FI127386B - Menetelmä höyryn kehittämiseksi sellutehtaan keittämöllä - Google Patents

Description

MENETELMÄ HÖYRYN KEHITTÄMISEKSI SELLUTEHTAAN KEITTÄMÖLLÄ

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää höyryn kehittämiseksi mustalipeästä sellutehtaan keittämöllä.

Tunnetussa tekniikassa käytetään kuitulinjajärjestelmää hakesiiloineen, jossa puuhaketta tai muuta selluloosamateriaalia höyrytetään ja siihen lisätään nestettä suspension muodostamiseksi, minkä jälkeen suspensio paineistetaan (tästä osuudesta puhutaan myös syöttöjärjestelmänä), syötetään käsittelyastiaan tai käsittelyastioihin (joka voi olla impregnointi-astia, esihydrolyysiprosessi tai muita astioita), minkä jälkeen seuraa keitin (tästä osuudesta puhutaan myös keittojärjestelmänä). Nykyisin keittojärjestelmästä poistetaan ainakin yksi mustalipeävirtaus (tyypillisesti lämpötilassa 120-170Ό). Poistettu mustalipeävirtaus tai -virtaukset käytetään lämmönlähteenä valkolipeän, muiden syöttö- ja keittojärjestelmiin johdettavien mustalipeävirta15 usten ja/tai muiden nestevirtausten “esilämmitykseen”. Poistettu mustalipeävirtaus (tai -virtaukset) johdetaan sitten esihaihdutusjärjestelmään eli yhteen tai useampaan paisunta(flash)-säiliöön, jossa kuumasta mustalipeästä muodostuu höyryä sen jäähtyessä, tyypillisesti lämpötilaan noin 100-120Ό. Tässä vaiheessa mustalipeä johdetaan talteenottovyöhykkeen haihdutinjärjestelmään. Täten tuotettu paisuntahöyry voidaan käyttää muussa kohteessa massanvalmistusprosessissa. Paisuntahöyryä esimerkiksi voidaan käyttää hakkeen suoraan esilämmitykseen ennen keittoa.

Edellä kuvatulla paisutusprosessilla, jota tosin on käytetty menestyksekkäästi perinteisissä vuokeittimissä, on se haittapuoli, että tuotettu höyry sisältää haihtuvia yhdis25 teitä, mukaanlukien rikkiyhdisteitä, jotka eivät ole suotavia puuhakkeen esihöyrytyksessä. Tyypillisesti puuhakketta höyrytetään ilmakehänpaineessa tai hieman sitä korkeammassa paineessa, siten että jäännöskaasut eivät imeydy puuhakkeeseen, vaan ne kerätään ja käsitellään. Käsittely on tyypillisesti poltto tehtaan lauhtumattomien kaasujen (noncondensable gas, NCG) järjestelmässä. Tämä keräys- ja käsitte30 lyjärjestelmä tulee erityisen merkittäväksi silloin kun käytetty höyry sisältää haihtuvia yhdisteitä, mukaan lukien rikkiyhdisteitä, joilla on epäsuotuisa ympäristövaikutus, johon kuuluu myös haitallinen haju. Sen vuoksi on edullista käyttää sellaista höyrylähdettä, joka minimoi tai eliminoi haihtuvien yhdisteiden tuonnin höyrytysprosessiin. Lisäksi on räjähdysriski, mikäli laimeisiin kaasuihin tulee väkeviä kaasuja paisunta35 höyryn mukana.

20145212 prh 09 -03- 2018

US-patentti US 6.722.130 esittää järjestelmän puhtaan höyryn tuottamiseksi mustalipeästä. Ensiksi mustalipeän painetta alennetaan, jotta saadaan aikaan toinen mustalipeä, jonka väkevyys on suurempi ja mustalipeähöyryä, joka lauhdutetaan lauhteeksi. Tämä lauhde lämmitetään ensimmäisellä mustalipeällä ja paisuntahaihdutetaan hakesiilossa käytettävän puhtaan höyryn tuottamiseksi.

Julkaisu US 6.176.971 esittää järjestelmän puhtaan höyryn tuottamiseksi hakesiilossa käytettäväksi. Olennaisesti puhdasta käyttökelpoista höyryä tuotetaan kuumasta käytetystä käsittelylipeästä (esim. mustalipeästä) johtamalla käytetty lipeä kiehutti10 melle ja sitten paineistamalla (esim. eduktorilla, puhaltimella tai kompressorilla) tämä puhdas, kiehuttimesta poistettu höyry.

