JPH0723594B2 - 多段蒸発システム - Google Patents
多段蒸発システムInfo
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- JPH0723594B2 JPH0723594B2 JP2507970A JP50797090A JPH0723594B2 JP H0723594 B2 JPH0723594 B2 JP H0723594B2 JP 2507970 A JP2507970 A JP 2507970A JP 50797090 A JP50797090 A JP 50797090A JP H0723594 B2 JPH0723594 B2 JP H0723594B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- black liquor
- heat exchanger
- shell
- heat
- flash
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D1/00—Evaporating
- B01D1/26—Multiple-effect evaporating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/06—Flash distillation
- B01D3/065—Multiple-effect flash distillation (more than two traps)
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
- B01D5/0033—Other features
- B01D5/0036—Multiple-effect condensation; Fractional condensation
-
- 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
- D21C11/10—Concentrating spent liquor by evaporation
-
- 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
- Y10S159/00—Concentrating evaporators
- Y10S159/08—Multieffect or multistage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は液の蒸発、そしてより詳細に言えば硫酸塩蒸解
（sulfate cook）からの黒液（black liquor）の熱処理
に特に、しかし非排他的、使用される多段フラッシュ蒸
発器であって、黒液の粘度を減じ、そして次いで蒸発性
を改善し、以てSO2のエネルギー経済的放出及び黒液の
取扱いを改善するための通常の慣行より高い乾燥固形物
含量に蒸発させることを可能にする多段フラッシュ蒸発
器に関する。
（sulfate cook）からの黒液（black liquor）の熱処理
に特に、しかし非排他的、使用される多段フラッシュ蒸
発器であって、黒液の粘度を減じ、そして次いで蒸発性
を改善し、以てSO2のエネルギー経済的放出及び黒液の
取扱いを改善するための通常の慣行より高い乾燥固形物
含量に蒸発させることを可能にする多段フラッシュ蒸発
器に関する。
発明の背景 硫酸塩黒液を高乾燥固形物含量（60−75％）に蒸発させ
るとき、黒液の粘度は急速に増加する。同時にその蒸発
性は黒液が加熱面に固着し、従って黒液への熱伝達を損
なうから著しく減少する。回収ボイラー内における黒液
の燃焼のために高熱価を達成するために、乾燥固形物含
量は可能なかぎり高くされるべきである。
るとき、黒液の粘度は急速に増加する。同時にその蒸発
性は黒液が加熱面に固着し、従って黒液への熱伝達を損
なうから著しく減少する。回収ボイラー内における黒液
の燃焼のために高熱価を達成するために、乾燥固形物含
量は可能なかぎり高くされるべきである。
その開示のすべてが引用によってここに包含される併願
中の米国特許出願第312424号は、硫酸塩黒液の粘度を減
少させ、そしてその蒸発性を改善するための方法を提案
する。これは黒液中に含まれる高分子リグニン留分（fr
action）を分割するように反応器内に蒸解（cooking）
温度よりも高く黒液の温度を上げることによって達成さ
れる。
中の米国特許出願第312424号は、硫酸塩黒液の粘度を減
少させ、そしてその蒸発性を改善するための方法を提案
する。これは黒液中に含まれる高分子リグニン留分（fr
action）を分割するように反応器内に蒸解（cooking）
温度よりも高く黒液の温度を上げることによって達成さ
れる。
発明の摘要 本発明の一目的は、硫酸塩蒸解からの黒液を濃縮するた
めの多重効用蒸発器システムであって、多段フラッシュ
蒸発及び加熱器が高分子リグニン留分を分割するために
黒液の温度を上げるように２個の蒸発効用缶間に配置さ
れるものを提供することである。
めの多重効用蒸発器システムであって、多段フラッシュ
蒸発及び加熱器が高分子リグニン留分を分割するために
黒液の温度を上げるように２個の蒸発効用缶間に配置さ
