SE518536C2 - Method and apparatus for controlling the process temperature in the manufacture of a fiber web - Google Patents
Method and apparatus for controlling the process temperature in the manufacture of a fiber webInfo
- Publication number
- SE518536C2 SE518536C2 SE9904270A SE9904270A SE518536C2 SE 518536 C2 SE518536 C2 SE 518536C2 SE 9904270 A SE9904270 A SE 9904270A SE 9904270 A SE9904270 A SE 9904270A SE 518536 C2 SE518536 C2 SE 518536C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- production
- steam
- plant
- backwater
- pulp
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
- D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
- D21F1/66—Pulp catching, de-watering, or recovering; Re-use of pulp-water
Landscapes
- Paper (AREA)
Abstract
Description
25 30 35 518 536 Ett problem som vår uppfinning denna gång söker en lösning på är den allmänna värmeekonomin vid en pappersmaskin eller motsvarande produktionsmaskin eller - process. Det är välkänt att_ ju högre temperaturen är i det korta kretsloppet i en pappersmaskin desto bättre sker avvattningen i vira- och presspartiema, och desto mindre värme behövs i Hittills kunnat bakvattentemperaturen i en pappersmaskin så högt som det i praktiken skulle ha varit möjligt och till vissa delar optimalt, eftersom det inte funnits tillräckliga mängder av ånga tillgängligt. I vissa fall har man värmt pappersmaskinens bakvatten med högtrycks färskånga, men oftast har man ansett att användningen av sådan ånga är olönsam med torkpartiet. har man emellertid inte höja tanke på energiekonomin. A problem that our invention this time seeks a solution to is the general heat economy of a paper machine or similar production machine or process. It is well known that the higher the temperature in the short cycle of a paper machine, the better the dewatering takes place in the wire and press sections, and the less heat is needed. parts optimally, as there were not sufficient amounts of steam available. In some cases, the backwater of the paper machine has been heated with high-pressure fresh steam, but in most cases it has been considered that the use of such steam is unprofitable with the drying section. however, the energy economy is not raised.
På teknikens ståndpunkt är det känt att färskvattnet till pappersmaskinen värms i vänneväxlare vilka oftast använder högtrycksånga som värmekälla. Likaledes är det från andra sammanhang känt att pappersmaskinens bakvatten indunstas och att de i viss mån återförs till pappersmaskinen. I dessa tillämpningar har man emellertid inte beaktat den möjligheten, att bakvattnets temperatur kunde höjas genom att till de återfórda bakvattnet leda kondensat med en högre temperatur från indunstningsanläggningen. Det är även känt att värma pappersfabrikens bakvatten genom direkt uppvärmning med ånga, t ex i viratanken. Det är emellertid även känt och i praktiken accepterat på alla modema pappersfabriker att den andel av bakvattnet som körs ut till avfallsvattnet från pappersmaskinen avkyls t ex i havsvatten- eller sjövattenlrylare till en temperatur som krävs av biologiska reningsverk. Vidare använder man på många pappersfabriker, där man å andra sidan erkänner värmebehovet, kyltorn för att avlägsna “överloppsvärmet” ur systemet. På basen av de ovan presenterade exemplen är det uppenbart att värmeekonomin på pappersfabriken sköts väldigt slumpmässigt.From the state of the art, it is known that the fresh water for the paper machine is heated in heat exchangers which usually use high-pressure steam as a heat source. It is also known from other contexts that the backwater of the paper machine is evaporated and that it is to some extent returned to the paper machine. In these applications, however, the possibility has not been considered that the temperature of the rear water could be raised by conducting condensate with a higher temperature from the evaporation plant to the recycled back water. It is also known to heat the paper mill's backwater by direct heating with steam, for example in the wire tank. However, it is also known and in practice accepted at all modern paper mills that the proportion of the backwater that is discharged to the wastewater from the paper machine is cooled, for example in seawater or seawater sprayers to a temperature required by biological treatment plants. Furthermore, in many paper mills, where on the other hand the heat demand is recognized, cooling towers are used to remove the "overflow heat" from the system. On the basis of the examples presented above, it is obvious that the heat economy at the paper mill is managed very randomly.
En utgångspunkt för vår uppfinning är att man vid pappersmaskiner som framställer papper ur mekanisk massa tillför minst en del av den energi som krävs av indunstningen som använder förfarandet enligt uppfinningen i form av högtrycksånga (över 2 bar) eller lågtrycksånga (under 2 bar), antingen från en trycksatt eller icke-trycksatt rejekt- eller huvudraffinör för mekanisk massa. Likaledes kan man även ta en del av den energi som indunstningsanläggningen kräver från en massafabrik som möjligen integrerats i pappersfabriken, eller från ett kraftverk, i fonn av antingen lågtrycks- eller högtrycksånga.A starting point for our invention is that in paper machines which produce paper from mechanical pulp, at least part of the energy required by the evaporation using the process according to the invention is supplied in the form of high-pressure steam (above 2 bar) or low-pressure steam (below 2 bar), either from a pressurized or non-pressurized reject or main conveyor for mechanical pulp. Likewise, one can also take some of the energy that the evaporation plant requires from a pulp mill that may have been integrated in the paper mill, or from a power plant, in the form of either low-pressure or high-pressure steam.
