FI85690C - Processkontroll vid foerbraenning och slaeckning av kalk samt kausticering. - Google Patents
Processkontroll vid foerbraenning och slaeckning av kalk samt kausticering. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85690C FI85690C FI874452A FI874452A FI85690C FI 85690 C FI85690 C FI 85690C FI 874452 A FI874452 A FI 874452A FI 874452 A FI874452 A FI 874452A FI 85690 C FI85690 C FI 85690C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- lime
- mechanical
- measured
- burning
- processes
- Prior art date
Links
- 238000004886 process control Methods 0.000 title description 3
- 101100148710 Clarkia breweri SAMT gene Proteins 0.000 title 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 145
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 145
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 145
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 60
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 claims description 19
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 18
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 13
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 9
- 238000009993 causticizing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 claims description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims 1
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 4
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2/00—Lime, magnesia or dolomite
- C04B2/02—Lime
-
- 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
- D21C11/0064—Aspects concerning the production and the treatment of green and white liquors, e.g. causticizing green liquor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/40—Production or processing of lime, e.g. limestone regeneration of lime in pulp and sugar mills
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S162/00—Paper making and fiber liberation
- Y10S162/09—Uses for paper making sludge
- Y10S162/10—Computer control of paper making variables
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/03—Papermaking liquor
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
85690
Prosessivalvonta kalkin polton ja sammutuksen sekä kaustisoinnin yhteydessä Processkontroll vid förbränning och släckning 5 av kalk samt kausticering
Esillä olevan keksinnön kohteena on menetelmä kalkin polttoon ja sammu-10 tukseen sekä kaustisointiin liittyvien prosessien valvomiseksi, sanottujen prosessien käsittäessä kalkin polton uunissa, kalkkilietteen pesun kalkkilietesuodattimessa sekä poltto- ja kaustisointiprosessin. Nämä prosessit muodostavat ns. kalkkijakson, joka on olennainen osa paperimassan valmistusprosessia sulfaattimenetelmän mukaisella tavalla. 15 Keksintö kohdistuu myös laitteeseen kuvantunlaisten valvontaprosessien toteuttamiseksi.
Tekninen tausta - keksinnön käyttötavat 20 Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on ylläpitää parhaat mahdolliset käyttöolosuhteet laadultaan halutun kalkin valmistuksen yhteydessä sekä tämän kalkin käyttö. Seuraavassa selostetaan keksinnön käyttöä sulfaat-timassateollisuudessa. Tämän käyttötavan lisäksi voidaan keksintöä käyttää myös kalkkia poltettaessa muita tarkoituksia varten, joiden 25 yhteydessä halutaan seuraavan selostuksen mukaista kalkkilaatua.
Sulfaattimassaa valmistettaessa käytetään kalkkia, so. CaO:ta, kiehuvan — nesteen valmistamista varten. Kalkki käsitellään prosessijaksossa, so.
— kalkkijaksossa. Kalkki annostetaan yhdessä viherlipeän kanssa sammu-30 tussäiliöön, joka on ensimmäinen astia kaustisointilaitoksessa. Viher- lipeä kaustisoidaan valkolipeäksi sanunutussäiliössä ja sitä seuraavassa reaktioastiassa, jota kutsutaan myös kaustisointisäiliöksi, jolloin liuoksessa oleva karbonaatti muutetaan hydroksidiksi ja kalkki muuttuu muotoon CaC03 eli ns. kalkkilietteeksi. Kalkkiliete erotetaan valko-35 lipeästä, siitä poistetaan vesi ja se pestään esimerkiksi kalkkilietesuodattimessa ja poltetaan sen jälkeen kalkiksi, jota käytetään taas kaustisointia varten.
2 85690
Nykyisin kalkkiliete miltei yksinomaan kuivataan ja poltetaan uudelleen kiertouuneissa, joita kutsutaan kalkkiuuneiksi. Tämä prosessi vaatii paljon energiaa, mikä on ratkaisevan tärkeä asia sulfaattimassatehtaan energiataloudessa. Näissä uuneissa käytetään polttoaineena usein öljyä. 5 Energiankulutus on normaalisti noin 200 kg öljyä kalkkitonnia kohti vastaten arvoa 40-45 kg valmistettua paperimassatonnia kohden.
Kalkkiliete (CaC03) hajotetaan kalkkiuunissa hiilidioksidiksi (C02) ja kalkiksi (CaO) yli 900°C lämpötilassa. Kun poltettu kalkki asetetaan 10 korkeampien lämpötilojen (1100-1400°C) alaiseksi, sen rakenne muuttuu -se sintraantuu. Jos kalkkiliete sisältää epäpuhtauksia, sopivimmin natriumia, voi sintraantuminen tapahtua 1100°C:tta alemmissa lämpötiloissa. Kalkkilietteen epäpuhtauksien määrän tässä mielessä määrittää kalkkilietesuodattimen tehokkuus.
15
Sintraantuminen merkitsee sitä, että kalkin huokoisuus ja ominaispinta-ala vähenevät ja kalkin reaktiokyky sammutuksen yhteydessä huononee. Sintraantuminen vaikuttaa myös kalkin mekaanisiin ominaisuuksiin, kuten sen kovuuteen ja kimmomoduuliin. Tämä ei erityisesti liity kalkkiliet-20 teen polttoon, vaan tapahtuu aina CaC03:a ja/tai MgC03:a sisältäviä materiaaleja poltettaessa.
Poltetun kalkin laatu on erittäin tärkeä paperimassan valmistusta aja-telien. Tasainen ja hyvä kalkin laatu on ennakkoedellytyksenä tyydyttä-25 västi toimivalle kaustisointiprosessille. Tämän prosessin tulos määrittää valkolipeän, so. kiehuvan nesteen, laadun, mikä puolestaan vaikut-.:. taa sekä massan laatuun että sen valmistuskustannuksiin. Kalkkia ei saa polttaa liian kovaksi tai liian irtonaiseksi. Liian kovaksi poltetulla kalkilla on huono reaktiokyky sitä sammutettaessa, sammutusnopeus on 30 esimerkiksi alhainen, mikä vaikuttaa negatiivisesti valkolipeän valmistukseen, kun taas liian irtonaiseksi poltetulla kalkilla on alhainen CaO-pitoisuus ja se antaa lisäksi tulokseksi kalkkilietteen, jota on vaikea erottaa valkolipeästä ja josta on vaikea poistaa vesi kalkki-—: lietesuodattimessa.
35 3 85690
Siten seka kalkin reaktiokyky että sen CaO-pitoisuus vaikuttavat kaus-tisoinnin tulokseen. Kalkkilietteen CaO-pitoisuus vaihtelee huomattavasti normaaleissa olosuhteissa edellyttäen, että kalkki on lopullisesti poltettu eli että sen CaC03-pitoisuus on alhainen. Toisaalta kalkin 5 reaktiokyky voi vaihdella huomattavasti. Kuten edellä on mainittu, riippuu kalkin reaktiokyky pääasiassa uunin olosuhteista - lämpötilasta ja pitoajasta - sekä kalkkilietteen puhtaudesta. Koska samat tekijät määrittävät kalkin mekaaniset ominaisuudet, on mahdollista tasapainottaa kalkkilietteen reaktiokyvyn vaihtelut mittaamalla kalkin sopivat 10 mekaaniset ominaisuudet ja valvomalla kalkkiuunia ja/tai kalkkilietteen epäpuhtauksien määrää, niin että tietty haluttu arvo saavutetaan mitattua määrää varten. Koska mitattu arvo on kalkin reaktiokyvyn mittana sammutuksen yhteydessä, niin sitä voidaan käyttää kaustisoinnissa kalkin, tai vaihtoehtoisesti viherlipeän annostelun sovittamisessa kysei-15 sen kalkkimäärän mukaiseksi.
Tavallisesti menetelmä kalkkijaksoon liittyvien prosessien, so. sammutus- ja kaustisointiprosessin, kalkkilietteen pesun esimerkiksi pesu-suodattimissa ja kalkkilieteuunin säädön valvomiseksi käsittää virtauk-20 sen pitämisen vakiona.
Aikaisemmin tunnetut sovellutukset * Sammutusta ja kaustisointia valvotaan sitten säätämällä viherlipeän ja • 25 vastaavasti kalkin syöttövirtaus määrättyyn nimellisarvoon. Nämä ni- mellisarvot säädetään käsin, jolloin saavutetaan haluttu määrä valko-lipeää tuloksena olevan valkolipeän koostumuksen laboratorioanalyysien pohjalta. Pitemmälle viety menetelmä merkitsee sitä, että nimellisarvot . . säädetään sammutuksen ja kaustisoinnin lämpötilan lisäyksen ja/tai 30 nesteen sähkönjohtavuuden jatkuvasti mitattujen arvojen pohjalta. Nimellisarvojen säätöä nesteen kemiallisten komponenttien, sopivimmin karbonaattipitoisuuden, automaattista analyysiä varten tarkoitetun ' laitteiston mittaamien arvojen perusteella käytetään myös.
____: 35 Kalkkilietteen pesua valvotaan tavallisesti siten, että syötetyn pesunesteen määrä säädetään tiettyyn nimellisarvoon, joka joissain ta- 4 85690 pauksissa on suoraan verrannollinen kalkkilietteen sisäänvirtausmää-raan.