れるものを提供することである。
本発明の他の一目的は、前記システムのために好適であ
るがその他の目的にもまた使用され得る一体多段フラッ
シュ蒸発及び加熱器装置を提供することである。
るがその他の目的にもまた使用され得る一体多段フラッ
シュ蒸発及び加熱器装置を提供することである。
さらなる一目的は多段フラッシュ蒸発及び加熱器システ
ムであって、一連の熱交換器が一体構造を形成するもの
を提供することである。
ムであって、一連の熱交換器が一体構造を形成するもの
を提供することである。
これまで知られている多段フラッシュ蒸発及び加熱器構
成において、各段は複数の導管によって互いに作用上接
続された独立ユニットとして組立てられた。シェル内に
おいてフラッシュタンク及び／または熱交換要素を互い
の上に配置し、一体構造を形成することによって、外部
導管の大部分は排除され、そして総コストは減じられ
る。
成において、各段は複数の導管によって互いに作用上接
続された独立ユニットとして組立てられた。シェル内に
おいてフラッシュタンク及び／または熱交換要素を互い
の上に配置し、一体構造を形成することによって、外部
導管の大部分は排除され、そして総コストは減じられ
る。
本発明に従えば、硫酸塩蒸解からの黒液を濃縮するため
の多重効用蒸発器システムであって、加熱要素を設けら
れた連続蒸発効用缶が連続的に減少する温度及び圧力を
以て作用せしめられるシステムは、直列に接続されたｎ
個のフラッシュタンクと、直列に接続されたｎ＋１個の
熱交換器と、１個の反応容器とを有し、前記フラッシュ
タンク、熱交換器及び反応容器は２個の連続した蒸発効
用缶の配置される。ｎ個のフラッシュタンクとｎ個の熱
交換器は、黒液が熱交換器を通る黒液の流れに対して反
対方向にフラッシュタンクを通じて流れ、そして熱交換
器内で加熱される黒液の膨張によって発生される蒸気が
黒液を間接的に加熱するように、互いに作用的に接続さ
れている。黒液は第（ｎ＋１）個目の熱交換器内で外部
給源からのスチームによってさらに加熱される。黒液は
10−20分間前記反応容器内に保持され、約190−200℃の
温度に加熱される。
の多重効用蒸発器システムであって、加熱要素を設けら
れた連続蒸発効用缶が連続的に減少する温度及び圧力を
以て作用せしめられるシステムは、直列に接続されたｎ
個のフラッシュタンクと、直列に接続されたｎ＋１個の
熱交換器と、１個の反応容器とを有し、前記フラッシュ
タンク、熱交換器及び反応容器は２個の連続した蒸発効
用缶の配置される。ｎ個のフラッシュタンクとｎ個の熱
交換器は、黒液が熱交換器を通る黒液の流れに対して反
対方向にフラッシュタンクを通じて流れ、そして熱交換
器内で加熱される黒液の膨張によって発生される蒸気が
黒液を間接的に加熱するように、互いに作用的に接続さ
れている。黒液は第（ｎ＋１）個目の熱交換器内で外部
給源からのスチームによってさらに加熱される。黒液は
10−20分間前記反応容器内に保持され、約190−200℃の
温度に加熱される。
本発明の一実施例に従えば、多段フラッシュ及び加熱器
装置であって、連続蒸発段が連続的に減少する温度及び
圧力で運転され、加熱された黒液から蒸気を発生させ、
前記蒸気が連続加熱段において同じまたはその他の黒液
を連続的に増加する温度に加熱するのに使用される多段
フラッシュ及び加熱器装置が、複数のフラッシュタンク
及び複数の熱交換要素を有し、これらはともに直列に接
続されそして同じシェル内で互いの上に配置され、フラ
ッシュタンクの個数は直列の熱交換要素の個数と同じで
ある。フラッシュタンクと熱交換器は、１個のフラッシ
ュタンク内における黒液の膨張によって発生される蒸気
が一連の熱交換要素中の対応する１個において加熱媒質
として働くように互いに接続される。
装置であって、連続蒸発段が連続的に減少する温度及び
圧力で運転され、加熱された黒液から蒸気を発生させ、
前記蒸気が連続加熱段において同じまたはその他の黒液
を連続的に増加する温度に加熱するのに使用される多段
フラッシュ及び加熱器装置が、複数のフラッシュタンク
及び複数の熱交換要素を有し、これらはともに直列に接
続されそして同じシェル内で互いの上に配置され、フラ
ッシュタンクの個数は直列の熱交換要素の個数と同じで
ある。フラッシュタンクと熱交換器は、１個のフラッシ
ュタンク内における黒液の膨張によって発生される蒸気
が一連の熱交換要素中の対応する１個において加熱媒質
として働くように互いに接続される。
好ましくは、加熱されるべき、黒液は最上熱交換要素の
外面上に均等に分配され、そして連続面を構成する全熱
交換要素の外面に沿って薄膜として下方へ流れさせられ
る。
外面上に均等に分配され、そして連続面を構成する全熱
交換要素の外面に沿って薄膜として下方へ流れさせられ
る。
本発明の他の一実施例に従えば、多段フラッシュ蒸発器
システムであって、連続蒸発段が連続的に減少する温度
及び圧力で運転され、加熱された黒液から蒸気を発生さ
せ、前記蒸気が連続加熱段において同じまたはその他の
黒液を連続的に増加する温度に加熱するのに使用される
多段フラッシュ蒸発器が、複数のフラッシュタンク及び
前記フラッシュタンクと組合わされた複数の熱交換要素
を有し、これらはともに直列に接続され、そして前記熱
交換要素はシェル内において互いの上に配置される。
