SE508991C2 - Sätt att återvinna värme och kemikalier ur avlut - Google Patents

Description

508 991 Sodapannan har även som uppgift att återvinna värme ur rökgaser.

Värmens återvinsteffekt kan mätas med omfånget av rökgassvinnet dvs. som andelen av oförbrända gaser samt med brukbarheten, såsom t.ex. driftstopp förorsakade av nedsmutsning av eldytorna.

Flera faktorer inverkar på sodapannans funktion. Den i sodapannan inmatade luten innehåller i allmänhet relativt mycket vatten, c. -40 %. Denna vattenmängd bör evaporeras i sodapannan och evapo- reringen bör väsentligen ske ur lutdropparna som faller mot stac- ken i botten av sodapannan före stackens yta. I annat fall blir man tvungen att evaporera en stor del av vattnet från stackens yta, vilket sänker stackens temperatur, vilket i sin tur ökar emissionen av svaveldioxid och minskar reduktionen.

Ifall lutens vattenhalt sjunker, förbättras även förbränningsför- hållandena så, att kraven som ställs på sodapannan bättre blir uppfyllda, dvs. svaveldioxidemissionen och svinnen minskar, re- duktionen förbättras och graden av värmeåtervinning stiger. Mäng- den rökgas minskar samtidigt, så att sodapannans förbränningska- pacitet per volymenhet växer. Även pannans brukbarhet förbättras.

I tidigare kända metoder leds avluten efter koncentreringen till en förråds- och/eller utjämningsbehållare, från vilken den pumpas till en blandningsbehållare. I blandningsbehållaren blandas flyg- aska i luten samt eventuellt make-up-salt. Slutligen pumpas lu- ten från blandningsbehållaren till sodapannan. Behållarna är öpp- na och utsatta för atmosfärtryck. För att förhindra avdunstning måste man arbeta med temperaturer som understiger lutens kokpunkt.

Lutens torrämneshalt är vanligen c. 60 och högst 65-68 % beroende på lutens kvalitet.

Med dessa torrämneshalter är lutens viskositet ännu så låg, att luten kan behandlas och förflyttas vid temperaturer, som ligger under dess kokpunkt. Då torrämneshalten stiger utöver detta, sti- er även viskositeten och då viskositeten beror å tem eraturen, P P Mål nr. 95-706 P.ans. 8601904-9 508 991 blir man tvungen att ytterligare höja temperaturen då torrämnes- halten stiger, för att luten skall kunna överföras och insprutas i sodapannan. Inom kort stiger torrämneshalten ändå så mycket, att luten blir så viskös, att den inte längre kan behandlas med tillbudsstående anordningar.

Föreliggande uppfinning avser sålunda att åstadkomma ett sätt att återvinna värme och kemikalier ur avlut, vars torrämneshalt är högre än vanligt, men som trots det kan överföras och insprutas i en sodapanna.

Uppfinningens huvudsakliga kännetecken framgår av bifogade_pa-, tentkrav.

Genom att utföra koncentreringen och inmatningen av luten i soda- pannan under tryck i en temperatur som är högre än lutens atmos- färiska kokpunkt enligt föreliggande uppfinning, kan luten kon- centreras till en torrämneshalt som är högre än vanligt utan att lutens viskositet därför skulle stiga utom kontroll.

På sättet enligt föreliggande uppfinning kan luten koncentreras till en torrämneshalt av åtminstone 80%, utan att lutens vis- kositet ännu skulle medföra oöverstigliga problem.

Enligt uppfinningen koncentreras och inmatas lut i sodapannan vid en temperatur på åtminstone l15°C, varvid luten, innan den inmatas i sodapannan, koncentreras vidare genom att ut- sätta den för expansionsavdunstning, varefter den expansions- avdunstade lutens tryck kan höjas med mekanisk pumpning in- nan den inmatas i sodapannan.

Flygaska och/eller make-up-kemikalier kan tillsättas i luten in- nan den koncentreras. Alternativt kan en del av flygaskan blästras med förbränningsluften i sodapannans eldhärd. Blästring- en av flygaska i sodapannans eldhärd kan utföras även från undre sidan av lutens insprutningspunkt. 508 991 Vattnet kan evaporeras från luten med någon som sådan känd evapo- reringsanordning, som t.ex. en koncentrator av falling-film-typ, i med vars hjälp mängden och torrämneshalten av luten regleras.

Uppfinningen relateras närmare i det följande med hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur l återger strömningsschemat från en anläggning avsedd för tillämpning av sättet enligt upfin- ningen och figur 2 återger viskositetens temperaturberoende för en typisk svartlut med varierande torrämneshalter.

