SE508561C2 - Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde - Google Patents

Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde

Info

Publication number
SE508561C2
SE508561C2 SE9102187A SE9102187A SE508561C2 SE 508561 C2 SE508561 C2 SE 508561C2 SE 9102187 A SE9102187 A SE 9102187A SE 9102187 A SE9102187 A SE 9102187A SE 508561 C2 SE508561 C2 SE 508561C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
liquid
gas
gas stream
solid particles
separating
Prior art date
Application number
SE9102187A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9102187L (sv
SE9102187D0 (sv
Inventor
B Nilsson
Original Assignee
Kvaerner Pulping Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kvaerner Pulping Tech filed Critical Kvaerner Pulping Tech
Priority to SE9102187A priority Critical patent/SE508561C2/sv
Publication of SE9102187D0 publication Critical patent/SE9102187D0/sv
Priority to EP92915440A priority patent/EP0593638A1/en
Priority to PCT/SE1992/000515 priority patent/WO1993001890A1/en
Priority to CA002113559A priority patent/CA2113559A1/en
Priority to AU23331/92A priority patent/AU658660B2/en
Priority to BR9206270A priority patent/BR9206270A/pt
Priority to JP5502441A priority patent/JPH06511290A/ja
Publication of SE9102187L publication Critical patent/SE9102187L/sv
Priority to FI940146A priority patent/FI940146A0/sv
Priority to NO940150A priority patent/NO940150L/no
Publication of SE508561C2 publication Critical patent/SE508561C2/sv

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
    • D21C11/063Treatment of gas streams comprising solid matter, e.g. the ashes resulting from the combustion of black liquor
    • D21C11/066Separation of solid compounds from these gases; further treatment of recovered products
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D50/00Combinations of methods or devices for separating particles from gases or vapours
    • B01D50/40Combinations of devices covered by groups B01D45/00 and B01D47/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/103Bodies or members, e.g. bulkheads, guides, in the vortex chamber
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/20Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed with heating or cooling, e.g. quenching, means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Description

10 15 20 25 30 35 508 561 2 kemikalieinnehållet avskiljas för återvinning. I det följa- nde kommer uppfinningen att relateras till svartlutsförgas- ning för att på ett mer konkret vis kunna beskriva uppfin- ningen, vilket således ej begränsar uppfinningen till detta specifika område.
Svartlut erhålles som en restprodukt, avlut, vid massatill- verkning enligt sulfatcellulosametoden. Svartluten in- nehåller alkaliska kemikalier, i form av olika natrium- föreningar, som man önskar återvinna för återanvändning i processen. Ãtervinningsprocessen innehåller ett upphett- ningssteg, en reaktor, där de organiska molekylkedjorna i svartluten bryts ned till energirik gas och det oorganiska innehållet främst återfinns som smältapartiklar som kan återvinnas. Detta sker genom pyrolys och partiell för- bränning av de organiska beståndsdelarna i svartluten.
Pyrolysen och förbränningen frigör således värmeenergi, vanligen är temperaturen ca 1000 C° i reaktorn, samt produ- cerar en brännbar gas. Det är önskvärt att utvinna det frigjorda värmet samt utnyttja den energirika gasen som bränsle.
SE-B-448 173 beskriver en metod för återvinning av kemika- lier och energi ur svartlut. Enligt SE-B-448 173 har man lyckats återvinna det fysiska värmet i gasen och samtidigt undvika avsättningsproblem genom att direkt låta gaserna passera ett vätskebad. Förutom att smältpartiklarna upptas av nämnda vätska, som är grönlut, kyles samtidigt gasen.
Den från smältpartiklar frigjorda gasen som lämnar vätske- badet får härvid en temperatur som i ett icke trycksatt system uppgår till storleksordningen 80°-90°C, vilket också motsvarar den ungefärliga temperaturen i grönlutsbadet.
Således erhålles i detta fall ett smältafritt gasflöde på cza 90°C och ett vätskebad på cza 90°C.
Ur energiåtervinningssynpunkt är dessa temperaturer för låga för att vara optimala. Anledningen är att man i det föredragna fallet önskar överföra värmet vid en högre temperaturnivå så att den ex.vis kan erhållas i form av 10 15 20 25 30 35 508 561 3 överhettad ånga, företrädesvis för turbindrift i syfte att alstra elström. Vid drift med ångturbiner erhålles högst verkningsgrad då den överhettade ångan levereras vid högt tryck och hög temperatur, ex.vis 150 bar resp 600 C°.
Således är det önskvärt att erhålla värmeväxling vid så hög temperatur som möjligt.
