RU2651412C1 - Method of alkali vaporization in the production of cellulose - Google Patents
Method of alkali vaporization in the production of cellulose Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651412C1 RU2651412C1 RU2017122502A RU2017122502A RU2651412C1 RU 2651412 C1 RU2651412 C1 RU 2651412C1 RU 2017122502 A RU2017122502 A RU 2017122502A RU 2017122502 A RU2017122502 A RU 2017122502A RU 2651412 C1 RU2651412 C1 RU 2651412C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sodium
- polyalkylsiliconate
- evaporation
- liquor
- black liquor
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 title claims abstract description 6
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 title claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 title description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 title 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 31
- 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 claims abstract description 25
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 5
- 229910018557 Si O Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 13
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 239000002313 adhesive film Substances 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000011389 fruit/vegetable juice Nutrition 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000003464 sulfur compounds Chemical class 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 235000012215 calcium aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- -1 mineralogical Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 150000004763 sulfides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 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
- D21C3/00—Pulping cellulose-containing materials
- D21C3/02—Pulping cellulose-containing materials with inorganic bases or alkaline reacting compounds, e.g. sulfate processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства целлюлозы.The invention relates to the field of pulp production.
Наиболее близким к заявленному способу (Прототип) является способ / Непенин Н.Н. Технология целлюлозы, т. 2 М., «Лесная промышленность» 1976, с. 364-365 /, включающий упаривание в производстве получения сульфатной целлюлозы. Суть способа заключается в том, что черный щелок после варки технологической щепы подвергают упариванию слабый щелок от концентрации 10-25% абсолютно сухих веществ (а.с.в.) до 60-80% а.с.в. Процесс упаривания ведут в двухстадийной выпарной установке смешанного тока. На первой стадии упаривания черный щелок концентрируется обычно до 50% а.с.в. по шестиступенчатой схеме испарения с 8 корпусами в выпарной батарее. Удельная производительность выпарной батареи составляет 12 - 13,3 кг/(м⋅час). Экономичность установки определяется количеством выпаренной воды на кг подведенного к выпарной установке греющего пара с ТЭЦ и составляет 4,5 кг выпаренной воды на кг греющего пара.Closest to the claimed method (Prototype) is the method / Nepenin N.N. Cellulose technology, T. 2 M., "Forest industry" 1976, p. 364-365 /, including evaporation in the production of sulfate pulp. The essence of the method lies in the fact that, after cooking technological chips, black liquor is subjected to evaporation of weak liquor from a concentration of 10-25% absolutely dry substances (a.s.w.) to 60-80% a.s.w. The evaporation process is carried out in a two-stage mixed current evaporator. In the first stage of evaporation, black liquor is usually concentrated to 50% a.v. according to a six-stage evaporation scheme with 8 cases in an evaporator battery. The specific productivity of the evaporator battery is 12–13.3 kg / (m⋅h). The cost-effectiveness of the installation is determined by the amount of evaporated water per kg of heating steam supplied to the evaporator from the CHPP and is 4.5 kg of evaporated water per kg of heating steam.
На второй стадии упаривания черный щелок концентрируется в концентраторах. В этих аппаратах раствор подвергают концентрированию до 60-80%, после чего его отводят на сжигание в содорегенерационный котел.In the second stage of evaporation, black liquor is concentrated in concentrators. In these devices, the solution is subjected to concentration up to 60-80%, after which it is taken for burning in a soda recovery boiler.
Для снижения удельного расхода греющего пара выпарной установки выпарные батареи оснащены поверхностными трубчатыми теплообменниками, в которые подают вторичный пар корпусов выпарных аппаратов.To reduce the specific consumption of the heating steam of the evaporator, the evaporator batteries are equipped with surface tubular heat exchangers, into which a secondary pair of evaporator bodies is supplied.
