FI127712B - Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi - Google Patents
Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi Download PDFInfo
- Publication number
- FI127712B FI127712B FI20165352A FI20165352A FI127712B FI 127712 B FI127712 B FI 127712B FI 20165352 A FI20165352 A FI 20165352A FI 20165352 A FI20165352 A FI 20165352A FI 127712 B FI127712 B FI 127712B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- water
- steam
- meadow
- heat exchanger
- condensate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/08—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being steam
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/06—Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C1/00—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting
- D21C1/02—Pretreatment of the finely-divided materials before digesting with water or steam
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C7/00—Digesters
- D21C7/10—Heating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/08—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being steam
- F22B1/12—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being steam produced by an indirect cyclic process
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22D—PREHEATING, OR ACCUMULATING PREHEATED, FEED-WATER FOR STEAM GENERATION; FEED-WATER SUPPLY FOR STEAM GENERATION; CONTROLLING WATER LEVEL FOR STEAM GENERATION; AUXILIARY DEVICES FOR PROMOTING WATER CIRCULATION WITHIN STEAM BOILERS
- F22D1/00—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters
- F22D1/16—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged otherwise than in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways
- F22D1/18—Feed-water heaters, i.e. economisers or like preheaters with water tubes arranged otherwise than in the boiler furnace, fire tubes, or flue ways and heated indirectly
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21B—FIBROUS RAW MATERIALS OR THEIR MECHANICAL TREATMENT
- D21B1/00—Fibrous raw materials or their mechanical treatment
- D21B1/04—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres
- D21B1/12—Fibrous raw materials or their mechanical treatment by dividing raw materials into small particles, e.g. fibres by wet methods, by the use of steam
- D21B1/14—Disintegrating in mills
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Paper (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
Abstract
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja järjestelyä prosessihöyryn tuottamiseksi sellutehtaalla. Menetelmässä vesi (4) kuumennetaan saattamalla se epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin höyryn (2) kanssa lämmönsiirtimessä (E-1). Vesi kuumennetaan höyrykattilassa kehitetyllä tuorehöyryllä prosessihöyryn tuottamiseksi, jolloin tuorehöyry lauhtuu ja näin muodostunut lauhde (3) talteenotetaan. Prosessihöyry (6) saatetaan suoraan lämmönvaihtokontaktiin materiaalin kanssa materiaalin lämmittämiseksi. Prosessihöyryyn tuottoon käytetään vettä (8) lähteistä, joihin kuuluvat sekundäärilauhteet, puhdistettu jätevesi ja raakavesi. Prosessihöyryä (6) voidaan käyttää selluloosapitoisen kuitumateriaalin, kuten hakkeen, käsittelyssä.
Description
MENETELMÄ JA JÄRJESTELY PROSESSI HÖYRYN TUOTTAMISEKSI
20165352 prh 22 -04- 2016
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää ja järjestelyä prosessi- ja käyttöhöyryn tuottamiseksi sellutehtaalla.
Tunnetussa tekniikassa käytetään kuitulinjajärjestelmää hakesiiloineen, jossa puuhaketta tai muuta selluloosapitoista materiaalia höyrytetään ja siihen lisätään nestettä kuitususpension muodostamiseksi, minkä jälkeen suspensio paineistetaan, syötetään käsittelyastiaan tai käsittelyastioihin (joka voi olla impregnointiastia, esihydrolyysiprosessi tai muu käsittely), minkä jälkeen seuraa keitin. Nykyisin keittojärjestelmästä poistetaan ainakin yksi mustalipeävirtaus (tyypillisesti lämpötilassa 120-170°C). Poistettu mustalipeävirtaus tai -virtaukset käytetään lämmön15 lähteenä valkolipeän, muiden syöttö- ja keittojärjestelmiin johdettavien mustalipeävirtausten ja/tai muiden nestevirtausten esilämmitykseen. Poistettu mustalipeävirtaus (tai -virtaukset) johdetaan sitten yhteen tai useampaan paisunta(flash)säiliöön, jossa kuumasta mustalipeästä muodostuu höyryä sen jäähtyessä, tyypillisesti lämpötilaan noin 100-120°C. Tässä vaiheessa mustalipeä johdetaan tal20 teenottovyöhykkeen 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 yhdisteitä, mm. rikkiyhdisteitä, jotka eivät ole suotavia puuhakkeen esihöyrytyksessä. Tyypillisesti puuhaketta höyrytetään ilmakehänpaineessa tai hieman sitä korkeammassa paineessa, siten että jäännöskaasut eivät imeydy puuhakkeeseen, vaan ne kerätään ja käsitellään. Käsittely on tyypillisesti poltto tehtaan lauh30 tumattomien kaasujen (noncondensable gas, NCG) järjestelmässä. Tämä keräysja käsittelyjärjestelmä tulee erityisen merkittäväksi silloin kun käytetty höyry sisältää haihtuvia yhdisteitä, joilla on epäsuotuisa ympäristövaikutus, johon kuuluu myös haitallinen haju. Sen vuoksi on edullista käyttää sellaista höyrylähdettä, joka minimoi tai eliminoi haihtuvien yhdisteiden tuonnin hakkeen höyrytysprosessiin.
