FI60894B - Smaeltraenna foer en kemikalie aotervinningsugn - Google Patents

Description

RSFH [B] «dKUULUTUSJULKAISU £0894 JASTa l j '' utlAggn ingsskrift c (45) Patentti myönne tty 13 04 1902 Patent aeddelat ' v / (51) Kv.ik?/int.ci.3 D 21 C 11/12 SUOMI —FINLAND (21) P»t.nttih.k#mu*-P«t«nt«r»ekrWf>« 763205 (22) HtkemhpWvl — Aiweknlncadaf 09-11.76 (23) AlkupUvt—Glltl(h«tadt| 09-11-76 (41) Tulkit iulkhuk·! — Whrtt off«wllg 11.05-77 Γ**·""1· ). raklttwlhtllitua

Patent- och regUtantyralsan ' Ansftkui utlafd och utl.$krift«n publtcarad 31.12.81

(32)(33)(31) Pyydetty utuolk«n—Begird prtorttat 10.11-75 Kanada(CA) 23960U

(71) Domtar Limited, P.0. Box 7210, Montreal, Quebec, Kanada(CA) (72) Ronald J. Tremblay, Windsor, Quebec, Kanada(CA) (7*0 Berggren Oy Ab (5U) Sulatekouru kemikaalien talteenottouunia varten - Smältranna för en kemikalie ätervinningsugn

Esillä oleva keksintö koskee talteenottokattilan sulatekourua.

Tarkemmin sanottuna esillä oleva keksintö koskee sulatekourun ja murskaus-höyry suihkun yhdistelmää sellaista kemikaalien talteenottouunia varten, jota käytetään sellutuskemikaalien talteenottoon sulfaatti-prosessin mustalipeästä.

Kemikaalien talteenotto mustasta lipeästä sulfaattiselluprosessissa vaatii normaalisti käytetyn lipeän (mustalipeän) väkevöimisen ja väkevöidyn mustalipeän syöttämisen esimerkiksi Tomlinson-tyyppiseen uuniin, jossa loppuvesi haihtuu ja muodostuu hiiltä, joka koostuu pääasiassa natriumsulfaatista, natriumkarbonaatista ja pienestä määrästä orgaanisia aineita. Tämä hiili putoaa uunin pohjalle eli pesään, joka pysytetään pelkistävissä olosuhteissa, ja sellaisessa lämpötilassa, että muodostuu sulate, joka olennaisesti koostuu sulasta natriumsulfidista ja natriumkarbonaatista. Sulate valuu ulos uunista sulatekourua myöten ja se hajoitetaan suihkuttamalla höyrysuihku sula-tevirtaan, jolloin sulate tulee liuotussäiliöön pieninä hiukkasina ja liukenee veteen.

2 60894

Uunista tulevan sulatevirran lämpötila on noin 982-1038°C, joten on pidettävä huoli koururakenteen suojaamisesta ylikuumenemiselta ja sulamiselta tai millään tavoin vahingoittumiselta, koska uuni on sei-sautettava jos kouru on vaihdettava. Nykyaikaisissa uuneissa käytetään nk. vesi jäähdytettyä kourua, joka yleensä on vaipalla varustettu metallikouru, jonka kautta kierrätetään vettä sen jäähdyttämiseksi ja suojaamiseksi kuumalta sulatteelta.

Vesijäähdytyksellä päästään normaalisti yli vuoden pituiseen kourun kestoikään, mutta siitä aiheutuu myös turvallisuusriski. Veden ja sulatteessa olevan natriumsulfidin joutuminen kosketukseen keskenään vähänkään suuremmassa määrin aiheuttaa räjähdyksen, joten äärimmäistä varovaisuutta on noudatettava ei ainoastaan kourun alueella vaan myös uunin sisässä sen varmistamiseksi, että vettä ei joudu kosketukseen sulatteen kanssa. Kourun vesijäähdytys merkitsee veden lisälähdettä, josta vettä voi joutua kosketukseen sulatteen kanssa uunissa ja aiheuttaa räjähdyksiä. "Black Liquor Recovery Boiler Advisory Committee":n mietinnön mukaan vuoden 1968 jälkeen on tapahtunut kaksi räjähdystä välittömänä seurauksena sulatekourusta vuotaneesta vedestä ja viisi muuta räjähdyksiä aiheuttamatonta tapausta, joissa vettä on vuotanut kourusta. Näin ollen, suoritetuista varovaisuustoimenpiteistä huolimatta, vesijäähdytetyn kourun jäähdytysvaipasta tapahtuvat vesi-vuodot aiheuttavat räjähdyksiä.