I ritningen är blandingsbehållaren allmänt utmärkt med referens- nummer 2. I blandningsbehållaren matas längs röret l lut, som i en ordinär evaporeringsanläggning evaporerats till en torrämnes- substans på 58-65 %. Flygaskan kan dessutom inmatas längs röret 12 till blandningsbehållaren 2. Med hjälp av pumpen 3 matas luten från blandningsbehållaren 2 antingen direkt till pannan 4 längs röret 13 eller enligt föreliggande uppfinning längs röret 14 till tilläggskoncentratorn 5, där luten uppvärms med hjälp av ånga 6, vars kondensat avgår längs röret 7. Koncentratorn 5 är sluten och lutens avdunstning sker under tryck, varvid man från koncentra- torns 5 övre del återvinner drag 8 under tryck som kan utnyttjas och från undre delen pumpas lut, vars torrämnessubstans är 65-80% längs röret 15 till expansionsbehållaren 9, där det råder ett något lägre tryck än i evaporeringsanordningen 5, så att en del av lutens vatten ytterligare avdunstar. Från expansionsbehålla- rens övre del 9 återvinns drag under övertryck l0 och från den nedre delen avlägsnas lut, vars torrämnessubstans är över 80 %. längs röret l6 och pumpas med pumpen ll till sodapannans 4 lut- munstycken. I expansionsbehållaren 9 kan luten koncentreras till en ännu högre torrämneshalt samtidigt som lutens temperatur och tryck sjunker, men ändå inte så mycket, att lutens viskositet skulle stiga så mycket, att man inte kunde pumpa den med pumpen ll och spruta den med lutmunstyckena i sodapannan 4. Med pumpen 4 kan lutens tryck dessutom ökas och för att sänka lutens viskosi- tet kan man i den lut som strömmar i röret 16 tillsätta mindre viskös lut direkt från blandningsbehållaren 2. Dessutom kan en del 508 991 av den lut som strömmar i röret 16 returneras till expansionsbe- hållaren 9.

Lutens temperatur och sålunda dess viskositet kan vid behov regle- ras med hjälp av expansionsbehållaren 9 som anbragts mellan koncentratorn och sodapannans förbränningsmunstycken och förvär- maren. Lutens temperatur kan sänkas genom att expandera luten i expansionsbehållaren 9 till ett sådant tryck, som motsvarar den önskade temperaturen. Då man önskar höja lutens temperatur, upp- värms den med ånga i den som förvärmare fungerande tilläggskon- centratorn 5. Vid behov kan lutens tryck ökas med pumpen ll efter expansionsbehållaren 9.

Flygaskan och make-up-kemikalierna 12 leds antingen direkt till sodapannas 4 eldhärd med förbränningsluften eller till blandings- behållaren 2, som befinner sig före tilläggskoncentratorn 5, el- ler till båda i en proportion som är ändamålsenlig för båda med tanke på förbränningen.

På sättet enligt uppfinningen kan lutens vattenhalt sänkas t.o.m. till hälften av den nuvarande nivån. Sålunda är det klart, att sodapannans förbränningsskeende fås till en väsentligt fördelak- tigare nivå. Lutförbränningen i sodapannan 4 kan regleras t.ex. så som i den finska utläggningsskriften 64409 återges.

Såsom av figur 2 närmare framgår, är lutens viskositet ytterst be- roende av lutens temperatur och ju högre halten av fasta ämnen är, desto skarpare stiger viskositeten då temperaturen sjunker. Pump- ning och sprutning av svartlut är ännu i praktiken möjlig då den kínematiska viskositeten är 200cSt. Av figur 2 framgår, att lu- tens viskositet stiger över 200 cSt då lutens torrämneshalt sti- ger till c. 69 % fastän lutens temperatur skulle höjas så mycket som det är möjligt i atmosfäriskt tryck, dvs. till lutens atmosfä- riska kokpunkt. Luten måste sålunda uppvärmas i tryckkärl om man vill höja torrämneshalten över nämnda värde och pumpas i pannan under tryck.

Claims (3)

åk 508 991 e ~_,__ m1 m. 9 5- 7 oo I f) ***""EES»f.-l..f-:s:m :vax-z IfL-š. P.anS. 8601904-9 wav-za (W) Patentkrav

1. Sätt att återvinna värme och kemikalier ur avlut genom att evaporera vatten ur avluten under tryck vid en temperatur över- stigande lutens atmosfäriska kokpunkt genom indirekt upphett- ning och genom inmatning av luft och den erhållna koncentrera- de luten, vars torrämneshalt är sá hög, att den inte längre är flytande under atmosfäriskt tryck, i sodapannan för att för- bättra dennas energihushållning och funktion, k ä n n e - t e c k n a t av att slutlig koncentrering av luten utföres i två steg (5,9), först (5) i en koncentrator av falling-film-typ eller genom annan, indirekt upphettning med ånga, till en torrämneshalt över 65 % och därefter genom expansionsavdunst- ning (9) till en torrämneshalt på åtminstone 80 %, likväl fort- farande under tryck, och av att den sålunda koncentrerade luten slutligen inpumpas (16) i sodapannan (4) under upprätthållande av åtminstone nämnda tryck och en temperatur på åtminstone 115°c.

2. Sätt enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t av att trycket hos den expansionsavdunstade luten höjs med mekanisk pumpning (11), innan den inmatas i sodapannan (4).

3. Sätt enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att man koncentrerar lut, som innehåller flygaska och/eller make-up-kemikalier (12).