Lisäksi on räjähdysriski, mikäli laimeisiin kaasuihin tulee väkeviä kaasuja paisuntahöyryn mukana.
20165352 prh 22 -04- 2016
Eräkeittimissä tuorehöyryä käytetään tyypillisesti myös haketäytön yhteydessä. Höyrytäytön etuina on mm. hakkeen pakkautumisasteen ja lämpötilan nousu. Höyryä käytetään myös hakkeen höyrytykseen.
Tunnetaan ratkaisuja, jotka tarjoavat erilaisia järjestelmiä puhtaamman höyryn tuottamiseksi keittämön lämmitystarpeisiin ja parantamaan sellutehtaan energiataloutta. Julkaisussa US 6,306,252 kuvataan menetelmä höyryn tuottamiseksi ja energian talteenottamiseksi jätekeittolipeästä johtamalla lipeä höyrystyvän nes10 teen, edullisesti puhtaan veden, kanssa lämmönvaihtosuhteeseen neste/nestelämmönvaihtimessa nesteen kuumentamiseksi. Kuumennetun nesteen painetta alennetaan sitten paisunta-astiassa puhtaan höyryn tuottamiseksi. Puhdas neste voidaan kuumentaa mustalipeän lämmöllä myös haihduttimessa tai kiehuttimessa, kuten kattilakiehuttimessa, höyryn tuottamiseksi.
US-patenttijulkaisusta 8512514 tunnetaan prosessi, jossa keittimestä poistetaan kaksi mustalipeävirtausta. Toinen keittimestä poistettu mustalipeävirtaus paisutetaan, jolloin syntyy paisutettua mustalipeää ja paisuntahöyryä, ja toinen mustalipeävirtaus haihdutetaan käyttäen tuorehöyryä lämmitysaineena, jolloin syntyy keitinprosessissa tarvittavaa höyryä ja haihdutettua mustalipeää. Toisen keittimestä poistetun mustalipeävirtauksen paisutuksessa syntynyt paisuntahöyry johdetaan ainakin yhteen lämmönvaihtimeen, edullisesti höyrykiehuttimeen, epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin puhtaan haihdutettavan nesteen kanssa puhtaan höyryn tuottamiseksi, joka käytetään hakkeen höyryttämiseen.
Edellä olevissa ratkaisuissa on usein haluttu välttää mustalipeän paisuntahöyryn käyttöä hakkeen käsittelyssä, kuten hakesiilossa, koska se aiheuttaa hajuongelmia ja räjähdysriskin. Sen vuoksi suositaan kiehutin (reboiler)-ratkaisuja, joita ovat esimerkiksi kattilakiehutin (kettle reboiler) tai höyrykiehutin (vapor reboiler). Katti30 lakiehuttimen haitta on se että siinä mustalipeän kuiva-ainepitoisuus ei nouse, mikä lisää veden haihdutusta haihduttamolla ja siten huonontaa sellutehtaan energiataloutta.