К недостаткам существующего способа упаривания черного щелока относятся вспенивание щелоков, образование накипи на поверхности кипятильных труб и коррозия оборудования:The disadvantages of the existing method for the evaporation of black liquor include foaming of liquors, the formation of scale on the surface of heating pipes and corrosion of equipment:
- вспенивание щелоков вызывает переброс пены и брызг щелока с вторичным паром и увеличивает потери щелочи с грязным конденсатом. Пенообразование увеличивается при упаривании щелоков от варки свежевырубленной древесины;- foaming of liquors causes the transfer of foam and spray of liquor with secondary steam and increases alkali losses with dirty condensate. Foaming increases with the evaporation of liquors from cooking freshly cut wood;
- основным техническим затруднением при упаривании щелоков является возникновение накипи и отложений на внутренних и наружных поверхностях теплообменных труб в кипятильниках и подогревателях щелока. Образовавшиеся осадки приводят к снижению коэффициентов теплопередачи и, как следствие, снижению производительности выпарных батарей. Часто из-за накипи и коррозионного износа кипятильных труб подогреватели выводятся из работы, что ведет к увеличению удельного расхода пара на выпаривание раствора. Осадки со стороны вторичного пара на поверхности труб возникают с обеих сторон - как со стороны пара, так и со стороны раствора. Осадки со стороны пара представляют собой ржавчину. Коррозия наружной стороны трубок прогрессирует, начиная со второго корпуса. Осадки со стороны щелока могут быть органического и неорганического характера. Органические осадки представлены сульфатным мылом и волокном. Минеральная накипь может иметь различный состав. Чаще всего в их составе обнаруживают сульфат натрия, карбонат натрия, карбонат и сульфат кальция, силикаты кальция и алюмосиликаты. Наиболее неприятны силикатные и алюмосиликатные осадки. Они образуют прозрачную тонкую, но очень плотную и твердую корку на поверхности трубок. Возникают трудности в связи с увеличением концентрации черного щелока до 75-80%. В этих условиях в концентраторах выпадает содосульфатная смесь и практически вся сода. Интенсивное зарастание теплообменных поверхностей этими осадками не может ослабить даже блоковая конструкция суперконцентраторов, которая предусматривает частую промывку (через несколько часов) теплообменных поверхностей слабым раствором;- the main technical difficulty in the evaporation of liquors is the occurrence of scale and deposits on the inner and outer surfaces of heat transfer pipes in boilers and liquor heaters. Precipitation formed leads to a decrease in heat transfer coefficients and, as a result, a decrease in the performance of evaporator batteries. Often, due to scale and corrosive wear of the heating pipes, the heaters are taken out of operation, which leads to an increase in the specific steam consumption for the evaporation of the solution. Precipitation from the secondary steam side on the pipe surface occurs on both sides - both from the steam side and from the solution side. Precipitation on the steam side is rust. Corrosion of the outside of the tubes progresses, starting from the second body. Precipitation from the liquor can be organic and inorganic. Organic sediments are represented by sulfate soap and fiber. Mineral scale may have a different composition. Most often, sodium sulfate, sodium carbonate, calcium carbonate and calcium sulfate, calcium silicates and aluminosilicates are found in their composition. The most unpleasant are silicate and aluminosilicate precipitation. They form a transparent thin, but very dense and hard crust on the surface of the tubes. Difficulties arise due to an increase in the concentration of black liquor up to 75-80%. Under these conditions, sodosulfate mixture and almost all soda are deposited in concentrators. Even the block design of superconcentrators, which provides for frequent washing (after several hours) of the heat exchange surfaces with a weak solution, cannot weaken the intense overgrowing of heat-exchange surfaces with these precipitations;