En annan utgångspunkt är att via indunstningsanläggningen effektivare utnyttja minst en del av den ånga som huvudsakligen används till uppvärming vid pappersmaskinen.Another starting point is to use at least part of the steam that is mainly used for heating at the paper machine via the evaporation plant.
I vår uppfinning har vi gått in för att lösa det ovan nämnda problemet bl a så, att ångan som man i t ex från de ovan nämnda källorna för det första används för indunstning av 10 15 20 25 so' 35 518 536 bakvatten från kombinationen av pappersmaskin och raffineri. Då man dessutom tar ånga från índunstningsanläggningen, fördelaktigt från dess sista steg, för att värma pappersmaskinens bakvatten,_ kan man höja bakvattentemperaturen till en optimal nivå med avseende på pappersframställningen. Temperaturhöjningen sker med små kostnader, eftersom man i detta forfarande kan använda energi (ånga) som även annars behövs för uppvärming av processen. I lösningen enligt vår uppfinning används nämnda värme på ett nytt och effektivare sätt. Såsom ett exempel på sådan ånga som används kan man nämna bl a ångan som används i värmeväxlama för att värma färskvattnet som kommer till pappersmaskinen.In our invention we have gone into solving the above-mentioned problem, among other things, so that the steam which, for example from the above-mentioned sources, is first used for evaporating rear water from the combination of paper machine and refinery. In addition, by taking steam from the evaporator, advantageously from its last step, to heat the backwater of the paper machine, the backwater temperature can be raised to an optimum level with respect to papermaking. The temperature increase takes place with small costs, because in this procedure one can use energy (steam) which is also otherwise needed for heating the process. In the solution according to our invention, said heat is used in a new and more efficient way. As an example of such steam that is used, one can mention, among other things, the steam that is used in the heat exchangers to heat the fresh water that comes to the paper machine.
En fördel med förfarandet enligt uppfinningen vid kontroll av temperaturen är även att man med detta förfarande erhåller en synnerligen noggrann kontroll av temperaturen då processvattnets temperatur reglerasmed värmemängden för uppvärmning av färskvatten som passerar indunstningsanläggningens kondensor och/eller bakvattenkylaren.An advantage of the method according to the invention in controlling the temperature is also that with this method a particularly accurate control of the temperature is obtained as the temperature of the process water is regulated by the amount of heat for heating fresh water which passes the evaporator condenser and / or the rear water cooler.
Ett annat problem på vilket vår uppfinning även ger en lösning hänför sig till behandlingen av bakvatten vid raffineriet eller TMP-anläggningen. Detta problem har i viss mån behandlats i den finska patentansökningen 980639. Problemet som behandlas i nämnda patentansökning är de extraktämnen, som bundits till fibermaterialet eller finns i det omgivande vattnet i lösning eller kolloidal form och som förs med massan till pappersfabriken, varvid dessa extraktämnen även orsakar tydliga kvalitetsproblem i papperet förutom att de täpper till viraytorna, orsakar utfällningsproblem och problem vid körning av processen. Extraktämnenas inverkan i det färdiga papperet syns kanske tydligast närmast såsom en minskad pappersstyrka. I nämnda patentansökning 980639 visas hur man kan hindra att nänmda extraktämnen anrikas i processen genom att anordna pressen på ett sådant ställe i processen att extraktämnena harrmar i filtratet från pressen och sålunda inte mera som sådana återförs till processen. Nämnda filtrat Behandlas i en lämplig avskiljningsanordning, som kan vara ett membranfilter, en bågsil, ett strålfilter e d, så att extraktärrmena stannar kvar i vätskefasen som avlägsnas ur processen. Nämnda patentansökning tar ingen ställning till hur man avlägsnar extraktämnen ur den vätskefas där de blev kvar i avskiljningsprocessen.Another problem on which our invention also provides a solution relates to the treatment of backwater at the refinery or TMP plant. This problem has to some extent been dealt with in Finnish patent application 980639. The problem dealt with in said patent application is the extracts which are bound to the carrier material or are present in the surrounding water in solution or colloidal form and which are transported by the pulp to the paper mill, these extracts also causes obvious quality problems in the paper in addition to clogging the wire surfaces, causing precipitation problems and problems running the process. The effect of the extract substances in the finished paper is perhaps most clearly seen as a reduced paper strength. In said patent application 980639 it is shown how to prevent said extract substances from being enriched in the process by arranging the press at such a place in the process that the extract substances are harmed in the filtrate from the press and thus no longer as such are returned to the process. Said filtrate is treated in a suitable separating device, which may be a membrane filter, an arc screen, a jet filter or the like, so that the extractor membranes remain in the liquid phase which is removed from the process. Said patent application does not take a position on how to remove extract substances from the liquid phase where they remained in the separation process.
