa saavutetut tulokset johtaisivat tähänastisiin laitteisiin verrattuna pienempiin valkolipeä- ja meesasuodattimiin, joten keksinnöllä on myös huomattava taloudellinen potentiaali, vaikka itse meesakalkin sammutus muodostuukin tällä tavoin monimutkaisemmaksi ja ilmeisesti kalliimmaksi. Meesan pa-25 rempi suotautuvuus johtaa myös parempaan pestävyyteen, jolloin meesan poltossa syn- ^ tyviä päästöjä voidaan pienentää ja uunin ajoa helpottaa. Lisaksi korkeampi meesan kui- o ^ va-aine säästää energiaa meesauunissa.Computationally, these results obtained in steam quenching would result in smaller white liquor and lime sludge filters than the prior art devices, so that the invention also has considerable economic potential, although quenching the lime lime itself is thus more complicated and apparently more expensive. Higher drainage of honeys 25 also leads to better washability, whereby emissions from lime sludge combustion can be reduced and furnace operation facilitated. In addition, higher lime dry matter saves energy in the lime kiln.

ό i o Keksintö perustuu siten siihen ajatukseen, että meesauunista saatava poltettu kalkki 30 sammutetaan höyryllä, jolloin kalkki säilyttää paremmin raekokonsa ja kaustisoinnisaThe invention is thus based on the idea that the burnt lime 30 obtained from the lime kiln is quenched with steam, whereby the lime retains its grain size and causticization better

CLCL

syntyvällä meesalla on paremmat suotautuvuusominaisuudet kuin aikaisemmin. Lisäk-the resulting lime has better drainage properties than before. Lisäk-

CDCD

si sammutuksessa syntyvä lämpö hyödynnetään edullisella tavalla polttoilman lämmi-o g tyksessä.The heat generated by the quenching is advantageously utilized in the heating of the combustion air.

oo

(M(M

35 Kalkin sammutus höyryllä voidaan toteuttaa esimerkiksi sekoittamalla kalkkia ruuvimai-sella sekoittimella varustetussa astiassa ja tuomalla vesihöyryä tai suihkuttamalla vettä tai tuomalla veden ja höyryn seosta kalkin joukkoon lämpötilaa säätäen niin, että kalkki 6 pysyy kuivana (kalkin lämpötila yli 100 °C). Kuumaan kalkkiin suihkutettu vesi höyrystyy ja sammuttaa kalkin höyrynä. Höyrystymiseen tarvittava energia saadaan reaktiossa vapautuvasta lämmöstä. Energiaa jää vielä ylimäärin niin, että reaktiotilasta on edullista poistaa lämpöä. Mikäli reaktiotilasta ei poisteta ylimääräistä lämpöä, saattaa kalkin 5 lämpötila nousta niin korkeaksi, että sammumisreaktio estyy (ilman paineessa yli 500 °C:ssa). Kalkkia voidaan sekoittaa mekaanisesti ruuvin asemesta esimerkiksi häm-mentimillä, nostimilla tai pyörivällä rummulla.Steam lime quenching can be accomplished, for example, by mixing lime in a screw-type mixer and introducing water vapor or by spraying water or by introducing a mixture of water and steam into the lime by adjusting the temperature so that lime 6 remains dry (lime temperature above 100 ° C). The water sprayed into the hot lime evaporates and quenches the lime as steam. The energy required for evaporation is obtained from the heat released in the reaction. There is still excess energy so that it is advantageous to remove heat from the reaction space. Unless excess heat is removed from the reaction space, the temperature of the lime 5 may rise so high that the quenching reaction is prevented (at atmospheric pressure above 500 ° C). The lime can be mechanically mixed instead of the screw, for example with stirrers, hoists or a rotating drum.

Kalkki ja höyry voidaan saattaa yhteen myös sekoittaen höyryllä kalkkia. Sammutuk-10 sessa käytettävä vesi voidaan myös höyrystää epäsuorasti reaktiolämmöllä, jonka jälkeen näin saatu höyry ja kalkki saatetaan kosketuksiin keskenään. Kalkkia voidaan sekoittaa kaasuvirtauksella (höyryllä) esimerkiksi höyryejektorisuihkuilla, kuplivana petinä, leijupetinä tai kiertopetinä.The lime and steam can also be brought together by stirring the lime with steam. The water used in the extinguishing can also be indirectly vaporized by the reaction heat, after which the steam and lime thus obtained are brought into contact with each other. The lime can be blended with a gas stream (steam), for example, steam jet jets, bubbling beds, fluidized bed or circulating beds.