Vid den ovan beskrivna metoden kyles emellertid gasen ner till en temperatur runt 100°C vilket omöjliggör effektiv värmeåtervinning. Av ovan nämnda resonemang framgår att det vore önskvärt att kunna utvinna värmet vid en högre temper- atur, så att det kan återvinnas i form av överhettad ånga. Även genom SE-B-363 651 är förut känt ett förfarande för återvinning ur avlut, varvid gaserna från reaktorn kyles till en för låg nivå för att vara optimal ur återvinningss- ynpunkt.
Lösning och fördelar: Således är ett första ändamål med uppfinningen att erbjuda ett förfarande och en anordning varmed det är möjligt att separera och tillvarata smältapartiklarna från en gasström, utan att drastiskt sänka gasens temperaturnivå.
Ovan nämnda ändamål uppnås med hjälp av ett förfarande enligt patentkravet 1 respektive en anordning enligt paten- tkravet 7, d v s genom att nämnda flöde av gasformiga ämnen innehållande nämnda partiklar tvingas att röra sig i krökt bana och att åtminstone den yttre periferin av nämnda krökta bana avgränsas av ett rörligt vätskeskikt, varvid nämnda partiklar frånskiljes gasströmmen genom att förenas med nämnda vätskeskikt.
Visserligen är i princip i sig förut känt att använda sig av "vätskefilmcykloner" men ej i föreliggande sammanhang.
Således är ex.vis genom US-A-793 110 (Uehlíng), US-A- 2 259 034, etc förut kända dylika cykloner för avskiljning av fasta partiklar. Dylika kända cykloner är emellertid inte avsedda för avskiljning av smälta partiklar som kladdar, framförallt inte sådana som producerats vid förgasning av 10 15 20 25 30 35 508 561 4 cellulosa avlutar, och uppvisar därför inre delar som efter en tids påbyggnad av stelnande smälta partiklar skulle leda till malfunktion. Sådan malfunkion undvikes alltså med en anordning enligt uppfinningen.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att erbjuda ett förfarande varmed karbonatbildningen i smältapartiklarna hålls tillbaks till förmån för mängden natriumhydroxid, genom en vid hög temperatur genomförd separering av smälta- partiklarna, så att det höga innehållet av C02 frånsepare- ras innan bindning till natriumet hinner ske.
Vidare är ett ändamål med uppfinningen att möjliggöra produktion av grönlut med olika Na/S-förhållanden (su- lfiditet), genom att möjliggöra separering av utvunna organiska kemikalier selektivt i åtminstone ett svavelfr- itt och åtminstone ett svavelhaltigt flöde.
Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att erbjuda ett förfarande varmed det är möjligt att erhålla direkt-kon- vertering av smältapartiklarna till aktiva kokkemi-kalier, dvs NaOH och Na2S.
Vidare ett ändamål med uppfinningen att framtaga ett förfa- rande varmed det är möjligt att använda alternativa metoder för att återvinna gasens fysiska värmeinnehåll, bl.a. i form av förvärmd gas, exempelvis luft, till förgasningsre- aktorn alternativt i form av överhettad ånga, företrädesvis med ett tryck av upptill c:a 150 bar och en temperatur upptill cza 600°C och detta oberoende av reaktorns driftst- ryck.
Fígurbeskrivning: I det följande kommer uppfinningen att beskrivas mer i detalj till de bifogade figurerna, i vilka: Fig 1. visar ett föredraget utförande av en anordning enligt uppfinningen, sedd delvis i genomskärning i perspektiv ifrån sidan, 10 15 20 25 30 35 508 561 Fig. 2 visar ett horisontellt tvärsnitt genom en anor- dning enligt fig. 1, Pig. 3 visar ett något modifierat utförande av en ano- rdning enligt Fig.1, och Fig. 4 visar en principiell processanläggning med två anordningar enligt uppfinningen.
I fig. 1 visas en reaktor 1 som är direkt ansluten till en anordning enligt uppfinningen 2, som hädanefter kommer att benämnas vätskefilmcyklon. I det visade exemplet användes anordningen i samband med utvinning av kemikalier och energi vid svartlutsförgasning. Svartlut är en restprodukt som erhålles vid kokningen i samband med framställning av massa i enlighet med sulfatcellulosaprocessen.
