FI123103B - A method and system for using black liquor expansion steam - Google Patents

A method and system for using black liquor expansion steam Download PDF

Info

Publication number
FI123103B
FI123103B FI20060928A FI20060928A FI123103B FI 123103 B FI123103 B FI 123103B FI 20060928 A FI20060928 A FI 20060928A FI 20060928 A FI20060928 A FI 20060928A FI 123103 B FI123103 B FI 123103B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
black liquor
steam
evaporator
expansion
temperature
Prior art date
Application number
FI20060928A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20060928A (en
FI20060928A0 (en
Inventor
Bertil Stromberg
Auvo Kettunen
Jarmo Kaila
Original Assignee
Andritz Inc
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 Inc filed Critical Andritz Inc
Publication of FI20060928A0 publication Critical patent/FI20060928A0/en
Publication of FI20060928A publication Critical patent/FI20060928A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI123103B publication Critical patent/FI123103B/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
    • D21C11/06Treatment 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

Landscapes

  • Paper (AREA)

Description

MENETELMÄ JA JÄRJESTELMÄ MUSTALIPEÄN PAISUNTAHÖYRYN KÄYTTÄMISEKSI KEKSINNÖN TAUSTA JA YHTEENVETOBACKGROUND OF THE INVENTION AND SUMMARY OF THE INVENTION BACKGROUND OF THE INVENTION

Perinteisissä vuokeittimiä käyttävissä kemiallista massaa tuottavissa tehtaissa keittimestä 5 poistettu mustalipeä on tapana ohjata esihaihdutinjärjestelmään, joka käsittää kaksi säiliötä ja sarjan vaihtimia, ja sen jälkeen ohjata jäljelle jäänyt lipeä muille haihdu-tin/talteenottovaiheen laitteille. Ks. esimerkiksi kuvio 1.In conventional chemical pulp mills using steams, the black liquor removed from the digester 5 tends to be fed to a pre-evaporator system consisting of two tanks and a series of changers, and subsequently channeled to the remaining evaporator / recovery stage devices. See. for example, Figure 1.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti eräässä vuokeitto- ja talteenottojärjestelmän toteutus-muodossa, prosessissa ja menetelmässä käytetään yhtä tai useampaa keittojärjestelmästä 10 poistettua mustalipeävirtaa (eli keittojärjestelmä, joka tunnetaan myös keitinjärjestelmänä tai keittämönä, käsittää alueen hakesiilosta keittimeen - sisältäen mahdollisesti impregnointias-tian) haihdutus-/talteenottojärjestelmässä minkä tahansa esilämmittimen (jos käytössä) jälkeen ja ilman esihaihdutusjärjestelmää (eli sellaista esihaihdutusjärjestelmää kuten paisun-tasäiliöt, kiehuttimet ja vaihtimet, joissa syntyy höyryä mustalipeän jäähtyessä ennen sen 15 ohjaamista haihdutusjärjestelmään talteenottoalueelle).In accordance with the present invention, one embodiment, process and method of the leaching and recovery system utilizes one or more black liquor streams removed from the cooking system 10 (i.e., the cooking system, also known as a cooker system or cooker, comprising an area from a chip silo to a cooker after any pre-heater (if applicable) and without a pre-evaporation system (i.e. pre-evaporation systems such as expansion tanks, boilers and exchangers that generate steam as the black liquor cools before being directed to the evaporation system in the recovery area).

Keksinnön mukaisen menetelmän tunnusmerkilliset piirteet on esitetty vaatimuksessa 1. Keksinnön mukaisen järjestelmän tunnusmerkit ilmenevät puolestaan vaatimuksessa 8. Keksinnön eri suoritusmuotoja ilmenee epäitsenäisistä vaatimuksista.The characteristic features of the method according to the invention are set forth in claim 1. The features of the system according to the invention are in turn reflected in claim 8. Various embodiments of the invention will be apparent from the dependent claims.

Keksinnön erään toisen toteutusmuodon mukaan keittimeltä tuleva mustalipeä johdetaan 20 paisuntasäiliöön ja sen jälkeen haihdutin/talteenottojärjestelmään käyttämättä paisunta-höyryn lauhdutinta.According to another embodiment of the invention, the black liquor from the digester is fed to the expansion vessel and then to the evaporator / recovery system without using an expansion-steam condenser.

cv, Keksinnön '°te“tus™°d°t Parantavat kuitulinjan höyrytaloutta ja järjestelmässä käytettävien 5 erilaisten aineiden talteenottoa, vähentävät likaislauhdetta ja hajukaasuja ja/tai pienentävätcv, Invention of the Invention ™ ° d ° t Improve fiber line steam economy and recovery of 5 different materials used in the system, reduce dirt condensation and odor gases and / or reduce

CMCM

cf, laitteisto- ja järjestelmävaatimuksia, ocf, Hardware and System Requirements, o

- 25 PIIRROSTEN LYHYT KUVAUS- 25 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

CMCM

jr Kuvio 1 on kaavamainen esitys perinteisestä kuitulinjajärjestelmästä.Figure 1 is a schematic representation of a conventional fiber line system.

oo Kuvio 2 on kaavamainen kuva perinteisen kuitulinjajärjestelmän esihaihdutin- ja haihdu- σ> o tinosasta.Fig. 2 is a schematic view of the pre-evaporator and evaporator tin of a conventional fiber line system.

co o ° Kuvio 3 on kaavamainen kuva esillä olevan keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesta 30 kuitulinjajärjestelmän haihdutinosasta.Fig. 3 is a schematic view of an evaporator portion of a fiber line system 30 according to an embodiment of the present invention.

22

Kuvio 4 on kaavamainen kuva esillä olevan keksinnön erään toteutusmuodon mukaisesta kuitulinjajärjestelmän haihdutinosasta.Fig. 4 is a schematic view of an evaporator portion of a fiber line system according to an embodiment of the present invention.

Kuvio 5 on kaavamainen kuva perinteisen kuitulinjajärjestelmän eräästä osasta.Figure 5 is a schematic view of a portion of a conventional fiber line system.

Kuvio 6 on kuviota 5 vastaava kaavamainen kuva esillä olevan keksinnön mukaisesta toteu-5 tusmuodosta.Figure 6 is a schematic view corresponding to Figure 5 of an embodiment of the present invention.

Kuvio 7 on kuviota 5 vastaava kaavamainen kuva esillä olevan keksinnön eräästä toisesta toteutusmuodosta.Fig. 7 is a schematic view similar to Fig. 5 of another embodiment of the present invention.

KEKSINNÖN TOTEUTUSMUOTOJEN JA KUVIEN YKSITYISKOHTAINEN KUVAUSDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS AND FIGURES OF THE INVENTION

Jotta esillä olevan keksinnön alaan kuuluva teknologia tulisi helpommin ymmärretyksi, viit-10 taamme seuraaviin julkaisuihin: yhdysvaltalaiset patentit 6,346,166, 6,176,971, 6,132,555, 4,789,428 ja 4,897,157, julkaisut W096/32531 ja W096/12848, sekä sivut 183-184 kirjasta Present and Future Developments of Continuous Cooking ja sen kuvio 12.2. Kuvio 12.2 (tässä yksinkertaistetussa muodossa kuviona 1) on esimerkki nykyisestä tekniikan tasosta esihaihdutin- ja haihdutinjärjestelmien osalta, ja siihen kuuluvat seuraavat tekniikan alan 15 termit: • Esihaihdutus - ks. kuvion 1 katkoviivoin piirretty laatikko paisuntasäiliöiden 10 ja 20 ympärillä ja vaihdinsarja kuvion yläosan lähellä tekstillä "ESIHAIHD." • Esilämmittimet - ks. kuvioon 1 tekstillä "Esilämm" merkityt vaihtimet keitti-meltä lähtevällä poistolinjalla, minkä tarkoitus on käyttää osa poistetun mus- 20 talipeän lämmöstä valkolipeän, muiden mustalipeävirtausten tai muiden keit- timelle tai syöttöjärjestelmään johdettavien nestevirtausten ’’esilämmittämi-seksi”.For a better understanding of the technology within the scope of the present invention, reference is made to the following publications: US Patents 6,346,166, 6,176,971, 6,132,555, 4,789,428 and 4,897,157, WO96 / 32531 and WO96 / 12848, and pages 183-184 of Develop and Continuous Cooking and its Figure 12.2. Figure 12.2 (in this simplified form as Figure 1) is an example of the current state of the art for pre-evaporator and evaporator systems and includes the following technical terms: Fig. 1 is a dashed box around the expansion tanks 10 and 20 and a replacement set near the top of the figure with the text "PREFACE." • Preheaters - see fig. 1, with the text "preheat", in the form of a "kitchen preheater", designed to use part of the removed black liquor heat to "preheat" white liquor, other black liquor streams, or other liquid streams to the digester or feed system.