15 Sammutus voidaan tehdä paineellisena tai ilman paineessa.15 Extinguishing can be done with or without pressure.

Kalkin sammutukseen käytettävä vesimäärä vastaa edullisesti oleellisesti reaktion tarvitsemaa vesimäärää. On myös ilmeistä, että sammutuksessa käytettävän veden ei tarvitse olla puhdasta, vaan vetenä voidaan käyttää myös hieman epäpuhtauksia sisäl-20 tävää vettä, viherlipeää, laihavalkolipeää tai kondensaattia tai näiden seoksia.The amount of water used to quench the lime preferably corresponds substantially to the amount of water required for the reaction. It is also evident that the water used for the extinguishing need not be pure, but also water containing some impurities, green liquor, lean white liquor or condensate or mixtures thereof may be used.

Kaikkiin edellä kuvattuihin kalkinsammutustapoihin liittyy olennaisesti ylimääräisen lämmön johtaminen pois prosessista, joko suoraan kalkista tai esimerkiksi prosessissa olevaa höyryä jäähdyttäen. Keksinnön mukaisesti lämpöä otetaan talteen sellutehtaan 25 polttolaitteeseen johdettavaan polttoilmaan. Lämpöenergiaa voidaan siirtää pois vesi- ^ höyrynä tai höyryn ja kalkin seoksena, joiden lämpö voidaan toisaalla ottaa talteen tä- o ^ hän ilmaan lämmönsiirtimessä. Lämpöä voidaan poistaa reaktioastian sivuista epäsuo- 2 rasti polttoilmaan ja mahdollisesti käyttäen lisäksi lämmönsiirtoripoja tai muuta läm- § mönsiirtoa edistävää laitetta. Lämpöä voidaan siirtää myös suoraan reaktiotilassa kierii 30 rätettävään ilmaan, varsinkin silloin kun sammutus tehdään kalkin ollessa pedin muo-All of the above lime quenching methods involve essentially removing excess heat from the process, either directly from the lime or, for example, by cooling the steam in the process. According to the invention, the heat is recovered in the combustion air supplied to the pulp mill's combustor. The heat energy can be transferred away as water vapor or as a mixture of steam and lime, the heat of which can be recovered elsewhere in the air in the heat exchanger. Heat can be removed from the sides of the reaction vessel indirectly to the combustion air, and optionally using additional heat transfer ribs or other heat transfer device. Heat can also be transferred directly to the reaction air circulating in the reaction space, especially when quenching is done with lime in the bed

CLCL

dossa (leijupeti, kupliva peti, kiertopeti). Lämmönsiirto polttoilmaan voidaan tehdädossa (fluidized bed, bubbling bed, twisting bed). Heat transfer to the combustion air can be done

CDCD

^ myös sammuttimen ulkopuolella saattamalla se suoraan kosketukseen höyry- o g kalkkiseoksen kanssa. Luonnollisesti prosessissa voidaan samanaikaisesti käyttää ^ useampiakin menetelmiä ja niiden yhdistelmiä lämpöenergian talteenottamiseksi. Jos 35 kaikkea lämpöä ei voida hyödyntää polttoilman lämmitykseen niin ilman lämmityksen lisäksi prosessissa saatavaa höyryä voidaan hyödyntää tunnetuin menetelmin kuten suoraan höyrynä käyttäen esim. viherlipeän lämmitykseen tai kuuman veden tuottami- 7 seen tai muihin sellutehtailla höyryä tarvitseviin prosesseihin. Sammutusreaktion lämpötilaa voidaan lisäksi säätää lisäämällä vettä ja poistamalla ylimääräistä höyryä sam-muttimesta.^ also outside the extinguisher by direct contact with the steam-g lime mixture. Of course, several processes and combinations thereof may be used simultaneously in the process to recover thermal energy. If not all of the heat can be utilized for heating the combustion air, then the steam generated in addition to the heating can be utilized by known methods such as direct steam utilization, for example, for heating green liquor or for producing hot water or other pulp mill steam-intensive processes. Further, the quench reaction temperature can be adjusted by adding water and removing excess steam from the quencher.

5 Tunnetusti meesauunin polttoilma lämmitetään uunista poistettavan kalkin jäähdytti-messä, mikä on integroitu meesauuniin tai on erillinen laite. Ottamalla keksinnön mukaisesti sammutuksessa syntyvää lämpöä polttoilmaan voidaan esimerkiksi 0 °C:ssa oleva ilma lämmittää esimerkiksi 350 °C:een. Ilmaa lämmitetään edelleen johtamalla se meesauunin yhteydessä olevaan uunista tulevan kalkin jäähdyttimeen ennen itse 10 uuniin johtamista. On myös edullista näin jäähdyttää uunista tulevaa poltettua kalkkia ennen sammuttimeen syöttöä, koska poltetun kalkin lämpötila on korkea, esim. n. 1000 °C, jolloin se voisi nostaa lämpötilan sammuttimessa sammutusreaktion kannalta epäedullisen korkeaksi.It is known that the combustion air of the lime kiln is heated in a lime cooler which is integrated into the lime kiln or is a separate device. By taking the heat of the quenching into the combustion air according to the invention, the air at 0 ° C, for example, can be heated to 350 ° C, for example. The air is further heated by passing it to the lime cooler from the furnace connected to the lime kiln before being fed into the furnace itself. It is also advantageous to cool the burnt lime from the furnace before feeding it into the fire extinguisher, since the temperature of the burnt lime is high, e.g. about 1000 ° C, whereby it could raise the temperature in the fire extinguisher to an unfavorable high for the quench reaction.

