Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu odparowywania i spalania lugu odpadko¬ wego, otrzymywanego np. przy wytwarza¬ niu celulozy, zwlaszcza celulozy siarcza¬ nowej, oraz urzadzenia do wykonywania tego sposobu.Dotychczas do odparowywania takiego lugu stosuje sie piece obrotowe, z których otrzymywana mase wyparowana dopro¬ wadza sie do piecy topnych w celu spala¬ nia. Od niedawna próbuje sie przeprowa¬ dzac wyparowywanie oraz spalanie w tym samym piecu pionowym, do którego wtry¬ skuje sie lug i w którym poddaje sie go dzialaniu przeplywajacego w góre stru¬ mienia goracych spalin, wskutek czego wo¬ da odparowuje z lugu, a wysuszona masa opada na dno pieca, na którym spala sie tworzac wspomniane gorace spaliny. Pró¬ bowano równiez wtryskiwac lug w kierun¬ ku poprzecznym przez górna czesc szybu pieca w celu dostatecznego wyparowywa¬ nia czastek cieczy tak, aby przyczepialy sie one do przeciwleglej sciany szybu pie¬ ca, na której sa odparowywane, az do wysuszenia, za pomoca spalin, przeplywa-jac^ch w góre, i tworza w koncu bryly, opadajace do strefy spalania w dolnej cze¬ sci szybu pieca, w której sie spalaja. Przy takim wtryskiwaniu lugu pewna czesc wtryskiwanego lugu nie ulega dzialaniu spalin, wskutek czego powstaje strata srodków chemicznych, a przy laczeniu kotla parowego z kanalem dymowym za piecem szybowym powstaja na jego ru¬ rach duze osady czastek lugowych, uno¬ szonych przez spaliny.Sposób wedlug wynalazku niniejszego nie posiada tych wad, tak iz wyparowy¬ wanie i spalanie odbywa sie z jak naj¬ mniejszymi stratami lugu, przy czym utrzymana zostaje jak najwieksza spraw¬ nosc pieca. Wedlug wynalazku osiaga sie równiez uproszczenie budowy urzadzenia i inne ponizej opisane zalety. Wynalazek wyróznia sie tym, ze lug, przy, przeply¬ wie w przeciwpradzie do wznoszacych sie spalin, wytworzonych calkowicie lub czes¬ ciowo przez spalanie wyparowywanego lu¬ gu, wskutek ciaglego zgeszczania sie przy stalym przeplywie w dól po jednej lub kilku pionowych lub stromo nachylonych nieruchomych powierzchniach staje sie palny. Lug doprowadza sie wiec do pieca bez wstrzykiwania i rozpraszania w po¬ staci ciaglego strumienia cieczy. W ten sposób zapobiega sie zabieraniu lugu przez spaliny, gdyz powierzchnia schnacego lu¬ gu tworzy powloke, zapobiegajaca pory¬ waniu znajdujacych sie pod nia czastek lugu.Rysunek przedstawia dla przykladu urzadzenie do przeprowadzania sposobu wedlug wynalazku. Fig. 1 przedstawia piec do spalania lugu wedlug wynalazku niniejszego w przekroju poprzecznym wzdluz linii / — /na fig. 2, która przed¬ stawia przekrój podluzny tego pieca wzdluz linii // — 77 na fig. 1, fig. 3 — rozdzielacz lugu w przekroju poprzecz¬ nym, fig. 4 — odmiane rozdzielacza w przekroju poprzecznym, fig. 6 — rozdzie¬ lacz w widoku z boku, fig. 7 — odmiane pieca do spalania lugu w przekroju po¬ przecznym, a fig. 8 — odmiane górnej czesci pieca w przekroju poprzecznym, fig. 9 zas — inna odmiane pieca w prze¬ kroju poprzecznym.Piec, przedstawiony na fig. 1 — 6, po¬ siada komore 1, której czesc dolna stano¬ wi strefe spalania masy wyparowanej z lugu. W scianach tej dolnej czesci znajdu¬ ja sie otwory 2 do doprowadzania powie¬ trza, a w dolnym koncu tej komory znaj¬ duje sie koryto wypustowe 3 do odprowa¬ dzania stopionych produktów chemicz¬ nych. Dwie przeciwlegle sciany 4 i 5 ko¬ mory pieca sa wygiete lukowo, a na. gór¬ nych koncach tych scian znajduja sie roz¬ dzielacze 6 lugu. Na górnym koncu pieca znajduje sie kociol parowy 7 bezposrednio ogrzewany za pomoca spalin odplywaja¬ cych z pieca. Kociol parowy jest polaczo¬ ny z rurami 8, umieszczonymi w scianach pieca, oraz z przegrzewaczem 9, znajdu¬ jacym sie w górnej czesci pieca. Spaliny przeplywaja za kotlem przez podgrzewacz wody 10 i odplywaja nastepnie do komi¬ na.Przed uruchomieniem urzadzenia do¬ prowadza sie na dno pieca paliwo, spala¬ ne za pomoca powietrza, doplywajacego otworami 2. Po stwierdzeniu przez wzier¬ niki 12 dostatecznego ogrzania komory piecowej, rozpoczyna sie doprowadzanie lugu, wyparowanego do stanu odpowie¬ dniego do wysuszania i spalania w piecu, mianowicie zawierajacego okolo 45 — 60% substancji suchych. Lug doprowa¬ dza sie przewodami 13 do rozdzielaczy 6, znajdujacych sie na calej dlugosci scian U i 5. Lug przelewa sie przez wewnetrzne brzegi rozdzielaczy i splywa na lukowe sciany fi 5. Wyplywanie lugu z rozdzie¬ laczy mozna obserwowac przez wzierniki U (fig. 3).Powierzchnie wewnetrzne scian .4 15 sa wygiete i od górnego brzegu coraz bar- — 2 —dziej nachylone wzgledem poziomu (fig. 1). Powierzchnie te sa wyg'ete tak, ze lug z rozdzielacza splywa poczatkowo po¬ woli. Poniewaz dziala na niego cieplo wznoszacych sie spalin, a czesc wody wy¬ parowuje, wiec lug sie zageszcza, ponie¬ waz jednak sciana jest coraz bardziej stroma, lug posuwa sie coraz to nizej przy ciaglym zgeszczaniu sie, az do wyparowa¬ nia takiej ilosci wody, ze lug przywiera do sciany. Warstwa przywierajacego do sciany lugu grubieje nieprzerwanie i po osiagnieciu pewnej grubosci odlacza sie od sciany spadajac w brylach na dno pieca, a na scianach tworza sie nowe warstwy osadu przy nieprzerwanie postepujacym wyparowywaniu lugu.Na dnie pieca nastepuje spalanie bryl wysuszonego lugu przy doprowadzaniu po¬ wietrza otworami 2. Wytworzone przy tym cieplo wystarcza do wyparowania wo¬ dy ze splywajacego lugu, o ile przed do¬ prowadzeniem do rozdzielaczy 6 zostal on odpowiednio zageszczony. Podczas zabie¬ gu ciaglego n^e potrzeba wiec doprowa¬ dzac paliwa do pieca.Spaliny z pieca otaczaja najpierw przegrzewacz 9, a dalej kociol parowy 7.Ewentualnie pozostale cieplo spalin jest oddawane podgrzewaczowi wody zasilaja¬ cej 10. SpaFny mozna przepuszczac przez odpowiedni przyrzad do wydzielania ze spalin zawieszonych w nich ewentualnie substancji chemicznych.Wytworzona wskutek spalania wysu¬ szonych bryl lugu ciekla mase odprowa¬ dza s'e nieprzerwanie lub okresowo za po¬ moca koryta 3 do zbiornika 15, w którym miesza sie ja w zwykly spo¬ sób z woda.Po wyparowywaniu samego lugu moz¬ na do niego dodawac soli glauberskiej do¬ prowadzajac ja nieprzerwanie, w celu za¬ chowania ilosci srodków chemicznych, po¬ trzebnych do przeprowadzania procesu wytwarzania celulozy siarczanowej, przed doprowadzaniem lugu do rozdzielaczy lub tez wprost do tych rozdzielaczy, które wtedy sa zaopatrzone w mieszadla 16 (fig. 3).Zamiast wylewac lug nieprzerwahie z rozdzielaczy 6 na powierzchnie scian 4 i 5 w celu wyparowywania w komorze pfeca mozna go równiez wylewac okresowo lub z przerwami. Dzieki temu osiaga sie, ze lug splywajacy po tych powierzchniach przez chwile moze wysychac, zan~m nasta¬ pi ponowne oblanie powierzchni. Mozna to osiagnac przez zastosowanie pompy zasi¬ lajacej, dzialajacej z przerwami. Przery¬ wane wylewanie lugu mozna równiez osia¬ gnac za pomoca ramion, umieszczonych na walkach w rozdzielaczu, lub przez okre¬ sowe zanurzanie odpowiednich narzadów do lugu w rozdzielaczach.Na fig. 4 przedstawiony jest rozdzie¬ lacz 26, w którym znajduje sie walek 27, obracany w kierunku strzalki 28. Na wal¬ ku 27 znajduje sie lopatka 29, ciagnaca sie na calej dlugosci rozdzielacza i siega¬ jaca do jego pólokraglego dna. Podczas obrotu walka lopatka zostaje zanurzona do lugu i wylewa go poza brzeg.W urzadzeniu wedlug fig. 5 i 6 roz¬ dzielacz 36 jest podzielony na odcinki 37, utworzone przez przegrody 38 i zaopa¬ trzone w otwory wpustowe 39. W kazdym z odcmków 37. znajduja sie narzady 40, osadzone na wspólnym walku 41. Narzady te moga byc wykonane, np. w postaci beb¬ nów, umieszczonych mimosrodowo na walku i przestawionych wzgledem siebie.Podczas obrotu walka 41 bebny 40 zanu¬ rzaja sie na przemian w odnosnym odcin¬ ku rozdzielacza do lugu i wytlaczaja go poza brzeg, wskutek czego lug splywa na przemian z róznych odcinków na nizej znajdujace sie powierzchnie wyparowywa¬ nia.Scianki odparowujace sa wykonane z cegiel ogniotrwalych, a rurki wodne 8 sa w nie wmurowane. Rurki wodne moga — 3 —równiez tworzyc wewnetrzne powierzch¬ nie scian i moga byc zaopatrzone w oslo¬ ny z materialu, przewodzacego cieplo, np. z zeliwa.Piec do spalania lugu wedlug fig. 7 rózni sie w pewnych szczególach od po¬ przednio opisanego. Piec ten posiada szyb pionowy 42, posiadajacy w pewnej odle¬ glosci od dna szereg otworów 43 do do¬ prowadzania powietrza. Blisko górnego konca szyb posiada otwory U do powie¬ trza wtórnego. Nad dnem znajduje sie wylot 45 do produktu otrzymywanego Wiskutek spalania (sody stopionej). Spali¬ ny przeplywaja przez zespoly rurek 46 kotla parowego. W scianach szybu znajdu¬ ja sie otwory do doplywu zageszczonego lugu, doplywajacego z przyrzadu do wstep¬ nego wyparowywania. Lug doplywa rura 47 do pieca bez cisnienia i splywa szero¬ kimi otworami 48 na scianki p:'eca. Pod dzialaniem ciepla, wytworzonego przez spalanie, lug paruje w dalszym ciagu i tworzy osady na sciankach. Osady te opa¬ daja z przerwamfi na dno pieca i spala¬ ja sie calkowicie, po czym otrzymana so¬ de stopiona odprowadza sie wylotem 45.Doprowadzanie powietrza wtórnego otwo¬ rami 44 powoduje calkowite spalanie sfe gazów oplywajacych nastepnie zespól ru¬ rek 46.Lug moze splywac w dól po scrankach po lugu, znajdujacym sie juz na nich po¬ przednio, calkowicie lub czesciowo wypa¬ rowanym.W odmianie urzadzenia wedlug fig. 8 w bocznej scianie szybu 1 pdeca znajduje sie otwór 49 do spalin, oplywajacych w zwykly ,sposób rurki 46 kotla parowego.W wierzcholku szybu znajduje sie otwór 50, polaczony z kominem lub innym przy¬ rzadem, powodujacym ciag w góre. Wsku¬ tek tego ciagu utrzymuje sie czesciowa próznia w górnej