OJOJ

^ · Haihdutinjärjestelmä - ks. kuvion 1 ’’HAIHD”-merkitty katkoviivalla ympäröity o osuus. Tällä alueella on sarja vaihtimia, joista puhutaan vaiheina. Kukin vaihe 25 tuottaa höyryä siihen tulevasta mustalipeästä. Nämä vaiheet on merkitty I - N, joista I toimii korkeimmassa lämpötilassa ja N alhaisimmassa lämpötilas-^ · Evaporator system - see fig. 1 is a dashed portion marked "DARK". This area has a series of switches, which are referred to as phases. Each of the steps 25 produces steam from the incoming black liquor. These steps are labeled I to N, of which I operates at the highest temperature and N at the lowest temperature.

CLCL

sa.you.

COC/O

c\j o Tunnetussa tekniikassa käytetään kuitulinjajärjestelmää hakesiiloineen 100, jossa puuhaket- co § ta tai muuta selluloosamateriaalia voidaan valinnaisesti höyryttää, johon materiaaliin lisätäänThe prior art employs a fiber line system with wood chips 100 where wood chips or other cellulosic material can optionally be steamed to which material is added.

CMCM

30 nestettä suspension muodostamiseksi, minkä jälkeen suspensio paineistetaan (tästä osuu desta puhutaan myös syöttöjärjestelmänä), syötetään käsittelyastiaan tai -astioihin (joka voi 3 olla impregnointi-astia, esihydrolyysiprosessi tai muita astioita), minkä jälkeen seuraa keitin 5 (tästä osuudesta puhutaan myös keittojärjestelmänä). Nykyisin keittojärjestelmästä poistetaan ainakin yksi mustalipeävirtaus (tyypillisesti lämpötilassa 110-150*0). Poistettu mus-talipeävirtaus tai virtaukset käytetään lämmönlähteenä valkolipeän, muiden syöttö- ja keitto-5 järjestelmiin johdettavien mustalipeävirtausten ja/tai muiden nestevirtausten “esilämmityk-seen”. Poistettu mustalipeävirtaus (tai virtaukset) johdetaan sitten esihaihdutusjärjestel-mään eli kahteen tai useampaan paisuntasäiliöön 10, 20 ja/tai kiehuttimille, jossa kuumasta mustalipeästä muodostuu höyryä sen jäähtyessä, tyypillisesti lämpötilaan noin 95-110*0. Tässä vaiheessa mustalipeä johdetaan talteenottovyöhykkeen haihdutusjärjestelmään 10 (“HAIHD”).30 liquids to form a slurry followed by pressurizing the slurry (this portion is also referred to as a feed system), is fed to a treatment vessel (s) (which may be an impregnation vessel, a pre-hydrolysis process or other) followed by a machine 5 (also referred to as a cooking system) . Currently, at least one black liquor stream (typically at a temperature of 110-150 * 0) is removed from the cooking system. The removed mushy liquor stream or streams are used as a heat source for the "preheating" of white liquor, other black liquor streams to the feed and cooking systems and / or other liquid streams. The removed black liquor stream (or streams) is then fed to a pre-evaporation system, i.e. two or more expansion vessels 10, 20 and / or boilers where hot black liquor generates steam when cooled, typically to a temperature of about 95-110 * O. At this point, the black liquor is introduced into the recovery zone evaporation system 10 ("SHARES").

Talteenottoalueella (kuvio 2) sinne tuleva ’’viileä” mustalipeä varastoidaan ’’laihan mustalipe-än” (WBL) säiliöön 30 ennen sen syöttämistä haihdutinjärjestelmään. Haihdutinjärjestelmä käsittää sarjan vaiheita (kuviossa 2 numeroitu I - VI), joista kukin toimii eri lämpötilassa ja/tai olosuhteissa höyryn tuottamisen mahdollistamiseksi laihan mustalipeän jäähdytyksen 15 ja konsentroinnin aikana. Vaiheesta I eli korkeimman lämpötilan vaiheesta poistuvan musta-lipeän kiintoainekonsentraatio on noin 75% ja se johdetaan talteenottokattilaan (ei esitetty) poltettavaksi, kun taas viimeisestä vaiheesta VI poistuva nestevirtaus on vaiheista kaikkein alhaisimman lämpötilan lauhdetta (65°C kuviossa 2), jota käytetään kautta koko tehtaan.In the capture area (Figure 2), the "cool" black liquor entering therein is stored in a "thin black liquor" (WBL) container 30 before being fed to an evaporator system. The evaporator system comprises a series of steps (numbered I-VI in Figure 2), each operating at different temperatures and / or conditions to allow steam to be produced during lean black liquor cooling and concentration. The black liquor solids concentration leaving Stage I, the highest temperature stage, is about 75% and is fed to a recovery boiler (not shown) for incineration, whereas the last stage VI liquid stream is the lowest-temperature condensate (65 ° C in Figure 2) used throughout factory.

Laiha mustalipeä johdetaan haihdutinjärjestelmään kaikkein sopivimmassa vaiheessa (esim. 20 kuvion 2 vaiheessa IV), eli vaiheessa, jossa laihan mustalipeän lämpötila mahdollistaa pai-sutuksen höyryn tuottamiseksi, tyypillisesti kolmannessa tai neljännessä vaiheessa. Tämän sisääntulokohdan jälkeen mustalipeävirtaus jaetaan ja se kulkee molempiin suuntiin (osa mustalipeästä menee kuumempiin vaiheisiin, mikä mahdollistaa nesteen haihdutuksen ja cm kiintoaineiden konsentroinnin, muu osa mustalipeästä menee alhaisemman lämpötilan vai- ° 25 heisiin ja lämmitetään, minkä jälkeen se johdetaan korkeamman lämpötilan vaiheisiin kon- § sentroitumista varten). Ensimmäisestä vaiheesta tulevan mustalipeän kiintoainepitoisuus on asetettu (kiintoainepitoisuus esim. 75% kuten kuviossa 2).The lean black liquor is introduced into the evaporator system at the most convenient stage (e.g., 20 in Figure 2, step IV), i.e., the stage where the lean black liquor temperature allows expansion to produce steam, typically in the third or fourth stage. After this entry point, the black liquor stream is split and flows in both directions (some of the black liquor goes to the hotter stages allowing evaporation of the liquid and concentrating the cm solids, the other part of the black liquor goes to the lower temperature stage and is heated to a higher temperature for centrifugation). The solids content of the black liquor from the first step is set (e.g., 75% solids as in Figure 2).

| Yksi esillä olevan keksinnön toteutusmuodoista eliminoi esihaihdutinjärjestelmän. Ks. kuviot oo 3 ja 4. Tässä keksinnön mukaisessa prosessissa talteenottovyöhykkeelle johdettavan laihan| One embodiment of the present invention eliminates the pre-evaporator system. See. Figures 3 and 4. In the process of the present invention, a lean is introduced into the recovery zone

CMCM

§ 30 mustalipeän lämpötila on korkeampi, joten laiha mustalipeä voidaan syöttää haihdutinjärjes- co § telmän sellaiseen vaiheeseen, joka mahdollistaa suuremman höyrytuotannon.§ 30 black liquor has a higher temperature, so lean black liquor can be fed to a stage of the evaporator system which allows for higher steam production.

CMCM

On myös havaittu, että tällä keksinnön mukaisella haihdutinjärjestelmällä tuotettu höyry on puhtaampaa kuin keitinvyöhykkeellä olevalla esihaihduttimella tuotettu. Puhtaampi höyry 4 soveltuu käytettäväksi hakesiilon 100 höyrynä ja se voidaan poistaa haihdutinjärjestelmästä vaiheiden välistä niin, että hakesiiloon 100 menevän höyryn lämpötila on tarkoitukseen sopiva, jolloin höyrytysastia on tarpeeton, joten tehtaalla tuotettu höyry voidaan käyttää tehokkaammin.It has also been found that the steam produced by the evaporator system of the present invention is purer than that produced by the pre-evaporator in the digester zone. The cleaner steam 4 is suitable for use as the steam in the chips silo 100 and can be removed from the evaporator system between stages so that the temperature of the steam entering the chips silo 100 is appropriate, eliminating the need for steam produced in the factory.

5 Tämän keksinnön mukaisen prosessin eräs etu on hakesiiloon johdettavassa höyryssä olevien epäpuhtauksien vähentäminen, mikä taas vähentää hakesiilon poistokaasun epäpuhtauksia. Haihdutinjärjestelmässä tuotettu ja hakesiilossa 100 käytetty puhtaampi höyry vähentää tehtaan haitallisia poistokaasuja.An advantage of the process of the present invention is the reduction of impurities in the steam delivered to the chips silo, which in turn reduces the impurities in the chips silo exhaust gas. The cleaner steam produced in the evaporator system and used in the chips silo 100 reduces harmful factory exhaust gases.