システムであって、連続蒸発段が連続的に減少する温度
及び圧力で運転され、加熱された黒液から蒸気を発生さ
せ、前記蒸気が連続加熱段において同じまたはその他の
黒液を連続的に増加する温度に加熱するのに使用される
多段フラッシュ蒸発器が、複数のフラッシュタンク及び
前記フラッシュタンクと組合わされた複数の熱交換要素
を有し、これらはともに直列に接続され、そして前記熱
交換要素はシェル内において互いの上に配置される。
図面の簡単な説明 添付図面において、 第１図は本発明に従う多重効用蒸発器システムの概略図
である； 第２図は本発明の一実施例に従う多段フラッシュ蒸発及
び加熱器装置の概略断面図である； 第３図は第２図の線Ａ−Ａに沿う断面図である；そして 第４図は多重効用蒸発器システムであって本発明の他の
一実施例に従う多段フラッシュ蒸発器及び加熱器装置が
使用されるシステムの概略図である。
である； 第２図は本発明の一実施例に従う多段フラッシュ蒸発及
び加熱器装置の概略断面図である； 第３図は第２図の線Ａ−Ａに沿う断面図である；そして 第４図は多重効用蒸発器システムであって本発明の他の
一実施例に従う多段フラッシュ蒸発器及び加熱器装置が
使用されるシステムの概略図である。
現在好適とされる実施例の説明 第１図において、蒸発によって濃縮されるべき約18％の
乾燥固形物含量を有する硫酸塩蒸解からの黒液は多重効
用蒸発器システムがあって、６個の蒸発効用缶E I−E V
Iから成るシステムの効用缶E VI内へ管路２へ通じて導
入される。蒸発器は、例えば、米国特許第3366158号に
従う落下薄膜（falling film）蒸発器であって、濃縮さ
るべき溶液が加熱要素上を再循環され、そして蒸気が加
熱要素の内側で濃縮されて熱を放出し、そして溶液から
の水の蒸発及び溶液の濃縮を生じさせる蒸発器のごとき
在来タイプである。効用缶E Vにおける蒸発によって発
生される蒸気は加熱流体として使用されて管路４を通じ
て効用缶E VIへ送られる。効用缶E VIからの濃縮黒液は
管路６を通じて効用缶E Vへ移され、そこにおいて黒液
はさらに濃縮される。濃縮された黒液は同じ様式で効用
缶E Vから管路８を通じて効用缶E IVへ移され、そして
効用缶E IVから管路10を通じて効用缶E IIIへ移され
る。効用缶E IIIからの蒸気は管路12を通じて効用缶E I
Vへ送られ、そして効用缶E IVから効用缶E Vへ管路14を
通じて送られる。本発明に従って、その乾燥固形物含量
が約40％の値へ徐々に増加された黒液は今度は管路16を
通じて多段フラッシュ蒸発器及び加熱器システムであっ
て、７個の熱交換器HEX I−HEX VII、６個のフラッシュ
タンクFT I−FT VI及び１個の反応容器18を有するシス
テムへ移される。前記熱交換器は管路20,22,24,26,28及
び30によって直列に接続され、そして黒液はそれらの内
部で約90℃の温度から約190℃の温度に蒸気によって連
続的に、間接的に加熱される。すべての熱交換器は、最
後の熱交換器HEX VIIを除いて、全熱交換器内で加熱さ
れた後の黒液の連続的膨張によってフラッシュタンク内
で発生される蒸気によって加熱される。黒液は一連の熱
交換器の最後の熱交換器HEX VIIから管路32を通じて反
応容器18へ転移され、そして該反応容器内における好適
な保持時間後に管路34を通じて一連のフラッシュタンク
の最後のフラッシュタンクFT VIへ移される。これらフ
ラッシュタンクは管路36,38,40,42及び44を通じて直列
に作用上接続され、そして黒液は熱交換器を通じて黒液
の流れに対して反対方向にフラッシュタンク内を流れ
る。各フラッシュタンクは管路46,48,50,52,54及び56を
通じて次記規則に従って前記熱交換器の対応する一つに
それぞれ接続される蒸気出口を有する。第１のフラッシ
ュタンクFT Iは最初の熱交換器HEX Iに接続され、第２
のフラッシュタンクFT IIは第２の熱交換器HEXH IIに接
続され、そして最後の第６のフラッシュタンクは第６の
熱交換器に接続される。かくして、すべての熱交換器
は、第７の熱交換器を除いて、黒液の蒸気によって加熱
される。蒸気は熱交換器内で凝縮しそして濃縮物は管路
58,60,62,64及び66を通じてより低い圧力を有する黒液
の流れに関して言えば次ぎの上流の熱交換器へ送られ
る。第７の熱交換器HEX VIIは管路68を通じて外部給源
からスチームを供給される。圧力は約13バールの圧力か
ら前記フラッシュタンク内の約２バールへ漸減されそし
て黒液の乾燥固形物含量は温度が漸減する間にフラッシ
ュタンク内の水分の蒸発を通じて徐々に増加される。
乾燥固形物含量を有する硫酸塩蒸解からの黒液は多重効
用蒸発器システムがあって、６個の蒸発効用缶E I−E V
Iから成るシステムの効用缶E VI内へ管路２へ通じて導
入される。蒸発器は、例えば、米国特許第3366158号に
従う落下薄膜（falling film）蒸発器であって、濃縮さ
るべき溶液が加熱要素上を再循環され、そして蒸気が加
熱要素の内側で濃縮されて熱を放出し、そして溶液から
の水の蒸発及び溶液の濃縮を生じさせる蒸発器のごとき
在来タイプである。効用缶E Vにおける蒸発によって発
生される蒸気は加熱流体として使用されて管路４を通じ