Kuten edellä on mainittu, kourun jätettyään sulate hajoitetaan siihen törmäävällä höyrysuihkulla tai sentapaisella niiden sulatekappaleiden koon pienentämiseksi, jotka tulevat kosketukseen liuotussäiliössä olevan nesteen kanssa. Esimerkiksi kanadalaisessa patenttijulkaisussa 56 7 018 on ehdotettu höyrysuihkun suuntaamista alaspäin kourusta lähtevän sulatevirran päälle.

On yritetty käyttää tulenkestävää ainetta kourun metallin eristämiseksi sulatteesta, mutta nämä yritykset eivät ole olleet erityisen onnistuneita. Kourun kestoikä oli yleensä lyhyt; murtuminen tapahtui kourun kärjessä eli vapaassa päässä.

Sulatekourun kärkeen eli vapaaseen päähän muodostuu nk. kuonaa sulatteen jähmettyessä siihen. Tämä jähmettynyt sulate eli kuona pistää ulospäin kourun vapaasta päästä ja leviää vähitellen kourun ympäri sen pohjalle saakka. On todettu, että metalli vahingoittuu kuonan alla 3 60894 alla varsinkin kourun pohjalla, ja juuri tässä kohdassa tapahtuu murtuminen ensimmäiseksi.

Esillä olevan keksinnön mukaan vältetään vesijäähdytyksen tarve ja käytetään höyrysuihkua paitsi sulatevirran hajoittamiseen myös sula-tekourun kestoiän pidentämiseen.

Laajasti otettuna esillä oleva keksintö kohdistuu sulatekouruun, joka käsittää metallikaukalon, jossa on pohja- ja sivuseinät, kaukalossa vuorauksen, joka eristää sulatteen kaukalosta,kaukalon vapaaseen eli etupäähän muodostetun padon, höyrysuihkulaitteen, joka on sijoitettu mainitun pohjaseinän välittömään läheisyyteen ja joka ohjaa höyryä poispäin mainitusta sulatekourusta niin, että se leikkaa kourusta valuvan sulatteen lentoradan ja hajoittaa sulatteen.

Mainittu höyrysuihku on mieluimmin yhteydessä höyrykammioon, joka on sijoitettu mainitun pohjaseinän ulkopuolelle, niin että suihkua varten syötetty höyry kulkee mainitun kammion kautta ja jäähdyttää mainittua pohjaseinää.

Muita keksinnön piirteitä, tarkoituksia ja etuja selviää seuraavas-ta keksinnön ensisijaisten sovellutusmuotojen yksityiskohtaisesta selityksestä ja oheisesta piirustuksesta, jossa:

Kuvio 1 on tasokuvanto keksinnön mukaisessa sulatekourussa käytettävästä metallikaukalosta, kuvio 2 on sivukuvanto kuvion 1 mukaisesta kaukalosta, kuvio 3 on päätykuvanto kuvioiden 1 ja 2 mukaisen kaukalon vapaasta päästä, ja kuvio 4 on pituusleikkaus keksinnön mukaisesta sulatekourusta, joka on muodostettu käyttäen kuvioiden 1, 2 ja 3 mukaista kaukaloa.

Niin kuin kuvioista 1, 2 ja 3 näkyy, kaukalo 10, johon keksinnön mukainen kouru on muodostettu, käsittää pohjaseinän 12, kaksi sivuseinää 14 ja 16, jotka ulottuvat ylöspäin tylpässä"kulmassa pohjan 12 vastakkaisista reunoista, ja laatan 18, joka ulottuu kaukalon 10 vapaan pään poikki muodostaen patoloven 20, jonka yli sulate valuu. Kaukalon kiinteässä päässä on sopivat laipat 22 kaukalon ankkuroimista varten uunirakenteeseen. Pöhjalaattaan 12, lähelle laatan 18 muodostamaa kaukalon vapaata päätä on kiinnitetty suulake 24, joka ohjaa höyryä 4 60894 ulospäin kaukalon vapaasta päästä. Tämä suulake 24 on kanavaa 26 myöten (katso kuvioita 1 ja 4) , joka ulottuu pohjalaattaa 12 myöten, yhteydessä kammion 28 kanssa, joka on varustettu sisääntuloyhteellä 30, joka voidaan yhdistää sopivaan painehöyryn lähteeseen (esittämättä).

Kaukaloa 10 käytetään kourun 50 rakentamiseen. Niin kuin kuviosta 4 näkyy, valmiissa kourussa 50 on kerros eristäviä tiiliä 32 ja kerros tulenkestävää muoviainetta 34, joka on muotoiltu sopivasti halutun kaltevuuden saamiseksi sulatteen 36 valuttamista varten ulos kourusta 50.