Till reaktorn 1 finns anslutet en första tilloppsledning 3A avsedd för svartlut och en andra tilloppsledning 3B avsedd för luft. I reaktorn sker pyrolys och partiell förbränning av svartluten. Härvid bildas en gasblandning innehållande dels en gasdel, dels en smältadel. Temperaturen i reaktorn är normalt mellan 800°C och upptill 1.500°C. Kemikaliesmäl- tan återfinns nu i form av droppar 5 i gasen 4. Gas och smältablandningen 4, 5 låtes därefter utträda ur reaktorn 1 in i vätskecyklonen 2. Inflödet i vätskecyklonen 2 sker härvid tangentiellt (se fig. 2) i förhållande till vätske- cyklonens 2 cylindriskt formade vägg. vätskecyklonen 2 består av ett hölje 6, 7, 8 med ett utflö- de 9 i bottnen. Via en tilloppsledning 10 och därtill anslutna fördelningsledningar ll i toppen 8 av vätskecyklo- nen 2, tillföres vätskecyklonen 2 en vätska 12, exempelvis vatten (H20) eller svaglut med en temp av ca 100 C°, vilken temperatur är möjlig att öka ifall trycket i cyklonen 2 ökas. Styrlinjaler 15 finns anordnade på insidan av vätske- filmcyklonen 2 för fördelning och styrning av vätskeskik- tet 12. Vätskefilmcyklonen 2 är placerad med sin längdaxel 13B förlöpande i vertikalplanet. I toppgaveln 8 finns en 10 15 20 25 30 35 508 561 6 utloppsmynning till vilken ett rör 14 för bortförande av gas är ansluten.
Principfunktionen för anordningen enligt uppfinningen är såsom följer. Den heta gasen 4, 5 innehållande både gas 4 och smältpartiklar 5 strömmar ut ur reaktorn 1 med relat- ivt hög hastighet. Strömmen tillföres vätskefilmcyklonen 2 i tangentiell och väsentligen horisontell riktning. Härvid kommer centripetalaccelerationen (F = mvz/2r) att tillse att separering av smältpartiklarna ifrån gasströmmen äger rum, eftersom smältpartíklarna är tyngre än gasen. Smält- partiklarna kommer således att slungas ut mot periferin och därvid uppfångas av vätskeströmmen 12. Gasen 4 däremot kommer att röra sig spiralformigt upp mot mynningen i toppgaveln 8 och transporteras vidare via röret 14. Gasen kommer härvid att befinna sig i kontakt med vätskefilmen under en mycket kort tid. Dessutom kommer enbart en mindre del av gasen att vara i direkt kontakt med vätskefilmen.
Detta får till följd att en relativt liten värmeöverföring kan ske från gasen till vätskefilmen. Således kommer gasen 4 i röret 14 att ha en relativt hög temperatur, i det föredragna fallet erhålles en temperatur sänkning på endast ca 100-500°C. Genom att förgasningen sker vid understökio- metrisk syretillförsel erhåller bildad gas en betydande andel brännbara komponenter, såsom vätgas (H2), kolmonoxid (CO) och metan (CHÅ).
Smältpartiklarna 5 som uppsamlats av vätskan 12 i vätske- filmen kommer, i det föredragna fallet, först att kylas av vätskan 12 och i samband därmed också upplösas däri samt tack vare vätskefilmens rörelse medtransporteras nedåt i vätskefilmcyklonen 2. Även icke-upplösningsbara fasta respektive smälta beståndsdelar kommer att uppsamlas av vätskan. De på så vis uppsamlade partiklarna kommer antin- gen i upplöst form eller i icke upplöst form att föras ut ur cyklonen 2 via ett utflödet 9 i mynningen i bottnen av cyklonen 2.
Av fig. 1 framgår att cyklonen 2 i det föredragna fallet lO 15 20 25 30 35 508 561 7 har en mittsektion 7 som är svagt konisk. Anledningen till den svaga koniciteten är att åstadkomma en kompensation för vätskeavdunstning. När den heta gasen 4, med sitt innehåll av smälta kemikaliepartiklar 5, träffar vätskefilmen 12, som företrädesvis består av en vätska med en kokpunkt understigande temperaturen hos gasen (ex.vis vatten) kommer en viss förångning att ske. För att trots detta kunna bibehålla en viss given tjocklek i vätskefilmen 12 göres en del 7 av cyklonen 2 svagt konisk, så att trots volymminskningen av vätskan 12 vid dess nedåtriktade rörel- se, en i det närmsta konstant tjocklek på vätskefilmen erhålles.
Vidare framgår av figurerna 1 och 2 att vätskefilmcyklonen 2 är utrustad med längsgående styrlinjaler 15. Syftet med dessa styrlinjaler 15 är, såsom redan nämnts, fördelning och styrning av vätskeskiktet 12, främst för att säkerstäl- la vätskefilmen och motstå det kraftiga gas- och smältaflö- det 4, 5.
