FI87811B - Kemisk aotervinningsprocess - Google Patents
Kemisk aotervinningsprocess Download PDFInfo
- Publication number
- FI87811B FI87811B FI880167A FI880167A FI87811B FI 87811 B FI87811 B FI 87811B FI 880167 A FI880167 A FI 880167A FI 880167 A FI880167 A FI 880167A FI 87811 B FI87811 B FI 87811B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- melt
- stream
- green liquor
- bath
- pressure
- Prior art date
Links
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 33
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims description 27
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 16
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N sodium sulfide (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].[S-2] GRVFOGOEDUUMBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000000048 melt cooling Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- -1 sodium sulfate Chemical compound 0.000 description 2
- 229910052979 sodium sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 231100000489 sensitizer Toxicity 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/122—Treatment, e.g. dissolution, of the smelt
-
- 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
- Paper (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Carpets (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Description
1 37811
Kemiallinen talteenottomenetelmä. - Kemisk atervinningsprocess.
Yhdysvaltain hallituksella on oikeuksia tähän keksintöön Yhdysvaltain energiaministeriön Champion Internationalille myöntämän pääsopimuksen nro. DE-AC05-80CS40341 mukaisesti (Rocketdyne ’ lisäsopimus nro. STR/DOE-12).
Tämä keksintö koskee menetelmää sulan nesteen syöttämiseksi sulatusuunista liuotusammeeseen. Se soveltuu käytettäväksi erityisesti kemiallisissa talteenottouuneissa, esimerkiksi sellaisissa, joissa kemikaalit otetaan talteen puumassan valmistuksessa muodostuvasta mustalipeästä.
Puumassan valmistuksessa muodostuu erään menetelmävaiheen aikana kemiallinen liuos, jota kutsutaan mustalipeäksi ja sitä saadaan kun puuta keitetään kemikaalien vaikutuksen alaisena, esimerkiksi natriumhydroksidin ja natriumsulfidin seoksella. Kun kemikaalin vaikutus puuhun keittimessä on saatu päätökseen, sisältää jäännöslipeä, jota yleensä kutsutaan mustalipeäksi, suoloja, jotka taloudellisen toiminnan kannalta tulisi ottaa talteen. Mustalipeää haihdutetaan sen väkevöimiseksi ja väkevöity mustalipeä ruiskutetaan kemialliseen talteenottouuniin, joka tavallisesti käsittää hapetusvyöhykkeen yläosassaan ja pelkis-tysvyöhykkeen alaosassaan. Suurin osa mustalipeässä vielä olevasta vedestä poistuu kuumuuden vaikutuksesta ja kuivaus viedään loppuun uunin yläosassa olevassa hapetusvyöhykkeessä. Olennaisesti kosteutta sisältämättömiä, kuivia, kiinteitä hiukkasia muodostuu uunin pohjalle tai arinalle. Kuivien hiukkasten palavat aineosat palavat pois ja näin syntyvä lämpö käytetään käynnissä olevien kemiallisten reaktioiden ylläpitämiseen sekä höyryn muodostamiseen uuniin liittyvässä höyrykattilassa.
Palavien aineosien polttamisesta jäljelle jäävä epäorgaaninen tuhka sulatetaan palamislämmöllä. Tuhkan sulaessa pelkistyvät 2 87811 rikin hapettuneet muodot, kuten natriumsulfaatti, hiilen läsnäollessa ja pelkistävässä kaasukehässä natriumsulfidiksi. Tämä sulfidi yhdessä muiden sulien epäorgaanisten suolojen, kuten natriumkarbonaatin, kanssa poistetaan sen jälkeen uunista syöttämällä syöttöputkea pitkin liuotusammeeseen viherlipeänä tunnetun liuoksen muodostamiseksi. Sulan sulatteen syöttämiseen liuotusammeessa olevaan nesteeseen liittyy yleensä melua, joka on tyypiltään jatkuvaa ulinaa korkealla äänen tasolla, sekä silloin tällöin voimakkaita ja tuhoisia räjähdyksiä. Erilaisia järjestelmiä on esitetty tämän ongelman poistamiseksi tai pienentämiseksi, mutta yksikään ei ole ollut täysin onnistunut ja taloudellisesti kannattava.
On todettu, että ammeessa tapahtuvien räjähdysreaktioiden voimakkuutta voidaan säädellä hajottamalla syöttöputkesta tuleva sulatevirta ennen kuin se tulee kosketuksiin ammeessa olevan viherlipeän kanssa. Hajottaminen saadaan tavallisesti aikaan suuntaamalla kaasumaista väliainetta, esimerkiksi höyryä, oleva suihku vasten syöttöputkesta poistuvaa sulatevirtaa. Koska su-latevirtauksen määrä minä tahansa annettuna ajankohtana vaihte-lee huomattavasti, on tavallista suunnata liiallinen määrä höyryä jatkuvasti vasten sulatevirtaa sellaisella paineella ja nopeudella, jotka riittöisivät hajottamaan runsaimmankin todennäköisesti odotettavissa olevan sulatevirtauksen. Tämä menetelmä aiheuttaa luonnollisestikin huomattavaa höyryn hukkaa ja heikentää kemiallisen talteenottomenetelmän taloudellisuutta.
Kanadalaisessa patentissa 567,081 on esitetty höyryvirran suuntaaminen pystysuorasti alaspäin kohti virtaavaa sulatetta ja samanaikaisesti alemmalla tasolla ammeessa kierrätetyn lipeä-virran käyttäminen sulatevirran hajottamiseksi edelleen. Tämän menetelmän huono puoli on, että se perustuu jatkuviin höyry- ja viherlipeävirtoihin.
U.S.-patenttijulkaisussa 3,122,421 on myös esitetty laite ja 3 87811 menetelmä sulatevirran hajottamiseksi ja pirstomiseksi käyttämällä höyryä. Tämän keksinnön uusi piirre näyttää olevan syöt-töputken jäähdytysveden länpötilan käyttäminen merkkinä virtaa-van sulatteen määrästä ja siten myös merkkinä sulatteen hajottamiseksi tarvittavan höyryn määrästä. Tässä patentissa tarvitaan siis myös jatkuva höyryvirta, vaikkei se ehkä olekaan aivan yhtä epätaloudellinen kuin eräät muut menetelmät. Tässä tarvitaan myös vesijäähdytteinen syöttöputki.
U.S.-patenttijulkaisussa 4,011,047 on kuvattu sulatteen syöttö-putki talteenottokattilaa varten, joka ei vaadi vesijäähdytystä. Syöttöputki on rakennettu eristysaineesta ja tulenkestävästä aineesta, jotka on sijoitettu metallikouruun ja on varustettu höyrysuihkulla välittömästi syöttöputken vapaasti tuetun alapään vieressä. Suihku vähentää kuonan muodostumista kourun pohjalle ja hajottaa syöttöputkesta tulevan sulatevirran. Tässä menetelmässä tarvitaan siis myös jatkuva höyryvirta siihen liittyvine taloudellisine haittoineen.
Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tavoitteena on lisätä kemiallisen talteenottouunin ja siihen liittyvien laitteiden toimintatehokkuutta ja käyttöturvallisuutta.
Tarkemmin sanottuna keksinnön tavoitteena on poistaa jatkuvan höyryvirran tarve virtaavan sulatevirran hajottamiseksi.
Keksinnön toisena tavoitteena on poistaa tarve käyttää höyryä sulatteen hajottamiseksi kemiallisen talteenottouunin normaalin käytön aikana.
Keksinnön tavoitteena on myös esittää edellä kuvattu menetelmä, joka soveltuu erityisesti käytettäväksi uunissa, joka toimii korkeassa paineessa ja jossa mustalipeä hapetetaan vain osittain siten, että muodostuu palava kaasutuote, jota puhdistamisen jälkeen voidaan käyttää kaasuturbiinin polttokaasuna.
4 87811
Edellä esitetyt ja muut tavoitteet ja edut saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisesti, jossa esitetään parannus kemialliseen talteenottomenetelmään. Kemiallisessa talteenottomenetel-mässä käytetään uunia, jossa on alaosa, josta johdetaan kuumaa, nestemäistä sulatetta sulatteen syöttöputken kautta jäähdytys-ja liuotusammeeseen, joka sisältää viherlipeää. Menetelmän ollessa käynnissä sulatetta syötetään jatkuvasti mutta vaihtele-vina määrinä. Esillä olevassa keksinnössä esitetään menetelmä, jolla vältetään sulateräjähdykset, kun tällainen virta ohjataan 1i uotusammeeseen.
Menetelmässä pidetään liuotusammeessa yllä ensimmäistä valittua ylipainetta uunin normaalin käytön aikana, joka paine on tavallisesti yli noin 7 at, jolloin sulateräjähdyksen todennäköisyys olennaisesti Doistuu. Ammeessa olevaa painetta tarkkaillaan ja nopeasti virtaavaa höyryä törmäytetään sulatevirtaan ainoastaan silloin, kun ammeessa oleva paine on alle toisen valitun ylipaineen, toisen valitun paineen ollessa alhaisempi kuin ensimmäisen valitun paineen. Näin toimimalla eliminoidaan tehokkaasti ammeessa tapahtuvat sulateräjähdykset, jotka aiheutuvat kuuman sulatteen koskettaessa viherlipeää kaikissa uunin käyttövaiheissa mukaan lukien uunin käytön aloittaminen ja lopettaminen ilman, että tarvittaisiin jatkuvaa höyryvirtaa.
Esillä olevan keksinnön parhaan suoritusmuodon mukaan menetelmä r:.' käsittää mainitun viherlipeävirran kohdistamisen syöttöputkesta tulevaan sulatevirtaan sulatevirran hajottamiseksi ennen kuin se saavuttaa ammeessa olevan viherlipeän pinnan.
Keksinnön toisen edullisen piirteen mukaan sulate valmistetaan väkevöidyn mustalipeän osittaisella polttamisella uunissa, jota pidetään ylipaineessa, jolloin uunissa muodostuu myös palava kaasutuote. Keksinnön erityisen edullisen suoritusmuodon mukaan ensimmäinen valittu ylipaine on yli noin 7 at, yleensä 10 - 20 at, ja toinen valittu ylipaine sijoittuu välille 5-10 at.
5 87811
Keksinnön eräiden muiden edullisten piirteiden mukaan höyryvir-ta kohdistetaan olennaisesti pystysuorasti alaspäin kohti sulatetta ja viherlipeävirta kohdistetaan olennaisesti vaakasuorassa suunnassa kohti sulatevirtaa. Edelleen keksinnön erään edullisen piirteen mukaan viherlipeä pidetään lämpötilassa, joka on noin 30°C päässä sen kiehumispisteestä liuotusammeessa olevassa paineessa.
Keksinnön muut piirteet, seikat, tavoitteet ja edut ilmenevät seuraavasta, esillä olevan keksinnön parhaan suoritusmuodon yksityiskohtaisesta selityksestä tarkasteltuna yhdessä oheisten piirustusten kanssa.
Kuva 1 on pystyleikkauskuva osittaisena poikkileikkauksena esillä olevan keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettävästä laitteesta.
Kuva 2 on kaavio, josta ilmenee jäähdytysaltaan paineen ja jäähdytysliuoksen lämpötilan vaikutus räjähdysten todennäköisyyteen sulatteen jäähdytysmenetelmän aikana.
’*"·’ Viitaten kuvaan 1, siinä on kuvattu laite 10, joka käsittää esillä olevan keksinnön. Laitteeseen kuuluu talteenottouuni 12, sulatteen syöttöputki 14 ja liuotusamme 16. Liuotusamme 16 on varustettu elimellä höyryn johtamiseksi lähteestä (ei esitetty) kanavan 18, säätöventtiilin 20, kanavan 22 ja suuttimen 24 kautta. Säätöventtiiliä 20 ohjataan tai säädetään paineanturilla 26. Liuotusammeen 16 alaosan viereen on sijoitettu venttiili 28, kanava 30 ja pumppu 32 jäähdytysastiassa 16 olevan viherli-peän 34 poistamiseksi. Viherlipeä poistetaan pumpusta 32 kanavan 36 kautta ja palautetaan astiaan 16 suuttimen 38 kautta. Liuotusallas 16 on tavallisesti myös varustettu moottorikäyttöisellä sekoittimella 40 jähmettyneen sulatteen hiukkasten hajottamisen ja liuottamisen helpottamiseksi.
Paineen ja viherlipeän lämpötilan vaikutusten osoittamiseksi 6 87811 sekä räjähdysten todennäköisyyteen että voimakkuuteen jäähdytyksen aikana suoritettiin sarja kokeita. Kokeissa käytettiin sulatetta, joka jäljitteli niitä aineita, joita muodostuu tal-teenottouunin toiminnan aikana valmistettaessa Kraft mustalipe-ää. Simuloidut aineet sisälsivät suuremmat tuhka- ja hiilimää-rät, sillä ne saatiin itse asiassa kaasuuntamalla hiiltä sulassa suolassa. Viherlipeä valmistettiin sulatenäytteistä. Sulatteen ja viherlipeän tyypillisiä koostumuksia on esitetty jäljempänä luetteloissa 1 ja 2. Kokeet suoritettiin kaatamalla nopeasti ennakolta määrätty määrä korkeassa lämpötilassa olevaa sulaa suolaa suljetussa astiassa olevaan viherlipeään ja kirjaamalla esiintyikö räjähdystä vai ei ja mittaamalla räjähdyksen voima silloin kuin sellainen esiintyi.
7 87811 LUETTELO 1
TYYPILLISIÄ SULATEKOOSTUMUKSIA
Pitoisuus
Yhdiste (paino-%)
Na2C03 57,6
Na2S 13,0
Na2S03 0,5
Na2S04 1,4
NaCl 0,3
Hiili 1,2
Tuhka 15,2
Muu* 10,9 * Poikkeustapauksessa sisältää kaikki vesiliukoiset yhdisteet, joita ei ole lueteltu.
LUETTELO 2 VIHERLIPEÄN TYYPILLISIÄ TUNNUSMERKKEJÄ Koostumus
Vettä 69,8 paino-%
Sulatetta 21,6 paino-%
NaCH03 8,6 paino-%
Ominaisuudet
Viskositeetti 175 cP 21°C:ssa (70°F) : Ominaispaino 1,28 21°C:ssa (70°F) : Kiehumispiste 105OC (221QF) 1 at:ssa PH 11,5 β 87811
Lisäksi suoritettiin joukko kokeita käyttäen sulatetta, jota oli herkistetty räjähdystodennäköisyyden lisäämiseksi. Sulate herkistettiin lisäämällä siihen joko 5 paino-% NaOH tai 5 pai-no-% NaCl vertailusulatteeseen. Molemmat näistä aineista osoittautuivat tehokkaiksi herkistimiksi eikä niiden välillä voitu huomata mitään selvää eroa. Joissakin kokeissa käytettiin lisäksi vettä jäähdytysväliaineena viherlipeän sijasta. Veden käytöllä näytti kuitenkin olevan vähäinen vaikutus räjähdysto-dennäköisyyteen.
Jäähdytettävän sulatteen määrä oli yleisimmin 65 grammaa. Tämä määrä valittiin alustavien seulontakokeiden perusteella, joissa sulatteen määrää vaihdeltiin noin 35 grammasta 150 grammaan. Pienemmät määrät näyttivät antavan epäjohdonmukaisia tuloksia. Kokeet, joissa käytettiin yli 65 gramman annoksia eivät osoittaneet vaikutusta räjähdystodennäköisyyteen, mutta osoittivat, että räjähdyksen voimakkuus tai intensiteetti oli karkeasti verrannollinen jäähdytetyn sulatteen määrään.
Kaikkien sulatteenjäähdytyskokeiden tulokset on esitetty yh-teenvetona kuvassa 2. Viivat A ja B määrittävät tässä järjestyksessä herkistämättömien ja herkistettyjen sulatteiden alhai-sen rä jähdystodennäköisyyden likimääräistä aluetta koeolosuhteissa, missä alhainen räjähdystodennäköisyys kuvaa olosuhteita, joissa ei kokeiden aikana todettu räjähdyksiä. Viivojen oikealla puolella olevat alueet kuvaavat alhaisen räjähdystodennäköisyyden alueita. Tulokset osoittivat, että missä tahansa lämpötilassa (tai alijäähdytysasteessa) paineen lisääminen johtaa lopulta alhaiseen räjähdystodennäköisyystilaan sekä herkistetyillä että herkistämättömillä sulatteilla. Kuten viivat osoittavat, alentaa jäähdytysliuoksen alijäähdytyksen vähentä-; minen painetta, jota tarvitaan alhaisen räjähdystodennäköisyy den takaamiseksi sekä herkistetyillä että herkistämättömillä sulatteilla. Alijäähdytyksellä tarkoitetaan liuotusammeessa vallitsevassa paineessa olevan jäähdytysliuoksen kiehumispis- , 87811 teen ja sen liuotusammeessa olevan varsinaisen lämpötilan välistä eroa. Viivan A vasemmalla puolella oleva alue esittää olosuhteita, joissa räjähdystodennäköisyys on suuri sekä herkistetyillä että herkistämättömillä sulatteilla. Viivojen A ja B väliin jäävä alue on se, jolla herkistämättömillä sulatteilla on alhainen räjähdystodennäköisyys. Viivan B oikealla puolella ; oleva alue on alhaisen räjähdystodennäköisyyden alue sekä her kistetyillä että herkistämättömillä sulatteilla. Kuvasta 2 voidaan nähdä, että yli 10 at:n paineessa räjähdystodennäköisyys joko herkistetyllä tai herkistämättömällä sulatteella on olennaisesti häviävän pieni. Edelleen, liuoksen pitämisestä lämpötilassa, joka on noin 80°F (27°C) päässä sen kiehumispisteestä seuraa alhainen räjähdystodennäköisyys aina noin 5 at:n paineisiin asti.
Viitaten kuvaan 1, paras toimintatapa olisi olennaisesti seuraa va: ”· Väkevöityä mustalipeää johdetaan uunin 12 yläosaan, missä se . väkevöidään ja muutetaan alhaisen BTU:n kaasuksi ja pelkiste-..."· tään sulatteeksi hapettamalla osittain ilmalla. Tavallisesti uunia 12 käytetään korotetussa paineessa, sillä tämä pienentää laitteiston kokoa, parantaa kaasun puhdistamista ja antaa kaa-sumaisen tuotteen, jonka paine on sopiva käytettäväksi polttoaineena esimerkiksi kaasuturbiinissa. Uuni pidetään yleensä yli noin 7 at:n paineessa. Parhaiten välillä noin 10 - 20 at.
Kaasuunnusprosessin aikana mustalipeän epäorgaaniset aineosat sulavat. Rikkiyhdisteet pelkistyvät sulfidi-muotoon ja sulate-tuotetta poistetaan jatkuvasti uunin 12 pohjalta syöttöputken 14 kautta liuotusammeeseen 16, joka pidetään olennaisesti samassa paineessa kuin uuni 12. Ammeeseen 16 tuleva sulatevirta hajotetaan olennaisesti vaakasuoralla viherlipeäsuihkulla ennen :··! kuin se saavuttaa ammeessa olevan viherlipeän 34. Viherlipeä-____ suihku valmistetaan poistamalla viherlipeää 34 ammeesta kanavan 10 8781 1 30 kautta ja pumpulla 32, joka kierrättää sen kanavan 36 ja suuttimen 38 läpi, joista jälkimmäinen suuntaa viherlipeän siten, että se törmää ammeeseen 16 menevään sulatteeseen. Normaalin käytön aikana tämä viherlipeän jatkuva kierrätys suuttimen 38 kautta tai jopa sekoittimen 40 aikaansaama turbulenssi on riittävä sulatteen hajottamiseksi ja olennaisesti tasaisen, liukenevien sulatehiukkasten hajonnan aikaansaamiseksi viherli-peässä. Liuotusamme 16 varustetaan myös laitteella valmistusve-den syöttämiseksi, viherlipeän poistamiseksi käytettäväksi uudelleen selluloosan keitossa ja kaasujen poistamiseksi. Koska nämä seikat ovat kuitenkin alan ammattimiehelle hyvin tunnettuja eivätkä muodosta osaa esillä olevasta keksinnöstä, ei niitä ole esitetty.
Aina kun paine liuotusammeessa 16 putoaa alle esivalitun ylipaineen, joka on alhaisempi kuin normaali käyttöpaine, mutta silti korkeampi kuin se, jossa räjähdystodennäköisyys on suurempi kuin turvallisen käytön kannalta on hyväksyttävää, paine-anturi 26 avaa säätöventtiilin 20 ja antaa korkean paineen alaisen höyryn virrata lähteestä, jota ei ole esitetty, kanavan 22 ja suuttimen 24 läpi virtaavan sulatevirran pirstomiseksi ja hajottamiseksi kokonaan, jolloin voimakkaan räjähdyksen esiintymistodennäköisyys vähenee vaikka paine laskisi edelleen. Esillä olevan keksinnön parhaan suoritusmuodon mukaisesti venttiili 20 avautuu aina kun paine laskee alle 5 at:n ja parhaiten aina kun se laskee merkittävästi alle normaalin käyttöpaineen.
Viherlipeän lämpötila pidetään parhaiten noin 30°C päässä sen kiehumislämpötilasta liuotusammeen paineessa voimakkaan räjähdyksen esiintymistodennäköisyyden pienentämiseksi edelleen. On selvää, että haluttaessa voidaan viherlipeän 34 lämpötilaa valvoa ja että lämpötilaa voidaan myös käyttää säätöventtiilin 20 käynnistämiseen.
On selvää, että edellä esitetyn perusteella esillä olevaan keksintöön voidaan tehdä monenlaisia muutoksia ja sitä voidaan muutenkin varioida.
U 87811
Sen vuoksi onkin ymmärrettävä, että oheisten vaatimusten rajoissa keksintöä voidaan käyttää muutenkin kuin tässä on nimenomaisesti selitetty.
Claims (14)
1. Kemiallinen talteenottomenetelmä, jossa käytetään sulatusuunia, jossa on alaosa, josta johdetaan jatkuva, mutta määrältään vaihteleva virta kuumaa, nestemäistä sulatetta sulatteen syöt-töputken kautta liuotusammeeseen, joka on osittain täytetty vi-herlipeällä, tunnettu siitä, että menetelmä välttää su-lateräjähdyksiä mainitussa ammeessa käsittää: ensimmäisen valitun ylipaineen ylläpitämisen mainitussa ammeessa uunin normaalin käytön aikana, paineen mittaamisen mainitussa ammeessa ja edelleen nopean höyryvirran törmäyttämisen mainittuun sulate-virtaan aina kun paine mainitussa ammeessa laskee alle toisen valitun ylipaineen, mainitun toisen paineen ollessa alhaisempi kuin mainittu ensimmäinen paine, jolloin eliminoidaan tehokkaasti kuuman sulatteen ja viherlipeän kosketuksesta aiheutuvat sulateräjähdykset mainitussa ammeessa uunin kaikkien käyttövaiheiden aikana.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulate muodostuu väkevöidyn mustalipeän osittaises-; ta palamisesta mainitussa uunissa siten, että samalla muodostuu palava kaasutuote.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toinen valittu ylipaine on yli noin 5 at.
4. Patenttivatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että höyryvirta törmäytetään suurin piirtein pystysuo- ;Y: rassa suunnassa alaspäin kohti mainittua sulatetta.
- 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu • “ siitä, että se lisäksi käsittää viherlipeävirran törmäyttämisen mainittuun syöttöputkesta poistuvaan sulatevirtaan ennen kuin • * ....· se saavuttaa ammeessa olevan viherlipeän pinnan, jotta mainittu sulate hajoaa. 13 8781 1
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu viherlipeävirta törmäytetään olennaisesti vaakasuorassa suunnassa mainittuun sulatevirtaan.
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää mainitun viherlipeän pitämisen lämpötilassa, joka on noin 30°C päässä sen kiehumispisteestä, liuotusammeessa olevassa paineessa.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viherlipeää sekoitetaan jatkuvasti sulatehiukkasten hajottamisen ja liuottamisen helpottamiseksi.
9. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää nopean höyryvirran törmäyttä-misen mainittuun sulatevirtaan aina, kun viherlipeän lämpötila on alhaisempi kuin valittu arvo noin 30°C päässä sen kiehumispisteestä mainitussa liuotusammeessa vallitsevassa paineessa.
10. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen valittu ylipaine on välillä 7-20 at.
’ 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu höyryvirta törmäytetään pystysuorassa ' suunnassa alaspäin kohti mainittua sulatetta.
12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että viherlipeävirta törmäytetään olennaisesti vaakasuorassa suunnassa mainittuun sulatevirtaan.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittua viherlipeää sekoitetaan sulatehiukkasten hajottamisen ja liuottamisen helpottamiseksi.
14 8781 1
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/008,989 US4761204A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Chemical recovery process using break up steam control to prevent smelt explosions |
US898987 | 1997-07-23 |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI880167A0 FI880167A0 (fi) | 1988-01-15 |
FI880167A FI880167A (fi) | 1988-07-31 |
FI87811B true FI87811B (fi) | 1992-11-13 |
FI87811C FI87811C (fi) | 1996-01-03 |
Family
ID=21734899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI880167A FI87811C (fi) | 1987-01-30 | 1988-01-15 | Kemisk aotervinningsprocess |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4761204A (fi) |
JP (1) | JPS63203891A (fi) |
CA (1) | CA1285354C (fi) |
FI (1) | FI87811C (fi) |
NO (1) | NO173456C (fi) |
SE (1) | SE465782B (fi) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5204069A (en) * | 1991-10-07 | 1993-04-20 | Westvaco Corporation | Recovery boiler smelt shattering spray |
DE4344552A1 (de) * | 1993-12-24 | 1995-06-29 | Giesecke & Devrient Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ausstattung von Wertpapieren mit Echtheitsmerkmalen |
JPH08170802A (ja) * | 1994-11-02 | 1996-07-02 | Kopuran:Kk | 減圧蒸気式加熱装置の消音方法及び減圧蒸気式加熱装置 |
US5624470A (en) * | 1995-12-22 | 1997-04-29 | Combustion Engineering, Inc. | Black liquor gasification with integrated warm-up and purge |
FR2870154B1 (fr) * | 2004-05-13 | 2012-12-14 | Bio 3D Applic | Procede et systeme bio-thermiques pour stabiliser des bois d'oeuvre |
FI121313B2 (fi) * | 2005-08-11 | 2015-06-10 | Metso Power Oy | Soodakattilan sularännialueen suojausjärjestely |
US7735435B2 (en) * | 2006-05-24 | 2010-06-15 | Diamond Power International, Inc. | Apparatus for cleaning a smelt spout of a combustion device |
US7806127B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-10-05 | Alstom Technology Ltd | Smelt spout enclosure for chemical recovery boilers |
CN101746781B (zh) * | 2009-12-11 | 2012-07-25 | 贵州赤天化纸业股份有限公司 | 碱回收炉溶解槽内壁的保护装置 |
US10557235B2 (en) * | 2017-07-21 | 2020-02-11 | Andritz Inc. | Ultrasonic semelt dissolving and shattering system |
US20220074142A1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-03-10 | The Babcock & Wilcox Company | Smelt shattering method and apparatus |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2967758A (en) * | 1956-06-21 | 1961-01-10 | Babcock & Wilcox Co | Method of and apparatus for disintegrating and dispersing a molten smelt stream |
US3122421A (en) * | 1959-07-13 | 1964-02-25 | Combustion Eng | Apparatus and method of operating a chemical recovery furnace |
US4017254A (en) * | 1975-12-15 | 1977-04-12 | S. J. Agnew | Recirculating furnace-dryer combination |
US4312702A (en) * | 1980-05-06 | 1982-01-26 | Domtar Inc. | Fluidized bed start up and operation |
JPS57161188A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-04 | Oji Paper Co | Smell grinding method |
JPS5947493A (ja) * | 1982-09-13 | 1984-03-17 | バブコツク日立株式会社 | スラツジ混合撹拌装置 |
SU1150283A1 (en) * | 1983-05-24 | 1985-04-15 | Z Vtuz Pri Proizv Obedinenii T | Device for automatic controlling of spray of black-liquor recovery furnace cake of fusion |
-
1987
- 1987-01-30 US US07/008,989 patent/US4761204A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-30 SE SE8703766A patent/SE465782B/sv not_active IP Right Cessation
- 1987-10-28 CA CA000550502A patent/CA1285354C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-21 NO NO875365A patent/NO173456C/no unknown
-
1988
- 1988-01-15 FI FI880167A patent/FI87811C/fi not_active IP Right Cessation
- 1988-01-29 JP JP63017536A patent/JPS63203891A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8703766L (sv) | 1988-07-31 |
FI87811C (fi) | 1996-01-03 |
SE465782B (sv) | 1991-10-28 |
FI880167A0 (fi) | 1988-01-15 |
NO173456C (no) | 1993-12-15 |
CA1285354C (en) | 1991-07-02 |
NO875365L (no) | 1988-08-01 |
SE8703766D0 (sv) | 1987-09-30 |
NO173456B (no) | 1993-09-06 |
JPS63203891A (ja) | 1988-08-23 |
FI880167A (fi) | 1988-07-31 |
US4761204A (en) | 1988-08-02 |
NO875365D0 (no) | 1987-12-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI87811B (fi) | Kemisk aotervinningsprocess | |
FI82727C (fi) | Foerfarande foer foergasning av svartlut. | |
RU2090684C1 (ru) | Способ получения водного раствора соединений натрия и устройство для его осуществления | |
FI113190B (fi) | Menetelmä jätenesteiden polttamiseksi | |
US4823710A (en) | Non-peripheral blowing of oxygen-containing gas in steam generating boilers | |
CA2130087C (en) | Method and apparatus for improving the safety of a spent liquor recovery boiler | |
CA2223148C (en) | An arrangement in connection with the smelt spout of a recovery boiler | |
US4514256A (en) | Method of minimizing slagging in the burning of black liquid | |
US3122421A (en) | Apparatus and method of operating a chemical recovery furnace | |
AU641737B2 (en) | Process in thermal decomposing a carbonaceous raw material and reactor for carrying out the process | |
US2789881A (en) | Method of operating a chemical recovery smelter furnace | |
FI81142B (fi) | Gasningsfoerfarande foer svartlut. | |
US3873413A (en) | Method of improving smelt properties and reducing dissolving tank explosions during pulping of wood with sodium based liquors | |
EP0533733B1 (en) | Process for the partial combustion of cellulose spent liquor ii | |
US1972116A (en) | Ash smelter | |
CA1319055C (en) | Non-peripheral blowing of oxygen-containing gas in steam generating boilers | |
JPH0526724B2 (fi) | ||
WO1993023502A1 (en) | Device in a reactor for gasifying spent liquor | |
CN109690265A (zh) | 用于黑液回收锅炉的沉积物控制 | |
US2542060A (en) | Method of recovering chemicals from liquor produced by pulping of cellulosic materials | |
SU1167404A1 (ru) | Циклонна топка дл сжигани сульфатного щелока | |
KR820000890B1 (ko) | 용융염-수폭발 특성이 있는 염을 함유한 폐기물 수용액의 처리방법 | |
FI78748C (fi) | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon natriumkarbonathaltig smaelta fraon foerbraenning av massaavlut. | |
FI81139C (fi) | Foerfarande och anordning foer aotervinning av kemikalier fraon svartlut. | |
Sudarshan et al. | Environment impact by recovery boiler’s secondary air in an integrated pulp and paper industry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed | ||
MM | Patent lapsed |
Owner name: ROCKWELL INTERNATIONAL CORPORATION |