Käynnin aikana sulate, jota on merkitty numerolla 36 kuviossa 4, valuu alaspäin kourua 50 myöten ja seinässä 18 olevan patoloven 20 yli muodostaen sulatevirran 38. Kammioon 28 johdetaan höyryä syöttö-yhteen 30 kautta, josta se virtaa kanavaa 26 myöten poistuen suulakkeen 24 kautta höyrysuihkuna 40, joka osuu sulatevirran 38 lentorataan ja hajoittaa sulatteen pieniksi hiukkasiksi, jotka putoavat liuo-tussäiliössä olevaan veteen aiheuttamatta suurta räjähdystä.

Huomattakoon, että suulake 24 on sijoitettu kourun 50 pohjan 12 välittömään läheisyyteen ja estää siten kuonaa tms. kertymästä etuseinälle 18 ja valumasta alas pohjaseinälle 12 ainakaan suihkun 40 alueella. Tämä kuonakertymän pieneneminen pohjaseinälle 12 vaikuttaa kourun kestoikää pidentävästä.

Kanava 26 panee höyryn virtaamaan hyvin lähellä pohjalaattaa 12.

Tämän kanavan pituus yhdessä kammion 28 pituuden kanssa kourun pituussuunnassa varaa höyrylle aikaa olla kosketuksessa pohjalaatan 12 kanssa ja jäähdyttää sitä.

Huomattakoon, että laatta 18 ja kaukalo 10 tulevat esillä olevan keksinnön mukaan olemaan kuumemmat kuin vesijäähdytettyä kourua käytettäessä. On todennäköistä, että tällä korkeammalla lämpötilalla on edullinen vaikutus, koska on todettu, että kuona on paljon helpompi irrottaa kuin vesijäähdytettyä kourua käytettäessä.

Niin kuin edellä on mainittu, kanavan 26 pituus tai kanavan 26 ja kammion 28 yhteispituus voidaan valita niin, että saadaan haluttu jäähdytyksen aste. On todettu, että kun kouru on likimäärin 91,5 cm pitkä, kanavan 26 tulee olla noin 20,3 cm pitkä ja kammion 28 noin 60894 15 cm pitkä, ja kun pohjalaatta 12 on noin 20,3 cm leveä, kanavan 26 tulee olla noin 12,7 cm leveä. Selväähän on, että myös kanavan leveys vaikuttaa jäähdytykseen. Laatan 12 kaltevuus ja niin ollen höyrysuihkun 40 suunta on mieluimmin noin 20° vaakatasosta alaspäin.

Kuten edellä on mainittu, kanavan 26 ja kammion 28 pituuksia voidaan vaihdella tarpeen mukaan halutun jäähdytysasteen saavuttamiseksi, mutta ellei jäähdytystä tarvita lainkaan, kammio 28 ja kanava 26 tietenkin tehdään niin pieniksi kuin mahdollista, jolloin on tärkeätä, että suulakeaukko 26 sijaitsee välittömästi kourun 50 pohjan 12 läheisyydessä sen varmistamiseksi, että pohjalaatalle kertyy mahdollisimman vähän kuonaa.

Alan ämmättimiehille itsestään selvät modifikaatiot ovat mahdollisia poikkeamatta keksinnön puitteista sellaisina kuin ne on määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Claims (2)

6 60894

1. Sulatekouru erityisesti selluloosatehtaan kemikaalien talteen-ottouunia varten, koostuen metallikaukalosta (10), jossa on pohja (12) ja tulenkestävä vuoraus (32, 34), laitteista (22) kourun yhdistämiseksi toisesta päästään uuniin, jolloin toinen pää päättyy vapaasti ja sula virtaa ulos vapaasta päästä, tunnettu välittömästi kourun pohjan ja vapaan pään läheisyydessä olevasta suulakkeesta (24), laitteista (30, 26) höyryn johtamiseksi suulakkeeseen, joka muodostaa höyrysuihkun (40), joka leikkaa kourusta virtaavan sulatevirran (38) lentorataa ja siten hajottaa virran, jolloin suulake (24) on sellaisessa asemassa kaukalon (10) suhteen, että suihku (40) kulkee välittömästi kourun vapaan pään pohjan vierestä ja hillitsee sulan jähmettymisen seurauksena kourun vapaan pään läheiselle pohjalle syntyvän kuonan muodostumista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatekouru, tunnettu siitä, että laite höyryn johtamiseksi suulakkeeseen käsittää kanavan (26), joka on lämmönsiirtoyhteydessä kaukalon pohjaan (12) nähden niin, että suihkun muodostava ja kanavaa (26) pitkin virtaa- va höyry jäähdyttää pohjaa (12) .