I ett möjligt driftsexempel är reaktortemperaturen cza 950°C och systemtrycket cza 30 bar. Såsom filmvätska 12 användes svaglut eller vatten, som pga systemtrycket får en kokpunkt av c:a 230°C. Temperaturen på de ur vätskefilm- cyklonen 2 utgående gaserna är i detta exempel cza 600°- 700°C, vilken temperatur är gynnsam för att vid en efter- följande värmeväxling alstra överhettad ånga.
I fig. 3 visas ett alternativt utförande av en anordning enligt uppfinningen. Reaktorn 1 är här liksom vätskefilm- cyklonen 2 placerad så att dess längsutsträckning befinner sig i vertikalplanet. Förgasningen av svartluten sker även här företrädesvis genom pyrolys och understökiometrisk syretillförsel. Gasen 4 och smältpartiklarna 5 ledes ifrån reaktorn 1 till vätskefilmcyklonen 2 via en förbindelseled- ning 16 som omlänkar flödet så att ett tangentiellt, väsen- tligen horisontellt inflöde i vätskecyklonen 2 erhålles. I övrigt är uppbyggnaden av denna anordning i princip densam- ma som för den tidigare beskrivna. Således framgår exempel- 10 15 20 25 30 35 508 561 8 vis att även här fördelare 11 och styrlinjaler 15 användes för att säkerställa att vätskefilmen erhålles till önskad tjocklek inom respektive områden.
I fig. 4 visas en exemplifierande principiell del av en processanläggning för återvinning av kemikalieinnehållet och energiinnehållet i svartlut, med hjälp av anordningar enligt uppfinningen. Anläggningen består av en reaktor 1 som tillföres svartlut via en ledning 3A. Svartluten har en temperatur av c:a 130°-l90°C och en torrhalt av c:a 65- 85%. Via en andra ledning 38 tillföres förvärmd sekun- därluft som har en temperatur av cza 500°-700°C.
I anläggningen används ett tvåstegsförfarande för separe- ring av smältpartiklarna 5 ur gasströmmen 4, varvid en första vätskefilmcyklon 2A anordnats för en första separe- ring vid en högre temperatur och en andra vätskefilmcyklon 2B för en andra separering vid en lägre temperatur, vilket kan vara gynnsamt eftersom man genom olika separeringstem- peraturer, åtminstone i viss mån, kan ändra/bestämma in- nehåll respektive koncentration hos vätskan som uttages ur respektive cyklon.
Gasen 4 med smältapartiklarna 5 strömmar ut ur reaktorn 1 in i den första vätskefilmcyklon 2A varvid en första separ- ering sker i enlighet med vad som tidigare beskrivits.
Gasen 4 som lämnar denna första vätskefilmcyklon 2A in- nehåller en viss mängd förgasade natriumföreningar och ledes via en ledning 14A till den andra vätskefilmcyklon 2B. Först efter detta andra separeringssteg tillföres de från smältpartiklar frigjorda gasen en första värmeväxlare 18B. Härvid avger de heta gaserna 4 en del av sitt värmein- nehåll, vilket ex.vis utvinnes som överhettad ånga, lämpli- gen med en temperatur av ca 600 C° och ett tryck av närmre 150 bar. De heta gaserna har innan värmeväxlaren 18 en temperatur av ca 600-800 °C.
Efter passagen genom den första värmeväxlaren 18 leds gasen 4 först in i en venturiskrubber 19 och därefter in i en dysskrubber 21 varefter gasen 4 avleds via en ledning 22.
Tack vare den höggradiga reningen av gasen som på detta 10 15 20 25 30 35 508 561 9 sätt erhålles (< lppm alkali) kan den användas som bränsle till en gasturbin, ex.vis för effektiv elproduktion.
Som tvättvätska i dysskrubbern 21 används företrädesvis en relativt svag alkalisk lösning och i venturiskrubbern företrädesvis vätska som hämtats via en ledning 35 från dysskrubbern 21.
Den första vätskefilmcyklonen 2A har anordnats med två separata utflöden 23A, 26A i bottnen. Det första av dessa utflöden 23A är ämnat att uthämta grönlut för vidare omvan- dling till kokerikemikalier. Den sålunda tillvaratagna grönluten pumpas med hjälp av en pump 24 via en ledning 25 till en (icke visad) uppsamlings-behållare. Det andra utflödet 26A som erhålles ur den första vätskefilmcyklonen 2A recirkuleras med hjälp av en pump 27 i en ledning 28 som för vätskan, dvs. grönluten, till toppen av denna första vätskefilmcyklon 2A för kontinuerlig påfyllning av vätska 12 i vätskefilmen. Med hjälp av en värmeväxlare 18A i denna krets 28 utvinnes en del av värmet i grönluten.