Höyrykiehuttimessa ongelmana on se että tietyissä tapauksissa, erityisesti talvel35 la, ei aina pystytä tuottamaan riittävästi hakkeen käsittelyssä, kuten hakesiilossa, tarvittavaa höyryä, vaan joudutaan käyttämään lisäksi tehtaan tuorehöyryä, kuten
20165352 prh 22 -04- 2016 matalapainetuorehöyryä. Tämä voi tapahtua syöttämällä suoraan tuorehöyryä hakkeeseen. Tuorehöyryä käytetään joskus ainoana lämmönlähteenä hakkeen käsittelyssä, keittimessä ja muissakin sellutehtaan prosesseissa.
Tuorehöyryä saadaan tyypillisesti tehtaan höyryturbiineista, joihin tuodaan kattilavedestä kehitettyä tulistettua höyryä kattilalaitokselta, esim. soodakattilasta. Tuorehöyryn suorakäyttö esim. hakkeen käsittelyssä ei ole veden käytön kannalta eikä energiataloudellisesti aina edullista. Tuorehöyryn lauhtuminen hakkeeseen tai muuhun käsiteltävään materiaaliin estää lauhteen talteenoton uudelleenkäyttö töä varten ja näin lisää kalliin kattilaveden käyttöä.
Esillä olevan tarkoituksena on poistaa edellä mainitut ongelmat ja tarjota edullinen menetelmä ja järjestely prosessi-ja käyttöhöyryn tuottamiseksi, jota voidaan käyttää tuorehöyryn sijasta sovellutuskohteessa, kuten sellutehtaan keittämöllä. Επί 5 tyisesti sellaisessa sovellutuskohteessa, josta höyrylauhteen talteenotto ei ole mahdollista.
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää prosessihöyryn tuottamiseksi sellutehtaalla, jossa menetelmässä vesi kuumennetaan saattamalla se epäsuoraan läm20 mönvaihtokontaktiin höyryn kanssa lämmönsiirtimessä. Olennaista menetelmälle on että vesi kuumennetaan höyrykattilassa kehitetyllä tuorehöyryllä prosessihöyryn tuottamiseksi, jolloin tuorehöyry lauhtuu ja näin muodostunut lauhde talteenotetaan, ja prosessihöyry saatetaan suoraan lämmönvaihtokontaktiin materiaalin kanssa materiaalin käsittelemiseksi.
Esillä oleva keksintö koskee myös höyryntuottojärjestelyä sellutehtaalla. Järjestely käsittää epäsuoran lämmönsiirtimen, jossa on höyryn syöttöyhde, höyrylauhteen poistoyhde, haihdutettavan veden syöttöyhde ja höyryn ja veden poistoyhde. Höyryn syöttöyhde on kytketty tehtaan tuorehöyrylinjaan, lauhteen poistoyhde on kytketty tehtaan puhtaan lauhteen palautusjärjestelmään, ja höyryn ja veden poistoyhde on kytketty erotussäiliöön, jossa on höyryn poistoyhde, joka on kytketty höyryn käyttökohteeseen.
Erään suoritusmuodon mukaan lämmönsiirtimen ja erotussäiliön välillä on neste35 kierto, joka on kytketty vesilähteeseen, joka käsittää sekundäärilauhteen, raaka4
20165352 prh 22 -04- 2016 veden ja/tai puhdistetun jäteveden. Erään suoritusmuodon mukaan järjestely käsittää esilämmittimen nestekiertoon syötettävän nesteen esilämmittämiseksi.
Esillä olevan keksinnön mukaan voidaan höyrykattilassa, kuten soodakattilassa, tuotetun tuorehöyryn ja kattilaveden käyttöä vähentää. Uudella menetelmällä ja laitteistolla on mahdollista ottaa talteen ja kierrättää puhdasta tuorehöyrylauhdetta kattilalaitokselle takaisin kattilavedeksi. Prosessihöyryä voidaan käyttää eri prosessivirtojen lämmitykseen, kuten selluloosapitoisen kuitumateriaalin, suodosten tai lipeiden lämmitykseen. Prosessihöyry voidaan saattaa suoraan lämmönvaihto10 kontaktiin selluloosapitoisen kuitumateriaalin, kuten hakkeen tai hakelietteen, kanssa materiaalin käsittelemiseksi. Sellutehtaat käyttävät yleisesti suorahöyryä hakesiiloissa, hakkeen syöttölaitteissa, keittimen huipulla ja muissa suorahöyrysovellutuksissa, joissa nyt voidaan käyttää uudella tavalla tuotettua prosessihöyryä sekä eräkeittämöllä että jatkuvatoimisella keittämöllä. Prosessihöyryä voi15 daan käyttää myös lämmittämään suodos- ja lipeävirtoja sellutehtaalla.