15 Lämmitetty ilma voidaan käyttää myös muissa sellutehtaan polttolaiteissa, kuten soodakattilassa. Edullisinta on kuitenkin käyttää ilma meesauunissa, koska laiteteknisesti se sijaitsee lähempänä sammutinta.Heated air can also be used in other pulp mill combustion plants, such as a recovery boiler. However, it is most advantageous to use the air in the lime kiln as it is technically located closer to the extinguisher.

Kalkin sammutukseen höyryllä voidaan liittää myös lisätoimintoja, jotka parantavat 20 tuotteen laatua, kuten reagoimattoman kalkin ja ylimääräisen aineksen (hiekan) erotus. Varsinkin ratkaisuihin, joissa kalkkia liikutellaan kaasuvirralla, voidaan yhdistää hiekan erotus.Steam quenching with steam can also be combined with additional features that improve the quality of the product, such as the separation of unreacted lime and excess material (sand). Especially for solutions in which lime is moved by a gas stream, sand separation can be combined.

Höyryllä tapahtuvan sammutuksen jälkeen kalkkia lisätään viherlipeään sen kaustisoi-25 miseksi. Koska kalkin sammutus tapahtuu ’’kuivana”, kalkki säilyttää paremmin raekoon konsa ja muodostaa suurempia meesarakeita reagoidessaan viherlipeän natriumkar- o ^ bonaatin kanssa, ö o Seuraavassa kuvataan keksintöä lähemmin esimerkein ja viittaamalla oheisiin kuvioi- ^ 30 hin, joissaAfter quenching with steam, lime is added to the green liquor to causticize it. Because the lime is quenched "dry", the lime better retains its grain size and forms larger lime granules when reacting with the green liquor sodium carbonate. The invention will now be described in more detail by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which

CLCL

CDCD

g Kuvio 1 esittää erästä edullista keksinnön mukaista suoritusmuotoa kalkin käsittelemi- g seksi.Figure 1 shows a preferred embodiment of the invention for treating lime.

Kuvio 2 esittää toista edullista keksinnön mukaista suoritusmuotoa kalkin käsittelemi-35 seksi.Figure 2 shows another preferred embodiment of the invention for treating lime.

Kuvio 3 esittää sammutuksen lämpötilan vaikutusta kaustisoinnissa syntyneen meesan suotautuvuuteen 8Figure 3 shows the effect of quenching temperature on the leachability of lime sludge produced during causticization

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen prosessi, jossa sammutuslämpöä otetaan talteen epäsuorasti polttoilmaan.Figure 1 illustrates a process according to the invention in which quench heat is indirectly recovered in the combustion air.

5 Kuviossa 1 meesa 20 poltetaan meesauunissa 1, josta poltettu kalkki 3 poistetaan jäähdyttimen 2 kautta. Kuviossa jäähdytin on integroituna meesauuniin, esim. sinänsä tunnettu sektori- tai satelliittijäähdytin, mutta se voi olla myös erillinen jäähdytinlaite. Kalkki johdetaan sammutukseen 4, johon tuodaan myös vettä, höyryä tai höyry-kaasuseosta linjan 5 kautta sammutusreaktiota varten. Sammutusreaktorina 4 voi olla 10 esim. astia, joka on varustettu ruuvilla tai muulla sekoittimella kalkkimateriaalin ja höyryn välisen kosketuksen parantamiseksi ja näin reaktion edistämiseksi, jolloin syntyy sammutettua kalkkia. Sammuttimessa muodostuu eksotermisessa reaktiossa vesihöyryä, jota johdetaan yhteen 7 kautta epäsuoraan lämmönvaihtimeen 9, jossa höyry luovuttaa lämpöä yhdettä 11 pitkin tuotuun ilmaan. Lämmitetty ilma 10 johdetaan edel-15 leen meesauunin jäähdyttimeen 2, jossa se kohtaa poltetun kalkin ja kuumenee lisää ennen uunin polttokammioon menoa. Sammuttimesta lämmönvaihtimeen johdettu höyry sisältää tyypillisesti myös kalkkia, ja jäähtynyt höyry-kalkkiseos palautetaan sammut-timeen, jossa höyry osallistuu sammutukseen Höyryn sisältämän kiintoaineen takia, esim. lamellityyppinen lämmönvaihdin on putkilämmönvaihdinta edullisempi vaihtoehto.In Figure 1, the lime slurry 20 is burned in a lime kiln 1, from which the lime 3 is discharged through a condenser 2. In the figure, the cooler is integrated into a lime kiln, e.g. a sector or satellite cooler known per se, but it can also be a separate cooler. The lime is led to quench 4, where water, steam or vapor-gas mixture is also introduced through line 5 for the quench reaction. The quenching reactor 4 may be, for example, a vessel equipped with a screw or other agitator to improve contact between the lime material and the steam and thereby promote the reaction to produce slaked lime. In an exothermic reaction, the fire extinguisher generates water vapor, which is conveyed via one 7 to an indirect heat exchanger 9, where the steam releases heat to the air introduced along the compound 11. The heated air 10 is supplied to the cooler 2 of the lime kiln furnace 15 where it meets the burnt lime and is heated further before entering the furnace combustion chamber. Steam delivered from the extinguisher to the heat exchanger typically also contains lime, and the cooled steam-lime mixture is returned to the quenching time, where the steam participates in quenching due to the solids contained in the vapor, e.g. a lamellar type heat exchanger.