- коррозия аппаратуры при эксплуатации выпарных установок вызывает много затруднений. В наибольшей степени подвержены коррозии все части аппаратуры, соприкасающиеся с кислым соковым конденсатом: нижние концы кипятильных труб со стороны сокового пара, системы отвода конденсата и конденсаторы. Корродирующее действие грязных конденсатов обусловлено присутствием в них летучих органических кислот и кислых сернистых соединений - сероводорода, меркаптанов, сульфидов и др. Коррозия со стороны щелока происходит на верхних концах труб, на отбойном щите, на верхней трубной доске и в нижней части сепаратора, т.е. в местах разделения щелока и вторичного пара. Большому коррозионному износу подвергаются циркуляционные насосы. Снижение интенсивности коррозионного износа выпарных аппаратов, подогревателей и циркуляционных насосов достигается выполнением их из хромистых или хромоникелевых сталей.- corrosion of equipment during operation of evaporation plants causes many difficulties. All parts of the equipment in contact with acidic juice condensate are most susceptible to corrosion: the lower ends of the boiling pipes on the side of the juice vapor, condensate drainage systems and condensers. The corrosive effect of dirty condensates is due to the presence of volatile organic acids and acidic sulfur compounds - hydrogen sulfide, mercaptans, sulfides, etc. Corrosion from the liquor side occurs at the upper ends of the pipes, on the baffle plate, on the upper tube plate and in the lower part of the separator, etc. e. in places of separation of liquor and secondary steam. Circulation pumps are subjected to great corrosion wear. Reducing the intensity of corrosion wear of evaporators, heaters and circulation pumps is achieved by making them from chromium or chromium-nickel steels.
Технической задачей является повышение производительности процесса упаривания черного щелока при производстве сульфатной целлюлозы за счет снижения вспенивания щелоков, при одновременном уменьшении возникновения накипи и отложений на внутренних и наружных поверхностях теплообменных труб в кипятильниках и подогревателях щелока, снижении коррозии аппаратуры за счет образования гидрофобной адгезионной кремнеорганической пленки.The technical task is to increase the productivity of the process of evaporation of black liquor in the production of sulfate cellulose by reducing foaming of liquors, while reducing the occurrence of scale and deposits on the inner and outer surfaces of heat transfer pipes in boilers and liquor heaters, and reducing corrosion of equipment due to the formation of a hydrophobic adhesive silicon-organic film.
Поставленная задача достигается тем, что способ выпаривания черного щелока в производстве целлюлозы, включающий упаривание слабого щелока от варки технологической щепы от 10-25% абсолютно сухих веществ (а.с.в.) до 60-80% а.с.в., при многократном испарении в выпарных батареях с последующим доупариванием в концентраторах и самоиспарителях, ведут при концентрации полиалкилсиликоната натрия в количестве 1-50 мг Si-О / л щелока, где Si-О - количество полиалкилсиликоната натрия (на сухое вещество).The problem is achieved in that the method of evaporation of black liquor in the production of pulp, including the evaporation of weak liquor from cooking technological chips from 10-25% absolutely dry substances (a.s.w.) to 60-80% a.s.w., with multiple evaporation in evaporator batteries followed by evaporation in concentrators and self-evaporators, sodium polyalkylsiliconate is concentrated in an amount of 1-50 mg Si-O / L of liquor, where Si-O is the amount of sodium polyalkylsiliconate (per dry substance).
Существенным отличием заявленного способа является неразрывная совокупность действий, изложенная в формуле изобретения, что позволяет достигнуть технический результат, заключающийся в том, что в черный щелок вводят полиалкилсиликонат натрия, хорошо совмещающийся с щелочными растворами. При контакте с металлическими поверхностями полиалкилсиликонат натрия создает гидрофобную жидкую пленку, которая препятствует образованию накипи на теплообменных поверхностях и отложений в реакционной аппаратуре.A significant difference of the claimed method is an inextricable set of actions set forth in the claims, which allows to achieve a technical result, namely, that sodium polyalkylsiliconate is introduced into black liquor, which is well combined with alkaline solutions. Upon contact with metal surfaces, sodium polyalkylsiliconate creates a hydrophobic liquid film, which prevents the formation of scale on heat transfer surfaces and deposits in the reaction apparatus.