て効用缶E VIへ送られる。効用缶E VIからの濃縮黒液は
管路６を通じて効用缶E Vへ移され、そこにおいて黒液
はさらに濃縮される。濃縮された黒液は同じ様式で効用
缶E Vから管路８を通じて効用缶E IVへ移され、そして
効用缶E IVから管路10を通じて効用缶E IIIへ移され
る。効用缶E IIIからの蒸気は管路12を通じて効用缶E I
Vへ送られ、そして効用缶E IVから効用缶E Vへ管路14を
通じて送られる。本発明に従って、その乾燥固形物含量
が約40％の値へ徐々に増加された黒液は今度は管路16を
通じて多段フラッシュ蒸発器及び加熱器システムであっ
て、７個の熱交換器HEX I−HEX VII、６個のフラッシュ
タンクFT I−FT VI及び１個の反応容器18を有するシス
テムへ移される。前記熱交換器は管路20,22,24,26,28及
び30によって直列に接続され、そして黒液はそれらの内
部で約90℃の温度から約190℃の温度に蒸気によって連
続的に、間接的に加熱される。すべての熱交換器は、最
後の熱交換器HEX VIIを除いて、全熱交換器内で加熱さ
れた後の黒液の連続的膨張によってフラッシュタンク内
で発生される蒸気によって加熱される。黒液は一連の熱
交換器の最後の熱交換器HEX VIIから管路32を通じて反
応容器18へ転移され、そして該反応容器内における好適
な保持時間後に管路34を通じて一連のフラッシュタンク
の最後のフラッシュタンクFT VIへ移される。これらフ
ラッシュタンクは管路36,38,40,42及び44を通じて直列
に作用上接続され、そして黒液は熱交換器を通じて黒液
の流れに対して反対方向にフラッシュタンク内を流れ
る。各フラッシュタンクは管路46,48,50,52,54及び56を
通じて次記規則に従って前記熱交換器の対応する一つに
それぞれ接続される蒸気出口を有する。第１のフラッシ
ュタンクFT Iは最初の熱交換器HEX Iに接続され、第２
のフラッシュタンクFT IIは第２の熱交換器HEXH IIに接
続され、そして最後の第６のフラッシュタンクは第６の
熱交換器に接続される。かくして、すべての熱交換器
は、第７の熱交換器を除いて、黒液の蒸気によって加熱
される。蒸気は熱交換器内で凝縮しそして濃縮物は管路
58,60,62,64及び66を通じてより低い圧力を有する黒液
の流れに関して言えば次ぎの上流の熱交換器へ送られ
る。第７の熱交換器HEX VIIは管路68を通じて外部給源
からスチームを供給される。圧力は約13バールの圧力か
ら前記フラッシュタンク内の約２バールへ漸減されそし
て黒液の乾燥固形物含量は温度が漸減する間にフラッシ
ュタンク内の水分の蒸発を通じて徐々に増加される。
粘度を減じそして蒸発度を改善するように熱処理された
黒液は次ぎに前記多重効用蒸発器システムへ戻さ、れそ
してさらに濃縮されるように管路70を通じて効用缶E II
内へ導入される。
黒液は次ぎに前記多重効用蒸発器システムへ戻さ、れそ
してさらに濃縮されるように管路70を通じて効用缶E II
内へ導入される。
効用缶E II内で濃縮された黒液は次ぎに管路72を通じて
効用缶E Iへ移され、そこで黒液は約80％の乾燥固形物
含量へ濃縮される。効用缶E I内で発生された蒸気は管
路74を通じて効用缶E IIへ送られ、そして効用缶E IIか
ら管路76を通じて効用缶E IIIへ送られる。管路78を通
じて新鮮なスチームを供給される効用缶E Iを除く全蒸
発効用缶は、黒液からの水分の蒸発によって発生される
蒸気によって加熱される。温度及び圧力は加熱流体の流
れの方向において前記蒸発効用缶内で徐々に減じる。
効用缶E Iへ移され、そこで黒液は約80％の乾燥固形物
含量へ濃縮される。効用缶E I内で発生された蒸気は管
路74を通じて効用缶E IIへ送られ、そして効用缶E IIか
ら管路76を通じて効用缶E IIIへ送られる。管路78を通
じて新鮮なスチームを供給される効用缶E Iを除く全蒸
発効用缶は、黒液からの水分の蒸発によって発生される
蒸気によって加熱される。温度及び圧力は加熱流体の流
れの方向において前記蒸発効用缶内で徐々に減じる。
第２図は第１図のシステムにおいて体現された本発明概
念を実行する好ましい方式であるユニットとして組立て
られる直列された６個のフラッシュタンク及び同数の熱
交換器要素HEXを有する多段フラッシュ蒸発器及び加熱
器装置を示す。第１図と第２図の同等部分は同一参照数
字によって表示される。前記装置は垂直仕切壁106によ
って２個の区画室102及び104に分割された直立する円筒
形のシェル100を有する。第１の区画室102はシェルの底
に黒液入口108を有し、そしてシェルの上部分に黒液出
口110を有する。第２の区画室104はシェルの頂部に黒液
入口112を有しそしてシェルの底に黒液出口114を有す
る。
念を実行する好ましい方式であるユニットとして組立て
られる直列された６個のフラッシュタンク及び同数の熱
交換器要素HEXを有する多段フラッシュ蒸発器及び加熱
器装置を示す。第１図と第２図の同等部分は同一参照数
字によって表示される。前記装置は垂直仕切壁106によ
って２個の区画室102及び104に分割された直立する円筒
形のシェル100を有する。第１の区画室102はシェルの底
に黒液入口108を有し、そしてシェルの上部分に黒液出