2020

Sammutuksesta voidaan poistaa tarvittaessa myös höyryä 22, joka voidaan hyödyntää tehtaalla sinänsä tunnetulla tavalla, esim. kuumaveden tuotantoon.Steam 22 can also be removed from the quench, which can be utilized in a manner known per se at the factory, e.g. for hot water production.

Reaktioastiasta 6 sammutettu kalkki viedään kaustisointiin 12, jossa se reagoi viherli- 25 peän 13 kanssa meesan (kalsiumkarbonaatin) ja valkolipeän muodostamiseksi. Sam- ^ mutetun kalkin hienojakoisuuden takia se voidaan siirtää pneumaattisesti kaustisoin- o ^ tiin, jossa ensimmäisenä tyypillisesti sijaitsee kalkkisäiliö ennen kaustisointiastioita.The slaked lime from reaction vessel 6 is introduced into causticization 12, where it reacts with green liquor 13 to form lime (calcium carbonate) and white liquor. Because of the fines of the slaked lime, it can be pneumatically transferred to a causticizing plant, where the lime tank is typically first located before the causticizing vessels.

Y Valkolipeä erotetaan meesasta 17 ja johdetaan pois yhteen 16 kautta. Meesa pestään o nesteellä 21, ja tällöin muodostunut laihavalkolipeä johdetaan yhteen 18 kautta jatkoja 30 käyttöön ja pesty meesa yhteen 20 polttoon. Valkolipeän ja meesan seoksen 15 erotusY The white liquor is separated from the lime 17 and drained together through 16. The honey is washed o with liquid 21, and the lean white liquor thus formed is fed through 18 through the extension 30 for use, and the washed lime into one 20 for burning. The difference between white liquor and lime mixture 15

CLCL

esim. suotimella 14 ja meesan pesu suotimella 19 ovat nyt tehokkaampia meesan pato g rempien suotautumisominaisuuksien takia kuin tavanomaisissa tunnetuissa proses- o g seissa.e.g., filter 14 and washing of lime with filter 19 are now more effective due to better drainage properties of leachate g than with conventional known process processes.

oo

OJOJ

35 Kuvion 1 rakenne ei ole rajoitettu tässä esitettyyn, vaan se voi olla myös toisenmuotoinen. Sammutuksessa kalkkia voidaan sekoittaa mekaanisesti edellä mainitun ruuvin tai 9 hämmentimen lisäksi esimerkiksi nostimilla tai sammutin voi olla pyörivä rumpu. Kalkkia voidaan sekoittaa kaasuvirtauksella (kuten höyryllä) esimerkiksi: - höyrysuihkuilla - kuplivana petinä 5 - leijupetinä - kiertopetinä.The structure of Figure 1 is not limited to that shown herein, but may also be of a different shape. In extinguishing, the lime may be mechanically mixed in addition to the aforementioned screw or 9 stirrers, e.g. Lime can be blended with a gas stream (such as steam) for example: - steam jets - bubbling bed 5 - fluidized bed - circulating bed.

Erillinen epäsuora lämmönvaihdin voi sijaita myös sammutusastian sisäosassa reak-tiotilassa. Se voidaan korvata myös ratkaisulla, jossa sammutusastiassa on sisäsei-10 nämän ja ulkoseinän muodostama kaksoisvaippa, ja ilma virtaa seinämien välisessä tilassa, jolloin se lämpiää epäsuoralla lämmönsiirrolla sammuttimen sisäosasta tulevan lämmön vaikutuksesta.A separate indirect heat exchanger may also be located inside the quench vessel in the reaction space. It may also be replaced by a solution having a double jacket formed by the inner wall and the outer wall in the fire extinguishing vessel and the air flowing in the space between the walls whereby it is heated by indirect heat transfer due to heat from the inside of the extinguisher.