Преимущества предлагаемого способа по сравнению с прототипом: полиалкилсиликонат натрия является хорошим пеногасителем. При этом эффект достигается при малых концентрациях. Суть гашения пены состоит в том, что они несовместимы с органическими веществами, находящимися в черном щелоке. В результате низкого поверхностного натяжения полиалкилсиликоната натрия могут получаться дефекты в структуре пены, что вызывает разрушение пузырьков и оседание пены. Введение в рабочий раствор черного щелока полиалкилсиликоната натрия позволяет сформировать на металлической поверхности слой жидкого гидрофобного слоя. Необходимо подобрать такой расход полиалкилсиликоната натрия, при котором скорость срыва пленки с поверхности будет равна или меньше скорости формирования пленки на металлической поверхности из уплотненных у стенки мицелл. В этих условиях возможно снижение образования отложений на металлической поверхности. Таким образом, решаются эффективно вопросы образования накипи не зависимо от их химического, минералогического и фазового состава. При введении полиалкилсиликоната натрия в раствор черного щелока, направляемого на упаривание, решаются проблемы, связанные с коррозионным износом оборудования. При контакте металлических поверхностей с агрессивной средой через пленку полимера эта пленка создает барьер для проникновения этой среды к металлической поверхности. В связи с этим сокращаются затраты на ремонт оборудования.The advantages of the proposed method compared to the prototype: sodium polyalkylsiliconate is a good antifoam. In this case, the effect is achieved at low concentrations. The essence of extinguishing foam is that they are incompatible with organic substances found in black liquor. As a result of the low surface tension of sodium polyalkylsiliconate, defects in the structure of the foam can occur, which causes the destruction of the bubbles and the sedimentation of the foam. The introduction of sodium polyalkylsiliconate into the working liquor of black liquor allows the formation of a liquid hydrophobic layer on the metal surface. It is necessary to select a flow rate of sodium polyalkylsiliconate at which the film tearing rate from the surface will be equal to or less than the film formation rate on the metal surface from micelles compacted at the wall. Under these conditions, it is possible to reduce the formation of deposits on a metal surface. Thus, the issues of scale formation are effectively resolved regardless of their chemical, mineralogical, and phase composition. When sodium polyalkylsiliconate is introduced into a solution of black liquor directed to evaporation, the problems associated with corrosion wear of the equipment are solved. When metal surfaces come into contact with an aggressive medium through a polymer film, this film creates a barrier for this medium to penetrate the metal surface. In this regard, equipment repair costs are reduced.
Смоделирован процесс упаривания черного щелока на лабораторном стенде, приближенный к производственному, на примере Сегежского целлюлозно-бумажного комбината. Время проведения эксперимента 4 месяца.The process of evaporation of black liquor at a laboratory bench, close to the production one, was simulated using the example of the Segezha Pulp and Paper Mill. The duration of the experiment is 4 months.
Примеры реализации способа.Examples of the method.
Пример 1Example 1
В раствор слабого черного щелока с концентрацией 10% а.с.в. и расходом 100 м3/ч на подогрев подают в пересчете на сухое вещество 100 кг/ч (1 мг/л) полиалкилсиликонат натрия автодозатором в непрерывном режиме.In a solution of weak black liquor with a concentration of 10% a.s.v. and with a flow rate of 100 m 3 / h for heating, in terms of dry matter, 100 kg / h (1 mg / l) sodium polyalkylsiliconate sodium is fed by an automatic dispenser in a continuous mode.