口110を有する。第２の区画室104はシェルの頂部に黒液
入口112を有しそしてシェルの底に黒液出口114を有す
る。
第１の区画室102は、概ね水平の仕切壁116,118,120,122
及び124によって複数のセクションに分割される。各セ
クションは頂壁と底壁とを有したフラッシュタンクFT I
−FT VIを形成し、そして最上位のフラッシュタンクFT
Iを除く各フラッシュタンクの頂壁がその上に位置され
るフラッシュタンクの底壁を構成するように互いの上に
配列される。各フラッシュタンクは上昇管126,128,130,
132及び134によってその上のフラッシュタンクに作用上
接続され、上昇管の下端はフラッシュタンクの底壁から
少し離れておりそして上端はその上のフラッシュタンク
の底壁から少し離れている。垂直仕切壁106には各フラ
ッシュタンクの上半部に位置される水蒸気出口を形成す
る開口136,138,140,142,144及び146が設けられている。
及び124によって複数のセクションに分割される。各セ
クションは頂壁と底壁とを有したフラッシュタンクFT I
−FT VIを形成し、そして最上位のフラッシュタンクFT
Iを除く各フラッシュタンクの頂壁がその上に位置され
るフラッシュタンクの底壁を構成するように互いの上に
配列される。各フラッシュタンクは上昇管126,128,130,
132及び134によってその上のフラッシュタンクに作用上
接続され、上昇管の下端はフラッシュタンクの底壁から
少し離れておりそして上端はその上のフラッシュタンク
の底壁から少し離れている。垂直仕切壁106には各フラ
ッシュタンクの上半部に位置される水蒸気出口を形成す
る開口136,138,140,142,144及び146が設けられている。
熱交換要素HEX I−HEX VIは第２の区画室内104において
互いの上に配置される。各熱交換要素は閉鎖空間を形成
するようにそれらの緑において結合される２個の実質的
に平行する板から形成される。
互いの上に配置される。各熱交換要素は閉鎖空間を形成
するようにそれらの緑において結合される２個の実質的
に平行する板から形成される。
多孔分配器トレー148が最上位の熱交換要素HEX Iの上方
に配置される。分配器トレー148は加熱されるべき黒液
を第１図の蒸発効用缶E IIIから入口112を通じて受取
り、該黒液は熱交換要素の外面上方に均等に分散配置さ
れた多数の孔を通って流れる。熱交換要素HEX I−HEX V
Iの外面は一連続面を形成する。黒液は全熱交換要素の
外面に沿って薄膜として連続的に下方へ流れ、そしてシ
ェル100の底に収集される。黒液が加熱される間に沸騰
されるのを防止するため、例えばN2ガスの雰囲気を最高
温度の黒液の蒸気圧より実質的に高い。従って黒液の沸
騰を防ぐ、圧力に維持することによって、人工的蒸気圧
が及ぼされる。加熱された黒液は出口114を通じて排出
され、そして例えば第１図の熱交換器HEX VIIへ移され
る。
に配置される。分配器トレー148は加熱されるべき黒液
を第１図の蒸発効用缶E IIIから入口112を通じて受取
り、該黒液は熱交換要素の外面上方に均等に分散配置さ
れた多数の孔を通って流れる。熱交換要素HEX I−HEX V
Iの外面は一連続面を形成する。黒液は全熱交換要素の
外面に沿って薄膜として連続的に下方へ流れ、そしてシ
ェル100の底に収集される。黒液が加熱される間に沸騰
されるのを防止するため、例えばN2ガスの雰囲気を最高
温度の黒液の蒸気圧より実質的に高い。従って黒液の沸
騰を防ぐ、圧力に維持することによって、人工的蒸気圧
が及ぼされる。加熱された黒液は出口114を通じて排出
され、そして例えば第１図の熱交換器HEX VIIへ移され
る。
前記垂直仕切壁の開口136,138,140,142及び146は熱交換
要素HEX I−HEX VIへの蒸気の入口として機能する。各
熱交換要素はその下部分に凝縮物のため出口150,152,15
4,156,158及び160を有し、そしてその上部分に入口164,
166,168,170及び172を有し、前記出口と入口は、熱交換
要素HEX IIからの出口が熱交換要素HEX Iの入口に接続
されそして熱交換要素HEX IIIの出口が熱交換要素HEX I
Iの入口に接続されるなどのように管路58,60,62,64及び
66を通じて互いに接続される。非凝縮性ガスのためのベ
ント管路もまた設けられる。
要素HEX I−HEX VIへの蒸気の入口として機能する。各
熱交換要素はその下部分に凝縮物のため出口150,152,15
4,156,158及び160を有し、そしてその上部分に入口164,
166,168,170及び172を有し、前記出口と入口は、熱交換
要素HEX IIからの出口が熱交換要素HEX Iの入口に接続
されそして熱交換要素HEX IIIの出口が熱交換要素HEX I
Iの入口に接続されるなどのように管路58,60,62,64及び
66を通じて互いに接続される。非凝縮性ガスのためのベ
ント管路もまた設けられる。
黒液、例えば第１図の反応容器からの熱処理された黒液
は管路34を通じて、そしてシェル100の底の入口108を通
じて最下位のフラッシュタンクFT VI内に導入される。
黒液は膨張し、そして黒液の水分の蒸発される。発生さ
れた蒸気は仕切壁106の開口146を通じて最下位の熱交換
器HEX VIへ送られる。黒液の残り部分はフラッシュタン
クFT VIとFT Vとの間の圧力差によって上昇管126を通じ
てフラッシュタンクFT Vへ移され、そこにおいて再び黒
液の水分は蒸発される。一連の連続するフラッシュタン
ク内での蒸発によって濃縮された黒液は、最上位のフラ
ッシュタンクFT Iから出口70を通じて移動され、そして
例えば第１図の蒸発効用缶E IIへ転送される。非濃縮性
ガスはフラッシュタンクFT Iから出口174を通じて排出
される。
は管路34を通じて、そしてシェル100の底の入口108を通
じて最下位のフラッシュタンクFT VI内に導入される。
黒液は膨張し、そして黒液の水分の蒸発される。発生さ
れた蒸気は仕切壁106の開口146を通じて最下位の熱交換
器HEX VIへ送られる。黒液の残り部分はフラッシュタン
クFT VIとFT Vとの間の圧力差によって上昇管126を通じ
てフラッシュタンクFT Vへ移され、そこにおいて再び黒
液の水分は蒸発される。一連の連続するフラッシュタン
ク内での蒸発によって濃縮された黒液は、最上位のフラ
ッシュタンクFT Iから出口70を通じて移動され、そして
例えば第１図の蒸発効用缶E IIへ転送される。非濃縮性
ガスはフラッシュタンクFT Iから出口174を通じて排出
される。
膨張によって発生された蒸気は、第３図に示されるごと
く、熱交換要素HEX VIの内部へ導入され、そして熱交換
要素の外面上の黒液に対し熱を放出することよって凝縮
する。一連の熱交換要素の表面上に流れ下る黒液は、よ
り高い温度を有する加熱蒸気と連続的に間接熱接触させ
られる。
く、熱交換要素HEX VIの内部へ導入され、そして熱交換
要素の外面上の黒液に対し熱を放出することよって凝縮
する。一連の熱交換要素の表面上に流れ下る黒液は、よ
り高い温度を有する加熱蒸気と連続的に間接熱接触させ
られる。
第１図と第２図とを比較するとき明らかなごとく、第１
図のフラッシュタンクFT I−FT VIを熱交換器HEX I−HE
X VIの対応する１個の接続する管路46,48,50,52,54及び
56は第２図の装置においては除かれており、フラッシュ
タンクの蒸気出口は熱交換器の蒸気入口と一致してい
る。フラッシュタンクFT I−FT VIを直列に接続する管
路36,38,40,42及び44に代えて、第２図に示される装置
のシェル内においては上昇管126,128,130,132及び134が
用いられる。第２図に従う装置の作用のより良い理解の
ために、濃縮物管路58,60,62,64および66はシェルの外
側に在るように示されるが、それらは完全にその内側に
配置され得ることは明らかである。
図のフラッシュタンクFT I−FT VIを熱交換器HEX I−HE
X VIの対応する１個の接続する管路46,48,50,52,54及び
56は第２図の装置においては除かれており、フラッシュ
タンクの蒸気出口は熱交換器の蒸気入口と一致してい
る。フラッシュタンクFT I−FT VIを直列に接続する管
路36,38,40,42及び44に代えて、第２図に示される装置
のシェル内においては上昇管126,128,130,132及び134が
用いられる。第２図に従う装置の作用のより良い理解の
ために、濃縮物管路58,60,62,64および66はシェルの外
側に在るように示されるが、それらは完全にその内側に
配置され得ることは明らかである。
第４図によって示される本発明の実施例においては、フ
ラッシュタンクFT I−FT VIは第１図のそれと同様に離
されているが、相互に上に配列された熱交換要素HEX I
−HEX VIは第３図のそれらと同様にシェル200内におい
て一体構造を形成する。各熱交換要素は蒸気入口136,13
8,140,142及び146を有し、それらを通って管路46,48,5
0,52,54及び56がフラッシュタンクFT I−FT VIの対応す
る蒸気出口に接続される。最上位の熱交換要素HEX Iは
加熱さるべき黒液、例えば第１図の蒸発効用缶E IIIか
らの黒液を管路16を通じて受取り、そしてフラッシュタ
ンクFT I−FT VIからの蒸気によって加熱された黒液は
シェルの底に収集される。
ラッシュタンクFT I−FT VIは第１図のそれと同様に離
されているが、相互に上に配列された熱交換要素HEX I
−HEX VIは第３図のそれらと同様にシェル200内におい
て一体構造を形成する。各熱交換要素は蒸気入口136,13
8,140,142及び146を有し、それらを通って管路46,48,5
0,52,54及び56がフラッシュタンクFT I−FT VIの対応す
る蒸気出口に接続される。最上位の熱交換要素HEX Iは
加熱さるべき黒液、例えば第１図の蒸発効用缶E IIIか
らの黒液を管路16を通じて受取り、そしてフラッシュタ
ンクFT I−FT VIからの蒸気によって加熱された黒液は
シェルの底に収集される。
第２図及び第４図は多段フラッシュ蒸発器及び加熱器
は、例えば、液体の蒸留のごとき黒液蒸発工程と関連し
て説明された。
は、例えば、液体の蒸留のごとき黒液蒸発工程と関連し
て説明された。
本発明の好ましい一実施例が説明され、そして図解され
たが、非常に多くの変更、省略及び追加が発明の精神及
び範囲から逸脱することなしに為され得ることは明らか
である。
たが、非常に多くの変更、省略及び追加が発明の精神及
び範囲から逸脱することなしに為され得ることは明らか
である。
本装置はまた上例のために選ばれた黒液以外の熱処理さ
るべきその他溶液にとっても好適である。
るべきその他溶液にとっても好適である。
Claims (7)
- 【請求項１】硫酸塩蒸解からの黒液を濃縮するための多
重効用蒸発器システムであって、加熱要素を設けられた
連続した複数の蒸発効用缶が連続的に減少する温度及び
圧力を以て作用させられる多重効用蒸発器システムにお
いて、 加熱された黒液を膨張させる直列接続されたｎ個のフラ
ッシュタンクと、 黒液を加熱する直列接続された（ｎ＋１）個の熱交換器
にして、前記連続した複数の蒸発効用缶の一つから黒液
を受取る第１の熱交換器を有した（ｎ＋１）個の熱交換
器と、 第（ｎ＋１）番目の熱交換器から黒液を受取る手段と、
第ｎ番目のフラッシュタンクへ黒液を移す手段とを有す
黒液の熱処理のための反応容器と、 各フラッシュタンクの蒸発出口を、第（ｎ＋１）番目の
熱交換器を除く、前記熱交換器の対応する一つに接続す
るための手段と、 外部給源からのスチームを第（ｎ＋１）番目の熱交換器
に供給する手段と、 前記直列接続されたｎ個のフラッシュタンクの第１番目
のフラッシュタンクから前記複数の蒸発効用缶の前記一
つの蒸発効用缶に続く下流側の蒸発効用缶へ黒液を移す
導管と、 を有することを特徴とする多重効用蒸発器システム。 - 【請求項２】請求の範囲第１項に記載の多重効用蒸発器
システムにおいて、 前記ｎ個のフラッシュタンク及び前記（ｎ＋１）個の熱
交換器の内のｎ個の熱交換器は仕切壁によって第１及び
第２の区画室に分割されたシェルの中で上下に積み重ね
られており、前記第１の区間室は前記シェルの下部分に
設けられた黒液の入口と該シェルの上部分に設けられた
黒液の出口とを有し、前記第２の区画室は該シェルの上
部分に設けられた黒液の入口とシェルの下部分に設けら
れた黒液の出口とを有し、 前記ｎ個のフラッシュタンクが前記シェルの第１の区画
室内に配置され、その最上のものを除く各フラッシュタ
ンクの頂壁はその上に設けられたフラッシュタンクの底
壁を形成し、各フラッシュタンクはその上に配置された
フラッシュタンクに上昇管を介して作用的に結合されて
おり、 前記ｎ個の熱交換器は、前記ｎ個のフラッシュタンク内
の加熱された黒液の膨脹により発生した蒸気によって前
記シェルの上部分の入口を介して導入された黒液を加熱
し且つこの加熱蒸気を濃縮させるための熱交換器であ
り、これらの熱交換器は前記シェルの第２の区画室内に
配置されており、各熱交換器は蒸気入口と濃縮物出口と
を有し、 更に、最上位のものを除く各熱交換器の濃縮物出口を黒
液の流れに関して熱交換器の上流側の次の熱交換器に接
続するための装置と、 最上位の前記熱交換器の表面上に黒液を分配するための
装置と、 一つの熱交換器から次の熱交換器へ黒液を送るための装
置を備えた、多重効用蒸発器システム。 - 【請求項３】請求の範囲第２項に記載の多重効用蒸発器
システムにおいて、前記熱交換器上を流れる黒液の沸騰
を防止するために前記シェルと前記熱交換器との間に不
活性ガスを供給するための装置を備えた多重効用蒸発器
システム。 - 【請求項４】請求の範囲第２項又は第３項のいずれかに
記載の多重効用蒸発器システムにおいて、前記フラッシ
ュタンクの蒸発出口は対応する熱交換器の蒸気入口を構
成する多重効用蒸発器システム。 - 【請求項５】請求の範囲第１項に記載の多重効用蒸発器
システムにおいて、前記ｎ個の熱交換器が夫々シェル内
において上下に配置されており、該シェルは加熱される
べき黒液のために該シェルの下部分に設けられた出口と
を有し、 前記各熱交換器は前記フラッシュタンク内の加熱された
黒液の膨脹により発生した蒸気によって入口を介して導
入された黒液を加熱し且つこの加熱蒸気を凝縮させるた
めの熱交換器であり、これらの熱交換器は蒸気入口と濃
縮物出口とを有し、 更に最上位のものを除く各熱交換器の濃縮物出口を黒液
の流れに関して熱交換器の上流側の次の熱交換器に接続
するための装置と、 最上位の前記熱交換器の表面上に黒液を分配し、且つ一
つの熱交換器から次の熱交換器へ黒液を送るための装置
とを備えた多重効用蒸発器システム。 - 【請求項６】請求の範囲第２項または第５項のいずれか
に記載の多重効用蒸発器システムにおいて、前記各熱交
換器は加熱されるべき黒液がそれに沿って薄膜として流
される外面と、加熱蒸気が接触させられる内面とを有し
ていることを特徴とする多重効用蒸発器システム。 - 【請求項７】請求の範囲第６項に記載の多重効用蒸発器
システムにおいて、前記ｎ個の熱交換器の外面は連続し
た面を形成している多重効用蒸発器システム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/365,953 US4953607A (en) | 1989-02-17 | 1989-06-14 | Multistage evaporating system |
| US365,953 | 1989-06-14 | ||
| PCT/FI1990/000156 WO1990015652A1 (en) | 1989-06-14 | 1990-06-07 | Multistage evaporating system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04505947A JPH04505947A (ja) | 1992-10-15 |
| JPH0723594B2 true JPH0723594B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=23441081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2507970A Expired - Lifetime JPH0723594B2 (ja) | 1989-06-14 | 1990-06-07 | 多段蒸発システム |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4953607A (ja) |
| EP (1) | EP0478586B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0723594B2 (ja) |
| CA (1) | CA2059264C (ja) |
| PT (1) | PT94367A (ja) |
| WO (1) | WO1990015652A1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI85515C (fi) * | 1990-07-09 | 1996-04-10 | Ahlstroem Oy | Foerfarande foer reglering av en sulfatcellulosafabriks sulfiditet |
| US5480512A (en) * | 1990-07-09 | 1996-01-02 | A. Ahlstrom Corporation | Method of controlling sulfidity of a sulfate pulp mill |
| US5326433A (en) * | 1991-02-06 | 1994-07-05 | Ahlstrom Recovery Inc. | Multi-level sulfide content white liquor production and utilization in cellulose pulping |
| AU1765892A (en) * | 1991-02-06 | 1992-09-07 | A. Ahlstrom Corporation | A method of recovering energy and chemicals from black liquor |
| FI92226B (fi) * | 1991-04-15 | 1994-06-30 | Ahlstroem Oy | Menetelmä jäteliemen väkevöimiseksi ja keittokemikaalien talteenottamiseksi massanvalmistuksessa alkoholipohjaisilla keittoliuoksilla |
| US5213662A (en) * | 1991-08-14 | 1993-05-25 | Kamyr, Inc. | Treatment of chips with high temperature black liquor to reduce black liquor viscosity |
| FI102395B (fi) * | 1991-11-26 | 1998-11-30 | Ahlstrom Machinery Oy | Menetelmä energian talteenottamiseksi selluprosessien jäteliemistä |
| US5360513A (en) * | 1992-02-13 | 1994-11-01 | A. Ahlstrom Corporation | Sulphur removal from gases associated with boilers having cascade evaporators |
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- 1990-06-07 CA CA002059264A patent/CA2059264C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-06-07 WO PCT/FI1990/000156 patent/WO1990015652A1/en active IP Right Grant
- 1990-06-07 JP JP2507970A patent/JPH0723594B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1990-06-12 PT PT94367A patent/PT94367A/pt not_active Application Discontinuation
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