Menetelmään voidaan liittää lisätoimintoja kuten esimerkiksi hiekan erotus (varsinkin 15 kaasuvirralla liikuteltuihin ratkaisuihin).Additional features such as sand extraction can be added to the process (especially for solutions transported by 15 gas streams).

Kuvion 1 mukaisessa suoritusmuodossa sammuttimena voi olla leijupetityyppinen reaktori, johon poltettu kalkki meesauunin jäähdyttimestä johdetaan ja jossa kalkki leijuu reaktoriin johdettavalla höyryllä. Leijupedissä kalkista voidaan erottaa hiekka yms., jo-20 ka voidaan poistaa reaktorin pohjalta. Reaktorissa syntyvän sammutetun kalkin ja höyryn seos viedään epäsuoraan lämmönvaihtimeen polttoilman lämmittämiseksi. Läm-mönvaihtimesta mainittu seos viedään erottimeen, esim. sykloniin, jonka pohjalta osa kalkista poistetaan eteenpäin kaustisointiin, kun taas osa kalkista kiertää höyryn mukana sammuttimeen. Erotinta ja sammutinta yhdistävä putkilinja on varustettu puhalti-25 mella tai vastaavalla seoksen syöttämiseksi sammuttimeen. Vettä tai höyryä voidaan ^ lisätä seokseen puhaltimen jälkeen ennen sammutinta riittävän vesimäärän takaami- o seksi sammutusreaktiota varten, ö § Kuvion 2 suoritusmuoto eroaa kuvion ratkaisusta siinä, että lämpö siirretään sammu- H 30 tusreaktiosta suoraan lämmitettävään polttoilmaan, jolloin siis epäsuoraa lämmönsiir-In the embodiment of Figure 1, the quencher may be a fluidized bed reactor to which burnt lime is fed from the lime kiln cooler and the lime floats with steam supplied to the reactor. In a fluidized bed, sand etc. can be separated from the lime, which can be removed from the bottom of the reactor. The slaked lime and steam mixture generated in the reactor is introduced into an indirect heat exchanger to heat the combustion air. From the heat exchanger, said mixture is introduced into a separator, e.g. a cyclone, on the basis of which some of the lime is removed for causticization, while some of the lime circulates with the steam in the extinguisher. The pipeline connecting the separator to the extinguisher is provided with a blower or equivalent to supply the mixture to the extinguisher. Water or vapor may be added to the mixture after the blower before the extinguisher to provide sufficient water for the quench reaction, § § The embodiment of Figure 2 differs from the solution of the figure in that heat is transferred from the quench reaction directly to heated combustion air, thus indirect heat transfer.

CLCL

rintä 9 ei tarvita. Ilma voidaan johtaa suoraan kosketukseen sammuttimessa olevan co g kuuman kalkin ja höyryn kanssa. Lämmitetty ilma johdetaan meesauuniin. Tarvittaes- o g sa siitä voidaan erottimessa poistaa kalkkia, joka palautetaan esim. sammuttimeen.breast 9 is not needed. The air can be introduced into direct contact with the co g hot lime and steam in the extinguisher. The heated air is led to the lime kiln. If necessary, descaler can be removed from the separator and returned to a fire extinguisher, for example.

oo

OJOJ

35 Erään sovellutusmuodon mukaan sammutettu kalkki voidaan johtaa sammuttimesta esim. ruuvilla nousuputkeen, jossa lämmitettävä ilma virtaa ylöspäin ja jossa ilma nyt lämpenee kuuman kalkin sekoittuessa siihen. Nousuputkessa kalkista voi edullisesti 10 myös erottua epäpuhtaudet, kuten hiekka, joka poistetaan nousuputken alaosasta. Kalkin ja ilman seos johdetaan erottimeen, josta ilma viedään polttolaitteeseen ja kalkki kaustisointiin.According to one embodiment, the slaked lime can be led from the extinguisher, for example, by means of a screw to a riser where the air to be heated flows upwards and where the air now warms as hot lime mixes with it. Preferably, impurities such as sand, which are removed from the lower portion of the riser, may also be leached from the lime in the riser. The lime-air mixture is led to a separator, from which the air is fed to the combustion plant and the lime is causticized.

5 On myös mahdollista että sammutin käsittää enemmän kuin yhden vaiheen, jolloin siinä lämmitettävällä ilmalla on osaksi epäsuora kosketus kuuman kalkin/höyryn kanssa ja osaksi suora kosketus kalkin/höyryn kanssa esim. syklonilämmönvaihtimessa.It is also possible that the fire extinguisher comprises more than one step whereby the air to be heated has an indirect contact with the hot lime / steam and partly a direct contact with the lime / steam in e.g. a cyclone heat exchanger.

Edellä olevan keksinnön mukaisella ratkaisulla saavutetaan monia koko kaustisointi-10 prosessin toiminnan kannalta merkittäviä etuja. Meesan erotusprosessit tehostuvat. Valkolipeäsuodinta voidaan kuormittaa enemmän, jolloin uusissa laitetoimituksissa voidaan valita pienempi suodin tai olemassaolevilla laitteilla saavutetaan suurempi kapasiteetti. Sama pätee myös meesasuotimelle. Lisäksi meesasuotimella saavutetaan korkeampi kuiva-aine, joka puolestaan merkitsee säästöjä meesauunin polttoaineessa. 15 Koska meesan jäännösalkalipitoisuus saadaan alhaisemmaksi, meesauunista on vähemmän savukaasupäästöjä ja uunin ajettavuus paranee. Lisäksi sellutehtaan poltto-laitteiden, kuten meesauunin, energiataloutta voidaan parantaa olennaisesti lämmittämällä polttoilma sammutusprosessissa syntyneellä lämmöllä, jolloin sammutuksessa talteenotettavan lämpöenergian arvo on korkea.The solution of the present invention achieves many significant advantages in the operation of the entire causticization process. Honey separation processes become more efficient. The white liquor filter can be loaded more heavily, allowing a smaller filter to be added to new equipment deliveries or a higher capacity of existing equipment. The same goes for the lime filter. In addition, the lime sludge filter achieves higher dry matter, which in turn means savings in the lime kiln fuel. 15 By lowering the residual alkali content of the lime, the lime kiln has less flue gas emissions and improves the runnability of the furnace. In addition, the energy economy of pulp mill combustion equipment, such as a lime kiln, can be substantially improved by heating the combustion air with the heat generated during the quenching process, whereby the value of the heat energy recovered during quenching is high.

2020

On syytä huomata, että tässä kuvatut edulliset suoritusmuodot ovat vain esimerkinomaisia eikä niiden tule katsoa rajoittavan esillä olevan keksinnön suojapiiriä, joka on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa. Esimerkiksi sammutin saattaa käsittää enemmän kuin yhden reaktorin.It should be noted that the preferred embodiments described herein are exemplary only and are not to be construed as limiting the scope of the present invention as defined in the appended claims. For example, a fire extinguisher may comprise more than one reactor.

25 δ cvi ö25 δ cvi δ

CDCD

oo

XX

cccc

CLCL

CDCD

0505

CDCD

OO

CDCD

OO

OO

(M(M

Claims (24)