Достигаемый эффект - снижение вспенивания щелоков в 2 раза, при одновременном уменьшении возникновения накипи и отложений на внутренних и наружных поверхностях теплообменных труб в кипятильниках и подогревателях щелока, снижении коррозии аппаратуры. Дополнительно, ослабленная связь работы адгезии позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на чистку и ремонт теплообменного оборудования.The achieved effect is a 2-fold reduction in foaming of liquors, while reducing the occurrence of scale and deposits on the inner and outer surfaces of heat transfer pipes in boilers and liquor heaters, and reducing corrosion of equipment. Additionally, the weakened bond of the adhesion operation can significantly reduce operating costs for cleaning and repair of heat exchange equipment.
Пример 2Example 2
Раствор черного щелока с концентрацией 36% а.с.в. и расходом 100 м3/ч подают на упаривание в 3 корпус выпарной батареи. Перед упариванием раствора в него подают в пересчете на сухое вещество 3 кг/ч (30 мг/л) полиалкилсиликонат натрия автодозатором в непрерывном режиме.Black liquor solution with a concentration of 36% a.s.w. and a flow rate of 100 m 3 / h serves for evaporation in the 3 case of the evaporator battery. Before evaporation of the solution, 3 kg / h (30 mg / l) sodium polyalkylsiliconate sodium are fed into it in a continuous mode, in terms of dry matter.
Достигаемый эффект - снижение вспенивания щелоков в 3 раза, при одновременном уменьшении возникновения накипи и отложений на внутренних и наружных поверхностях теплообменных труб в кипятильниках и подогревателях щелока, снижении коррозии аппаратуры. Дополнительно, увеличивается производительность выпарной батареи на 30-50% и снижается удельный расход пара на 15-20% путем предотвращения накипи и повышения работоспособности подогревателей черного щелока, возможности увеличения полезного температурного напора по выпарной батарее.The achieved effect is a 3-fold reduction in foaming of liquors, while reducing the occurrence of scale and deposits on the inner and outer surfaces of heat exchanger tubes in boilers and liquor heaters, and reducing corrosion of equipment. Additionally, the productivity of the evaporator battery is increased by 30-50% and the specific steam consumption is reduced by 15-20% by preventing scale formation and increasing the efficiency of black liquor heaters, and the possibility of increasing the useful temperature head for the evaporator battery.
Пример 3Example 3
Раствор черного щелока с концентрацией 55% а.с.в. и расходом 65 м3/ч подают на упаривание в суперконцентратор выпарной батареи. В концентраторе раствор упаривается до концентрации 80% а.с.в. Перед упариванием раствора в него подают в пересчете на сухое вещество 3,2 кг/ч (50 мг/л) полиалкилсиликонат натрия автодозатором в непрерывном режиме.Black liquor solution with a concentration of 55% a.s.w. and a flow rate of 65 m 3 / h serves for evaporation in the super-concentrator of the evaporator battery. In the concentrator, the solution is evaporated to a concentration of 80% a.s. Before evaporation of the solution, 3.2 kg / h (50 mg / l) sodium polyalkylsiliconate sodium is fed into it in a continuous mode in terms of dry matter.
Достигаемый эффект - снижение вспенивания щелоков в 5 раз, при одновременном уменьшении возникновения накипи и отложений на внутренних и наружных поверхностях теплообменных труб в кипятильниках и подогревателях щелока, снижении коррозии аппаратуры. Дополнительно, возможность упаривания раствора до более высоких концентраций а.с.в., с соответствующим снижением расхода топлива в СРК, повышением производительности концентратора на 20-30% и снижением риска по нанесению экологического ущерба окружающей среде. Это связано с тем, что при повышении концентрации черного щелока до 70% и выше предотвращается гидролиз сернистых соединений.The achieved effect is a 5-fold reduction in foaming of liquors, while reducing the occurrence of scale and deposits on the inner and outer surfaces of heat transfer pipes in boilers and liquor heaters, and reducing corrosion of equipment. Additionally, the possibility of evaporating the solution to higher concentrations of ASW, with a corresponding reduction in fuel consumption in the IBS, increasing the productivity of the concentrator by 20-30% and reducing the risk of causing environmental damage to the environment. This is due to the fact that with an increase in the concentration of black liquor to 70% and higher, hydrolysis of sulfur compounds is prevented.