Kalkkiuunia säädetään tavallisesti säätämällä polttoaineen, polttoilman 5 ja vastaavasti kalkkilietteen syöttö tiettyihin nimellisarvoihin, jotka ovat määrätyssä suhteessa keskenään. Pitemmälle vietyjen mentelmien yhteydessä nämä nimellisarvot säädetään käyttäen lämpötilan jatkuvaa mittausta uunissa - joissakin tapauksissa uunin eri osissa - sekä mittaamalla jatkuvasti esimerkiksi savukaasun happipitoisuus. Nimellisar-10 vot säädetään suhteellisen pitkin aikavälein tuloksena olevan kalkin koostumuksen käsin suoritettujen laboratorioanalyysien, sopivimmin kalkin kalsiumkarbonaattipitoisuuden, CaC03, analyysin pohjalta.
Lisäksi ruotsalaisessa kuulutusjulkaisussa n:o 434 505 on selostettu 15 prosessi, jonka mukaisesti kalkkiuuni säädetään kalkin reaktiokykyä vastaavan automaattisesti mitatun arvon pohjalta. Mitattu arvo merkitsee sen lämpötilan lisääntymistä, joka saavutetaan, kun kalkki sekoitetaan esimerkiksi veteen.
20 Selostetut esimerkit käytössä olevasta teknologiasta kalkkijaksoproses-sien hyvän toiminnan ylläpitämiseksi ovat kuvaavia esimerkkejä siitä, miten prosesseihin liittyviä käyttöongelmia yritetään vähentää. Olemassaolevat ratkaisut merkitsevät usein kalkkijaksoprosessien aliopti-misointeja sillä tavoin, että ne vähentävät tiettyjen parametrimuutos-: 25 ten vaikutuksia, mutta että niillä ei ole mitään tai vain vähäinen vaikutus muihin muutoksiin. Esimerkiksi missään selostetussa prosessissa ei oteta huomioon kalkin rakenteeseen tai sen sintraantumiseen liittyviä muutoksia, jotka, kuten edellä on esitetty, ovat tärkeitä asioita käyttöolosuhteita ajatellen.
30
Keksinnön edut
Kalkin määrä on prosessimuuttuja, jolla on ratkaisevan tärkeä merkitys eri osaprosessien toiminnalle kalkkijakson yhteydessä. Tutkimukset ovat ____*. 35 osoittaneet, että kalkin reaktiokyky sammutuksen yhteydessä, so. sen reaktionopeus sammutusreaktion aikana, on kaikkein tärkein laadullinen 5 85690 tekijä koko prosessissa. Sama kalkin reaktiokykyyn polttamisen yhteydessä vaikuttava mekanismi vaikuttaa myös kalkin mekaanisiin ominaisuuksiin. Tutkimukset ovat nyt osoittaneet myös, että kalkin mekaaniset ominaisuudet, esimerkiksi sen kovuus tai kimmomoduuli, ovat tietyssä 5 suhteessa sen reaktiokykyyn, ja siten on mahdollista mitata kalkin mekaaniset ominaisuudet sen laadun selvillesaamiseksi. On havaittu, että kalkin mekaanisia ominaisuuksia voidaan käyttää säätömuuttujana prosessiolosuhteiden säätämiseksi kalkkijakson prosessivaiheen yhteydessä .
10
Keksinnön päätarkoituksena on saada aikaan mittaussignaali käyttämällä kalkkilaadun nopeaa ja joustavaa mittausmenetelmää sekä myös soveltamalla tätä arvoa tosiarvona kalkkijakson valvontajärjestelmissä, jolloin valvontajärjestelmän toiminnan avulla on määrä vaikuttaa proses -15 siolosuhteisiin kalkkijakson yhteydessä kalkin laadusta aiheutuvien häiriöiden ja muutosten esiintyessä.
Tällä tavoin voidaan valmistaa laadultaan korkeaa ja tasaista kalkkia. Kalkin korkealla laadulla tarkoitetaan kalkkilietekalkkia valmistetta-20 essa sulfaattimassatehtaassa seuraavissa suhteissa optimaalista kalkki-laatua: - energiankulutus kalkkiuunissa - viherlipeän karbonaattipitoisuuden muutosteho valkolipeän 25 hydroksidiksi - erotuskyky tuloksena olevaa kalkkilietettä varten.
Kokeet, joiden yhteydessä reaktiokyky, so. sammutusnopeus ja mekaaniset ominaisuudet on mitattu samaa kalkkia varten, ovat nyt kiistattomasti 30 osoittaneet, että on olemassa selvä suhde kalkin mekaanisten ominaisuuksien ja sen reaktiokyvyn välillä. Tämän yhteyden luonne riippuu tietenkin siitä, miten sammutusnopeus ja mekaaniset ominaisuudet mitataan. Keksinnön mukaisesti on mahdollista käyttää tätä yhteyttä hyväksi ____: tämän selostuksen johdanto-osassa mainitun kaltaisen prosessin yh- 35 teydessä. Lopullisesti poltetun kalkin vähintään yksi mekaaninen ominaisuus, esimerkiksi kimmomoduuli tai kovuus, mitataan välittömästi tai 6 85690 välillisesti ja tätä ominaisuutta tai suuretta, joka ilmaisee uunin tehokkuusasteen polttoprosessin yhteydessä ja reaktiokyvyn sammutus-prosessissa, käytetään uunin käyttöolosuhteiden säätämiseen, kalkki-lietteen pesussa esimerkiksi kalkkilietesuodattimissa ja/tai kaus-5 tisointilaitoksessa. Laite kalkkijaksoon liittyvien prosessien säätämiseksi edellämainittua menetelmää toteutettaessa on tunnettu siitä, että se keksinnön mukaisesti käsittää mittauslaitteen poltetun kalkin ainakin yhden mekaanisen ominaisuuden, esimerkiksi kimmomoduulin tai kovuuden, välitöntä tai välillistä mittaamista varten, säätölaiteyksikön 10 vaihtoehtoisesti prosessitietokoneella varustettuna, mittauslaitteen lähtösignaalin käytön käyttöolosuhteiden säätämiseksi kalkkiuunissa kalkkilietettä pestäessä ja/tai sammutus- ja kaustisointilaitoksessa.
Piirustuksien kuvaus 15
Kuvio 1 esittää lohkokaaviota valvontajärjestelmien perussovellutuksesta kalkkijakson osaprosesseja, so. kalkkiuunin polttoprosessin säätöä, kalkkilietteen pesua esimerkiksi kalkkilietesuodattimessa ja/tai kaus-tisointiprosessia varten; 20
Kuvio 2 esittää kaavamaisesti kovuuden mittauslaitetta, jota voidaan käyttää kuvion 1 mukaisen valvontajärjestelyn yhteydessä;
Kuvio 3 esittää graafisesti kalkin mekaanisen ominaisuuden (kovuuden) 25 suhdetta sen reaktiokykyyn sammutuksen yhteydessä kuvion 2 mukaista laitetta käytettäessä.
Sovellutukset 30 Keksinnön olennaisena osana on menetelmä mittaussignaalin aikaansaamiseksi kalkkilaadun mittausta varten, so. signaalin, joka ilmoittaa kalkin mekaaniset ominaisuudet ja siten myös sen reaktiokyvyn. Keksinnölle - on ominaista se, että tätä signaalia käytetään tosiarvona kalkkijaksoon ____ liittyvien prosessien valvomisessa. Joitakin vaihtoehtoja keksinnön mu- : 35 kaisen valvontaprosessin laatimisessa selostetaan seuraavssa, ja ensin kuvataan keksinnön yleistä sovellutusmuotoa.
7 85690
CaC03 poltetaan kalkiksi kuvion 1 mukaisessa uunissa, johon syötetään lämpöä. Keksinnölle olennainen kalkin laatumittaus suoritetaan laitteen 12 avulla, jota käytetään myös kalkin mekaanisten ominaisuuksien mittaamiseen. Laite 12 voi olla esimerkiksi tyypiltään kuviossa 2 esitetyn 5 kaltainen. Laitteesta tuleva lähtösignaali liitetään joko suoraan tai prosessitietokoneen 14 välityksellä valvontayksikköön 16, joka säätää käyttöolosuhteet kalkkiuunissa 10, kaustisointilaitoksessa 18 ja/tai kalkkilietettä pestäessä esimerkiksi kalkkilietesuodattimessa 19. Olemassaolevat prosessiolosuhteet käsitellään prosessitietokoneessa 14.
10 Säätölaite voi olla luonteeltaan PI tai PID ja se voidaan suunnitella analogista tai digitaalista käyttötekniikkaa varten vastaavien PI tai PID algoritmien avulla.
15 Valvontajärjestelmät kalkkijakson prosessien valvontaan varten voidaan muodostaa eri tavoin käyttäen kalkin mekaaniset ominaisuudet ilmaisevaa mittaussignaalia tosiarvona.
Eräänä menetelmänä on se, että mitattu arvo syötetään tosiarvona val-20 vontapiiriin, jonka lähtösignaali siirretään säätölaitteen välityksellä uunin polttoainesyöttöön. Kalkin ominaisuuden nimellisarvoa voidaan säätää käsin tai se voidaan saada ylimääräisestä valvontapiiristä. Säädön vakavuutta voidaan parantaa syöttämällä sen sijaan valvontapiirin lähtösignaali uunin lämpötilaa säätävän valvontapiirin nimellisar--*- 25 von sisääntuloon, jolloin tämän sisälämpötilan valvontapiirin lähtösig naali siirretään polttoainesyötön säätölaitteeseen. Lämpötilan valvontapiirin lähtösignaali voidaan vaihtoehtoisesti yhdistää, mahdollisesti sisävalvontapiirin välityksellä, savukaasun virtausta uunin kautta säätävään laitteeseen tai polttoilman sisäänvirtauksen säätölaittee-30 seen. Lämpötilan valvontapiiri voi vaihtoehtoisesti käsittää monimuut-tujat sisältävän säätölaitteen, jonka avulla useita kuvatunlaisia säätölaitteita voidaan käyttää koordinoidulla tavalla.
____ Eräänä toisena menetelmänä on se, että mitattu arvo syötetään tosiarvo- • 35 na valvontapiiriin, jonka lähtösignaali siirretään suoraan tai sisäisen 8 85690 valvontapiirin välityksellä sen moottorin nopeutta säätävään laitteeseen, jonka avulla uunia pyöritetään.
Eräänä lisämenetelmänä on se, että mitattu arvo syötetään tosiarvona 5 valvontapiiriin, jonka lähtösignaali siirretään suoraan tai sisäisen virtapiirin välityksellä nesteen virtausta kalkkilietteen pesuun säätävään laitteeseen.
Eräänä lisämenetelmänä on se, että mitattu arvo syötetään tosiarvona 10 säätövirtapiiriin, jonka lähtösignaali siirretään suoraan tai sisäisen virtapiirin välityksellä viherlipeän virtausta sammutussäiliöön säätävään laitteeseen tai viherlipeän jäähdytyslaitteen kautta kulkevan jäähdytysveden virtausta tai viherlipeän lämmityslaitteen kautta kulkevaa höyryvirtausta säätävään laitteeseen.
15
Edellä on selostettu esimerkkejä erilaisista keksinnön mukaisista val-vontasovellutuksista. Erilaisia toimenpiteitä voidaan yhdistää ja muutella eri tavoin keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
20 Nykyisin parhaana pidetty menetelmä käsittää kuvatunlaisen yhdistelmän, jonka yhteydessä kalkin mekaanisten ominaisuuksien mitattu arvo siirretään tosiarvona polttoainesyöttöä säätävään piiriin uunilämpötilan sisäisen valvontapiirin kautta ja käytetään kuvantunlaisella tavalla hyväksi viherlipeän virtausta sammutussäiliöön valvovaa piiriä.
25
Kuviossa 2 on esitetty esimerkki siitä, miten kovuuden välillistä mittausta varten tarkoitettu laite voidaan konstruoida. Laite 12 käsittää sivultapäin kuvatun metallilevyn 20, joka voi sinänsä muodostaa osan kalkin käsittelyjärjestelmästä. Pietsosähköinen kide 24 on kiinnitetty 30 levyyn 20. Kide 24 on liitetty sähköisesti kahteen erilliseen signaali-haaraan. Ensimmäinen signaalihaara käsittää sarjaan kytketyn ylipäästö-suodattimen 26, vahvistimen 28 sekä tasasuuntaajan ja integraattorin 30. Toinen signaalihaara käsittää sarjaan kytketyn vahvistimen ja ta-—: sasuuntaajan sekä integraattorin 34. Komparaattori 36 on liitetty mo- 35 lempiin signaalihaaroihin.
9 85690
Kun metallilevyyn 20 osuu pieni kalkkipallo, levyyn syntyy mekaanisia aaltoja. Aaltojen taajuusspektri käsittää levylle 20 ominaisen perus -taajuuden sekä päällekkäiset soinnit. On havaittu, että suurtaajuuksien määrä on suurempi, kun levyyn 20 osuu kovaksi sintraantunut kalkkipallo 5 pehmeämpään normaalisti palaneeseen palloon verrattuna. Värähtelyjen yhteydessä pietsosähköinen kide synnyttää vaihtelevan jännitteen ja kiteen lähtösignaali saatetaan kulkemaan molempien signaalihaarojen kautta. Signaali suodatetaan ensimmäisessä signaalihaarassa olevan yli-päästösuodattimen avulla ja sen perustaajuus eliminoidaan, minkä jäl-10 keen signaali vahvistetaan, kokoaaltotasasuunnataan ja integroidaan. Tällä tavoin saadaan aikaan mittaustulos, joka ilmoittaa miten paljon energiaa suurtaajuuksisissa mekaanisissa aalloissa on jäljellä. Signaalia käsitellään samalla tavoin toisessa signaalihaarassa lukuunottamatta suodatusta ylipäästösuodattimessa, minkä jälkeen signaalihaaroista 15 vastaanotettujen signaalien suhde lasketaan. Levyn värähtelyjen "yläsävelmäärä", so. suurtaajuuksia sisältävän kokonaisenergian osuus mekaanisissa aalloissa, saadaan tämän jälkeen selville.
Erilaisten häiriöiden aiheuttamien virheellisten mittausarvojen vaiku-20 tuksen välttämiseksi ja mahdollisimman edustavan lähtösignaalin saavuttamiseksi on suositeltavaa muodostaa useiden mittausten, esimerkiksi 10-100 erillisen mittauksen jatkuvat keskiarvot.
Mekaanisten aaltojen jakautumista eri taajuuksille erilaatuisten kalk-25 kipallojen osuessa kyseiseen pintaan voidaan käyttää hyväksi usealla eri tavalla. Ylisävelten tuottamisen lisäksi kuvatunlaisella tavalla voidaan myös käyttää kahden sopivasti valitun taajuuskaistan välistä suhdetta. Lisäksi on mahdollista mitata vain valitun taajuuskaistan energiamäärä laskematta tätä suhdetta. Näiden kaistojen valintatapa 30 riippuu suuresti pinnan ominaisuuksista.
Eräänä syynä erilaisten kovien kalkkipallojen pinnassa syntyneiden korkeiden taajuuksien suureen osuuteen on se, että kalkin ja pinnan väli-— nen kosketusaika vaihtelee. Eräänä vaihtoehtoisena taajuusspektrin 35 käyttötapana on siten kosketusajan mittaus.
ίο 85690
Eräs vaihtoehtoinen tapa pintavärähtelyjen mittaamiseksi käsittää mikrofonin käytön näiden värähtelyjen aiheuttamien akustisten aaltojen ilmaisemiseksi. Mikrofonia käytettäessä voidaan kalkkipallo pudottaa täysin vaimennettua pintaa vasten. Tässä tapauksessa mitatut akustiset 5 aallot johtuvat pääasiassa kalkkipallosta itsestään. Samalla tavoin kuin edellä erottaa korkeiden taajuuksien määrä kovaksi poltetun kalkin pehmeästä kalkista, ja siten voidaan käyttää samaa signaalikäsittelyä.
Mittauslaite voidaan tietenkin muodostaa myös eri tavoin, jolloin mit-10 taus suoritetaan esimerkiksi suhteessa siihen työhön, joka vaaditaan kalkkiin vaikuttamiseksi mekaanisesti. Tällainen mekaaninen vaikuttaminen voi käsittää puristuksen, murskauksen tai jauhamisen tai sen työn, joka suoritetaan, kun jokin kappale saatetaan tunkeutumaan kalkin sisälle .
15
Kuviossa 3 on esitetty mittauslaitteen avulla mitatun kalkin kovuuden ja sen reaktiokyvyn välinen suhde sammutusvedessä. Tämä suhde osoittaa, että mittauslaitteesta tuleva signaali ilmoittaa kalkin reaktiokykyyn liittyvän ominaisuuden sammutuksen yhteydessä.
20
Claims (12)
1. Menetelmän yhden tai useamman prosessin valvomiseksi kalkin polton ja sammutuksen sekä viherlipeän kaustisoinnin yhteydessä, sanottujen 5 prosessien käsittäessä kalkin polton esimerkiksi kalkkiuunissa (10), kalkkilietteen pesun ja suodatuksen esimerkiksi kalkkilietesuodattimes-sa (19) ja kaustisointiprosessin sekä sanottujen prosessien valvonnan, tunnettu siitä, että vähintään yksi poltetun kalkin mekaanisista ominaisuuksista, esimerkiksi kimmomoduuli tai kovuus, mitataan 10 välittömästi tai välillisesti, ja että tämä ominaisuus tai suure toimii sekä kalkin uunissa suoritetun uudelleenpolttotehokkuuden että kalkin sammutuksen yhteydessä esiintyvän reaktiokyvyn mittana ja että sitä käytetään uunin käyttöolosuhteiden säätämiseen, kalkkilietettä pestäessä ja/tai kaustisointilaitoksessa (18). 15
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sanottua mitattua suuretta käytetään säätämään polttoainesyöttöä uuniin (10), uunin kautta kulkevaa kaasuvirtausta, uuniin syötetyn kalkkilietteen puhtautta ja/tai kalkin ja/tai viherlipeän annostusta 20 kaustisointilaitokseen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kalkin mekaaniset ominaisuudet mitataan välillisesti ilmaisemalla kosketusaika kalkin ja pinnan välillä kalkkipallojen törmätessä 25 kovaa pintaa vasten.
4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaus suoritetaan mekaanisten aaltojen suhteen, jotka muodostuvat kokofraktioltaan sopivimmin ennalta määrättyjen kalkkipal- 30 lojen osuessa tiettyyn pintaan, esimerkiksi metallilevyyn (20).
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mittaus suoritetaan mekaanisten aaltojen jakautumisen suhteen eri taajuuksiin. 35 12 85690
6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että energiamäärien välinen suhde kahden ennalta määrätyn taajuuskaistan välillä mitataan, yhden taajuuskaistan ollessa esimerkiksi valittuna siten, että se vastaa syntyvien aaltojen kokonaisenergiaa. 5
7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että energiamäärä määrätyllä taajuuskaistalla mitataan.
8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu 10 siitä, että energiankulutus kalkkiin kohdistuvan mekaanisen vaikutuksen, esimerkiksi puristuksen, murskaamisen tai jauhamisen tai kalkin läpi tunkeutumisen yhteydessä mitataan.
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 15 että yksi kalkkipallo kerrallaan asetetaan mekaanisen vaikutuksen alaiseksi .
10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta määrätty määrä kalkkia asetetaan mekaanisen vaikutuksen 20 alaiseksi.
11. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi kalkin polttoon ja sammutukseen sekä viherlipeän kaustisointiin liittyvien prosessien valvomista varten, sanottujen prosessien käsittäessä 25 kalkin polton esimerkiksi kalkkiuunissa (10), kalkkilietteen suodatuksen esimerkiksi kalkkilietesuodattimessa (19) sekä kaustisointiproses-sin, tunnettu siitä, että sanottu laite käsittää mittauslaitteen (12) kalkin ainakin yhden mekaanisen ominaisuuden, esimerkiksi kimmomoduulin tai kovuuden, välitöntä tai välillistä mittausta varten, 30 säätöyksikön (16), jonka yhteydessä käytetään mahdollisesti prosessi-tietokoneen (14) välityksellä mittauslaitteen (12) lähtösignaalia käyttöolosuhteiden säätämiseksi kalkkiuunissa, kalkkilietettä pestäessä ja/tai kaustisointilaitoksessa.
11 85690
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että mittauslaite (12) käsittää: 13 85690 pysäytyslevyn (20), joka on tarkoitettu kalkkipallojen törmäysten kohteeksi; pysäytyslevyn (20) kanssa yhdessä toimivan pietsosähköisen elimen (24) pysäytyslevyn mekaanisten värähtelyjen muuttamiseksi sähköi 5 seksi lähtösignaaliksi; ensimmäisen signaalihaaran käsittäen sarjaan kytketyn ylipäästö suodattimen (26) ja tasasuuntaajan/integraattorin (30); toisen signaalihaaran käsittäen tasasuuntaaja/integraattorin (34); ja 10. komparaattorin asetettuna vertaamaan molempien sanottujen signaali haarojen lähtösignaaleja keskenään käyttämällä esimerkiksi hyväksi niiden välistä suhdetta. 14 85690
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE8600597A SE449112B (sv) | 1986-02-11 | 1986-02-11 | Forfarande for reglering vid kalkbrenning, kalksleckning och kausticering genom anvendning av en av kalkens mekaniska egenskaper |
| SE8600597 | 1986-02-11 | ||
| PCT/SE1987/000044 WO1987004738A1 (en) | 1986-02-11 | 1987-02-02 | Process control in burning and slaking of lime and causticizing |
| SE8700044 | 1987-02-02 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI874452A0 FI874452A0 (fi) | 1987-10-09 |
| FI874452A7 FI874452A7 (fi) | 1987-10-09 |
| FI85690B FI85690B (fi) | 1992-02-14 |
| FI85690C true FI85690C (fi) | 1992-05-25 |
Family
ID=20363425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI874452A FI85690C (fi) | 1986-02-11 | 1987-10-09 | Processkontroll vid foerbraenning och slaeckning av kalk samt kausticering. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4889592A (fi) |
| JP (1) | JPS63502604A (fi) |
| DE (1) | DE3790059T1 (fi) |
| DK (1) | DK528987D0 (fi) |
| FI (1) | FI85690C (fi) |
| FR (1) | FR2594117B1 (fi) |
| GB (1) | GB2199023B (fi) |
| SE (1) | SE449112B (fi) |
| WO (1) | WO1987004738A1 (fi) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2186042C2 (ru) * | 2000-07-31 | 2002-07-27 | ЗАО "Еврофинчермет Ко" | Способ получения извести |
| US7105146B2 (en) * | 2003-03-04 | 2006-09-12 | Chemco Systems L.P. | Method and apparatus for hydration of calcium oxide |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3300196A (en) * | 1964-03-02 | 1967-01-24 | Bendy Engineering Company | Method and apparatus for rotary kiln control with a calcining rate meter |
| DE1648770B2 (de) * | 1967-03-18 | 1976-04-15 | Wsesojusny Nautschno-Issledowatelskij Institut Abrasiwow I Schlifowanija, Leningrad (Sowjetunion) | Resonanzmessvorrichtung zur haertepruefung an schleifkoerpern |
| US3991172A (en) * | 1970-05-20 | 1976-11-09 | Rheinische Kalksteinwerke Gmbh | Process for the production of reactive calcium oxide |
| US3743697A (en) * | 1971-10-28 | 1973-07-03 | Paraho Corp | Process of calcination |
| GB1589660A (en) * | 1978-05-08 | 1981-05-20 | Smidth & Co As F L | Method and apparatus for controlling the burning of caco3 and/or mgco3 containing materials |
| SE432000B (sv) * | 1978-07-18 | 1984-03-12 | Mo Och Domsjoe Ab | Forfarande for reglering av kausticeringsgraden vid framstellning av vitlut jemte anordning for utforande av forfarandet |
| SE7809167L (sv) * | 1978-08-30 | 1980-03-01 | Rosenblads Patenter Ab | Barlastreduktion |
| US4391671A (en) * | 1981-05-27 | 1983-07-05 | Pulp And Paper Research Institute Of Canada | Method of producing lime in a rotary kiln |
| DK424281A (da) * | 1981-09-25 | 1983-03-26 | Kemotron A S | Fremgangsmaade til styring af hvidluds egenskaber |
| SU1152942A1 (ru) * | 1983-11-14 | 1985-04-30 | Предприятие П/Я А-3732 | Способ автоматического управлени процессом получени извести в производстве кальцинированной соды |
| US4748010A (en) * | 1985-03-11 | 1988-05-31 | Chemstar, Inc. | Energy conserving limestone calcining system |
-
1986
- 1986-02-11 SE SE8600597A patent/SE449112B/sv not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-02-02 GB GB8722752A patent/GB2199023B/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-02-02 JP JP62501195A patent/JPS63502604A/ja active Pending
- 1987-02-02 WO PCT/SE1987/000044 patent/WO1987004738A1/en not_active Ceased
- 1987-02-02 DE DE19873790059 patent/DE3790059T1/de not_active Withdrawn
- 1987-02-02 US US07/110,690 patent/US4889592A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-02-06 FR FR8701481A patent/FR2594117B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-09 FI FI874452A patent/FI85690C/fi not_active IP Right Cessation
- 1987-10-09 DK DK528987A patent/DK528987D0/da not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI85690B (fi) | 1992-02-14 |
| GB8722752D0 (en) | 1987-11-04 |
| GB2199023A (en) | 1988-06-29 |
| DE3790059T1 (fi) | 1988-04-21 |
| SE449112B (sv) | 1987-04-06 |
| FR2594117A1 (fr) | 1987-08-14 |
| FI874452A0 (fi) | 1987-10-09 |
| JPS63502604A (ja) | 1988-09-29 |
| GB2199023B (en) | 1990-06-20 |
| FR2594117B1 (fr) | 1990-12-14 |
| WO1987004738A1 (en) | 1987-08-13 |
| US4889592A (en) | 1989-12-26 |
| SE8600597D0 (sv) | 1986-02-11 |
| DK528987A (da) | 1987-10-09 |
| FI874452A7 (fi) | 1987-10-09 |
| DK528987D0 (da) | 1987-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104609745A (zh) | 一种制糖用石灰乳的生产控制方法 | |
| FI85690C (fi) | Processkontroll vid foerbraenning och slaeckning av kalk samt kausticering. | |
| US4952147A (en) | Lime sludge kiln | |
| CN113167530B (zh) | 用于再循环石灰泥浆的系统和碳酸钙浆液加工方法 | |
| CA1113205A (en) | System and method for gas phase pulp bleaching | |
| JPH08133724A (ja) | 貝殻の連続焼成方法 | |
| US4993942A (en) | Lime sludge kiln | |
| CN210108884U (zh) | 一种智能石灰生过烧率的检测装置 | |
| CN120578144A (zh) | 应用于热烈解制乙烯的dcs控制方法及系统 | |
| US4891097A (en) | Method for regulating, the feeding-in or combustion conditions of concentrated spent liquors | |
| US4283202A (en) | Method and apparatus for burning CaCO3 and MgCO3 materials | |
| CN108906306A (zh) | 水泥生料立磨变量跟踪控制方法 | |
| CN113504146B (zh) | 一种生石灰生烧、过烧检测方法 | |
| WO2021083235A1 (zh) | 一种基于x射线衍射分析的助熔剂添加控制系统及方法 | |
| KR101412113B1 (ko) | 석회슬러지 수분 조절장치 | |
| JPH0348519Y2 (fi) | ||
| JPS57140836A (en) | Controlling method for volume distribution of blast gas in sintering machine | |
| SU621763A1 (ru) | Способ управлени процессом термообработки в жущих материалов | |
| SU836498A1 (ru) | Способ управлени процессом обжига ма-ТЕРиАлА BO ВРАщАющЕйС пЕчи | |
| CN211601401U (zh) | 一种新型聚合氯化铝干燥系统 | |
| KR20000013356A (ko) | 스테인레스더스트의단광숙성제어장치및방법 | |
| CN101012110B (zh) | 控制和支配用于锻烧块状材料的窑炉及相关窑炉的方法 | |
| JPH0259423A (ja) | 石灰焼成度の制御方法 | |
| SU597657A1 (ru) | Способ автоматического управлени процессом обжига карбонатного материала | |
| CN118706910A (zh) | 一种生石灰活性度在线检测装置及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: STFI |