1. Menetelmä sellutehtaan kemikaalien talteenotossa, missä menetelmässä meesa 5 poltetaan meesauunissa poltetun kalkin tuottamiseksi, joka edelleen käsitellään sammutetun kalkin muodostamiseksi, joka saatetaan kosketukseen viherlipeän kanssa meesan ja valkolipeän tuottamiseksi, ja meesa erotetaan valkolipeästä suodattamalla, tunnettu siitä, että poltettu kalkki saatetaan kosketukseen veden tai vesihöyryn kanssa sammutetun kalkin muodostamiseksi, jolloin kalkin sammuminen tapahtuu oleellisesti 10 kaasufaasissa olevan veden kanssa, ja sammumisreaktiossa vapautuvaa lämpöä käytetään sellutehtaan polttolaitteen polttoilman lämmittämiseksi.A process for recovering pulp mill chemicals, wherein the lime slurry 5 is incinerated to produce lime burned in a lime kiln, further processed to form slaked lime which is contacted with green liquor to produce lime slurry and white liquor, and the lime slurry is separated by filtration, water vapor to form slaked lime, wherein the lime is extinguished substantially with water in the gas phase, and the heat released in the quenching reaction is used to heat the combustion air of the pulp mill combustor. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sammutuksessa muodostunutta lämpöä siirretään polttoilmaan epäsuorasti lämmönvaihdinta käyttäen. 15Method according to Claim 1, characterized in that the heat generated during the extinction is transferred indirectly to the combustion air using a heat exchanger. 15 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sammutuksessa muodostunutta lämpöä siirretään polttoilmaan johtamalla ilma suoraan kosketukseen sammutusprosessista muodostuneen ainevirran kanssa.Method according to Claim 1, characterized in that the heat generated during the quenching is transferred to the combustion air by directing the air in contact with the stream of material formed from the quenching process. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoilma johde taan sammuttimeen suoraan kosketukseen kalkin ja höyryn kanssa ilman lämmittämiseksi.Method according to Claim 3, characterized in that the combustion air is supplied to the extinguisher directly in contact with the lime and steam for heating the air. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoilma johde- 25 taan suoraan kosketukseen sammuttimesta poistetun sammutetun kalkin kanssa suo- T- rassa lämmönvaihtimessa ilman lämmittämiseksi, o (M ö5. A method according to claim 3, characterized in that the combustion air is led directly into contact with the slaked lime removed from the fire extinguisher in a direct heat exchanger to heat the air, o (Mo 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalkin sammutuk- o seen käytettävä vesimäärä vastaa oleellisesti reaktion tarvitsemaa vesimäärää. jr 30 CLProcess according to Claim 1, characterized in that the amount of water used for quenching the lime corresponds substantially to the amount of water required for the reaction. jr 30 CL 7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktioon osallistu- S vaa höyryä kierrätetään lämmönvaihtimen kautta lämmön siirtämiseksi sammutuspro- o § sessista polttoilmaan. o OJProcess according to Claim 2, characterized in that the steam involved in the reaction is circulated through a heat exchanger to transfer heat from the quenching process to the combustion air. o OJ 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimes sa kierrätettävän höyryn mukana on kalkkia.8. A method according to claim 7, characterized in that the steam recycled in the heat exchanger is accompanied by lime. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalkkia erotetaan höyrystä ennen höyryn palautusta sammuttimeen.Method according to claim 8, characterized in that the lime is separated from the steam before returning the steam to the extinguisher. 10. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 sammutuksesta vapautuvaa lämpöä käytetään osittain kehittämään höyryä tai kuumaa vettä.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the heat released from the quenching is used in part to generate steam or hot water. 11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hiekan erotus suoritetaan kuivasta sammutetusta kalkista. 10Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sand is separated from dry slaked lime. 10 12. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuivan sammutetun kalkin siirto sammutusta seuraavaan prosessivaiheeseen suoritetaan pneumaattisesti.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the transfer of the dry slaked lime to the process step after slaking is carried out pneumatically. 13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttolaite on meesauuni.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the incinerator is a lime kiln. 14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttolaite on kemikaalien talteenottokattila. 20Method according to one of the preceding claims 1 to 13, characterized in that the combustion apparatus is a chemical recovery boiler. 20 15. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että poltosta poistettua poltettua kalkkia jäähdytetään ilmalla ennen sammutusta.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the burnt lime removed from the incineration is cooled by air prior to quenching. 16. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 sammutus on paineellinen. δMethod according to one of the preceding claims, characterized in that the extinguishing is pressurized. δ 17. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-15 mukainen menetelmä, tunnettu sii- Y tä, että sammutus tehdään ilman paineessa. <£> o x 30 18. Järjestely sellutehtaan kemikaalien talteenotossa, mikä järjestely käsittää ainakin CL meesauunin, sammuttimen ja kaustisointiastiat, tunnettu siitä, että meesauunissa pol-co g tettu kalkki järjestetään sammutinreaktorissa kosketukseen veden tai vesihöyryn kans- § sa siten, että sammutus tapahtuu oleellisesti kaasufaasissa olevan veden kanssa, ja cm että sammuttimen yhteyteen on järjestetty epäsuora lämmönvaihdinlaite, joka on kyt- 35 ketty sellutehtaan polttolaitteeseen sinne syötettävän polttoilman lämmittämiseksi lämpöenergialla sammuttimesta.Method according to one of the preceding claims 1 to 15, characterized in that the quenching is carried out at atmospheric pressure. <£> ox 30 18. Arrangement for pulp mill chemical recovery, comprising at least a CL lime kiln, a fire extinguisher and causticizing vessels, characterized in that the lime burned in the lime kiln is arranged in contact with water or water vapor in the extinguishing reactor such that water in the gas phase, and cm that an indirect heat exchanger is provided in connection with the fire extinguisher, which is connected to a pulp mill incinerator to heat the combustion air supplied therein from the extinguisher. 19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että epäsuora lämmön-vaihdin on kytketty sammuttimeen siten että höyryä ja/tai kalkkia kierrätetään sammut-timesta lämmönvaihtimen kautta lämpöenergian siirtämiseksi polttoilmaan.Arrangement according to Claim 18, characterized in that the indirect heat exchanger is connected to the fire extinguisher by circulating steam and / or lime from the fire extinguisher through the heat exchanger to transfer the heat energy to the combustion air. 20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että lämmönvaihtimen ja sammuttimen välille lämmönvaihtimen jälkeen on järjestetty erotin ainakin osan kalkista erottamiseksi höyrystä.Arrangement according to Claim 19, characterized in that a separator is provided between the heat exchanger and the extinguisher after the heat exchanger for separating at least part of the lime from the steam. 21. Järjestely sellutehtaan kemikaalien talteenotossa, mikä järjestely käsittää ainakin 10 meesauunin, sammuttimen ja kaustisointiastiat, tunnettu siitä, että meesauunissa poltettu kalkki järjestetään sammutinreaktorissa kosketukseen veden tai vesihöyryn kanssa siten, että sammutus tapahtuu oleellisesti kaasufaasissa olevan veden kanssa, ja että sammutin on kytketty sellutehtaan polttolaitteeseen sinne syötettävän polttoilman lämmittämiseksi siten että ilman lämmitys tapahtuu suoralla kosketuksella sammutetun 15 kalkin kanssa sammutusreaktiotilassa tai sammuttimen ulkopuolella suorassa läm-mönvaihtimessa.An arrangement for recovering chemicals in a pulp mill, comprising at least 10 lime kilns, a fire extinguisher and causticizing vessels, characterized in that the lime burned in the lime kiln is arranged in contact with water or steam to extinguish substantially with water in the gas phase; to heat the incoming combustion air so that the air is heated by direct contact with the slaked lime in the quench reaction space or outside the quencher in a direct heat exchanger. 22. Patenttivaatimuksen 18 tai 21 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että polttolaite on meesauuni. 20Arrangement according to Claim 18 or 21, characterized in that the incinerator is a lime kiln. 20 23. Patenttivaatimuksen 18 tai 21 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että polttolaite on soodakattila.Arrangement according to Claim 18 or 21, characterized in that the incinerator is a recovery boiler. 24. Patenttivaatimuksen 18 tai 21 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että sammutettu 25 kalkki siirretään kaustisointiin pneumaattisella laitteella. o (M i o CO 0 X IX CL CDArrangement according to Claim 18 or 21, characterized in that the slaked lime 25 is transferred to the causticization by means of a pneumatic device. o {M i o CO 0 X IX CL CD 01 O) o CO o o (M01 O) o CO o o (M
FI20060996A 2006-11-13 2006-11-13 Method for recovering chemicals from a pulp mill FI122837B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060996A FI122837B (en) 2006-11-13 2006-11-13 Method for recovering chemicals from a pulp mill