Förfarandet och apparaturen enligt vår uppfinning erbjuder såsom lösning på detta problem att leda den ifrågavarande vätskan som innehåller extraktämnen in i raffineriets bakvatten och att behandla den i indunstningsanläggningen. Med förfarandet och apparaturen enligt föreliggande uppfinning strävar till att lösa bl a de ovan beskrivna problemen som teknikens ståndpunkt för med sig så, att extraktämnena avlägsnas ur processen i ett tidigt skede, väsentligen utan att använda extra kemikalier och genom att 10 15 20 25 30 518 536 utnyttja en hög processtemperatur, varvid vid tvättning av den mekaniska massan extraktämnena och störande ämnen ackumuleras i vattnen i anläggningen för tillverkning av mekanisk massa och kan avlägsnas ur detta vatten genom industning. Oorganiska störande ämnen och största delen av organiska extraktämnen och störande ämnen i vattnet som leds till indunstningsanläggníngen kan avlägsnas till industningsanläggningens koncentrat. Vid behov kan även kondensatet från indunstningsanläggningen indelas i så kallat rent och smutsigt kondensat. I det smutsiga kondensatet ackumuleras ämnen med en kokpunkt under vattnets, såsom syror, alkoholer och andra störande ämnen och ämnen som höjer COD-nivån, och dessa ämnen kan vid behov avlägsnas från processen genom att använda förfarandet.The method and apparatus according to our invention offer as a solution to this problem to lead the liquid in question which contains extract substances into the backwater of the refinery and to treat it in the evaporation plant. The method and apparatus of the present invention seek to solve, inter alia, the above-described problems of the prior art so that the extracts are removed from the process at an early stage, substantially without the use of additional chemicals and by 536 use a high process temperature, whereby when washing the mechanical pulp the extracts and interfering substances accumulate in the waters of the plant for the production of mechanical pulp and can be removed from this water by evaporation. Inorganic interfering substances and most of the organic extracts and interfering substances in the water which are led to the evaporation plant can be removed to the concentrate of the evaporation plant. If necessary, the condensate from the evaporation plant can also be divided into so-called clean and dirty condensate. The dirty condensate accumulates substances with a boiling point under water, such as acids, alcohols and other interfering substances and substances that raise the COD level, and these substances can be removed from the process if necessary by using the process.
Ett ytterligare problem som vår uppfinning erbjuder en lösning på hänför sig till vattenförbrukningen i en motsvarande maskin eller produktionsprocess. Processema på teknikens ståndpunkt kännetecknas av att antingen allt bakvatten från raffineriet genom avfallsvattenbehandling leds tillbaka till naturen, eller att farskånga (med ett tryck över 2 bar) används för indunstning av vattnet, varvid ångans pris enligt vår mening är så hög med tanke på processens totalekonomi, att indunstning genom att använda farskånga inte lönar sig. Användningen av färskånga vid indunstningen kan motiveras endast då tillgången på färskvatten utgör en extrem bristfaktor eller begränsande faktor. pappersmaskin eller Närrmda problem löses så att bakvattnet från t ex pappersmaskinen och/eller raffineriet leds till indunstningsanläggningen där man från detta vatten indunstar vatten som ersätter färslcvatten, genom att utnyttja t ex sekundär ånga.An additional problem that our invention offers a solution to relates to the water consumption in a corresponding machine or production process. The processes at the state of the art are characterized by either all backwater from the refinery being led back to nature through wastewater treatment, or that farskanga (with a pressure above 2 bar) is used for evaporation of the water, whereby the price of steam is so high in our opinion. , that evaporation by using farskanga does not pay off. The use of fresh steam in evaporation can only be justified when the supply of fresh water is an extreme shortage factor or limiting factor. paper machine or Approximate problems are solved so that the backwater from, for example, the paper machine and / or the refinery is led to the evaporation plant where water is evaporated from this water which replaces fresh water, by using, for example, secondary steam.