Vätskan, som uttages ur ledningen 23B ur den andra vätske- filmcyklonen 2B, církuleras i en krets 28B med hjälp av en pump 32. Även i denna krets 28B finns en värmeväxlare 18C för utvinning av värmeenergi ur grönluten innan den åte- rcirkuleras. Vidare finns det till denna krets 28C ansluts en ledning 28C för vätsketillförsel. Ifrån denna krets 28C går en ledning 29 som är ansluten till den första cyklonens 2A cirkulationskrets 28A, vilken ledning 29 användes för vätsketillförsel i den första cyklonen 2A. Även från dyssk- rubbern 21 uthämtas (pump 36) grönlut för bortförsel till en (icke visad) uppsamlingsbehållare.
Uppfinningen är inte begränsad av det ovan beskrivna utan kan varieras inom ramarna av de efterföljande patentkrav- en. Således är exempelvis ej det ovan angivna ex- emplifierade driftstrycket begränsande utan systemstrycket kan varieras att vara från atmosfärtryck upp till cza 150 bar, bl.a. i beroende av vilken förångningstemperatur av filmvätskan som önskas. 10 15 20 25 30 35 508 561 10 Med uttrycket "att höljet omsluter en fri rymd“ avses att det ej finns några detaljer placerade inuti höljet långt från dess periferi som ej vattenbegjutes och därför kan ej de smälta partiklarna som kladdar ansamlas och bygga upp en funktionshindrande beläggning, vilket är en väsentlig egenskap hos uppfinningen.
Förgasningstemperaturen, dvs. temperaturen i reaktorn under vilken den termiska sönderdelningen sker kan äga rum inom ett stort temperaturintervall, vid en temperatur över- stigande 500°C. Det mest föredragna intervallet är emeller- tid 800°-l600°C och än mer föredraget 800°-l400°C. När förgasningen sker i intervallet 500°-800°C erhålles inte smältapartiklar i gasflödet utan kristaller varför ett förfarande inom dessa temperaturgränser också benämnes "torra" metoden. Ifall temperaturen i reaktorn är mellan 800°C och 1000°C kommer de organiska ämnena att återfinnas i form av smältdroppar då i huvudsak i form av natriumkar- bonat (Na2Co3) och natriumsulfid (Na2S). Vid högre tempera- tur med start från c:a 1000°C kommer karbonatbildningen att hållas tillbaka och därför erbjuder en förfarande vid högre temperaturer än ca 1000°C möjlighet att återvinna alkalit utan kausticering.
En grundförutsättning för att detta skall vara möjligt är att temperaturen i reaktorn är hög och mest föredraget befinner sig i intervallet 1200°-1500°C. Vid höga tempera- turer erhålles nämligen en grönlut med kraftigt reducerat karbonatinnehåll. Detta beror på att reaktionsjämvikterna Nazs + coz + H20 zNaon + coz H25 + Na¿Co3 samt Na2CO3 + H20 är starkt förskjutna åt vänst- er vid höga temperaturer samt att separeringen sker vid denna höga temperaturnivå.
Vid det föredragna fallet sker förgasningen understökiomet- riskt vilket innebär att en otillräcklig mängd syre tillfö- res för fullständig förbränning av de organiska ämnena i svartluten. Härigenom erhålles produktion av brännbara gaser såsom vätgas (H2) och kolmonoxid (CO),mm. I det föredragna fallet tillföres cza 50% syre i förhållande till 10 15 20 25 30 35 508 561 ll det för stökiometrisk förbränning teoretiska behovet. Det är emellertid uppenbart för fackmannen att detta kan varie- ras inom vida ramar.
Vidare är det uppenbart för fackmannen att den koniska utformningen hos vätskefilmscyklonen är en föredragen utföringsform och att metoden även fungerar med en cylind- risk mantelyta ifall vätskefilmen ifrån början ges en tillräcklig tjocklek så att den kan tillåtas en viss tjock- leksminskning till följd av avdunstning. Även styrlin- jalerna visar en föredragen utföringsform. Det kan kompen- seras för gasflödets påverkan på vätskefilmen på annat vis, ex.vis genom att styra strömningen vid utloppet av vätske- filmen på ett sådant vis att styrlinjalerna åtminstone till stor del kan undvaras. Vidare är naturligtvis styrlin- jalernas ev. anordnande resp storlek och form beroende av gasströmmens storlek och hastighet samt även cyklonens dimensioner. Dessutom är det naturligtvis inte nödvändigt att hela den inre mantelytan tillföres en vätskefilm, utan enbart väsentliga delar därav.