Vielä yksi prosessi puhtaan höyryn tuottamiseksi on esitetty julkaisussa US 6,306,252 käytettäväksi hakesiilossa, jossa keittimestä saatu mustalipeä johdetaan lämmönvaihtimen läpi, jossa lämmitetään puhdasta prosessivettä, minkä jälkeen lämmitetyn prosessiveden painetta alennetaan, jolloin syntyy puhdasta höyryä.

WO 2007073333 esittää järjestelmän ja menetelmän höyryn tuottamiseksi kemiallisen massatehtaan keittämöllä. Keittimestä tulleen kuuman paineistetun mustalipeän painetta alennetaan ensimmäisessä vaiheessa mustalipeähöyryn tuottamiseksi, jota käytetään hakkeen esikäsittelyyn toisessa esilämmitysvaiheessa. Puhdasta höyryä hakkeen esikäsittelemiseksi ensimmäisessä esilämmitysvaiheessa muodostetaan kuumentamalla uudelleen mustalipeä, jonka painetta alennettiin ennen lopullista seuraavaa paineenalennusta, jossa lisääntynyt mustalipeähöyrymäärä johdetaan höyry25 konvertteriin puhtaan höyryn tuottamiseksi.

Julkaisussa Fl 122983 esitetään menetelmä, jossa keittimestä poistetaan ensimmäinen mustalipeävirta, joka haihdutetaan käyttäen tuorehöyryä lämmitysväliaineena. Haihdutuksessa muodostuu keitinprosessin tarvitsemaa höyryä. Keittimestä poiste30 taan myös toinen mustalipeävirta, joka paisutetaan, ja tällöin syntyvä paisuntahöyry johdetaan lämmönsiirtimeen lämmönsiirtokontaktiin puhtaan haihtuvan nesteen kanssa puhtaan höyryn kehittämiseksi.

Julkaisu Fl 122534 koskee mustalipeän haihdutusta, ja kuinka höyryn käyttöä paran35 netaan höyrynpuristushaihduttamon ja monivaihehaihduttamon kytkennässä. Puhallin/kompressori on olennainen osa sinänsä tunnetussa höyrypuristushaihduttamossa.

20145212 prh 09 -03- 2018

Tunnetut ratkaisut tarjoavat erilaisia järjestelmiä puhtaamman höyryn tuottamiseksi keittämön lämmitystarpeisiin ja parantamaan sellutehtaan energiataloutta.

Edellä olevissa ratkaisuissa on usein haluttu välttää paisuntahöyryn käyttöä hakesiilossa, koska se aiheuttaa hajuongelmia ja räjähdysriskin. Sen vuoksi suositaan kiehutin (reboiler)-ratkaisuja, esimerkiksi kattilakiehutin (kettle reboiler) tai höyrykiehutin (vapor reboiler). Kattilakiehuttimen haitta on se että siinä mustalipeän kuivaainepitoisuus ei nouse. Höyrykiehuttimessa ongelmana on että tietyissä tapauksissa tällä systeemillä ei aina pystytä tuottamaan riittävästi höyryä hakesiilossa tarvittavaa määrää, vaan joudutaan käyttämään matalapainehöyryä siilossa. Tämä voi tapahtua syöttämällä suoraan tuorehöyryä hakkeeseen tai kattilavettä hakkeeseen ja sitä kautta mustalipeään.

Höyrykiehutinratkaisussa mustalipeä paisutetaan ensin ja paisuntahöyry johdetaan kiehuttimeen, jossa kiehutetaan vettä höyryn synnyttämiseksi. Tässä systeemissä saattaa olla paljon vastusta: putkistossa, itse kiehuttimessa ja hakesiilossa. Tällöin paisuntatankin paine jää melko korkeaksi (jopa arvoon 100 kPa (g)). Tällöin mustalipeän lämpötila paisunnan jälkeen saattaa olla jopa yli 120 O. Paisutettu mustalipeä joudutaan tavallisesti jäähdyttämään jäähdyttimellä (neste/neste) ennen pumppausta haihduttamolle. Mitä korkeampi paine paisunta-astiassa on, sitä korkeampi lämpötila mustalipeällä on ja sitä alhaisempi kuiva-aine, minkä vuoksi haihduttamolla kuluu enemmän höyryä. Tämän lisäksi ei voida tuottaa riittävästi kiehuttimessa höyryä hakesiiloon, vaan joudutaan lisäämään matalapainehöyryä sinne. Höyryn suora käyttö pienentää mustalipeän kuiva-ainetta sekä suoraan että epäsuoraan lisäämällä neste/puu (N/P)-suhdetta, jolloin välipainehöyryn kulutus keittimen huipussa kasvaa (suoraa höyryä mikäli höyry/neste-faasi keitin), mikä taas laimentaa keittimestä poistuvaa lipeää.