Genom att använda förfarandet och apparaturen enligt uppfinningen kan man nå bl a följande fördelar, vilka man p g a olika orsaker nödvändigtvis inte kan uppnå i alla processer: - förbrukningen av färskvatten minskar i en väsentlig grad, - effektivare utnyttjande av ånga som uppstår i en anläggning där man tillverkar mekanisk massa, - en väsentligt förbättrad återanvändbarhet av processvatten, - utfallningsproblemen både på massa- och pappersfabriker upphör praktiskt taget helt, - tilltäppningsproblemen både på massa- och pappersfabriker upphör praktiskt taget helt, - avfallsvattenvolymen minskar i väsentlig grad, - papperskvaliteten stiger, - användning av kemikalier på massafabriken kan minskas, och 10 15 20 25 -30 518 536 - temperaturen kan kontrolleras så högt man önskar, med följd att - mikrobproblemen upphör eller i varje fall minskar i en väsentlig grad, - pappersmaskinens körbarhet förbättras, och - det blir lättare att avskilja störande ämnen ur pappersfabríkens bakvatten.By using the method and apparatus according to the invention, the following advantages can be achieved, which for various reasons cannot necessarily be achieved in all processes: - the consumption of fresh water is reduced to a significant degree, - more efficient use of steam generated in a plant where mechanical pulp is produced, - a significantly improved reusability of process water, - the precipitation problems at both pulp and paper mills cease practically completely, - the clogging problems at both pulp and paper mills cease practically completely, - the waste water volume decreases significantly, - the paper quality increases, - the use of chemicals in the pulp mill can be reduced, and the temperature can be controlled as high as desired, with the result that - the microbial problems cease or at least decrease to a significant degree, - the driveability of the paper machine is improved, and - it becomes easier to separate interfering substances from the backwater of paper mills.
Kännetecknande drag för förfarandet och apparaturen enligt uppfinningen framgår ur de bifogade patentkraven.Characteristic features of the method and apparatus according to the invention appear from the appended claims.
I det följande beskrivs förfarandet och apparaturen enligt uppfinningen mer detaljerat med hänvisning till de bifogade figurerna, i vilka figur 1 visar schematiskt i ljuset av energiförbrukningen vätskekretsloppet i en kombination av en TMP-anläggning och en pappersmaskin på teknikens ståndpunkt, figur 2 visar uppvännningssystemet för bakvatten i en pappersmaskin på teknikens ståndpunkt, och figur 3 visar i ljuset av energiförbrukningen en kombination av en TMP-anläggning och en pappersmaskin enligt en fördelaktig utföringsform av uppfinningen i ett enkelt schematiskt diagram.In the following, the method and apparatus according to the invention are described in more detail with reference to the accompanying figures, in which Figure 1 shows schematically in the light of the energy consumption the liquid circuit in a combination of a TMP plant and a paper machine in the prior art. in a paper machine of the prior art, and Figure 3 shows in the light of the energy consumption a combination of a TMP plant and a paper machine according to an advantageous embodiment of the invention in a simple schematic diagram.
Figur 1 visar i ett enkelt diagram, såsom ett exempel av alla redan nämnda olika processer för tillverkning av en fiberbana, en kombination av en TMP-anläggning och en pappersmaskin enligt teknikens ståndpunkt som utnyttjar mekanisk massa för pappersframställningen. Figuren visar förenklat både vattenkretsloppet och energiförbrukningen i nämnda kombination. Enligt figuren matas till TMP-ariläggriingen 30 och pappersmaskinen 32 totalt 3,1 MWh/ADt elenergi E, som fördelas så' att TMP- anläggningen 30 förbrukar 2,5 MWh/ADt och pappersmaskinen 0,6 MWh/ADt. Av denna energi förbrukar TMP-anläggningen 30 till mekaniskt arbete 1,5 MWh/ADt och såsom värme frigörs 1,0 MWh/ADt, som leds i form av så kallad primärånga längs linjen 34 till pappersmaskinen 32. Pappersmaskinen får ånga även från annat håll, såsom t ex utmed linjen 36 från barkiörbräriningsanläggningen. Kombinationens vattenkretslopp grundas på att pappersmaskinen 32 tar firskvatten FW, som till sluts leds till TMP-anläggningen 30.Figure 1 shows in a simple diagram, as an example of all the already mentioned different processes for manufacturing a fibrous web, a combination of a TMP plant and a paper machine according to the prior art which uses mechanical pulp for papermaking. The figure simply shows both the water cycle and the energy consumption in said combination. According to the clock, a total of 3.1 MWh / ADt of electrical energy E is supplied to the TMP array 30 and the paper machine 32, which is distributed so that the TMP plant 30 consumes 2.5 MWh / ADt and the paper machine 0.6 MWh / ADt. Of this energy, the TMP plant 30 consumes 1.5 MWh / ADt for mechanical work and 1.0 MWh / ADt is released as heat, which is conducted in the form of so-called primary steam along line 34 to the paper machine 32. The paper machine also receives steam from elsewhere , such as along line 36 from the bark burner. The water cycle of the combination is based on the paper machine 32 taking fresh water FW, which is eventually led to the TMP plant 30.
Från TMP-anläggningen 30 avlägsnas ll m3/ADt bakvatten WW längs linjen 38 vid en temperatur av 75 °C. Å andra sidan behöver pappersmaskinen 32 i fallet enligt figur 1 fårskvatten FW i en mängd av12 m3/ADt. Enligt teknikens ståndpunkt används bakvatten WW från TMP-anläggningens 30 linje 38 för att i värmeväxlaren 40 värma fárskvatten FW som leds till pappersmaskinen 32. Om vi antar att färskvattnet som utifrån leds till pappersmaskinen 32 längs linjen 42 har en temperatur av 20 °C, kan det med bakvatten 10 15 20 25 30 35 518 536 WW värmas till ca 52 °C i linjen 44, varvid bakvattnets temperatur i linjen 38 sjunker från 75 grader till 40 grader i linjen 46.From the TMP plant 30, 11 m3 / ADt of backwater WW is removed along line 38 at a temperature of 75 ° C. On the other hand, in the case of Figure 1, the paper machine 32 needs sheep water FW in an amount of 12 m3 / ADt. According to the prior art, backwater WW from line 38 of the TMP plant 30 is used in the heat exchanger 40 to heat fresh water FW which is led to the paper machine 32. Assuming that the fresh water which is led from the outside to the paper machine 32 along line 42 has a temperature of 20 ° C that with backwater 10 15 20 25 30 35 518 536 WW is heated to about 52 ° C in line 44, whereby the temperature of the backwater in line 38 drops from 75 degrees to 40 degrees in line 46.
Figur 2 visar hur man in en konventionell pappersfabrik enligt nuvarande teknik i värmeväxlaren 50 använder t ex farskånga från linjen 52 för att värma bakvatten som kommer från pappersfabriken längs linjen 56. I den fabrik som genomgående används som exempel i denna ansökan kommer ca 3,6 m3/ADt bakvatten vid en temperatur av ca 55 grader till linjen 56. I värmeväxlaren 50 höjs dess temperatur till ca 90 grader, och bakvattnet förs längs linjen 58 tillbaka till pappersmaskinen. , I stället för 140-gradig högtrycksånga kan man i förfarandet även använda 115-gradig lågtrycksånga, som annars inte nödvändigtvis flnner ekonomiskt lönsam användning vid en pappersfabrik. I ett sådant fall kan man anse att ångan som används vid indunstningen i sommarförhållanden är gratis och även i vinteríörhållanden extremt iördelaktig.Figure 2 shows how to insert a conventional paper mill according to current technology into the heat exchanger 50, for example using fresh steam from line 52 to heat backwater coming from the paper mill along line 56. In the plant used throughout as an example in this application, approx. m3 / ADt of backwater at a temperature of about 55 degrees to line 56. In the heat exchanger 50, its temperature is raised to about 90 degrees, and the backwater is carried along line 58 back to the paper machine. Instead of 140-degree high-pressure steam, 115-degree low-pressure steam can also be used in the process, which otherwise would not necessarily be economically profitable to use in a paper mill. In such a case, it can be considered that the steam used in the evaporation in summer conditions is free and even in winter conditions extremely beneficial.
Figur 3 visar hur primär- eller sekundärånga från ett lämpligt ställe leds längs linjen 62 till indunstningsanläggningen 60. Enligt en tördelaktig utföringsform av uppfinningen är stället där ångan genereras TMP-anläggningen, som avviker från åtminstone de flesta, om inte alla, system enligt teknikens ståndpunkt i det att även TMP-anläggningens rejektraffinör anordnats att stå under tryck, och sålunda är det möjligt att lätt återvinna ångan och den i ångan bundna energin som uppstår i raffinören. Oberoende av det ställe där ångan genereras leds den till indunstningsanläggningen till ett ställe som är lämpligt med beaktande av dess temperatur och tryck. I indunstningsanläggningen 60 används ångan för att indunsta bakvattnet WW som urspnmgligen kommer från TMP- anläggningen längs linjen 38. Emellertid värmer man först bakvattnet WW som kommer längs linjen 38 med hjälp av hett koncentrat som åter-förts till indunstningsanläggningen 60 via linjen 66, uppvärmts i indunstningsanläggningen och avlägsnats från indunstningsanläggningen 60 längs linjen 66 till värmeväxlaren 68. Sålunda används indunstningsanläggningen 60 för att indunsta bakvatten som ursprungligen genereras i pappersmaskinen och som leds till processen via raffinörerna. I ett exempel enligt en fördelaktig utföringsforrn av vår uppfinning är behandlingskretsloppet för detta vatten i indunstningsanläggningen 60 såsom följer. Då vi tillämpar exemplet som redan ovan användes i samband med teknikens ståndpunkt utgår vi från att rafñneringsanläggningen genererar ca ll m3/ADt bakvatten. I värmeväxlaren 68 uppvärms denna vattenmängd från temperaturen 75 grader vid utgången från raffinörerna till en temperatur av 107 grader innan bakvattnet leds till indunstningsanläggningen 60. I indunstningsanläggningen 60 indunstar man ca 4 m3/ADt som kondensat, och resten av bakvattnet 7 m3/ADt vars temperatur i indunstningsanläggningen ytterligare har stigit leds såsom koncentrat vid en 10 15 20 25 30 518 536 temperatur av 135 grader till värmeväxlaren 68. I värmeväxlaren 68 sjunker temperaturen hos koncentratet som kommer från indunstningsanläggningen till 85 grader, i vilken temperatur koncentratet leds, längs linjen 70 till en andra värmeväxlare 72, där det används för att höja temperaturen hos farskvattnet FW som kommer till värmeväxlaren 72 längs linjen 42. I processen enligt vår uppfinning är behovet av färskvatten FW t ex 8 ms/ADt, då det i en process enligt teknikens ståndpunkt var av storleksordningen 12 m3/ADt. Om vi antar att temperaturen hos farskvattnet som kommer längs linjen 42 är 20 grader, kommer temperaturen hos farskvattnet som lärnnar värrneväxlaren 72 till linjen 74 att vara 59 grader, och temperaturen hos koncentratet som går till linjen 76 att vara 40 grader. Sålunda kan man om så önskas ytterligare ta till vara värme från koncentratet genom att anordna en vänneväxlare i linjen 76.Figure 3 shows how primary or secondary steam from a suitable site is conducted along line 62 to the evaporation plant 60. According to a tedious embodiment of the invention, the site where the steam is generated is the TMP plant, which differs from at least most, if not all, prior art systems. in that the TMP plant's shrimp generator is also arranged to be under pressure, and thus it is possible to easily recover the steam and the energy bound in the steam which arises in the generator. Irrespective of the place where the steam is generated, it is led to the evaporation plant to a place that is suitable, taking into account its temperature and pressure. In the evaporator 60 the steam is used to evaporate the rear water WW which originally comes from the TMP plant along line 38. However, the rear water WW which comes along line 38 is first heated by means of hot concentrate which is returned to the evaporator 60 via line 66, heated in the evaporator and removed from the evaporator 60 along line 66 to the heat exchanger 68. Thus, the evaporator 60 is used to evaporate backwater originally generated in the paper machine and fed to the process via the refractors. In an example according to an advantageous embodiment of our invention, the treatment cycle for this water in the evaporator 60 is as follows. When we apply the example that was already used above in connection with the state of the art, we assume that the refining plant generates approx. Ll m3 / ADt of backwater. In the heat exchanger 68 this amount of water is heated from the temperature 75 degrees at the outlet from the reactors to a temperature of 107 degrees before the backwater is led to the evaporator 60. In the evaporator 60 about 4 m3 / ADt is evaporated as condensate, and the rest of the backwater 7 m3 / ADt whose temperature in the evaporator has further risen is conducted as a concentrate at a temperature of 135 degrees to the heat exchanger 68. In the heat exchanger 68 the temperature of the concentrate coming from the evaporator drops to 85 degrees, in which temperature the concentrate is conducted, along the line 70 to a second heat exchanger 72, where it is used to raise the temperature of the fresh water FW coming to the heat exchanger 72 along the line 42. In the process according to our invention, the need for fresh water FW is e.g. 8 ms / ADt, of the order of 12 m3 / ADt. Assuming that the temperature of the fresh water coming along line 42 is 20 degrees, the temperature of the fresh water teaching the heat exchanger 72 to line 74 will be 59 degrees, and the temperature of the concentrate going to line 76 will be 40 degrees. Thus, if desired, additional heat from the concentrate can be utilized by providing a friend exchanger in line 76.
Ca 4 m3/ADt kondensat tas ut från indunstningsanläggningen 60 till linjen 78, varifrån man via expansionskärlet 80 leder vidare ca 3,8 m3/ADt till linjen 82 och från linjen 82 vidare vid en temperatur av ca 90 grader in bland friskvattnet som leds till pappersmaskinen. Sålunda har vattnet som leds via linjen 44 till pappersmaskinen, t ex via injektorer och kemikalieutspädning, en temperatur av ca 69 grader, då den i en process enligt teknikens ståndpunkt var endast ca 52 grader. I expansionskärlet 80 kommer en del av kondensatet, ca 0,2 m3/ADt att förångas, varvid det fortfarande står till buds via linjen 84.Approximately 4 m3 / ADt of condensate is taken out from the evaporator 60 to line 78, from where via the expansion vessel 80 approx. the paper machine. Thus, the water conducted via line 44 to the paper machine, for example via injectors and chemical dilution, has a temperature of about 69 degrees, as in a process according to the prior art it was only about 52 degrees. In the expansion vessel 80, a part of the condensate, approx. 0.2 m3 / ADt, will evaporate, it still being available via line 84.