Tämä keksinnön mukainen prosessi myös mahdollistaa haihdutinjärjestelmän ulkopuolisen 10 laihan mustalipeän varastosäiliön poisjättämisen. Laihan mustalipeän varastosäiliö voi tulla osaksi haihdutinjärjestelmäkokonaisuutta eikä jäädä sen ulkopuoliseksi osaksi, jolloin säästetään kustannuksia.This process of the invention also allows for the removal of the 10 lean black liquor storage tank outside the evaporator system. The lean black liquor storage tank can become part of the evaporator system assembly and not remain outside, saving costs.

Kuvioissa 3 ja 4 esitetyissä esimerkinomaisissa haihdutinjärjestelmissä on muita parannuksia verrattuna kuvioiden 1 ja 2 perinteisiin järjestelmiin. Keittimeltä 5 haihdutinjärjestelmään 15 tulevan mustalipeävirtauksen lämpötila on korkeampi. Tämä virtaus voidaan ohjata suoraan haihdutinjärjestelmän sopivaan vaiheeseen tehtaan höyrytalouden tehostamiseksi.The exemplary evaporator systems shown in Figures 3 and 4 have other improvements over conventional systems of Figures 1 and 2. The temperature of the black liquor stream from the digester 5 to the evaporator system 15 is higher. This flow can be directed directly to the appropriate stage of the evaporator system to enhance the plant's steam economy.

Vaihtoehtoisesti keittimen ja haihdutinjärjestelmän väliin voidaan sijoittaa paineistettu kui-tusuodin 40, joka mahdollistaa kuitujen poiston mustalipeävirtauksesta siten, että suotimen jälkeinen kuitutaso on noin 40 ppm. Suotimelta poistettu kuituaines olisi suspensiota, joka 20 palautettaisiin keittimelle 5 tai syöttöjärjestelmään.Alternatively, a pressurized fiber filter 40 may be disposed between the digester and the evaporator system to allow removal of fibers from the black liquor stream such that the level of fiber after the filter is about 40 ppm. The fibrous material removed from the filter would be a suspension which would be returned to the digester 5 or feed system.

Nykyisissä järjestelmissä, joissa ilmeisesti saattaa olla hieman tämän kaltainen suodin, suo-timelle tulevan virtauksen lämpötila on liian alhainen (95-130^), minkä vuoksi virtausaines cm on palautettava syöttöjärjestelmään uudelleen kuumennettavaksi ennen jatkokäsittelyä.In current systems, which apparently may have a filter of this type, the flow temperature of the filter to the filter is too low (95-130) and therefore the flow medium cm must be returned to the feed system for reheating before further treatment.

^ Keksinnön mukaisessa prosessissa puolestaan keittimeltä haihdutinjärjestelmään kulkevan g 25 mustalipeävirtauksen korkeamman lämpötilan vuoksi suodatetun materiaali lämpötila on ^ myös korkeampi. Tämän korkeammassa lämpötilassa olevan materiaalin lämpötila on lä- x hempänä keittolämpötilaa ja siksi se voidaan palauttaa keittimen yläosaan, jolloin lämmön- lisäyksen kokonaistarve vähenee. Materiaalin lämpötilasta riippuen pieni osa keittimeltä tu- 00 g levästä virtauksesta voitaisiin ohjata jäähdyttimen 50 kautta pienempään säiliöön 30 ja haih- o g 30 dutinjärjestelmän sopivaan vaiheeseen, o c\j Tätä keksinnön mukaista järjestelmää ei ole koskaan tarkasti harkittu tai käytetty, koska ei ole milloinkaan harkittu ’’yhdistää” keitin/keittovyöhykettä ja talteenottovyöhykettä näiden 5 vyöhykkeiden välisen välimatkan sekä muiden tekijöiden vuoksi. Eräs toinen syy on näiden alueiden erottamisen luotettavuus. Ei ole suotavaa ’’häiritä” toista näistä vyöhykkeistä siten, että se aiheuttaisi toisen vyöhykkeen seisokin. Erityisen haitallisia ovat talteenottovyöhyk-keen seisokit, jotka pakottaisivat seisauttamaan keittimen. Lyhyesti sanottuna yhden vyö-5 hykkeen menetys aiheuttaisi äärimmäisen vaikeita ongelmia toisella vyöhykkeellä. Esillä olevan keksinnön mukainen prosessi ratkaisee nämä ongelmat.In the process of the invention, in turn, due to the higher temperature of the black liquor stream g from the digester to the evaporator system, the temperature of the filtered material is also higher. The temperature of this higher temperature material is closer to the cooking temperature and can therefore be returned to the top of the digester, thereby reducing the overall need for heat increase. Depending on the temperature of the material, a small portion of the flow from the digester to the g could be directed through the condenser 50 to a smaller container 30 and a suitable stage of the haihogg 30 system. This system has never been carefully considered or used. 'combines' the cooking zone / cooking zone and the recovery zone due to the distance between these 5 zones and other factors. Another reason is the reliability of the separation of these areas. It is not desirable to "disturb" one of these zones to cause the other zone to shut down. Particularly harmful are the stoppages in the recovery zone which would force the machine to shut down. In short, the loss of one zone-5 zone would cause extremely difficult problems in the other zone. The process of the present invention solves these problems.

Eräässä toisessa keksinnön toteutusmuodossa kemiallisen massatehtaan järjestelmässä, menetelmässä ja prosessissa käytetään paisuntasäiliötä. Seuraavassa kuvataan ensin tekniikan tasoa, sen jälkeen keksinnön toteutusmuotoja.In another embodiment of the invention, the chemical pulp mill system, method and process utilize an expansion vessel. In the following, prior art will be described, followed by embodiments of the invention.

10 Kemiallisessa massanvalmistuksessa vuokeittimestä poistetaan kuumaa keittolipeää. Poistettu määrä on tyypillisesti 8-12 m3/ADMT ja lämpötila keskimäärin noin 130 - 170°C. Keittimestä tuleva keittolipeä eli mustalipeä virtaa haihduttamoon (johon kuuluu esihaihdutin-ja haihdutinjärjestelmät), jossa mm. lähes kaikki mustalipeän sisältämä vesi poistuu useissa sarjaan kytketyissä haihdutinvaiheissa ennen mustalipeän polttoa. Mustalipeän eri haihdu-15 tinvaiheet käyttävät tuorehöyryä ja paisuntahöyryä, jota saadaan korkeammassa lämpötilassa ja paineessa olevista vaiheista. Haihduttamossa mustalipeä johdetaan paineistamatto-maan varastosäiliöön ennen varsinaista haihdutusta. Ennen varastosäiliötä mustalipeän lämpötila lasketaan alle 100°C:en kiehumisen estämiseksi säiliössä. Keittimen ja haihdut-tamon varastosäiliön välillä mustalipeästä poistetaan hyvin paljon lämpöä -1 -4 GJ/ADMT.10 In chemical pulping, hot soup is removed from the spout. The amount removed is typically 8-12 m3 / ADMT and the average temperature is about 130-170 ° C. The black liquor from the digester flows into the evaporator (which includes the pre-evaporator and evaporator systems). almost all the water contained in the black liquor is removed in a series of evaporator stages connected in series before the black liquor is burned. The various evaporation stages of the black liquor use fresh steam and expanded steam obtained from the steps at higher temperature and pressure. In the evaporation plant, the black liquor is led to a non-pressurized soil storage tank before the actual evaporation. Before the storage tank, the temperature of the black liquor is lowered to below 100 ° C to prevent boiling in the tank. Very much heat is removed from the black liquor between the digester and the evaporator storage tank at -1 -4 GJ / ADMT.