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20060996 2006-11-13
FI20060996A FI122837B (en) 2006-11-13 2006-11-13 Method for recovering chemicals from a pulp mill

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060996A0 FI20060996A0 (en) 2006-11-13
FI20060996A FI20060996A (en) 2008-05-14
FI122837B true FI122837B (en) 2012-07-31

Family

ID=37482452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060996A FI122837B (en) 2006-11-13 2006-11-13 Method for recovering chemicals from a pulp mill

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI122837B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10487449B2 (en) 2017-01-20 2019-11-26 Valmet Technologies Oy Method and system of thermal recovery relating to the operation of a dissolver of a chemical recovery boiler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10487449B2 (en) 2017-01-20 2019-11-26 Valmet Technologies Oy Method and system of thermal recovery relating to the operation of a dissolver of a chemical recovery boiler
US10640924B2 (en) 2017-01-20 2020-05-05 Valmet Technologies Oy System of thermal recovery relating to the operation of a dissolver of a chemical recovery boiler

Also Published As

Publication number Publication date
FI20060996A (en) 2008-05-14
FI20060996A0 (en) 2006-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9994453B2 (en) Process and system for producing commercial quality carbon dioxide from recausticizing process calcium carbonates
CA2661304C (en) Process and system for producing commercial quality carbon dioxide from high solids lime mud
US4311670A (en) Fluidized bed reactor system
US4011129A (en) Pulp mill recovery system
JP4825994B2 (en) Method for firing powdered calcium carbonate
US4244779A (en) Method of treating spent pulping liquor in a fluidized bed reactor
FI123110B (en) Process and apparatus for treating the black liquor of a cellulose factory
US8821686B2 (en) Method and equipment for treatment of black liquor at pulp mill
US3523864A (en) Paper pulping chemical recovery system
US3445549A (en) Method for heat treatment of lyes and sludges
FI122837B (en) Method for recovering chemicals from a pulp mill
FI85514C (en) FOERFARANDE FOER AOTERVINNING AV SODIUM HYDROXIDE FRAON ALKALISKT CELLULOSA-AVFALLSSLAM.
US1933255A (en) Apparatus for recovering black liquors
US20050150440A1 (en) Method for combusting an organic waste concentrate containing alkali metal compounds under oxidative conditions
US4606722A (en) Firing of lime sludge reburning kilns with a solid fuel
US3414468A (en) Process of regenerating pulping liquor from cellulose digestion waste liquor
JP2011184240A (en) Method for producing calcium oxide using lime cake
FI73754B (en) PROCESSING OF COOKING CHEMICALS FOR CELLULOSE FRAMEWORK.
RU2772158C2 (en) Method and system for reducing ring formation in lime kilns
JPS5814369B2 (en) Waste liquid treatment method
US2819150A (en) Method of recovering chemicals from the residual liquor produced in the pulping of cellulosic materials
CA1061059A (en) Pulp mill recovery system
FI54160C (en) FOERFARANDE FOER BEHANDLING AV MATERIAL I EN VIRVELBAEDDREAKTOR
US3111378A (en) Process of treating sulfite spent liquor
FI85993B (en) Method for treatment of crude soap