Då de på ovan beskrivna sätt uppvärmda vattnet förs till en pappersmaskin eller motsvarande produktionsmaskin, t ex i form av injektorvatten eller vatten för kemikalieutspädning, kommer detta vatten då det filtreras bort från banan eller annars hamnar bland viravattnet att höja temperaturen hos pappersmaskinens kortakretslopp, varvid det är möjligt att helt avstå från uppvärmning av t ex viravattnet med färsk ånga.When the water heated in the manner described above is fed to a paper machine or corresponding production machine, for example in the form of injector water or water for chemical dilution, this water will, when filtered away from the web or otherwise end up among the wire water, raise the temperature of the paper machine short circuit. is possible to completely refrain from heating, for example, the wire water with fresh steam.
Alldeles på motsvarande sätt stiger temperaturema hos pappersmaskínens alla bakvatten, vilket även höjer temperaturen hos bakvattnet som förs från pappersmaskinen till massatillverkningen och tillverkningen av mekanisk massa.In exactly the same way, the temperatures of all the backwater of the paper machine rise, which also raises the temperature of the backwater carried from the paper machine to the pulp production and the production of mechanical pulp.
Det ovan nämnda fallet är endast ett exempel, och enligt den presenterade principen kan man ändra förhållandet mellan energin som förs in i processen och den indunstade vattenmängden som ersätter farskvatten, t o m till en situation med sluten vattenkretslopp.The above-mentioned case is only an example, and according to the presented principle one can change the ratio between the energy introduced into the process and the amount of evaporated water which replaces fresh water, even to a situation with closed water cycle.
Av det ovan visade måste man dock märka att utnyttjandet av ångan från rejektraffineringen måste tas endast som ett fördelaktigt alternativ och exempel på uppfinningen. Alldeles på motsvarande sätt kan man föra till indunstningsanläggningen ångor som uppstår i någon punkt i tillverkningsprocessen för massa eller papper, 10 15 20 25 30 35 518 536 oberoende av om de är hög- eller lågvärdiga, och använda dem på ovan beskrivna sätt.From the above, however, it must be noted that the utilization of the steam from the shrimp refining must be taken only as an advantageous alternative and example of the invention. In a very similar manner, vapors which arise at any point in the mass or paper manufacturing process, regardless of whether they are of high or low value, can be fed to the evaporator, and used in the manner described above.
Med andra ord gör vår uppfinning det möjligt att föra ångan som även nuförtiden används till uppvärmning vid en pappersmaskin, till indunstningsanläggningen där temperaturen hos bakvattnet kan höjas så, att det inte mera är nödvändigt att värma nämnda ställe i pappersmaskinen. Enligt våra erfarenheter är höjningen av temperaturen på bakvattnet i indunstningsanläggningen det effektivaste sättet att temperaturen hos pappersmaskinens vätskekretslopp, vilket har till följd att tillgången på ånga som tidigare ansetts otillräcklig nu är tillräckligt för att höja processtemperaturen vid energiekonomiskt reglera pappersmaskinen till vilket önskat värde som helst.In other words, our invention makes it possible to transfer the steam which is still used nowadays for heating at a paper machine, to the evaporation plant where the temperature of the backwater can be raised so that it is no longer necessary to heat said place in the paper machine. In our experience, raising the temperature of the backwater in the evaporation plant is the most efficient way to increase the temperature of the paper machine's liquid cycle, which means that the availability of steam previously considered insufficient is now sufficient to raise the process temperature.