Temperaturen på vätskan i vätskefilmcyklonen kan natur- ligtvis också varieras inom vida ramar. Faktorer som påver- kar vilken temperatur man väljer är: eventuellt behov av snabbkylning av partiklarna i gasströmmen (ifall partiklar- na skall upplösas i vätskan kan upplösningshastigheten vara temperaturberoende och därmed i viss mån styrande) drift- strycket, storleken hos mantelytan, gasflödet och dess temperatur, mm.mm.
Istället för att återvinna gasens fysiska värmeinnehåll som överhettad ånga kan den naturligtvis utvinnas i andra former, exempelvis såsom förvärmd förbränningsluft till reaktorn 1.
Behandlingen av gasen i dyskrubber eller ett skrubbersys- tem för avlägsnande av återstående kemikalier är natur- ligtvis också ett föredraget förfarande. Tvättningen göres dels av miljöskäl, dvs. för att befria efterkommande utsl- 10 15 20 25 508 561 12 äpp från förorenande ämnen, dels av driftstekniska skäl.
Fackmannen inser att det även är möjligt att låta för- gasningen av svartluten ske helt utan tillförsel av sekund- ärluft dvs. helt utan extern tillförsel av syre eller syrehaltig gas, varvid en ren pyrolys erhålles.
Slutligen bör det återigen påpekas att användningen av en anordning enligt uppfinningen för svartlutsförgasning enbart är exemplifierande. En anordning enligt uppfin- ningen, vätskefilmcyklonen 2, kan komma till användning inom alla områden där en separering av smälta partiklar ur en, företrädesvis het, gasström är önskvärd och man sam- tidigt önskar påverka temperatur på gasströmmen under separeringen så lite som möjligt. Det inses vidare att de visade konstruktionerna ej heller är begränsande för up- pfinningen.
Såsom medel för fördelning av vätskan 12 vid inloppet 11 avses i första hand just mynningen hos inloppet ll, dvs dess utformning och dess inriktning. Fackmannen inser dock att fördelare typ fasta skovlar är ett av ett flertal uppenbara medel som står till buds.
Istället för att ta gasströmmen direkt från en reaktor kan den tas ifrån en hetgasseparator (ej vätskeskikt) + > 900°C och avge värmet till en värmeväxlare innan den låtes in- träda i en vätskecyklon.

Claims (13)

10 15 20 25 30 35 508 561 13 Patentkrav
1. Förfarande för separering av smälta samt företrädesvis även fasta partiklar ur ett gasflöde, varvid nämnda flöde härstammar från förgasning av avlut från massaframställ- ning, företrädesvis svartlut, och omfattar både gasformiga ämnen (4) och smälta samt eventuellt även fasta partiklar (5), vilket flöde leds till en separeringsanordning (2) där åtminstone en viss del, företrädesvis merdelen, av smälta partiklarna samt evntuellt fasta partiklar (5) frånskiljes gasströmmen (4), k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda flöde av gas- formiga ämnen (4) innehållande nämnda partiklar (5) tvingas att röra sig i krökt bana och att åtminstone den yttre periferin av nämnda krökta bana avgränsas av ett rörligt vätskeskikt (12), varvid nämnda partiklar (5) frånskiljes gasströmmen (4) genom att förenas med nämnda vätskeskikt (12).
2. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att medeltemperaturen Tg hos det gasformiga mediet (4,5) väsentligen överstiger medel- 1OO C°, mer föredraget > 200 C°, ännu mer föredraget > 300 C° och temperaturen TV hos vätskeskiktet, varvid Tg-T V> företrädesvis återfinnes i intervallet 400-1300 C°.
3. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att vätske flödet från vätskeskiktet (12) åtminstone delvis uppsamlas, främst för utvinning av de i vätskan befintliga, företrädesvis up- plösta, smälta och/eller fasta partiklarna (4) och/eller värmeinnehållet i vätskan. 10 15 20 25 30 35 508 561 /lf
4. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt något av föregående paten- tkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att åtminstone en del av vätskeflödet från vätskeskiktet (12) recirkuleras.
5. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v att delar av värmet i den renade gasströmmen (4) återvinnes, genom värmeväxling, företrädesvis som överhettad ånga och/eller som förvärmd gas.