20 Tyypillisesti lämmön poistamiseksi mustalipeästä käytetään useita paisuntasäiliöitä, joissa osa kuumasta mustalipeästä muuttuu paisuntahöyryksi. Jos paisuttamalla olisi mahdollista poistaa koko edellä mainittu lämpömäärä, paisuuntuvan eli höyrystyvän veden määrä olisi 0.5 - 1.7 m3/ADMT. Käytännössä mustalipeän lämpötila laskee paisuntasäiliössä par- haimmillaan noin 110°C:en tasolle, jolloin höyrystyvän veden määrä on välillä 0.3 - 1.3 ^ 25 m3/ADMT. Lopullinen jäähdytys alle 100°C:en lämpötilaan suoritetaan tyypillisesti epäsuo- σ> 9 rasti lämmönvaihtimessa, jolloin samanaikaisesti saadaan kuumaa vettä massan pesuun.Typically, several expansion tanks are used to remove heat from the black liquor, where part of the hot black liquor is converted into expansion steam. If it were possible to remove all the above mentioned amount of heat by swelling, the amount of water to be swelled, i.e. evaporated, would be 0.5 - 1.7 m3 / ADMT. In practice, the temperature of the black liquor in the expansion tank drops at its best to about 110 ° C, whereby the amount of water evaporated is between 0.3 and 1.3 ^ 25 m3 / ADMT. Final cooling to a temperature below 100 ° C is typically performed in an unfavorable σ> 9 cross in the heat exchanger, thereby providing hot water for pulp washing at the same time.

c\jc \ j

Paisuntahöyryyn siirtynyt lämpömäärä käytetään tyypillisesti hakkeen höyrytykseen. Hak-The amount of heat transferred to the expansion steam is typically used for the steaming of the chips. logging

CCCC

keen höyrytyksessä hake kuumennetaan ja sen sisältämä ilma poistetaan höyryn avulla, jol- c3 loin saavutetaan merkittäviä etuja keittoprosessille. Hakkeen höyrytyksessä höyryä kuluu σ> § 30 tavallisesti noin 0.5 - 2 GJ/ADMT, vaihdellen hakkeen ominaisuuksien ja höyrytysmenetel- o ° män mukaan. Kuten nämä laskelmat antavat ymmärtää, tilanne on usein se, että paisunta höyryä on saatavissa enemmän kuin höyrytykseen tarvitaan.In steaming the chips, the chips are heated and the air contained therein is removed by steam, thereby providing significant advantages for the cooking process. Steam consumption of chips at σ> § 30 is usually about 0.5 - 2 GJ / ADMT, depending on the characteristics of the chips and the method of steaming. As these calculations suggest, it is often the case that expansion steam is more available than is required for steaming.

6 Tämä ylimääräinen paisuntahöyry johdetaan yleensä erilliseen paisuntahöyryn lauhdutti-meen, jossa kondensoituu vesihöyryä ja samalla saadaan kuumaa vettä. Paisuntahöyry sisältää lauhtumattomiksi kaasuiksi nimitettäviä seoksia (metanoli, tärpätti, erilaiset rikkiyhdisteet jne), jotka poistetaan lauhduttimesta kaasun muodossa ja korkeissa pitoisuuksissa. Näi-5 tä kaasuja kutsutaan väkeviksi hajukaasuiksi. Kemiallinen massatehdas tuottaa myös niin sanottuja laimeita hajukaasuja, joiden hajuseospitoisuus pysyy räjähdyspitoisuuden alapuolella. Kondensoitunut paisuntahöyry sisältää veden lisäksi myös muita ainesosia ja sitä kutsutaan likaislauhteeksi. Paisuntahöyryn lauhduttimessa syntyvät kondensoitumattomat kaasut ja likaislauhde johdetaan tehtaan muihin laitoksiin jatkokäsittelyyn, koska ilmekehään 10 päästettyinä ne aiheuttaisivat merkittävän päästöongelman. Koska väkevät hajukaasut ja likaislauhde ovat myrkyllisiä ja räjähdysvaarallisia, niiden käsittely on vaarallista ja vaatii erityistä varovaisuutta.6 This excess expansion steam is generally conducted to a separate expansion steam condenser, where water vapor condenses, thereby providing hot water. The expansion vapor contains mixtures known as non-condensable gases (methanol, turpentine, various sulfur compounds, etc.) which are removed from the condenser in the form of gas and in high concentrations. These gases are called concentrated odor gases. The chemical pulp mill also produces so-called dilute odor gases whose odor concentration remains below the explosive concentration. Condensed expansion steam contains not only water but also other ingredients and is called dirty condensate. The non-condensed gases and dirty condensate generated in the expansion steam condenser are led to further treatment at the other plants of the mill, since, when discharged to atmosphere 10, they would cause a significant emission problem. Because of the toxic and explosive nature of strong odor gases and dirty condensates, their handling is dangerous and requires special care.

Mm. paisuntahöyryn lauhduttimen alhaisesta kapasiteetista johtuen käy usein niin, että mustalipeä ei paisu maksimitasolle noin 110°C:en lämpötilaan, vaan poistuu paisuntasäiliös-15 tä korkeammassa lämpötilassa. Tällöin paisuntahöyryn poisto mustalipeästä jää alle maksimitason ja haihdutustarve haihduttamolla lisääntyy. Tehtaan sähkötalouden kokonaistehokkuuden kannalta on edullista poistaa mustalipeästä mahdollisimman paljon paisunta-höyryä, edellyttäen että sille löytyy järkeviä käyttökohteita, joissa sitä voidaan käyttää tehokkaasti korvaamaan tuorehöyryä.Due to the low capacity of the expansion steam condenser, for example, it is often the case that the black liquor does not expand to a maximum temperature of about 110 ° C, but exits the expansion tank at a temperature higher than -15 ° C. This removes the expansion steam from the black liquor below the maximum level and the need for evaporation at the evaporation plant increases. For the overall efficiency of the plant's electrical economy, it is advantageous to remove as much expanded steam as possible from the black liquor, provided that it has reasonable uses where it can be effectively used to replace fresh steam.

20 Hakkeen höyrytykseen on käytetty useita tekniikoita. Perinteisesti on ilmakehänpaineisen höyrytyksen lisäksi käytetty lyhytkestoista paineistettua höyrytystä niin kutsutussa höyry-tysastiassa tai hakekourussa. Paineistetun höyrytyksen paine on tavallisesti 1.0-1.5 bar. Paineistettu höyrytys kuluttaa paljon höyryä. Sen vuoksi paineistetun höyrytyksen yhteydes-c\j sä myös mustalipeän paisutus suoritetaan kahdessa vaiheessa niin, että ensimmäisestä ° 25 vaiheesta paisuntahöyry johdetaan höyrytysastiaan ja toisesta vaiheesta ilmakehänpainei- i 0 seen hakesiiloon, jossa höyrytyksen retentioaika on huomattavasti pitempi. Nykyaikaisissa i ^ massatehtaissa hakesiilossa tapahtuva höyrytys on niin tehokasta, että paineistetusta höyry- 1 tyksestä on luovuttu ja tyypillisesti käytetään vain yhtä mustalipeän paisuntavaihetta. Tällä20 Several techniques have been used to steam the chips. Traditionally, in addition to atmospheric pressure steaming, short-term pressurized steaming has been used in so-called steam vessels or chips. The pressure for pressurized steaming is usually 1.0 to 1.5 bar. Pressurized steam consumes a great deal of steam. Therefore, in the case of pressurized steaming, the expansion of the black liquor is also carried out in two stages, so that from the first stage the expansion steam is introduced into the steaming vessel and from the second stage to the atmospheric pressure chips silo, where the steaming retention time is considerably longer. In modern pulp mills, the steaming in the chips silo is so effective that pressurized steam has been dispensed with and typically only one black liquor expansion step is used. Bridge

CLCL

tavoin prosessi on yksinkertaisempi ja investointikustannukset alhaisemmat.this way, the process is simpler and investment costs lower.

0000

CNJCNJ

§ 30 Kuvio 5 esittää tyypillistä järjestelmää keittimestä poistuvan mustalipeän lämmön hyödyntä- co § miseksi nykyaikaisella massatehtaalla. Keittimestä tuleva mustalipeä kulkee paisuntasäili-§ 30 Figure 5 shows a typical system for utilizing the heat of the black liquor leaving the digester at a modern pulp mill. The black liquor from the digester passes through the expansion tank