Реализация предлагаемого способа позволяет:The implementation of the proposed method allows you to:
1) в предлагаемом способе достигается эффект разрушения пены в результате низкого поверхностного натяжения полиалкилсиликоната натрия;1) in the proposed method, the effect of destruction of the foam as a result of low surface tension of sodium polyalkylsiliconate is achieved;
2) тепловые процессы в рекуперативных теплообменниках и выпарных аппаратах ведут с существенным снижением зарастания;2) thermal processes in recuperative heat exchangers and evaporators lead to a significant reduction in overgrowing;
3) открывается возможность увеличения производительности выпарных батарей путем увеличения общего температурного напора в батарее и повышения среднеэксплуатационного коэффициента теплопередачи;3) the opportunity arises to increase the performance of evaporator batteries by increasing the overall temperature pressure in the battery and increasing the average operating heat transfer coefficient;
4) существенно снижается адгезия образующихся отложений к металлической поверхности. Это позволяет при очень низких концентрациях полиалкилсиликоната натрия в растворе (когда образование накипи в процессе не является критичным) заменить чистку теплообменной аппаратуры химическими реагентами на механическую чистку, например, гидромонитором;4) the adhesion of the resulting deposits to the metal surface is significantly reduced. This allows for very low concentrations of sodium polyalkylsiliconate in the solution (when scale formation in the process is not critical) to replace the cleaning of the heat exchange equipment with chemical reagents by mechanical cleaning, for example, with a hydraulic monitor;
5) уменьшить эксплуатационные затраты на ремонт реакционной и теплообменной аппаратуры из-за коррозионного износа;5) reduce operating costs for the repair of reaction and heat exchange equipment due to corrosion wear;
6) снизить энергетические затраты пара в процессах упаривания черных щелоков и топлива в процессе сжигания черного щелока.6) reduce the energy costs of steam in the processes of evaporation of black liquor and fuel in the process of burning black liquor.
Минимальное значение 1 мг/л (на сухое вещество) соответствует заметному снижению работы адгезии отложений в процессе нагрева и упаривания. При этом не создается условия безнакипного режима при нагреве и упаривании черного щелока. Ослабленная связь работы адгезии позволяет существенно снизить эксплуатационные затраты на чистку и ремонт теплообменного оборудования. По мере увеличения концентрации полиалкилсиликоната натрия в указанном диапазоне эффект появляется более отчетливо и при 30-50 мг/л (на сухое вещество) отмечается наступление без накипного режима с формированием устойчивой гидрофобной кремнеорганической адгезионной пленки на металлической поверхности. Расход выше 50 мг Si-O/л нецелесообразен из-за больших затрат на полиалкилсиликонат натрия и заметный рост термического сопротивления гидрофобной кремнеорганической адгезионной пленки.The minimum value of 1 mg / l (per dry matter) corresponds to a marked decrease in the work of adhesion of deposits during heating and evaporation. At the same time, no conditions for a non-scale mode are created when heating and evaporating black liquor. The weakened bond of the adhesion operation can significantly reduce operating costs for cleaning and repair of heat exchange equipment. As the concentration of sodium polyalkylsiliconate increases in the indicated range, the effect appears more distinctly and at 30-50 mg / l (on dry matter) an offensive without a scale regime is observed with the formation of a stable hydrophobic organosilicon adhesive film on a metal surface. Consumption above 50 mg Si-O / L is impractical due to the high cost of sodium polyalkylsiliconate and a marked increase in thermal resistance of a hydrophobic organosilicon adhesive film.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122502A RU2651412C1 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Method of alkali vaporization in the production of cellulose |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017122502A RU2651412C1 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Method of alkali vaporization in the production of cellulose |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2651412C1 true RU2651412C1 (en) | 2018-04-19 |