6. Anordning för separering av smälta samt företrädesvis även fasta partiklar ur ett gasflöde som härstammar från förgasning av avlut från massaframställning, företrädesvis svartlut, för genomförande av förfarandet enligt patentkr- av l, omfattande ett hölje (6,7,8;41) med ett gasinlopp, för ett inflöde av gasformiga ämnen (4) innehållande smälta samt eventuellt fasta partiklar (5), åtminstone ett första utlopp (l4;42) för gasformiga ämnen och åtminstone ett andra utlopp (9;40) för vätskeformiga ämnen, k ä n n e t e c k n a d a v att åtminstone ett vätskein- lopp (ll) finns anordnat upptill vid nämnda hölje (6,7,8;4- 1), vilket inlopp (ll) är avsett för en vätska (12) samt att medel finns anordnade för fördelning av nämnda vätska åtminstone till vissa delar, företrädesvis merparten (7), av den inre mantelytan av nämnda hölje (6,7,8;41), varvid ett vid nämnda mantelyta rörligt vätskeskikt bildas.
7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda hölje omfattar en företrädesvis cylindrisk eller konisk del (7) i vilken nämnda gasinlopp mynnar varvid styrmedel (l;l6) finns anordnade vid nämnda hölje för att styra nämnda inflöde (4,5) i en riktning som är väsentligen tangentiell med avseende på den inre mantelytan av nämnda höljesdel (7).
8. Anordning enligt patentkrav 6, 10 15 20 25 30 35 f* 508 561 k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda styrmedel (l;16) anordnats så att den huvudsakliga strömningsriktningen av gasinloppet blir väsentligen vinkelrät i förhållande till en symmetriaxel (13) av nämnda höljesdel (7), varvid föret- rädesvis nämnda höljesdel (7) har en symmetriaxel (13) som utsträcker sig väsentligen vertikalt och följaktligen gasinloppet sker väsentligen horisontellt.
9. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda hölje (6,7;41) på insidan anordnats med styrskenor (15) för styrning av vätskefilmen (12).
10. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c'k n a d a v att nämnda styrmedel (1) utgöres av utloppet av en reaktor (1) som finns direkt anordnad vid nämnda höljesdel (7).
ll. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att temperaturen av den ur separeringsanordningen (2) utträdande gasströmmen (4) har en temperatur överstigande 600 C°, företrädesvis över- stigande 800 C°,
12. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att den ur separeringsanord- ningen (2) utträdande gasströmmen (4) tvättas i åtminstone en efterföljande gas tvättaranordning (19,2l), varefter gasen (4) lämpligen användes som bränsle.
13. Förfarande för separering av smälta och/eller fasta partiklar ur ett gasflöde enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a t a v att den ur separeringsanord- ningen (2A) utträdande gasströmmen (4) införes i en andra separeringsanordning (28).
SE9102187A 1991-07-16 1991-07-16 Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde SE508561C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102187A SE508561C2 (sv) 1991-07-16 1991-07-16 Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde
JP5502441A JPH06511290A (ja) 1991-07-16 1992-07-09 ガス流から溶融粒子を分離する分離方法及び装置
AU23331/92A AU658660B2 (en) 1991-07-16 1992-07-09 Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas
PCT/SE1992/000515 WO1993001890A1 (en) 1991-07-16 1992-07-09 Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas
CA002113559A CA2113559A1 (en) 1991-07-16 1992-07-09 Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas
EP92915440A EP0593638A1 (en) 1991-07-16 1992-07-09 Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas
BR9206270A BR9206270A (pt) 1991-07-16 1992-07-09 Processo e arranjo para separar partículas em fusão e de preferência também partículas sólidas de um fluxo de gás
FI940146A FI940146A0 (sv) 1991-07-16 1994-01-12 Förfarande och arrangemang för separering av smälta och företrädesvis också fasta partiklar ur en gasström
NO940150A NO940150L (no) 1991-07-16 1994-01-14 Fremgangsmaate og anordning til separaring av smelte- og/eller faststoffpartikler fra en gasstroem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102187A SE508561C2 (sv) 1991-07-16 1991-07-16 Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9102187D0 SE9102187D0 (sv) 1991-07-16
SE9102187L SE9102187L (sv) 1993-01-17
SE508561C2 true SE508561C2 (sv) 1998-10-12

Family

ID=20383336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9102187A SE508561C2 (sv) 1991-07-16 1991-07-16 Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0593638A1 (sv)
JP (1) JPH06511290A (sv)
AU (1) AU658660B2 (sv)
BR (1) BR9206270A (sv)
CA (1) CA2113559A1 (sv)
FI (1) FI940146A0 (sv)
NO (1) NO940150L (sv)
SE (1) SE508561C2 (sv)
WO (1) WO1993001890A1 (sv)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE514277C2 (sv) 1999-06-07 2001-02-05 Kvaerner Chemrec Ab Anordning för förgasning av avlut
EP2011557B1 (en) * 2006-03-24 2018-08-01 Nissan Motor Co., Ltd. Gas-liquid separator
WO2010008325A1 (en) * 2008-07-14 2010-01-21 Metso Fiber Karlstad Ab Cyclone with improved separation of gas from gas laden liquid streams also at reduced flow volumes
CN103056045B (zh) * 2011-10-21 2015-08-26 神华集团有限责任公司 用于煤气净化的一级旋风分离器、煤气净化系统、煤气净化方法及其应用
CN104148196B (zh) * 2014-08-02 2016-06-08 中国石油大学(华东) 一种柱状气液旋流分离器入口整流装置
JP6014741B1 (ja) * 2015-11-11 2016-10-25 株式会社アフレアー 加工機用の集塵装置およびレーザ加工機
CN107569926A (zh) * 2017-09-28 2018-01-12 河南欣欣粮油设备有限公司 一种粮食加工废气除尘装置
AT522286B1 (de) * 2019-04-12 2022-04-15 Erema Eng Recycling Maschinen & Anlagen Gmbh Vorrichtung zum Abkühlen von partikelförmigen Materialien
CN112390261A (zh) * 2019-08-13 2021-02-23 斯特里特技术有限公司 气相二氧化硅颗粒分离脱氢的系统和方法
TW202211972A (zh) * 2020-09-18 2022-04-01 日揚科技股份有限公司 氣固分離系統

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US793110A (en) * 1905-06-27 Edward A Uehling Gas-purifier.