Prosessihöyryä tuotetaan vedestä, joka on edullisesti olennaisesti haihtuvista yhdisteistä vapaata vesifraktiota, johon kuuluu raakavesi, sekundäärilauhteet ja käsitelty jätevesi, tyypillisesti selkeytetty jätevesi. Raakaveden käsittelyyn saattaa kuulua selkeytys ja/tai suodatus kiintoaineiden poistamiseksi riippuen raakaveden lähteestä. Sellutehtaan jätevesi käsitellään tyypillisesti mekaanis-biologisella jäteveden puhdistamolla. Puhdistusprosessin päävaiheet ovat esiselkeytys, ilmastus ja jälkiselkeytys. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa voidaan käyttää jälkiselkeytettyä jätevettä prosessihöyryn tuotantoon. Myös muulla tavoin puhdistettua sellutehtaan jätevettä voidaan käyttää. Esillä olevan keksinnön mukaisessa ratkaisussa ei käytetä kattilavettä tai demineralisoitua vettä prosessihöyryn lähteenä.
Prosessihöyry tuotetaan epäsuorassa lämmönsiirtimessä, jossa höyrykattilassa tuotettu tuorehöyry ja vesi saatetaan epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin. Läm30 mönsiirtimen voi muodostaa edullisesti nousevakalvolämmönsiirrin, johon kuuluu joukko levymäisiä lämmönsiirtoelementtejä. Lämmönsiirrin voi olla myös pystyputkilämmönsiirrin, jossa lämmittävä höyry virtaa putkien ulkopuolella ja kiehutettava neste putkien sisäpuolella. Lämmönsiirtimessä lämmityshöyry kuumentaa haihtuvista yhdisteistä riittävän vapaan puhtaan nesteen kiehumispistettään kor35 keampaan lämpötilaan höyryn tuottamiseksi. Neste voi tyypillisesti olla tehtaan lauhdetta, raakavettä tai puhdistettua jätevettä tai muuta riittävän puhdasta vesi5
20165352 prh 22 -04- 2016 fraktiota, kuten edellä kuvattiin. Lämmönsiirtimessä tuotettu höyry sisältää olennaisesti vähemmän kondensoitumattomia kaasuja kuin suoralla mustalipeän paisutuksella tuotettu höyry, jota käytetään myös lämmityshöyrynä.
Keksinnön erään olennaisen piirteen mukaan lämmönsiirtimessä tuorehöyrystä syntynyt puhdas lauhde voidaan johtaa takaisin tehtaan puhtaan lauhteen palautusjärjestelmään ja edelleen kattilan syöttövesisäiliöön. Tuorehöyrynä käytetään tyypillisesti matalapainehöyryä tai välipainehöyryä.
Lämmönsiirtimessä vedestä tuotettu höyry johdetaan edullisesti erotussäiliöön, jossa on kaksi faasialuetta, sekä neste- että höyrymuodossa. Lämmönsiirtimestä poistettu höyryvirta sisältä vettä, jolloin höyryn osuus tyypillisesti on korkeintaan noin 50-60 %. Säiliön höyrytilassa höyryvirrasta erotetaan sen sisältämät vesipisarat, jotka laskeutuvat säiliön alaosassa olevaan nesteillään painovoiman vai15 kutuksesta. Höyry johdetaan jatkokäyttöön säiliön yläosassa olevan poistoyhteen kautta. Säiliön yläosassa on tyypillisesti pisaraerotinlaite veden erottamisen tehostamiseksi. Säiliön alaosassa on nestetila, josta vettä johdetaan lämmönsiirtimeen höyryn tuottamiseksi.
Säiliö on paineellinen, ja höyrythän osuus on tyypillisesti 25-50 % säiliön kokonaistilavuudesta. Nestepintaa säiliössä kontrolloidaan tuomalla lisävettä säiliöön tai säiliön ja lämmönsiirtimen väliseen nestelinjaan. Tämä vesi edullisesti lämmite tään esilämmitinlämmönsiirtimessä sopivalla kuumalla prosessivirralla. Edullisesti tällainen prosessivirta on suoraan keittimestä poistettu mustalipeävirta, joka joh25 detaan esilämmittimestä haihduttamoon. Ennen esilämmitintä mustalipeästä voidaan ottaa lämpöä talteen keittimen lämmöntalteenottojärjestelmässä, kuten paisunta-astioissa tai kuumissa akkumulaattoreissa. Mustalipeän paisuntahöyryä voidaan myös käyttää lämmitysväliaineena esilämmittimessä.
Erotussäiliön nestepintataso on edullisesti korkeammalla kuin lämmönsiirtimen yläpinta. Tällöin erotussäiliön ja lämmönsiirtimen vesikierrossa ei tarvita pumppua siirtämään vettä.
Erotussäiliöstä lämmönsiirtimessä tuotettu höyry johdetaan käyttökohteeseen, joka tyypillisesti on sellainen jossa lauhdetta ei voida ottaa talteen. Poistettavan höyryn paine riippuu käyttökohteesta. Tyypillisesti paine on 2-15 bar. Selluteh6
20165352 prh 22 -04- 2016 taalla tyypillisiä käyttökohteita ovat hakkeen esilämmitys ja pasutus, hakkeen syöttölaiteet ja hakkeen lämmitys keittimen huipulla. Höyrynpoistolinja voi olla varustettu säätöventtiilillä, joka säätää höyryn virtausta käyttökohteeseen, käyttökohteessa, kuten hakesiilossa, vallitsevan lämpötilan asetusarvon mukaan.
Erotussäiliössä voi olla ulospuhallus (blow down)järjestelmä, jonka kautta voidaan poistaa vettä suolojen ja muiden ei-toivottujen aineiden kerääntymisen estämiseksi erotussäiliön ja lämmönsiirtimen väliseen vesikiertoon. Tämä voi olla tarpeen erityisesti silloin, kun syöttövesi ei ole haihduttamon lauhdetta. Ulospuhal10 luslinja voidaan varustaa ajastimella ulospuhalluksen tekemiseksi ajoittain tarpeen mukaan. Veden syöttölinjassa voi olla suodatin yllättävien partikkeleiden pääsyn estämiseksi erotussäiliöön.
Esillä olevaa uutta menetelmää ja laitteistoa selitetään yksityiskohtaisemmin viit15 taamalla oheiseen kuvioon.
Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti erästä edullista keksinnön mukaista laitteistoa.
Prosessihöyry tuotetaan epäsuorassa lämmönsiirtimessä E-1, jossa höyrykattilas20 ta tuotu matalapainetuorehöyry tai välipainehöyry ja vesi saatetaan epäsuoraan lämmönvaihtokontaktiin. Tuorehöyry tuodaan linjaa 2 pitkin lämmönsiirtimeen. Lämmönsiirrin voi olla levylämmönsiirrin, esimerkiksi nousevakalvotyyppiä. Kuumennettava vesi tuodaan linjaa 4 pitkin. Lämmönsiirtimessä lämmityshöyry kuumentaa veden prosessihöyryn tuottamiseksi, joka poistetaan linjaa 5 pitkin.
Lämmönsiirtimessä E-1 tuorehöyrystä syntynyt puhdas lauhde johdetaan linjaa 3 pitkin tehtaan puhtaan lauhteen palautusjärjestelmään ja edelleen kattilan syöttövesisäiliöön.
Lämmönsiirtimestä E-1 prosessihöyry johdetaan linjaa 5 pitkin erotussäiliöön E-3, jossa on kaksi faasialuetta, sekä neste- että höyrymuodossa. Säiliön höyrytilassa höyryvirrasta erotetaan sen sisältämät vesipisarat, jotka laskeutuvat säiliön alaosassa olevaan nestetilaan. Prosessihöyry johdetaan jatkokäyttöön säiliön E-3 yläosassa olevan poistoyhteen 6 kautta. Säiliön yläosassa on tyypillisesti pisara35 erotinlaite (ei esitetty) veden erottamisen tehostamiseksi. Poistoyhteessä höyryvirtausta säädetään venttiilillä 13, joka saa säädön käyttökohteen, esimerkiksi
20165352 prh 22 -04- 2016 hakesiilon, lämpötilan mukaan. Tuorehöyryn virtausta säädetään säätöventtiilillä 14 tarvittavan määrän ja paineen aikaansaamiseksi tuotetulle prosessihöyrylle erotussäiliössä. Tarvittava paineja määrä riippuvat prosessihöyryn käyttökohteesta.
Erotussäiliön E-3 alaosassa on nestetila, josta vettä johdetaan lämmönsiirtimeen E-1 linjan 4 kautta höyryn tuottamiseksi. Erotussäiliön E-3 ja lämmönsiirtimen E-1 välillä on linjojen 4 ja 5 muodostama nestekierto, koska vettä palautuu höyryn mukana erotussäiliöön.
Nestepintaa erotussäiliössä kontrolloidaan tuomalla syöttövettä linjan 7 kautta säiliöön tai linjaan 4. Nestepinnan säätö käsittää säätöventtiilin 9 vesivirran säätämiseksi ja siten sopivan nestepintatason ylläpitämiseksi erotussäiliössä.
Linjan 7 syöttövesi lämmitetään esilämmitinlämmönsiirtimessä E-2 sopivalla kuumalla prosessivirralla linjasta 10. Esilämmitin voi olla esimerkiksi levylämmönsiirrin. Kuuman prosessivirran määrää säädetään venttiilillä 11, minkä säätö perustuu lämpötilan mittaukseen esilämmitetyn veden linjassa 7. Edullisesti tällainen prosessivirta on suoraan keittimestä poistettu mustalipeävirta, joka johdetaan lin20 jaa 12 pitkin esilämmittimestä E-2 haihduttamoon. Ennen esilämmitintä mustalipeästä voidaan ottaa lämpöä talteen keittimen lämmöntalteenottojärjestelmässä, kuten paisunta-astioissa tai kuumissa akkumulaattoreissa.
Esilämmittimeen linjaa 8 pitkin syötettävä vesi voi tyypillisesti olla tehtaan lauhdet25 ta, raakavettä, puhdistettua jätevettä tai muuta riittävän puhdasta jätevesivesifraktiota. Siten lämmönsiirtimessä E-1 tuotettu höyry sisältää olennaisesti vähemmän kondensoitumattomia kaasuja kuin suoralla mustalipeän paisutuksella tuotettu höyry, jota on käytetty hakkeen käsittelyssä lämmityshöyrynä.
Erotussäiliössä E-3 voi olla ulospuhallus (blow down)linja 15, jonka kautta voidaan poistaa vettä suolojen ja muiden ei-toivottujen aineiden kerääntymisen estämiseksi erotussäiliön ja lämmönsiirtimen väliseen vesikiertoon.
Keksinnöllä saatavia etuja:
- tuorehöyrylauhde voidaan ottaa talteen, tehtaan vedenkulutus pienenee, kun puhdas tuorehöyrylauhde palaute taan kattilavedeksi, demineralisoidun veden valmistus vähenee, ja - jätevesimäärä pienenee.
Claims (10)
1. Menetelmä prosessihöyryn tuottamiseksi sellutehtaalla, jossa menetelmässä vesi kuumennetaan saattamalla se epäsuoraan lämmönvaihtokon5 taktiin höyryn kanssa lämmönsiirtimessä (E-1), tunnettu siitä että vesi (4) kuumennetaan höyrykattilassa kehitetyllä tuorehöyryllä (2) prosessihöyryn (5, 6) tuottamiseksi, jolloin tuorehöyry lauhtuu ja näin muodostunut lauhde (3) talteenotetaan, ja prosessihöyry (6) saatetaan suoraan lämmönvaihtokontaktiin materiaalin kanssa materiaalin lämmittämiseksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että prosessihöyryyn tuottoon käytetään vettä (8) lähteistä, joihin kuuluvat sekundäärilauhteet, puhdistettu jätevesi tai raakavesi.
15
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että vesi (8, 7) esilämmitetään (E-2) epäsuorasti kuumemmalla nestevirralla (10).
20165352 prh 21 -03- 2017
4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että prosessihöyrystä erotetaan vettä erotussäiliössä (E-3), jonka yläosassa on
20 höyrytila ja alaosassa nestetila.
5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä että kuumempi nestevirta (10) on keittimestä poistettu mustalipeä tai mustalipeän paisuntahöyry.
6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että vesi (4) johdetaan lämmönsiirtimeen (E-1) erotussäiliöstä (E-3), jolloin lämmönsiirtimen ja erotussäiliön välillä on nestekierto (4, 5).
30
7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä että prosessihöyryä (6) käytetään selluloosapitoisen kuitumateriaalin, kuten hakkeen, käsittelyssä.
8. Höyryntuottojärjestely sellutehtaalla, joka järjestely käsittää epäsuoran 35 lämmönsiirtimen (E-1), jossa on höyryn syöttöyhde, höyrylauhteen poistoyhde, haihdutettavan veden syöttöyhde ja höyryn ja veden poistoyhde, tunnettu siitä että höyryn syöttöyhde (2) on kytketty tehtaan tuorehöyrylinjaan, lauhteen poistoyhde (3) on kytketty tehtaan puhtaan lauhteen palau10 tusjärjestelmään, ja höyryn ja veden poistoyhde (5) on kytketty erotussäiliöön (E-3), jossa on höyryn poistoyhde (6), joka on kytketty höyryn käyttökohteeseen.
5
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestely, tunnettu siitä että lämmönsiirtimen (E-1) ja erotussäiliön (E-3) välillä on nestekierto, joka on kytketty vesilähteeseen (8), joka käsittää sekundäärilauhteen, raakaveden ja/tai puhdistetun jäteveden.
10 10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen järjestely, tunnettu siitä että se käsittää esilämmittimen (E-2) nestekiertoon syötettävän veden (8) esilämmittämiseksi.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20165352A FI127712B (fi) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
| JP2018555271A JP2019516938A (ja) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | プロセス蒸気を発生させるための方法および配置 |
| US16/094,108 US10982388B2 (en) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Method and arrangement for generating process steam |
| EP17729514.4A EP3446034B1 (en) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Method and arrangement for generating process steam |
| CA3020199A CA3020199C (en) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Method and arrangement for generating process steam |
| FIEP17729514.4T FI3446034T3 (fi) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
| BR112018070949A BR112018070949A2 (pt) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | método e arranjo para gerar o vapor do processo |
| PCT/FI2017/050295 WO2017182713A1 (en) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Method and arrangement for generating process steam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20165352A FI127712B (fi) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20165352A FI20165352A (fi) | 2017-10-23 |
| FI127712B true FI127712B (fi) | 2018-12-31 |
Family
ID=59054142
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20165352A FI127712B (fi) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
| FIEP17729514.4T FI3446034T3 (fi) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FIEP17729514.4T FI3446034T3 (fi) | 2016-04-22 | 2017-04-19 | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10982388B2 (fi) |
| EP (1) | EP3446034B1 (fi) |
| JP (1) | JP2019516938A (fi) |
| BR (1) | BR112018070949A2 (fi) |
| CA (1) | CA3020199C (fi) |
| FI (2) | FI127712B (fi) |
| WO (1) | WO2017182713A1 (fi) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI52128C (fi) * | 1976-04-12 | 1977-06-10 | Rosenlew Ab Oy W | Tapa ottaa sellutuksessa talteen lämpöä sekä helposti haihtuvia alkoho leja ja rikkiyhdisteitä sisältävät fraktiot mustalipeästä. |
| EP0642611B1 (en) * | 1992-05-29 | 1998-07-15 | Kvaerner Pulping Ab | A process for recovering energy from a combustible gas |
| US6306252B1 (en) | 1995-04-10 | 2001-10-23 | Andritz-Ahlstrom Inc. | Heat recovery from spent digester cooking liquor |
| AT407537B (de) | 1999-02-15 | 2001-04-25 | Andritz Patentverwaltung | Verfahren und anlage zur energierückgewinnung aus abdampfung |
| US7754457B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-07-13 | Iogen Energy Corporation | Method of continuous processing of lignocellulosic feedstock |
| FI122983B (fi) * | 2009-02-09 | 2012-09-28 | Andritz Inc | Menetelmä höyryn kehittämiseksi sellutehtaan keittämöllä |
| FI20145784A (fi) | 2014-09-08 | 2016-03-09 | Andritz Oy | Vesihöyryn kehittäminen sellutehtaan keittämöllä |
| SE1650664A1 (en) * | 2016-05-17 | 2017-10-17 | Valmet Oy | Method for generation of clean steam in a continuous digester system |
-
2016
- 2016-04-22 FI FI20165352A patent/FI127712B/fi active IP Right Grant
-
2017
- 2017-04-19 CA CA3020199A patent/CA3020199C/en active Active
- 2017-04-19 BR BR112018070949A patent/BR112018070949A2/pt unknown
- 2017-04-19 EP EP17729514.4A patent/EP3446034B1/en active Active
- 2017-04-19 US US16/094,108 patent/US10982388B2/en active Active
- 2017-04-19 WO PCT/FI2017/050295 patent/WO2017182713A1/en active Application Filing
- 2017-04-19 JP JP2018555271A patent/JP2019516938A/ja active Pending
- 2017-04-19 FI FIEP17729514.4T patent/FI3446034T3/fi active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI20165352A (fi) | 2017-10-23 |
| WO2017182713A1 (en) | 2017-10-26 |
| EP3446034B1 (en) | 2023-11-01 |
| US20190127910A1 (en) | 2019-05-02 |
| FI3446034T3 (fi) | 2023-12-12 |
| CA3020199C (en) | 2023-10-03 |
| EP3446034A1 (en) | 2019-02-27 |
| JP2019516938A (ja) | 2019-06-20 |
| US10982388B2 (en) | 2021-04-20 |
| CA3020199A1 (en) | 2017-10-26 |
| BR112018070949A2 (pt) | 2019-01-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7849921B2 (en) | Water treatment method for heavy oil production | |
| US7967955B2 (en) | Water treatment method for heavy oil production | |
| CZ296037B6 (cs) | Způsob destilace znečištěné vody se sníženým zanášením zařízení | |
| RU2532568C2 (ru) | Рекуперация тепла из отработанной варочной жидкости в варочном котле на целлюлозно-бумажном предприятии | |
| SE1050126A1 (sv) | Förfarande och system för att generera ånga i en kokningsanläggning på en kemisk massafabrik | |
| CA2815166C (en) | Method and arrangement for separating contaminants from liquids or vapors | |
| US4061531A (en) | Coke oven gas contact with liquor concentrate | |
| CA2509309C (en) | Water treatment method for heavy oil production using calcium sulfate seed slurry evaporation | |
| WO2004050567A1 (en) | Water treatment method for heavy oil production | |
| FI127712B (fi) | Menetelmä ja järjestely prosessihöyryn tuottamiseksi | |
| FI127386B (fi) | Menetelmä höyryn kehittämiseksi sellutehtaan keittämöllä | |
| US3259552A (en) | Flash evaporator with distillate deaerator | |
| SE528574C2 (sv) | System samt förfarande för generering av ånga i ett kokeri för tillverkning av kemisk cellulosamassa | |
| CA1176153A (en) | Liquid concentration method and apparatus | |
| CA2748443A1 (en) | Water treatment method for heavy oil production | |
| US1529204A (en) | Process for direct heating of digesters with forced circulation | |
| JPH04363101A (ja) | 蒸発濃縮缶 | |
| CZ2000152A3 (cs) | Způsob separace mechanickou rekompresí výparu | |
| CA2298426A1 (en) | Process and system for energy recovery from waste steam |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 127712 Country of ref document: FI Kind code of ref document: B |