Family
ID=61976984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017122502A RU2651412C1 (en) | 2017-06-26 | 2017-06-26 | Method of alkali vaporization in the production of cellulose |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2651412C1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU903437A1 (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Pulp for making printing paper |
| RU2214973C2 (en) * | 1998-08-31 | 2003-10-27 | Налко Кемикал Компани | Method for scale formation in system exploited under rigid condition and novel agents against scale for these systems |
| RU2386737C2 (en) * | 2004-06-26 | 2010-04-20 | Интернэшнл Пэйпа Кампани | Procedure for decreasing scale in systems of kiers |
-
2017
- 2017-06-26 RU RU2017122502A patent/RU2651412C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU903437A1 (en) * | 1980-08-12 | 1982-02-07 | Центральный научно-исследовательский институт бумаги | Pulp for making printing paper |
| RU2214973C2 (en) * | 1998-08-31 | 2003-10-27 | Налко Кемикал Компани | Method for scale formation in system exploited under rigid condition and novel agents against scale for these systems |
| RU2386737C2 (en) * | 2004-06-26 | 2010-04-20 | Интернэшнл Пэйпа Кампани | Procedure for decreasing scale in systems of kiers |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Напенин Н.Н. Технология целлюлозы, т. 2, М., 1976. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106745427B (en) | Low-temperature low-pressure desulfurization wastewater evaporation treatment device and process | |
| US3514376A (en) | Control of scaling in evaporators | |
| CN101476825B (en) | Phase-change heat-exchange type secondary steam heat recovery utilization method, apparatus and use thereof | |
| CN104926011B (en) | The evaporative crystallization zero-discharge treatment system and processing method of a kind of high-COD waste water | |
| CN105366867B (en) | A kind of single-action multicell mechanical compress evaporation process high salt/high organic wastewater device and method | |
| CN201373623Y (en) | Combined secondary steam heat energy recovery device for conventional phase change heat exchanger of steam jet heat pump | |
| CN105217702A (en) | A kind of desulfurization wastewater treatment system | |
| CN106517628A (en) | Desulfurization-wastewater zero discharging device for coal-fired power plant | |
| RU2651412C1 (en) | Method of alkali vaporization in the production of cellulose | |
| CN201373694Y (en) | Combined secondary steam heat energy recovery device for heat pipe phase change heat exchanger of steam jet heat pump | |
| CN104030379A (en) | Evaporator for treating oily sewage | |
| CN208440312U (en) | A kind of processing system of desulfurization wastewater | |
| CN201373695Y (en) | Combined secondary steam heat energy recovery device for heat pipe phase change heat exchanger of combined heat pump | |
| CN216808191U (en) | High-efficient treatment evaporator for high-salt high-concentration organic wastewater | |
| CN206384875U (en) | A kind of low-temp low-pressure desulfurization wastewater evaporating | |
| CN105000782A (en) | Plate-type vaporizing drying system and technology for treating oily sludge | |
| CN105819527A (en) | Descaling separation assembly and landfill leachate MVR evaporation device comprising same | |
| RU2350880C1 (en) | Method of cleaning interior walls of heat exchanging device of natural gas cooling system from sediments | |
| CN213895493U (en) | Process system for realizing zero discharge of desulfurization wastewater by using low-temperature flue gas | |
| CN205759823U (en) | Non-scaling heats assembly, the evaporated crystallization device comprising it | |
| CN205676174U (en) | Scale removal separation assembly, comprise its percolate MVR vaporising device | |
| JP2007063696A (en) | Method for washing off scale for black liquor concentration evaporator | |
| Nilofar Nisha et al. | Renewable energy integrated waste water treatment for handloom dying units: an experimental study | |
| Area et al. | Scaling in alkaline spent pulping liquor evaporators | |
| CN213679906U (en) | Device for evaporating and concentrating high-salinity wastewater at low temperature by using high-temperature industrial wastewater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190627 |