GB1094299A (en) * 1963-11-11 1967-12-06 Haruto Okumura Waste gas cleaning and recovering heat apparatus
US3323858A (en) * 1964-08-21 1967-06-06 Lummus Co Process for recovering the alkali metal content of spent pulping liquor
US3324632A (en) * 1965-12-07 1967-06-13 Combustion Eng Apparatus for concentrating residual pulp liquor by direct contact with flue gases
US3930816A (en) * 1973-04-23 1976-01-06 Gerhard Miczek Structure for a gas and liquid contacting chamber in a gas effluent processing system
NL7806795A (nl) * 1978-06-23 1979-12-28 Stork Friesland Bv Gaswasser, alsmede werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke gaswasser.

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993001890A1 (en) 1993-02-04
JPH06511290A (ja) 1994-12-15
FI940146A (sv) 1994-01-12
BR9206270A (pt) 1995-10-10
EP0593638A1 (en) 1994-04-27
AU658660B2 (en) 1995-04-27
FI940146A0 (sv) 1994-01-12
NO940150D0 (no) 1994-01-14
NO940150L (no) 1994-01-14
SE9102187L (sv) 1993-01-17
AU2333192A (en) 1993-02-23
SE9102187D0 (sv) 1991-07-16
CA2113559A1 (en) 1993-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4808264A (en) Process for chemicals and energy recovery from waste liquors
SE508561C2 (sv) Förfarande och anordning för separering av partiklar ur ett gasflöde
CZ37695A3 (en) Process for preparing a production gas and apparatus for making the same
US20110226997A1 (en) Method And System Of Gasification
FI111388B (sv) Förfarande för beredning av en vattenlösning av natriumföreningar
US3153609A (en) Chemical recovery process
EP2309056A1 (en) Method and apparatus for processing black liquor of pulp mill
JP3777801B2 (ja) 高温旋回炉発生ガスの冷却および同伴スラグミスト分の捕集方法
CN108410517B (zh) 气化激冷系统
CN108410515B (zh) 气化激冷系统
SE501782C2 (sv) Sätt och anordning för att selektivt avlägsna svavelväte från en gas
SE503064C2 (sv) Sätt att utvinna energi genom förgasning, samt därför avsedd reaktor
AU552817B2 (en) Flowing melt layer process for production of sulfides
SE502038C2 (sv) Förfarande för tvättning och kylning av gaser vid förgasning av svartlut
SE526905C2 (sv) Förfarande för utvinning av energi och kemikalier
SE468076B (sv) Vaatbehandlingsfoerfarande foer vaermeaatervinning och avlaegsnande av skadliga aemnen ur roek- och avgaser
SE470066B (sv) Utvinning av kemikalier och energi från cellulosaavlutar genom förgasning
NO155696B (no) Fremgangsmaate og apparat for avkjoeling og rensing av en varm gasstroem.
CA1222604A (en) Black liquor gasification process
SE508789C2 (sv) Behandling av processgas
SE450775B (sv) Sett och anordning for att utvinna zink ur en gas innehallande zinkanga
US5556602A (en) Device in a reactor for gasifying spent liquor
JP2004277574A (ja) 合成ガスの冷却・除塵方法及びその装置
SE514277C2 (sv) Anordning för förgasning av avlut
SE513637C2 (sv) Anordning vid förgasning av avlut

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed