FI92471B - Menetelmä liuosten väkevöimiseksi - Google Patents

Description

92‘i71

Menetelmä liuosten väkevöimiseksi

Keksinnön kohteena on menetelmä liuosten väkevöimiseksi monivaihehaihdutuksella välillisesti kuumennetuissa 5 haihduttimissa, jolloin liuos väkevöidään osittain käyttämällä kuumennusaineena haihdutushöyryjä ja liuoksen suurin väkevyys saavutetaan tähän liittyvässä haihdutuspäätevai-heessa (A, B, C) laskukalvohaihduttimessa, jossa on ylhäällä tulotila, tulotilan alapuolella oleva kuumennusvyö-10 hyke ja kuumennusvyöhykkeen alapuolella oleva väkevöinti-säiliö.

Keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erilaisten liuosten käsittelyyn ja esimerkkinä voidaan mainita tällöin selluloosateollisuudesta saatavan mustalipeän väke-15 vöinti.

Keksinnön tavoitteena on saada mahdollisimman taloudellisesti suuri loppuväkevyys ja eliminoida tällöin häiritsevät kuorettumiset. Tähän päästään keksinnön mukaan siten, että 20 a) haihdutuspäätevaihe käsittää 2-4 laskukalvohaihdutin- ta (A, B, C), b) väkevöitävä liuos virtaa peräkkäin päätevaiheen lasku-kalvohaihduttimien läpi, c) päätevaiheen kaikkien laskukalvohaihduttimien kuumen- 25 nusvyöhykkeisiin johdetaan tuoretta höyryä kuumennusai- neeksi d) päätevaiheen kaikkien laskukalvohaihduttimien tuloti-loihin tuodaan kiertokulkuun liuos saman haihduttimen väkevöintisäiliöstä sekä liuos, joka johdetaan muista 30 haihduttimista, ja e) ainakin osa haihdutushöyryistä päätevaiheen siitä las-kukalvohaihduttimesta, johon liuos ensin tuodaan, johdetaan ainakin yhteen päätevaiheen muun laskukalvohaih-duttimen (B, C) tulotilaan ja viedään yhdessä liuosten 35 kanssa kuumennusvyöhykkeen läpi tässä toisessa lasku- 2 92471 kalvohaihduttimessa tai näissä toisissa laskukalvohaih-duttimissa.

Päätevaihetta varten tulevat kysymykseen vain las-kukalvohaihduttimet. Muuten tavanomaisia, kalliimpia pak-5 kokierrätyshaihduttimia ei tarvita. Päätevaiheen laskukal-vohaihduttimissa niihin syötetyt haihdutushöyryt synnyttävät suuren pyörteisyyden alaspäin virtaavassa nestekalvos-sa, jolloin lämmönsiirto paranee. Samanaikaisesti haihdutushöyryt vaikuttavat ehkäisevästi sakan ja kuorettumisien 10 muodostumiseen, niin että haiduttimien käyttöajat pitenevät. Päätevaiheen haihduttimien syöttö- ja poistojohdot voidaan muodostaa vaikeuksitta niin, että liuos voidaan syöttää ensin jokaiseen laskukalvohaihduttimeen yksinkertaisen vaihtokytkennän avulla. Menetelmän erityisenä etuna 15 on, että päätevaiheessa käytetään vain sellaisia haihdu-tushöyryjä, joilla on sama lämpötaso.

Kun haihdutuspäätevaihe käsittää kolme tai neljä laskukalvohaihdutinta, haihdutushöyryt voidaan jakaa siitä haihduttimesta, johon liuos syötetään ensin, myös kaikkiin 20 muihin päätevaiheen haihduttimiin.

On suositeltavaa, että siinä päätevaiheen laskukal-vohaihduttimessa, johon liuos syötetään ensin, käytetään vähän suurempaa painetta kuin päätevaiheen muissa lasku-kalvohaihduttimissa. Tällöin haihdutushöyryt voidaan ohja-25 ta tietystä haihduttimesta johonkin muuhun haihduttimeen tai muihin haihduttimiin ilman puhallinta. Tällöin suositetaan haihduttimien väliseksi paine-eroksi painetta, joka on 5 - 300 mbar. Yhteen laskukalvohaihduttimeen syntyy käytännössä itsestään suurempi paine, kun haihdutushöy-30 ryjen siirtymistä muihin haihduttimiin kuristetaan riit tävästi .

Keksintöä havainnollistetaan seuraavassa piirustuksen avulla. Tällöin kuvio 1 esittää kaaviona haihduttimen päätevaihet- 35 ta ja 3 c r: /. Ί Λ y L s / ι kuvio 2 esittää haihdutushöyrysyötöllä varustettua päätevaiheen laskukalvohaihdutinta.

Jo osittain väkevöimislaitoksen yhdessä osassa (ei-esitetty) väkevöity liuos tulee johtoa 1 pitkin ja syöte-5 tään haihdutuspäätevaiheen haihduttimeen A (kuvio 1). Päätevaihe käsittää laskukalvohaihduttimet A, B ja C, jotka ovat periaatteessa keskenään samanlaisia ja joiden tärkeimmät yksityiskohdat esitetään kuviossa 2. Jokaisessa haihduttimessa on ylhäällä tulotila 2, kuumennusvyöhyke 3, 10 jossa on tuoreen höyryn syöttöjohto 4, ja lauhteenpoisto-johto 5. Tuoretta höyryä käytetään liuoksen välilliseen kuumentamiseen liuoksen virratessa tällöin ylhäältä alaspäin putkien 6 läpi (vertaa kuviota 2) niiden sisäpuolta pitkin alaspäin väkevöintisäiliöön 7. Haihdutushöyryt 15 poistetaan johdolla 11. Putkien 6 tilalla haihduttimissa voi olla jo tunnetulla tavalla esimerkiksi pystysuorista levyistä muodostetut kammiot.

Osa liuoksesta kierrätetään pumpulla 8 ja johtoa pitkin. Toisesta haihduttimesta tuleva liuos ja kierrä-20 tetty liuos ohjataan yhdessä suihkutuspään 10 läpi ja suihkutetaan alaspäin. Mikäli tulotilaan 2 syötetään haih-dutushöyryä myös muusta haihduttimesta, vertaa johtoa 11B kuviossa 2, voidaan johdon 11B suuaukon ja suihkutuspään 10 suuaukon väliin järjestää jakopohja 12. Pohja 12, joka .,25 on rei'itetty tai seularakennetta, jakaa haihdutushöyryt mahdollisimman tasaisesti putkien 6 tuloaukkoihin. Pohja 12 ei ole kuitenkaan aivan välttämätön.

Kuviossa 1 esitetyn haihdutuspäätevaiheen toiminta on seuraava: Johdolla 1 syötetty, jo osittain väkevöity 30 liuos suihkutetaan kierrätetyn liuoksen kanssa haihdut-timen A tulotilaan 2 ja ohjataan alaspäin asianomaisen kuumennusvyöhykkeen 3 läpi. Väkevöity liuos ohjataan johtoon 15 ja syötetään haihduttimeen B. Haihduttimessa A syntyvät haihdutushöyryt, joiden paine on vähän korkeampi 35 kuin se paine, joka on haihduttimien B ja C tulotiloissa, • · 4 92471 syötetään osittain johdolla 11B haihduttimeen B ja osittain johdolla 11C haihduttimeen C. Haihduttimissa B ja C muodostuvat haihdutushöyryt poistetaan johdoilla 16B ja 16C ja syötetään kokoomajohdolla 17 väkevöimislaitoksen 5 toiseen osaan (ei esitetty) kuumennettavaksi. Haihduttimen B kierrätetty liuos poistetaan osittain johdolla 19 ja syötetään haihduttimeen C, jossa suoritetaan loppuväke-vöinti. Voimakkaasti väkevöity liuos poistetaan väkevöi-mislaitoksesta johdolla 20.

10 Esimerkki

Piirustusta vastaavassa haihdutuspäätevaiheessa, jossa on kolme laskukalvohaihdutinta, eteenkytketyistä haihduttimista tuleva mustalipeä, jossa on kuiva-ainetta 45 %, syötetään johdolla 1. Mustalipeä on peräisin sellu-15 loosan valmistuksesta. Haihduttimeen B syötetään johdolla 15 lipeää, jossa on kuiva-ainetta 55 %, ja haihduttimeen C syötetään johdolla 19 lipeää, jossa on 67 % kuiva-ainetta. Lipeän loppuväkevyys johdossa 20 on 75 % kuiva-ainetta. Tähän tavoitteeseen pääsemiseksi haihduttimiin syötetään 20 johdolla 4 tuoretta höyryä, jonka lämpötila on 145 °C, ja johdolla 11 poistetaan haihdutushöyryjä, joissa kyllästyneen höyryn lämpötila on 116 °C. Johdoissa 16B ja 16C olevien haihdutushöyryjen kyllästyneen höyryn lämpötila on 115 °C. Haihduttimen A ja haihduttimien B ja C haihdutus-. 25 höyryjen lämpötilojen välinen ero muodostuu itsestään johtojen 11, 1IB ja 11C painehäviöiden mukaan. Haihduttimen A paine on 60 mbar suurempi kuin haihduttimissa B ja C.

Claims (2)

1. Menetelmä liuosten väkevöimiseksi monivaihehaih-dutuksella välillisesti kuumennetuissa haihduttimissa, 5 jolloin liuos väkevöidään osittain käyttämällä kuumennus-aineena haihdutushöyryjä ja liuoksen suurin väkevyys saavutetaan tähän liittyvässä haihdutuspäätevaiheessa (A, B, C) laskukalvohaihduttimessa, jossa on ylhäällä tulotila (2), tulotilan alapuolella oleva kuumennusvyöhyke (3) ja 10 kuumennusvyöhykkeen alapuolella oleva väkevöintisäiliö (7), tunnettu siitä, että a) haihdutuspäätevaihe käsittää 2-4 laskukalvohaihdutin-ta (A, B, C), b) väkevöitävä liuos virtaa peräkkäin päätevaiheen lasku- 15 kalvohaihduttimien läpi, c) päätevaiheen kaikkien laskukalvohaihduttimien kuumen-nusvyöhykkeisiin (3) johdetaan tuoretta höyryä kuumen-nusaineeksi d) päätevaiheen kaikkien laskukalvohaihduttimien tuloti- 20 loihin (2) tuodaan kiertokulkuun liuos saman haihdutti- men väkevöintisäiliöstä (7) sekä liuos, joka johdetaan muista haihduttimista, ja e) ainakin osa haihdutushöyryistä päätevaiheen siitä las-kukalvohaihduttimesta (A), johon liuos ensin tuodaan, . 25 johdetaan ainakin yhteen päätevaiheen muun laskukalvo- haihduttimen (B, C) tulotilaan (2) ja viedään yhdessä liuosten kanssa kuumennusvyöhykkeen (3) läpi tässä toisessa laskukalvohaihduttimessa tai näissä toisissa las-kukalvohaihduttimissa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että päätevaiheen siinä laskukalvohaihduttimessa, johon liuos syötetään ensin, käytetään suurempaa painetta kuin päätevaiheen muissa laskukalvohaihdutti-missa. 6 924 71