czesci szybu 42, w któ¬ rej gromadza sie wilgotne gazy, powsta¬ jace z wyparowywania wody z lugu. Ga¬ zy te odsysa sie przez otwór 50. Spaliny, uchodzace otworem 49, sa wiec stosunko¬ wo wolne od pary wodnej, dzieki czemu doprowadza sie znacznie wieksza ilosc cie¬ pla do rur 46 kotla parowego. Poza tym ta odmiana pieca jest w zasadzie podobna do odmiany wedlug fig. 7.Odsysanie wilgotnych gazów odbywa sie w podobny sposób w urzadzeniu we¬ dlug fig. 9, w którym skosna sciana 51 przylega do kanalu 52, polaczonego z ko¬ minem. Para wodna, pochodzaca z wypa¬ rowywania, w wiekszej czesci zostaje ode- ssana przez kanal 52, wskutek czego spa¬ liny, oplywajace rurki 46 kotla parowego, sa stosunkowo suche, co powieksza prze¬ noszenie ciepla na kociol parowy.Przy stosowaniu oddzielnego wylotu do pary wodnej, wytworzonej przy wy¬ parowywaniu lugu, lub do gazu zmiesza¬ nego z para wodna wylot ten mozna za¬ opatrzyc w przyrzad do regulowania za¬ sysanej ilosci pary wodnej lub wilgotne¬ go gazu.Na ogól pozadany jest przerywany do¬ plyw zageszczonego lugu do szybu pieca rurami 47. Mozna to osiagnac najlatwiej w ten sposób, ze rury 47 laczy sie ze wspólnym zbiornikiem zageszczonego lugu za pomoca jednego lub kilku okresowo u- ruchomianych zaworów, na przemian otwieranych i zamykanych (albo przynaj¬ mniej przymykanych). W zbiorniku moz¬ na utrzymywac cisnienie. Lug moze byc równiez doprowadzany otworami 48, np. za pomoca okresowo dzialajacych pomp tlokowych. W przewodach doprowadzaja¬ cych moga byc umieszczone zawory, po¬ wodujace przerywany doplyw. Otwory sa dostepne z zewnatrz, np. dzieki zastoso¬ waniu zasuw, wobec czego moga byc czy¬ szczone, gdy zachodzi potrzeba. Oczyszcza¬ nie moze sie odbywac samoczynnie, np. za pomoca przesuwnych, najlepiej tlokowych, narzadów, wsuwanych okresowo do otwo¬ rów. Narzady te moga stanowic tloki — 4 _pomp, sluzace jednoczesnie do okresowe¬ go doprowadzania lugu.Okresowe doprowadzanie lugu do roz¬ mieszczonych dookola szybu otworów US moze sie odbywac w cyklicznej kolejnosci.Otwory te mozna równiez podzielic na grupy i doprowadzac potrzebna ilosc lugu jednoczesnie do niektórych lub do wszyst¬ kich otworów jednej grupy. Do wszystkich otworów szybu mozna doprowadzac jedno¬ czesnie z przerwami powietrze, lecz na ogól osiaga s:e równomierniej sze dziala¬ nie, jesli jednoczesnie doprowadza sie po¬ wietrze do mniejszej liczby otworów.Mozliwe sa rózne zmiany w opisanych i przedstawionych urzadzeniach, np. otwo¬ ry *do doprowadzania powietrza moga sie znajdowac np. tylko z jednej strony lub na dwóch przeciwleglych stronach szybu.Lug moze byc doprowadzany z góry pod katem do powierzchni parowania z jedne¬ go lub kilku wyzej polozonych otworów.Lug moze byc doprowadzany na powierz¬ chnie parowania z wyzej umieszczonego rozdzielacza za pomoca narzadów przesu¬ wanych w szczelinach w dnie rozdziela¬ cza w dól w kierunku powierzchni paro¬ wania. Do doprowadzania lugu mozna sto¬ sowac narzady, posiadajace otwory lub szczeliny i osadzone obrotowo tak, iz do¬ prowadzany lug rozdziela sie na rózne miejsca powierzchni parowania. Szyb mo¬ ze byc w przekroju poprzecznym okragly lub czworokatny. Sciany szybu moga miec rózne nachylenie, to jest moga zbiegac sie, przy czym nachylenie to niie moze byc wieksze niz takie, przy którym strumien lugu przywiera jeszcze wskutek swej przyczepnosci. Sciany szybu moga byc chlodzone za pomoca powietrza lub wody i w ostatnio podanym przypadku rury chlodzace moga byc wlaczone w obieg wodny kotla parowego. Wymiary szybu pieca oraz rozmieszczenie, liczba i wiel¬ kosc otworów sa zalezne od wlasciwosci lugu, zwlaszcza jego wartosci cieplnej i ge¬ stosci. Na ogól dobrze jest zaopatrywac sciany pieca, niezaleznie od tego czy sa one chlodzone, czy tez1 nie sa chlodzone, w wykladzine z materialu ogniotrwalego.Sciany pieca moga posiadac wystepy, skie¬ rowane do wewnatrz lub polaczone prze¬ grodami, a lug moze byc doprowadzany tak, iz splywa po powierzchniach, utwo¬ rzonych z tych wystepów lub przegród.Powierzchnie, po których lug splywa w dól, moga byc utworzone z ulozonych jed¬ na obok drugiej pionowych lub poziomych rur. Wewnetrzna powierzchnia scian pie¬ ca moze byc pokryta takimi rurami. Moz¬ na równiez umieszczac wewnatrz pieca za¬ slony, utworzone z takich rur. Przez ru¬ ry te moze przeplywac srodek regulujacy temperature, np. ciecz chlodzaca.W pewnych przypadkach dobrze jest doprowadzac do dolnej czesci pieca otwo¬ rami, znajdujacymi sie pod otworami do doplywu lugu, dodatkowy gaz lub miesza¬ nine gazowa, inna niz powietrze, np. ogrzany gaz z górnej czesci pieca.Mozna równiez doprowadzac powie¬ trze lub inny gaz o temperaturze nizszej, niz temperatura spalin, przez otwory wlo¬ towe do lugu. Lug moze byc doprowadza¬ ny w stanie cieklym tak, iz w okresie cza¬ su miedzy doprowadzaniem kolejnych da¬ wek lugu mniejsza jego czesc wysycha zu¬ pelnie, zanim przeplynie przez otwór wlo¬ towy.Przed wprowadzaniem lugu do pieca mozna go poddawac dzialaniu gazu, za¬ wierajacego C02, ewentualnie w tempera¬ turze nizszej od temperatury suszenia lu¬ gu. Jako gaz zawierajacy C02 mozna sto¬ sowac spaliny z pieca. Po potraktowaniu lugu gazem zawierajacym C02 mozna go ogrzewac bezposrednio lub posrednio tak, aby jego gestosc zwiekszyla sie bez wypa¬ rowywania wody. W tym zgeszczonym stanie doprowadza sie lug na powierzchnie suszace, na których odbywa sie dalsze wy¬ parowywanie przy splywaniu w dól. — 5 —Jesli dolna czesc pieca sluzy jako prze¬ strzen do gromadzenia wyparowanego lu¬ gu i stopionej masy, powstajacej przy spa¬ laniu go, to w dnie pieca mozna wykonac otwory do doplywu powietrza, rozmiesz¬ czone tak, iz powietrze musi przeplywac przez material, nagromadzony na dnie pieca.Zwykla komore pylowa pieca obroto¬ wego mozna stosowac jako piec do prze¬ prowadzania sposobu wedlug wynalazku.Z tym nieruchomym piecem polaczony jest piec obrotowy tak, iz ogrzane gazy prze¬ plywaja z niego do pieca nieruchomego.Lug doprowadza sie czesciowo w zwykly sposób do pieca obrotowego, a czesciowo, wedlug wynalazku, do pieca nieruchome¬ go. Material wyparowany w obydwóch piecach spala sie, a wytworzonych gazów uzywa sie do wyparowywania. Material wyparowany, otrzymany w piecu nieru¬ chomym, moze byc spalany w dolnej cze¬ sci tego pieca lub doprowadzany do innej komory spalania, np. do tej samej, w któ¬ rej spala sie material z pieca obrotowego. PL