Esillä olevan keksinnön yksi tarkoitus on välttää edellä mainitut ongelmat ja tarjota parannettu ja vaihtoehtoinen menetelmä puhtaan höyryn tuottamiseksi puuhakkeen höyryesikäsittelyä varten hyödyntämällä mustalipeän lämpöä mahdollisimman tehokkaasti ja vähentämällä tuorehöyryn käyttöä. Yksi toinen tarkoitus on tuottaa mustalipeän avulla höyryä siten, että käsitellyn mustalipeän ominaisuudet paranevat jat35 kokäsittelyä varten sellutehtaan talteenottoalueella. Yksi tarkoitus on myös parantaa sellutehtaan kokonaisenergiataloutta.

20145212 prh 09 -03- 2018

Esillä oleva keksintö koskee menetelmää höyryn tuottamiseksi sellutehtaan keittämöllä, jossa menetelmässä

a) johdetaan esikäsitellyn hienonnetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin ja nesteen muodostama suspensio keittimeen selluloosamassan tuottamiseksi;

b) käsitellään materiaalia keittimessä käsittelykemikaalilla massan ja mustalipeän tuottamiseksi;

c) poistetaan mustalipeä keittimestä ensimmäisessä lämpötilassa ja ensimmäisessä paineessa;

d) käsitellään mustalipeää paisunta-astiassa paisutetun mustalipeän ja paisunta10 höyryn tuottamiseksi toisessa lämpötilassa ja toisessa paineessa, jotka ovat alhaisemmat kuin ensimmäinen lämpötila ja paine,

e) johdetaan paisutettu mustalipeä jatkokäsittelyyn haihduttamolle,

f) johdetaan paisuntahöyry epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin kiehuttimessa puhtaan nesteen kanssa nesteen kiehuttamiseksi ja höyryn tuottamiseksi, jolloin kiehut15 timessa vallitsee mainittu toinen paine ja toinen lämpötila;

g) johdetaan vaiheessa f) muodostunut höyry kiehuttimesta puhaltimeen tai kompressoriin höyryn paineen nostamiseksi kolmanteen paineeseen, joka on suurempi kuin toinen paine ja höyryn paineen säätämiseksi paisuntasäiliössä vaiheessa d), ja

h) käytetään kolmannessa paineessa olevaa höyryä hienonnetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin, kuten hakkeen, esikäsittelemiseksi ennen vaihetta a).

Vaiheessa g) puhaltimesta tai kompressorista poistettavan höyryn paine ja paisuntasäiliön höyryn paine säädetään hakkeen esikäsittelyssä tarvittavan höyryn tarpeen mukaan.

Esillä olevan keksinnön mukaan höyrykiehuttimen (vapor reboiler) höyryn poistolinja varustetaan kompressorilla tai puhaltimella, jolloin mustalipeä voidaan paisuttaa paisunta-astiassa lähes atmosfääriseen paineeseen. Tällöin mustalipeän lämpötila on tyypillisesti vähän yli 100 Ό (tyypillisesti n. 10 6 Ό ja paisunta-astian paine noin 20 kPa (g). Esillä olevan keksinnön mukaisesti kompressorin tai puhaltimen käyttäminen kiehuttimen poistolinjassa alentaa painetta paisuntasäiliössä ja kiehuttimessa. Tämä paisuntasäiliössä vallitsevan paineen alentaminen ja hakkeen käsittelyyn johdettavan paineen nostaminen tyypillisesti sallii kuumien lipeiden paisuntahaihdutuksen siten, että saatavan höyryn lämpötila on alhaisempi ja höyryn määrä suurempi kuin tekniikan tason mukaisissa menetelmissä. Alhaisempi paine sallii esimerkiksi haihdutukseen lähetettävän jäähdytetyn mustalipeän alhaisemman lämpötilan. Esimerkiksi paisuntasäiliössä olevan höyryn ja nesteen lämpötilaa voi esillä olevan kek5

20145212 prh 09 -03- 2018 sinnön avulla alentaa vähintään 5° C ja edullisesti ainakin 10° C verrattuna tekniikan tasoon (ilman kompressoria/puhallinta). Samanaikaisesti tuotetun kaasun (höyryn) määrä voi tyypillisesti kasvaa vähintään 10 %, edullisesti vähintään 20 % ja joissain tapauksissa yli 40 % tekniikan tasoon verrattuna.

Esillä olevan keksinnön hyöty tulee selvimmin esiin, kun keittolämpötila on alhainen (keittimestä lähtevän mustalipeän lämpötila on matala). Tämä on tyypillistä esimerkiksi kun massaa keitetään keittimessä korkeaan kappalukuun (tyypillisesti kappaluku yli 50 havupuulle ja yli 25 lehtipuulle). Mustalipeän lämpötila voi olla tavallista al10 haisempi myös, kun tuotanto on alhainen keittimen tilavuuteen nähden. Lehtipuuta keitetään tyypillistä nykyään alhaisissa keittolämpötiloissa.

Keksinnön mukainen ratkaisu on edullinen myös silloin, kun kylmissä sääolosuhteis15 sa, kuten talvella, hake on kylmää, jopa jäistä, ja siten höyryn kulutus on korkea hak keen lämmittämiseksi. Talviolosuhteissa paisuntahöyry ei riitä hakkeen lämmittämiseen vaan hakesiiloon on lisättävä tuoretta matalapainehöyryä nykyisissä prosessiratkaisuissa.

Vaikka tässä kuvauksessa käytetäänkin termiä paisuntasäiliö, jota myös alan ammattilaiset käyttävät, alan ammattilainen tietää myös, että termiin sisällytetään mikä tahansa laite, jossa kuuman, paineistetun nesteen painetta lasketaan ja nesteen annetaan haihtua, tyypillisesti erittäin nopeasti, suljetussa säiliössä alemmassa lämpötilassa olevan höyryn ja nesteen lähteen tuottamiseksi

Piirroksen kuvaus:

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti erästä keksinnön mukaista järjestelmää.

Edullisten toteutusmuotojen yksityiskohtainen kuvaus

Kuvio 1 esittää järjestelmää höyryn tuottamiseksi keittämöllä ja mustalipeän käsittelemiseksi siten, että keittoprosessin lämpötalous paranee. Kuitulinjajärjestelmä käsittää hakesiilon 10, jossa tapahtuu linjaa 11 tuodun puuhakkeen tai muun selluloo35 sapitoisen aineksen höyrytys linjasta 12 saatavalla höyryllä. Linjan 12’ kautta voidaan tarvittaessa tuoda tuorehöyryä. Hakesiilon poistokaasut linjassa 50 käsitellään erotinlaitteessa 49 hienoaineksen, kuten tikkujen ja sahanpurun, poistamiseksi.

20145212 prh 09 -03- 2018

Linjan 13 (valkolipeää) ja linjan 14 (paluukierto keittimestä) kautta nestettä lisätään suspension muodostamiseksi, minkä jälkeen suspensio paineistetaan pumpuilla 15 (tästä osasta puhutaan myös syöttöjärjestelmänä). Sitten seuraa vuokeitin 17 (tästä osasta puhutaan myös keittojärjestelmänä). Ennen keitintä suspensio voidaan valin5 naisesti syöttää käsiteltäväksi käsittelyastiaan tai -astioihin (voi olla impregnointiastia, esihydrolyysiprosessi tai muita astioita, ei esitetty). Hakkeen ja keittonesteen suspensio syötetään linjaa 16 pitkin keittimen 17 huipulle, jonne lisätään myös höyryä 33. Piirroksessa on esitetty vain ne komponentit, jotka ovat keksinnön kannalta tärkeitä, ja keittojärjestelmä voi luonnollisesti käsittää myös muun tyyppisiä hakkeen höyrytys- tai syöttökiertoja tai keitinkiertoja. Keittimeen 17 kuuluu ainakin kaksi tai useampi sihtijärjestely 18, 19 ja 20. Keittimeen kuuluu sihtiin 19 liittyvä kiertolinja 21. Lipeää poistetaan sihdistä 19, ja kiertolinjaan lisätään keittolipeää linjan 22 kautta ja lipeää linjan 23 kautta. Linjassa 21 on myös lämmitin 24. Suodosta massan pesusta johdetaan linjassa 25 ja edelleen linjoissa 26 ja 27 keittimeen. Suodosta voidaan lisätä myös valkolipeään linjan 28 kautta ja keittimestä poistettavaan massaan linjassa 30 linjan 29 kautta.

Keittimestä poistettua kuumaa mustalipeää, jonka lämpötila on tyypillisesti 120-160 Ό ja kiintoainepitoisuus 12-17 %, poistetaan sihti en 18 ja 20 kautta ja johdetaan linjoja 32 ja 33 pitkin paisuntasäiliöön 34. Paisuntasäiliössä mustalipeän painetta alennetaan paisuntahöyryn tuottamiseksi ja paisutetun mustalipeän tuottamiseksi, jonka kiintoainepitoisuus voi nousee paisutuksessa. Paisutettu mustalipeä lähetetään linjaa 35 pitkin tehtaan haihduttamolle, jossa mustalipeä väkevöitetään suureen kuiva-ainepitoisuuteen ennen kuin se poltetaan talteenottokattilassa. Poistolinjassa voi olla lämmönsiirrin 36 ja kuitusuodin 37.

Paisuntahöyry johdetaan linjaa 38 pitkin kiehuttimeen 39, jossa sen energia otetaan talteen. Höyry saatetaan epäsuoraan lämmönvaihtosuhteeseen haihtuvista yhdisteistä vapaan puhtaan nesteen kanssa sen lämmittämiseksi kiehumispistettään korkeampaan lämpötilaan puhtaan höyryn tuottamiseksi. Kiehutin on edullisesti laskevakalvoputkikiehutin. Paisuntahöyry lauhtuu putkien sisäpuolella, kun taas puhdas neste kiehuu putkien ulkopinnalla puhtaan höyryn tuottamiseksi. Tuotettavan höyryn määrä lisääntyy, kun puhtaan höyryn puoli saatetaan alipaineeseen puhaltimella. Puhtaan höyryn puolen alentunut paine varmistaa, että mustalipeästä voidaan saada enemmän lämpöä, joka itsessään luovuttaa suuremman määrän höyryä.

20145212 prh 09 -03- 2018

Höyry poistetaan linjan 12 kautta, joka on keksinnön erään olennaisen piirteen mukaan varustettu paineen nostolaitteella 41, joka on puhallin tai kompressori. Puhaltimeen tuodaan kiehuttimesta höyryä, jonka paine nostetaan, jotta sen paine ja lämpötila ovat riittävät hakkeen lämmittämiseksi siilossa 10. Paineennostolaitteen, kuten puhaltimen, avulla paisuntasäiliössä tuotetun höyryn määrää voidaan lisätä.

Mustalipeä on tyypillisesti paineistettu keittimessä 5 -15 bar (abs) paineeseen, ja sen lämpötila vastaa keittokäsittelyn lämpötilaa (noin 110° -180° C). Erityisen edullisesti keksintö soveltuu tapauksiin, jossa keittimestä poistetun lipeän lämpötila on alle

145 °C. Paisuntasäiliö 34 on rakenteeltaan olennaisesti tavanomainen, ja siinä on syöttöaukko 42 kuumaa, paineistettua mustalipeää varten, paisuntahaihdutetun höyryn poistoaukko 44 ja jäähdytetyn, paineeltaan alemman mustalipeän poistoaukko 43. Paisuntasäiliöitä käytetään tyypillisesti siten, että niissä vallitseva paine on alhaisempi kuin niihin johdetun mustalipeän paine, tyypillisesti noin 1 - 4 bar (abs). Pai15 suntasäiliöt ovat tätä tarkoitusta varten suunniteltuja säiliöitä, jotka mahdollistavat kuuman, paineistetun mustalipeän paineen alentamisen, jolloin mustalipeästä haihtuu erittäin nopeasti nestettä, tyypillisesti vettä, höyryksi, jolloin myös käytetyn keittokemikaalin ja keittoreaktion tuotteiden (liuenneiden kiintoaineiden) konsentraatio kasvaa. Tässä nopeassa haihdutuksessa tuotettu höyry poistetaan höyryn poistoau20 kosta 44 linjaan 38 säiliössä 34 vallitsevassa paineessa, esimerkiksi 1 - 4 bar (abs) ja vallitsevaa painetta vastaavassa kyllästymislämpötilassa, esimerkiksi 100° -140° C. Paisuntahaihdutuksen jälkeen jäljelle jäävä neste, joka tyypillisesti on myös noin 100° -140° C lämpötilassa, asettuu säiliön 34 pohjalle, josta se poistetaan poistoaukosta 43 linjaa 35 pitkin. Tyypillisesti jäljelle jäävä neste johdetaan haihdutinjärjes25 telmään.

Linjan 12 käytetään saapuvan puuhakkeen höyryttämiseen. Tälle höyrylle vaadittava paine määräytyy tyypillisesti sen mukaan, mitkä ovat höyryn lopullisen käyttökohteen painevaatimukset hakkeen höyrytyksessä. Esillä olevan keksinnön mukaan kuitenkin linjassa 45 olevan höyryn paineen suurentaminen puhaltimen 41 avulla halutulle höyryn paineen tasolle (linjassa 12) mahdollistaa linjassa 45 olevan höyryn tuottamisen alhaisemmassa paineessa. Tällöin paisuntasäiliötä 34 ja kiehutinta 39 voidaan käyttää alhaisemmassa lämpötilassa, jolloin paisuntasäiliössä ja kiehuttimessa voidaan keksinnön mukaisesti tuottaa enemmän höyryä alhaisemmassa höyryn lämpö35 tilassa. Tällöin myös paisuntasäiliöstä linjaan 35 poistettavan mustalipeän lämpötila on alhaisempi ja kuiva-aine korkeampi.

20145212 prh 09 -03- 2018

Paineennostolaite, kuten puhallin 41, on tyypillisesti kierroslukusäätöinen tai johtosiipisääntöinen. Puhallinta ohjaa puhaltimeen kytketty paineenilmaisinohjain (ei esitetty), joka saa ohjaussignaalin paineanturilta, joka sijaitsee paisuntasäiliössä 34. Säili5 össä 34 ja kiehuttimessa 39 olevan höyryn paine on tyypillisesti puhaltimeen syötettävän höyryn paine. Kun höyryn tarve hakesiilossa suurenee/pienenee, niin vastaavasti puhaltimen kierroslukua suurennetaan/pienennetään. Vastaavasti voidaan myös säätää haihduttamolle menevän mustalipeän lämpötilaa ja kuivaainepitoisuutta, erityisesti nostaa kuiva-ainepitoisuutta.

Puhdas neste johdetaan linjan 40 kautta kiehuttimeen 39. Se voi tyypillisesti olla haihduttimen lauhdetta, demineralisoitua vettä, kattilan syöttövettä tai riittävän puhdasta vesifraktiota, kuten esimerkiksi tehtaan kuuma vesi. Kiehuttimessa tuotettu puhdas höyry sisältää olennaisesti vähemmän kondensoitumattomia kaasuja kuin suoralla mustalipeän paisutuksella tuotettu höyry. Linjan 45/12 puhdasta höyryä käytetään edullisesti puuhakkeen esilämmitykseen höyryllä, esim. hakesiilossa 10. Kun tätä höyryä käytetään hakkeen käsittelyyn, tehtaan NCG-järjestelmän kerättäväksi ja käsiteltäväksi muodostuu vähemmän haihtuvia yhdisteitä, koska mainittu höyry ei tuo esihöyrytysprosessiin haihtuvia yhdisteitä.

Mustalipeän paisuntasäiliöstä tuleva paisuntahöyry sisältää haihtuvia yhdisteitä, kuten rikkiyhdisteitä. Nämä yhdisteet joutuvat likaislauhteeseen ja kiehuttimessa muodostuvien väkevien lauhtumattomien kaasujen eli väkevien hajukaasujen (concentrated noncondensable gases, CNCG) virtaukseen. Likaislauhde lähetetään kiehutti25 mesta linjan 46 kautta haihduttamolle, jossa se käsitellään sinänsä tunnetulla tavalla. CNCG-virtaus johdetaan linjan 47 kautta lauhduttimelle 48.

Esimerkki:

Lähtökohta on se, että paisuntasäiliöön tulevan mustalipeän lämpötila on 136 O.

Paisuntasäiliön paine on 100 kPa (g). Tällöin säiliöstä lähtevän lipeän lämpötila on 121 Ό ja kuiva-ainepitoisuus 14,7 %. Hakesiiloon t äytyy ajaa 225 kg/Adt massaa matalapainehöyryä.

Asentamalla puhallin tai kompressori kiehuttimen jälkeen paisuntasäiliön paine voi35 daan pudottaa 20 kPa:iin (g). Poistuvan mustalipeän lämpötila on tällöin 106 Ό ja kuiva-ainepitoisuus 15,2 %. Kiehutin tuottaa riittävästi höyryä hakesiiloon eikä matalapainehöyryä tarvita sinne.

Esillä olevalla keksinnöllä on ainakin seuraavia etuja:

• Tuorehöyryn tarve hakkeen lämmitykseen vähenee. Lisäksi höyryn määrää on helppo säätää puhaltimen/kompressorin avulla tarvittavan höyrymäärän mukaan.

• Tehtaan kokonaislämpötalous paranee, koska tehtaan haihduttamolle johdet tavan poistetun lipeän kuiva-ainepitoisuus nousee. Haihduttamon höyryn kulutus ja kapasiteettitarve alenevat. Haihduttamon investointikustannukset las kevät alentuneen kapasiteettitarpeen vuoksi.

• Säästetään kallista ns. kattilavettä • Vähennetään hajuhaittoja (verrattuna paisuntahöyryn käyttöön) • Vähennetään räjähdysriskejä (verrattuna paisuntahöyryn käyttöön).

Claims (5)

1. Patentti vaati m ukset:

   1. Menetelmä höyryn tuottamiseksi sellutehtaan keittämöllä, jossa menetelmässä

   a) johdetaan esikäsitellyn hienonnetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin ja nesteen 5 muodostama suspensio keittimeen (17) selluloosamassan tuottamiseksi;

   b) käsitellään materiaalia keittimessä käsittelykemikaalilla massan ja mustalipeän tuottamiseksi;

   c) poistetaan mustalipeä (32, 33) keittimestä (17) ensimmäisessä lämpötilassa ja ensimmäisessä paineessa;

   10 d) käsitellään mustalipeää paisunta-astiassa (34) paisutetun mustalipeän (35) ja paisuntahöyryn (38) tuottamiseksi toisessa lämpötilassa ja toisessa paineessa, jotka ovat alhaisemmat kuin ensimmäinen lämpötila ja paine,

   e) johdetaan paisutettu mustalipeä (35) jatkokäsittelyyn haihduttamolle,

   f) johdetaan paisuntahöyry epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin kiehuttimessa (39)

   15 puhtaan nesteen kanssa nesteen kiehuttamiseksi ja höyryn tuottamiseksi, jolloin kiehuttimessa vallitsee mainittu toinen paineja toinen lämpötila; tunnettu siitä että

   g) johdetaan vaiheessa f) muodostunut höyry (45) kiehuttimesta (39) puhaltimeen (41) tai kompressoriin höyryn paineen nostamiseksi kolmanteen paineeseen, joka on suurempi kuin toinen paineja höyryn paineen säätämiseksi paisuntasäiliössä (34)

   20 vaiheessa d), ja

   h) käytetään kolmannessa paineessa olevaa höyryä (12) hienonnetun selluloosapitoisen kuitumateriaalin, kuten hakkeen, esikäsittelemiseksi (10) ennen vaihetta a).
2. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheessa g) pu25 haltimesta (41) tai kompressorista poistettavan höyryn (45) paineja paisuntasäiliön (34) höyryn paine säädetään kuitumateriaalin, kuten hakkeen, esikäsittelyssä (10) tarvittavan höyryn tarpeen mukaan.
3. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittimessä

   30 (17) tuotetaan korkeakappaista massaa.
4. 4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että keittimestä (17) poistetun mustalipeän (32, 33) lämpötila on alle 145 °C.

   35 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että halutaan nostaa haihduttamolle menevän mustalipeän (35) kuiva-ainetta.