C\JC \ J

öön 1 putken 4 kautta. Mustalipeää voidaan poistaa keittimestä putkeen 4 useammalta kuin yhdeltä vyöhykkeeltä. Kun paine laskee, mustalipeästä erottuu paisuntahöyryä, joka johde- 7 taan putken 5 kautta ilmakehänpaineiseen höyrytysvaiheeseen ja tilanteen mukaan putken 6 kautta paisuntahöyryn lauhduttimeen 2. Paisuntahöyryn lauhdutukseen voidaan käyttää useampaa kuin yhtä lauhdutinta. Paisuntahöyryn lauhduttimeen tulee putken 11 kautta kylmää (noin 0 - 30°C) tai lämmintä (noin 40 - 60°C) vettä. Kun höyry kondensoituu, tämän 5 veden lämpötila kohoaa ja vesi poistuu kuumana vetenä (noin 65 - 90°C) putken 12 kautta tehtaan kuumavesijärjestelmään. Kondensoitunut höyry poistuu likaislauhteena putken 10 kautta tyypillisesti keittämön likaislauhdejärjestelmään ja sieltä edelleen haihduttamon likais-lauhdesäiliöön. Lauhtumattomat kaasut eli väkevät hajukaasut poistuvat putken 9 kautta väkevien kaasujen kokooma- ja käsittelyjärjestelmään. Paisuntasäiliössä paisunut ja jäähtynyt 10 mustalipeä poistuu putken 7 kautta mustalipeän jäähdyttimeen 3. Siellä mustalipeän lämpötila edelleen laskee ja sieltä mustalipeä poistetaan putken 8 kautta haihduttamon mustalipeän varastointisäiliöön. Mustalipeän jäähdytykseen käytetty vesi tulee jäähdyttimeen putken 13 kautta ja poistuu kuumavesijärjestelmään putken 14 kautta.night 1 through tube 4. The black liquor can be removed from the digester into the tube 4 from more than one zone. As the pressure drops, the expansion vapor separates from the black liquor, which is conveyed via conduit 5 to the atmospheric pressure vaporization step and, where appropriate, conduit 2 through conduit 2 to more than one condenser for condensation of the expansion vapor. The condensing steam condenser receives cold water (about 0-30 ° C) or warm water (about 40-60 ° C) through the conduit 11. As the steam condenses, the temperature of this water rises and the water is discharged as hot water (about 65-90 ° C) through pipe 12 to the factory hot water system. The condensed vapor exits as dirt condensate via conduit 10 typically into the digester condensate system and from there to the evaporation condensate reservoir. The non-condensable gases, i.e. the strong odorous gases, are discharged through the pipe 9 to the system for collecting and treating the concentrated gases. In the expansion vessel, the swollen and cooled 10 black liquor exits via pipe 7 to the black liquor cooler 3. There, the black liquor temperature continues to drop and from there, the black liquor is discharged through the conduit 8 to the black liquor storage tank. The water used to cool the black liquor enters the condenser via conduit 13 and exits to the hot water system via conduit 14.

Nykyaikaisilla kuitulinjoilla massan pesuun käytettävän veden määrä on huomattavasti vä-15 hentynyt ja usein ei kaikelle paisuntahöyryn lauhduttimessa ja mustalipeän jäähdyttimessä syntyneelle kuumalle vedelle löydy järkevää käyttöä, vaan kuuma vesi on uudelleen jäähdytettävä ja poistettava laitoksesta. Näin menetetään osa mustalipeän lämpömäärästä. Keksinnön tämän toteutusmuodon tarkoitus on hyödyntää ylimääräinen paisuntahöyry yksinkertaisella tavalla ja samalla estää väkevien hajukaasujen ja likaislauhteen synty keittämöllä.With modern fiber lines, the amount of water used for pulping is significantly reduced, and often not all of the hot water generated in the expansion steam condenser and black liquor cooler is used sensibly, but the hot water must be re-cooled and removed from the plant. This will lose some of the heat content of the black liquor. The purpose of this embodiment of the invention is to utilize excess expansion steam in a simple manner while preventing the production of concentrated odor gases and dirty condensate in the cooking plant.

20 Keksinnön tämän toteutusmuodon mukaisessa ratkaisussa ei käytetä paisuntahöyryn lauhdutinta, vaan ylimääräinen paisuntahöyry johdetaan suoraan haihduttamon sopivaan haih-dutusvaiheeseen, jossa se osittain korvaa tuorehöyryä ja siten parantaa haihduttamon höy-rytaloutta. Samalla ehkäistään likaislauhteen ja väkevien hajukaasujen syntymistä keittäen möllä ja niiden käsittely voidaan siltä osin rajoittaa haihduttamolle, jossa niitä joka tapauk- ° 25 sessa joudutaan käsittelemään. Prosessi, josta puuttuu paisuntahöyryn lauhdutin ja väkeviin en hajukaasujen ja likaislauhteen käsittely, on luonnollisesti pienempi kuin perinteinen pro- ^ sessi, minkä ansiosta myös investointikustannukset ovat pienemmät.The solution according to this embodiment of the invention does not use an expansion steam condenser, but the excess expansion steam is led directly to a suitable evaporation stage of the evaporation plant where it partially replaces the fresh vapor and thus improves the evaporation rate of the evaporation plant. At the same time, the formation of dirty condensate and strong odorous gases by boiling with sludge is prevented and their treatment can be restricted to the evaporation plant, where they have to be treated anyway. Naturally, the process that lacks the expansion steam condenser and the treatment of concentrated non-odorous gases and dirt condensate is smaller than the conventional process, which also results in lower investment costs.

| Kuvio 6 esittää erästä keksinnön tämän toteutusmuodon mukaista ratkaisua mustalipeän oo paisuttamiseksi ja paisuntahöyryn hyödyntämiseksi. Keittimestä tuleva mustalipeä menee C\l o 30 paisuntasäiliöön 1 putken 4 kautta. Keittimestä (tai keittimistä) mustalipeää voidaan poistaa| Fig. 6 shows a solution according to this embodiment of the invention for expanding black liquor oo and utilizing expanded steam. The black liquor from the digester enters the expansion tank 1 through pipe 4. The black liquor can be removed from the digester (or diggers)

COC/O

g putkeen 4 useammalta kuin yhdeltä vyöhykkeeltä. Kun paine paisuntasäiliössä 1 laskee,g to tube 4 from more than one zone. As the pressure in the expansion tank 1 drops,

CMCM

mustalipeästä erottuu paisuntahöyryä, joka johdetaan putken 5 kautta ilmakehänpaineessa toimivaan höyrytysvaiheeseen ja putken 15 kautta haihduttamolle johonkin tarkoitukseen 8 sopivaan lauhduttimeen tai muuhun edulliseen kohteeseen. Paisuntahöyryn lauhdutinta ei käytetä. Tästä johtuen likaislauhteen ja väkevien hajukaasujen synty keittämöllä voidaan estää. Paisuntasäiliössä paisutettu ja jäähdytetty mustalipeä poistuu putken 7 kautta musta-lipeän jäähdyttimeen 3. Jäähdyttimessä 3 mustalipeän lämpötila laskee edelleen ja mustali-5 peä poistetaan haihduttamolle putken 8 kautta (esimerkiksi mustalipeän varastosäiliöön). Mustalipeän jäähdytykseen käytetty vesi tulee jäähdyttimeen putkea 13 pitkin ja poistuu kuumavesijärjestelmään putkea 14 pitkin.from the black liquor, the expansion vapor is discharged through a conduit 5 to an atmospheric vaporization step and through a conduit 15 to a condenser suitable for any purpose 8 or another advantageous object. The expansion steam condenser is not used. As a result, the production of dirty condensate and strong odor gases in the cooking plant can be prevented. In the expansion tank, the expanded and cooled black liquor exits via pipe 7 to the black-lye condenser 3. In the condenser 3, the temperature of the black liquor is further reduced and the black 5 is removed to the evaporator via pipe 8 (e.g., black liquor storage). The water used to cool the black liquor enters the condenser via conduit 13 and exits to the hot water system via conduit 14.

Kuvio 7 esittää erästä toista toteutusmuotoa, jossa paisuntahöyry johdetaan ainoastaan hakkeen höyrytykseen ja jossa ei ole paisuntahöyryn lauhdutinta. Tässä toteutusmuodossa 10 keittimeltä tuleva mustalipeä menee paisuntasäiliöön 1 putken 4 kautta. Keittimeltä (keittimil-tä) mustalipeää voidaan poistaa useammalta kuin yhdeltä vyöhykkeeltä. Kun paine paisuntasäiliössä 1 laskee, mustalipeästä erottuu paisuntahöyryä, ja paisuntahöyryä johdetaan putken 5 kautta ainoastaan ilmakehänpaineiseen höyrytysvaiheeseen. Koska paisuntahöyryn lauhdutinta ei käytetä, likaislauhteen ja väkevien hajukaasujen synty keittämöllä voi-15 daan estää. Paisuntasäiliössä paisunut ja jäähtynyt mustalipeä poistuu putken 7 kautta mustalipeän jäähdyttimeen 3. Siellä mustalipeän lämpötila laskee edelleen ja mustalipeä poistetaan haihduttamolle putken 8 kautta (esimerkiksi mustalipeän varastosäiliöön). Musta-lipeän jäähdytykseen käytetty vesi tulee jäähdyttimeen putkea 13 pitkin ja poistuu kuuma-vesijärjestelmään putkea 14 pitkin.Fig. 7 shows another embodiment in which the expansion steam is supplied only to the chipping steam and without the expansion steam condenser. In this embodiment, the black liquor from the digester 10 enters the expansion vessel 1 through a conduit 4. Black liquor from the digester (s) can be removed from more than one zone. When the pressure in the expansion tank 1 drops, the expansion steam is separated from the black liquor, and the expansion steam is passed through the pipe 5 only to the atmospheric pressure evaporation stage. Since the expansion steam condenser is not used, the generation of dirty condensate and concentrated odor gases in the cooking plant can be prevented. In the expansion tank, the swollen and cooled black liquor is discharged through pipe 7 to the black liquor cooler 3. There, the black liquor temperature continues to drop and the black liquor is removed to the evaporator via pipe 8 (e.g., the black liquor storage tank). The water used to cool the black liquor enters the condenser via conduit 13 and exits the hot water system via conduit 14.

20 Vaikka tämä toteutusmuoto on uusi ja hyvä ratkaisu sekä ehkäisee väkevien hajukaasujen ja likaislauhteen syntyä keittämöllä, sillä voi olla joitain puutteita, joita seuraavassa käsitellään. Jos paisuntahöyryä on saatavilla suurempia määriä kuin höyrytykseen tarvitaan, ei ole olemassa tapaa tämän ylimääräisen höyryn hyödyntämiseksi. Eräs toinen haitta tulee ilmi cm laitoksen seisokkien aikana, jolloin paisuntahöyryä ei voida johtaa höyrytykseen eikä musta- CM 25 lipeän paisuntaa tapahdu. Tästä syystä paisuntasäiliön rakenteellisen paineen tulisi olla i o huomattavasti normaalia suurempi, jotta se kestäisi korkean lämpötilan synnyttämän korke- i ^ an paineen. Lisäksi mustalipeän jäähdyttimen jäähdytyskapasiteetin tulee olla paljon tavallisin ta suurempi, jotta mustalipeä voidaan jäähdyttää alle 100°C:en lämpötilaan myös tässä tilan-20 Although this embodiment is a novel and good solution and prevents the formation of concentrated odor gases and dirty condensate in the cooking plant, it may have some disadvantages, which are discussed below. If the expansion steam is available in larger amounts than is necessary for the steaming, there is no way to utilize this excess steam. Another disadvantage occurs during cm plant shutdowns, in which the expansion steam cannot be led to steaming and no expansion of the black CM 25 liquor occurs. Therefore, the structural pressure of the expansion vessel should be substantially higher than normal in order to withstand the high pressure generated by the high temperature. In addition, the cooling capacity of the black liquor cooler must be much higher than normal so that the black liquor can be cooled down to a temperature below 100 ° C also here.

CLCL

teessä. On myös olemassa riski, että tilanteessa, jossa paisuntahöyryä ei poisteta paisun- 00 30 tasäiliöstä, väkevät hajukaasut rikastuvat paisuntasäiliössä. Kun paisuntahöyry otetaan jäl-o § leen käyttöön, voi purkautua suuri määrä väkeviä hajukaasuja. Tämä voimakas ja äkillinen o ^ väkevien hajukaasujen purkaus voi aiheuttaa vaaratilanteita höyrytysvyöhykkeellä tai siihen 9 liittyvissä laitteissa. Keksinnön tässä toteutusmuodossa rikastumista ei tapahtuisi, koska paisuntahöyryä poistetaan haihduttamolle jatkuvasti.Annex. There is also a risk that, in the situation where the expansion vapor is not removed from the expansion vessel, the strong odor gases are enriched in the expansion vessel. When the expansion steam is reintroduced, a large amount of concentrated odorous gases may be released. This strong and sudden discharge of concentrated odorous gases can cause hazards in the steaming zone or associated equipment. In this embodiment of the invention, enrichment would not occur because the expansion steam is continuously removed to the evaporation plant.

Paisuntahöyryn käyttöä haihdutuksessa on toteutettu myös erilaisten esihaihdutusratkaisu-jen yhteydessä. Näissä ratkaisuissa mustalipeää paisutetaan useissa vaiheissa ja edeltävän 5 vaiheen paisuntahöyryä käytetään mustalipeän haihdutukseen seuraavassa vaiheessa. Hakkeen höyrytyksessä käytetty paisuntahöyry saadaan tavallisesti joltain esihaihduttimelta eikä suoraan paisuntasäiliöstä. Esihaihduttamon lisäksi tehtaalla on myös tavallinen haihdut-tamo, jossa mustalipeän kuiva-ainepitoisuus kasvaa polttoon riittävälle tasolle. Käytännössä esihaihduttamoratkaisut ovat usein olleet monimutkaisia prosesseja, jotka ovat alttiita musta-10 lipeän kuohaamiselle. Näistä syistä esihaihduttamot eivät ole toivottuja.The use of expansion steam for evaporation has also been implemented in connection with various pre-evaporation solutions. In these solutions, the black liquor is expanded in several steps and the expansion steam of the preceding 5 steps is used to evaporate the black liquor in the next step. The expansion steam used to steam the chips is usually obtained from a pre-evaporator and not directly from the expansion tank. In addition to the pre-evaporation plant, the plant also has a standard evaporation plant where the dry matter content of the black liquor increases to a level sufficient for combustion. In practice, pre-evaporation solutions have often been complex processes prone to black-lye lye dripping. For these reasons, pre-evaporators are not desired.

Käytettäessä keksinnön mukaisia järjestelmiä, prosesseja ja menetelmiä joku voi väittää, että keittämön ja haihduttamon toiminta ovat tavallista riippuvaisempia toisistaan. Esimerkiksi jos haihduttamolle johdettavan paisuntahöyryn määrä vaihtelee merkittävästi, tuloksena voi olla häiriöitä haihduttamon toiminnassa. Tämä ongelma on helposti ratkaistavissa va-15 kauttamalla haihduttamolle menevä höyryvirtaus valinnaisella virtauksensäätimellä 16 ja antamalla höyrytykseen käytettävän höyryn määrän vaihdella keittämön eri vikatilanteissa. Höyrytykseen tarvittavan höyryn määrää voidaan helposti kompensoida tuorehöyryllä käytännöllisesti katsoen ilman mitään kielteisiä vaikutuksia kokonaishöyrytalouteen.When using the systems, processes and methods of the invention, one may argue that the operation of the digester and the evaporator are more interdependent than usual. For example, if the amount of expansion steam delivered to the evaporator varies significantly, this may result in malfunction of the evaporator. This problem can be easily solved by venting the vapor flow to the evaporator with the optional flow regulator 16 and allowing the amount of steam used for the steaming to vary in different fault situations in the cooker. The amount of steam required for steaming can easily be offset by virtually no steam, without any negative impact on the overall steam economy.

Toinen haastava tilanne voi syntyä, jos haihduttamo ei ole toiminnassa, kun keittämö on 20 toiminnassa. Tämä tilanne on hyvin harvinainen ja lyhytaikainen, koska keittämön ja haihduttamon välissä oleva mustalipeän varastosäiliö täyttyy nopeasti ja estää keittämön toiminnan, jos haihduttamo ei toimi. Tässä tilanteessa voidaan hyödyntää aiemmin esiteltyä ratkaisua, jossa paisuntahöyryä käytetään vain hakkeen höyrytykseen. Paisuntasäiliön ja mus-talipeän jäähdyttimen mitoitus tulisi kuitenkin suunnitella pitäen silmällä tilannetta, jossa ^ 25 mustalipeästä ei poisteta paisuntahöyryä. Toinen ratkaisu on johtaa ylimääräinen paisunta- σ> 9 höyry haihduttamon johonkin lauhduttimeen. Mahdollisia tällaisia lauhduttimia ovat esim.Another challenging situation can arise if the evaporator is not in operation when the boiler is 20 in operation. This situation is very rare and short-lived because the black liquor storage tank between the cooker and the evaporator fills up quickly and prevents the cooker from functioning if the evaporator fails. In this situation, the solution presented earlier can be utilized in which the expansion steam is used only for the steaming of the chips. However, the dimensioning of the expansion tank and mushroom cooler should be designed with the situation where the expansion steam is not removed from the ^ 25 black liquor. Another solution is to introduce excess expansion σ> 9 steam into a condenser in the evaporator. Possible such condensers are e.g.

^ haihduttamon jälkeinen pintalauhdutin tai haihduttamolta tulevien likaislauhteiden puhdistuk- | seen käytettävän stripperin lauhdutin. Haihduttamon lyhytkestoisten häiriöiden aikana nämä oo lauhduttimet voivat edullisesti vastaanottaa höyryä. Haihduttamon pitempikestoisen seiso en § 30 kin aikana ei ole mitään syytä pitää keittämöä käynnissä.^ Surface condenser after evaporation or cleaning of dirty condensates from evaporation | condenser for a stripper. During short periods of malfunction of the evaporator, these oo condensers can advantageously receive steam. There is no reason to keep the boiler running during the longer period of steaming at § 30.

CDCD

o ^ Periaatteessa paisuntasäiliöstä 1 tuleva paisuntahöyry voidaan johtaa mihin tahansa haih duttamon vaiheeseen, jossa paine on riittävän alhainen. Koska paisuntasäiliön tyypillinen käyttöpaine on noin 0.2-0.5 bar ylipainetta, ilmakehän paineessa tai sitä alemmassa pai- 10 neessa toimivat haihduttamon vaiheet ovat sopivia. Edullisin ratkaisu on kuitenkin johtaa höyry sellaiseen haihduttamon yksikköön, jossa on korkein mahdollinen paine, koska siten saavutetaan suurin mahdollinen säästö tuorehöyryn määrässä. Tyypillisessä nykyaikaisessa 7-vaiheisessa haihduttamossa edullisinta olisi johtaa paisuntahöyry kolmanteen haihdutin-5 vaiheeseen. Silloin paisuntahöyryä olisi käytettävissä viidessä haihdutusvaiheessa, ja tuore-höyryä säästyisi suhteessa 5:7. Toisin sanoen, yksi kilo paisuntahöyryä pienentäisi tuore-höyryn kulutusta 5/7 kilon verran. Paisuntahöyryn käyttö haihduttamolla on edullisinta silloin, kun haihduttamo käsittää ainakin kuusi haihdutusvaihetta.In principle, the expansion steam from the expansion vessel 1 can be conducted to any stage of the evaporation plant where the pressure is sufficiently low. Since the typical operating pressure of the expansion vessel is about 0.2-0.5 bar overpressure, the steps of the evaporator operating at atmospheric pressure or below are suitable. However, the most advantageous solution is to direct the steam to the evaporator unit with the highest possible pressure, since this achieves maximum savings in the amount of fresh steam. In a typical modern 7-stage evaporator, it would be most desirable to conduct the expansion steam into the third evaporator-5. Then, expansion steam would be available in five evaporation steps, and fresh steam would be saved at a ratio of 5: 7. In other words, one pound of expansion steam would reduce the consumption of fresh steam by 5/7 pounds. The use of expansion steam at the evaporation plant is most advantageous when the evaporation plant comprises at least six evaporation steps.

Keksinnön periaatteita voidaan soveltaa myös tilanteissa, joissa on useampi kuin yksi pai-10 suntasäiliö ja lisäksi käytetään paineistettua höyrytysvaihetta. Kun käytetään useita paisun-tasäiliöitä, käytettävissä olevan paisuntahöyryn kokonaismäärästä voidaan erottaa korkeammassa paineessa olevia fraktioita ja käyttää niitä eri tarkoituksiin. Silti usean paisuntasäi-liön käyttö tuottaa vain marginaalisen hyödyn verrattuna keksinnön mukaiseen yhteen paisu ntavaiheeseen perustuvaan yksinkertaiseen ratkaisuun, koska käytettäessä yhtä paisun-15 tasäiliötä kaikki syntyvä paisuntahöyry voidaan tehokkaasti hyödyntää höyrytyksessä ja haihduttamolla. Paisuntahöyryn ’’tehokas käyttö” tarkoittaa, että se hyvin tehokkaasti korvaa tuorehöyryn käyttöä. Tästä syystä keksinnön mukainen ratkaisu on edullisin käytettäessä yhtä paisuntasäiliötä.The principles of the invention can also be applied in situations where there is more than one pressure vessel and in addition a pressurized steaming step is used. When multiple expansion vessels are used, higher pressurized fractions can be separated from the total amount of available expansion steam and used for various purposes. However, the use of multiple expansion tanks provides only marginal benefit over the simple solution based on the single expansion step of the invention, since using a single expansion tank 15, all the resulting expansion steam can be effectively utilized in the steaming and evaporation plant. The '' efficient use '' of expanded steam means that it is very effective in replacing the use of fresh steam. For this reason, the solution according to the invention is most advantageous when using a single expansion vessel.

Vaikka keksintöä on kuvattu sellaisissa yhteyksissä, joita tällä hetkellä pidetään sen käy-20 tännöllisimpinä ja edullisimpina toteutusmuotoina, on ymmärrettävä, että keksintöä ei tule rajoittaa esitettyihin toteutusmuotoihin, vaan sen on päinvastoin tarkoitus kattaa erilaisia modifikaatioita ja vastaavia järjestelyjä ja muunnelmia oheisten patenttivaatimusten hengessä ja suojapiirissä.While the invention has been described in the context of what is currently considered to be the most practical and preferred embodiments thereof, it should be understood that the invention is not intended to be limited to the disclosed embodiments, but is intended to embrace various modifications and corresponding arrangements and modifications.

c\j δc \ j δ

CVJCVJ

σ> cp δσ> cp δ

XX

XX

Q.Q.

COC/O

CVICVI

σ> o co o o c\jσ> o co o o c \ j

Claims (11)

1. Menetelmä kemiallisen massatehtaan keitinjärjestelmästä tulevan mustalipeän 5 paisuntahöyryn käyttämiseksi, johon menetelmään kuuluvat seuraavat vaiheet: (a) tuotetaan mustalipeää keitinjärjestelmässä, (b) johdetaan mustalipeä haihdutinjärjestelmään, joka käsittää monivaihehaihduttimen, jossa on vähintään kuusi vaihetta, käyttämättä mitään esihaihdutinjärjestelmää, jolloin haihdutinjärjestelmään syötettävän mustalipeän lämpötila on 10 noin 130Ό tai korkeampi, ja mustalipeä johdetaan sopivaan haihdutinvaiheeseen, minkä määrää mustalipeän lämpötila, (c) paisutetaan mustalipeä haihdutinjärjestelmässä höyryn tuottamiseksi, jolloin ainakin osa höyrystä käytetään hakkeen höyrytykseen hakesiilossa ja/tai keitinjärjestelmän epäsuorien lämmönvaihtajien syöttämiseen valkolipeän ja/tai suodoksen esi lämmittämiseksi 15 niiden käyttämiseksi keitinjärjestelmässä.A process for using the expansion steam of black liquor 5 from a chemical pulp digester system comprising the steps of: (a) producing black liquor in a digester system, the temperature is 10 to about 130Ό or higher, and the black liquor is passed to a suitable evaporator step as determined by the temperature of the black liquor, (c) expanding the black liquor in the evaporator system to produce steam 15 for use in the cooking system. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa haihdutinjärjestelmään syötettävän mustalipeän lämpötila on noin 130Ό - 170<Ο.The method of claim 1, wherein the temperature of the black liquor fed to the evaporator system is about 130Ό to 170 <. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa haihdutinjärjestelmään syötettävän mustalipeän lämpötila on noin 130Ό - 150Ό.The method of claim 1, wherein the temperature of the black liquor fed to the evaporator system is about 130Ό to 150Ό. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, jossa haihdutinjärjestelmän johonkin vaiheeseen syötettävän mustalipeän lämpötila on noin 130Ό - 150Ό. O 25 C\J cf)The method of any one of claims 1 to 3, wherein the temperature of the black liquor fed into any stage of the evaporator system is about 130Ό to 150Ό. O 25 C \ J cf) 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, jossa haihdutinjärjestelmän o ^ johonkin vaiheeseen syötettävän mustalipeän lämpötila on noin 130Ό tai korkeampi. CVJ X IXThe method of any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the black liquor fed into any stage of the evaporator system is about 130Ό or higher. CVJ X IX 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, jossa lisäksi käytetään cS 30 paineistettua kuitusuodinta keitinjärjestelmän ja haihdutinjärjestelmän välissä. O) o CO oThe method of any one of claims 1 to 5, further comprising using a cS 30 pressurized fiber filter between the digester system and the evaporator system. O) o CO o ^ 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, jossa suodin mahdollistaa kuidun poistamisen mustalipeävirtauksesta siten, että suodattimen jälkeen kuitutaso on noin 40 ppm.The method of claim 6, wherein the filter enables the fiber to be removed from the black liquor stream so that after the filter the fiber level is about 40 ppm. 8. Kemiallisen massatehtaan järjestelmä, johon kuuluu: (a) keitinjärjestelmä, joka voi tuottaa mustalipeää, (b) haihdutinjärjestelmä, johon kuuluu monivaihehaihdutin, jossa on ainakin kuusi 5 vaihetta, jolloin tässä kemiallisen massatehtaan järjestelmässä ei ole esihauhdutinjärjestelmää, ja jolloin mustalipeää voidaan paisuttaa haihdutinjärjestelmässä höyryn tuottamiseksi, ja ainakin osa höyrystä voidaan käyttää hakkeen höyrytykseen hakesiilossa ja/tai johtaa keitinjärjestelmän epäsuorille lämmönvaihtimille valkolipeän ja/tai suodosten 10 esilämmittämiseksi niiden käyttämiseksi keitinjärjestelmässä.8. Chemical pulp system comprising: (a) a digestion system capable of producing black liquor, (b) an evaporator system comprising a multi-stage evaporator having at least six 5 steps, wherein this chemical pulp system does not have a pre-evaporator system, and wherein the black liquor system can be expanded to produce steam, and at least part of the steam may be used to steam the chips in the chips silo and / or lead to indirect heat exchangers in the digester system to preheat the white liquor and / or filtrates for use in the digester system. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, johon lisäksi kuuluu keitinjärjestelmän ja haihdutinjärjestelmän välissä oleva paineistettu kuitusuodin.The system of claim 8, further comprising a pressurized fiber filter between the digester system and the evaporator system. 10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, jossa kuitusuodin mahdollistaa kuitujen poiston mustalipeävirtauksesta niin, että suotimen jälkeinen kuitutaso on noin 40 ppm.The system of claim 9, wherein the fiber filter permits removal of fibers from the black liquor stream so that the level of fiber after the filter is about 40 ppm. 11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, johon kuuluu kaksi tai useampia keittimiä. 20 CM δ CM σ> cp CM X DC CL CO CM O) o CO o o CMThe system of claim 8, comprising two or more digesters. 20 CM δ CM σ> cp CM X DC CL CO CM O) o CO o o CM
FI20060928A 2005-10-24 2006-10-23 A method and system for using black liquor expansion steam FI123103B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US72923905P 2005-10-24 2005-10-24
US72923905 2005-10-24
US11/548,911 US20070131363A1 (en) 2005-10-24 2006-10-12 Fiberline systems, processes and methods
US54891106 2006-10-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20060928A0 FI20060928A0 (en) 2006-10-23
FI20060928A FI20060928A (en) 2007-04-25
FI123103B true FI123103B (en) 2012-11-15

Family

ID=38770969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20060928A FI123103B (en) 2005-10-24 2006-10-23 A method and system for using black liquor expansion steam

Country Status (8)

Country Link
US (2) US20070131363A1 (en)
JP (1) JP4878982B2 (en)
CN (1) CN101046073A (en)
BR (1) BRPI0604341B1 (en)
CA (1) CA2565358C (en)
FI (1) FI123103B (en)
RU (1) RU2404316C2 (en)
SE (1) SE532462C2 (en)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6094227A (en) * 1983-10-26 1985-05-27 Daiichi Denko Kk Electrode wire for wire cut electric discharge machining
SE518993E (en) * 2002-01-24 2013-04-23 Metso Paper Sweden Ab Preparation of cellulose pulp by boiling with a boiling liquid containing evaporated black liquor
CN100439267C (en) * 2007-10-29 2008-12-03 山东泉林纸业有限责任公司 Alkali digester and sulammonium process mixed straw pulping black liquor, alkali digester and sulammonium process mixed compression straw pulping black liquor, and preparation method thereof
US20090288790A1 (en) * 2008-05-22 2009-11-26 Flanagan Peter J Process and apparatus for treating green liquor
FI20090079A (en) * 2009-03-05 2010-09-06 Andritz Inc Heat recovery from waste cooking liquor at a pulp mill digester
FI121967B (en) * 2009-11-19 2011-06-30 Metso Paper Inc Steam and condensate systems for the dryer section of a fiber web machine
CN102134002B (en) * 2011-01-21 2012-08-01 济南碧云天环保科技有限公司 Material processing line
CN102226319B (en) * 2011-06-03 2013-04-10 长沙理工大学 Batch cooking cold blow device and cold blow method
US8709204B1 (en) * 2013-03-14 2014-04-29 Veolia Water Solutions & Technologies North America Inc. System and process for recovering heat from weak black liquor in a wood pulping process
FI20145784A (en) * 2014-09-08 2016-03-09 Andritz Oy Water vapor development at the pulp mill digester
US9644317B2 (en) 2014-11-26 2017-05-09 International Paper Company Continuous digester and feeding system
CN105088847B (en) * 2015-09-07 2018-02-13 武汉凯比思电力设备有限公司 A kind of device and method that separating lignin is extracted by black liquid
SE539572C2 (en) * 2016-05-17 2017-10-17 Valmet Oy Method for generation of clean steam in a continuous digester system
SE542991C2 (en) * 2019-03-29 2020-09-22 Valmet Oy A method and a system for extracting hydrolysate in a continuous cooking process for producing pulp

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3176971A (en) * 1962-10-08 1965-04-06 Kirk And Blum Mfg Company Metal scarfing apparatus
SE454895B (en) * 1985-07-11 1988-06-06 Ahlstroem Foeretagen SET AND DEVICE FOR DISPOSAL OF DISPOSAL
US4897157A (en) * 1986-07-08 1990-01-30 Kamyr, Inc. Make-up liquor and black liquor evaporating processing during pulp production
SE463316B (en) * 1988-01-14 1990-11-05 Ahlstroem Foeretagen PROCEDURE AND DEVICE FOR EVAPORATION OF WASTE IN CONNECTION WITH COOKING CELLULOUS FIBER MATERIAL IN A CONTINUOUS COOKER
FI85515C (en) * 1990-07-09 1996-04-10 Ahlstroem Oy Process for controlling the sulphidity of a sulphate cellulose plant
US5527427A (en) * 1995-03-21 1996-06-18 Optima Specialty Chemicals & Technology Inc. High solids black liquor of reduced viscosity and viscosity reduction method for high solids black liquor
US6306252B1 (en) * 1995-04-10 2001-10-23 Andritz-Ahlstrom Inc. Heat recovery from spent digester cooking liquor
FI118131B (en) * 1996-11-01 2007-07-13 Kvaerner Power Oy Process and arrangement for increasing the evaporation capacity of the residual liquor in a multi-evaporation cellulosic plant consisting of several evaporation stages
US6174411B1 (en) * 1997-02-10 2001-01-16 Andritz-Ahlstrom Inc. Continuous digester with inverted top separator
FI122655B (en) * 1998-11-06 2012-05-15 Ovivo Luxembourg Sarl Batch-making process for mass production
US6176971B1 (en) * 1998-11-18 2001-01-23 Andritz-Ahlstrom Inc. Heat economy enhancements for the recovery and use of energy obtained from spent cooking liquors
US6346166B1 (en) * 1999-06-14 2002-02-12 Andritz-Ahlstrom Inc. Flash tank steam economy improvement
FI121384B (en) * 1999-12-29 2010-10-29 Metso Paper Inc Improved process for the preparation of cell pulp with turpentine recovery

Also Published As

Publication number Publication date
CN101046073A (en) 2007-10-03
BRPI0604341A (en) 2007-08-21
JP2007119995A (en) 2007-05-17
JP4878982B2 (en) 2012-02-15
RU2404316C2 (en) 2010-11-20
RU2006137408A (en) 2008-05-10
US20070131363A1 (en) 2007-06-14
SE0602249L (en) 2007-04-25
SE532462C2 (en) 2010-01-26
FI20060928A (en) 2007-04-25
FI20060928A0 (en) 2006-10-23
BRPI0604341B1 (en) 2017-12-26
US20110198049A1 (en) 2011-08-18
CA2565358C (en) 2014-01-14
CA2565358A1 (en) 2007-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI123103B (en) A method and system for using black liquor expansion steam
RU2532568C2 (en) Heat recuperation from spent cooking liquor in cooking boiler at pulp and paper mill
US8512514B2 (en) Method and system to generate steam in a digester plant of a chemical pulp mill
CA2289325A1 (en) Heat economy enhancements for the recovery and use of energy obtained from spent cooking liquors
EP3114274B1 (en) Method and arrangement for generating steam at a digesterplant of a chemical pulp mill
US4137134A (en) Method for the recovery of sulphur compounds, volatile alcohols, turpentine and the like produced in connection with pulping
US4111743A (en) Method of recovering heat as well as fractions containing volatile alcohols and sulphur compounds from black liquor in connection with pulping
US6821382B1 (en) Method and arrangement for cleaning contaminated condensate including a combined stripper/condenser
US6217711B1 (en) Method of treating condensates
FI115640B (en) Hot black liquor using cooking process
WO2016038247A1 (en) Method of generating steam at a digester plant of a chemical pulp mill
US5607549A (en) Method for the manufacture of cooking liquors of different sulphidity by green liquor crystallization
US6722130B1 (en) Method of producing process steam from a black liquor
FI121384B (en) Improved process for the preparation of cell pulp with turpentine recovery
EP3464715B1 (en) Method of producing chemical pulp at a digester plant of a chemical pulp mill
US7351306B2 (en) Cooking of cellulose pulp in a cooking liquor containing pre-evaporated black liquor
US3675707A (en) Process and device for recovering sulfur dioxide from waste sulfite liquor
US2564028A (en) Wood pulp digestion
SE2150125A1 (en) Indirect heating of digester
FI13409Y1 (en) Arrangement for producing chemical pulp at a digester plant of a chemical pulp mill

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 123103

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B