I figur 3 visas ytterligare kopplingen av indunstningsanläggningen 60 till det övriga bakvattensystemet, med vilket man kan erhålla en fullständig kontroll av vätskekretsloppet i pappersmaskinen. I det högre övre hörnet visas hur en del, ca 3,6 m3/ADt, av pappersmaskinens bakvatten (en annan del törs t ex via TMP-anläggningen och indunstningsanläggningen till processen) leds vid en temperatur av ca 55 grader längs linjen 86 till kondensom 88, till vilken leder, enligt denna uttöringsform, även både ånglinjen 84 från expansionskärlet 80 och (i denna utföringsform) linjen för ånga som avlägsnas från det sista steget i indunstningsanläggningen. I kondensom 88, som fördelaktigt är av typ strålkondensor, kommer ångan från linjen 84 att kondenseras och samtidigt att höja bakvattnets temperatur till ca 90 grader och mängd till ca 3,8 m3/ADt, vilket bakvatten längs linjen 90 förs tillbaka till pappersmaskinen, t ex via utspädning i det korta kretsloppet.Figure 3 further shows the connection of the evaporator 60 to the rest of the rear water system, with which one can obtain a complete control of the liquid cycle in the paper machine. The higher upper corner shows how a part, approx. 3.6 m3 / ADt, of the paper machine's backwater (another part is dried, for example via the TMP plant and the evaporation plant to the process) is led at a temperature of approx. 88, to which, according to this form of dehydration, also leads both the steam line 84 from the expansion vessel 80 and (in this embodiment) the line for steam which is removed from the last step in the evaporator. In the condenser 88, which is advantageously of the jet condenser type, the steam from the line 84 will be condensed and at the same time raise the temperature of the backwater to about 90 degrees and amount to about 3.8 m3 / ADt, which backwater along the line 90 is returned to the paper machine. eg via dilution in the short circuit.
Enligt en annan fördelaktig utföringsforrn av uppfinningen används ångan som avlägsnas från indunstningsanläggningens sista steg för att vid pappersmaskinen ersätta färskånga, t ex vid torkning av papperet. Enligt ett annat altemativ leds närrmda ånga till någon annan användning i pappersfabriken, to m för att användas t ex vid någon annan pappersmaskin, eller till någon typisk användning av sekundärånga, såsom t ex för uppvärming av byggnader.According to another advantageous embodiment of the invention, the steam which is removed from the last step of the evaporation plant is used to replace fresh steam in the paper machine, for example when drying the paper. According to another alternative, approximate steam is led to another use in the paper mill, even for use, for example, with another paper machine, or to some typical use of secondary steam, such as for heating buildings.
Såsom det framgår ur det ovan presenterade har vi utvecklat ett alldeles nytt och tidigare okänt förfarande och apparatur för att optimera processens värmeekonomi vid tillverkning av en fiberbana, och för att avlägsna fettlösliga extraktämnen ur massan. Trots att vi ovan mer detaljerat beskrivit endast ett processaltemativ för en TMP-pappersmaskin, kan förfarandet enligt uppfinningen även tillämpas på andra TMP-processer och även PGW- och GW-processer, saint även på de redan ovan nämnda olika processerna för tillverkning av en fiberbana. Sålunda bör man ha i minnet, att även om vi ovan presenterat behandling av bakvatten i en indunstningsanläggning vid tillverkning av mekanisk massa, eller 518 536 åtminstone behandling av bakvatten som förs från pappersframställning via tillverkning av mekanisk massa till en indunstningsanläggning, är det klart att nämnda bakvatten kan även vara direkt pappersfabrikens bakvatten eller gemensamma bakvatten från pappers- och massafabriken, eller bakvatten från massaavdelningen i en pappersfabrik. Naturligtvis kan man även i andra motsvarande processer finna alldeles motsvarande bakvatten, vilka kan behandlas med förfarandet och apparaturen enligt vår uppfinning.As can be seen from the above, we have developed a completely new and previously unknown method and apparatus for optimizing the heat economy of the process in the manufacture of a fi berbana, and for removing fat-soluble extract substances from the pulp. Although we have described in more detail above only a process alternative for a TMP paper machine, the method according to the invention can also be applied to other TMP processes and also PGW and GW processes, saint also to the various processes already mentioned above for manufacturing a fi berban . Thus, it should be borne in mind that although we have presented above the treatment of effluent in an evaporation plant in the manufacture of mechanical pulp, or at least the treatment of effluent carried from papermaking through the manufacture of mechanical pulp to an evaporation plant, it is clear that the backwater can also be direct paper mill backwater or common backwater from the paper and pulp mill, or backwater from the pulp department in a paper mill. Of course, in other corresponding processes one can also have exactly the same backwater, which can be treated with the method and apparatus according to our invention.
Claims (41)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI982557A FI111465B (en) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | A method and apparatus for controlling the temperature of a fiber web production process |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE9904270D0 SE9904270D0 (en) | 1999-11-25 |
SE9904270L SE9904270L (en) | 2000-05-27 |
SE518536C2 true SE518536C2 (en) | 2002-10-22 |
Family
ID=8552986
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE9904270A SE518536C2 (en) | 1998-11-26 | 1999-11-25 | Method and apparatus for controlling the process temperature in the manufacture of a fiber web |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT410107B (en) |
FI (1) | FI111465B (en) |
SE (1) | SE518536C2 (en) |
-
1998
- 1998-11-26 FI FI982557A patent/FI111465B/en not_active IP Right Cessation
-
1999
- 1999-11-25 AT AT0199999A patent/AT410107B/en not_active IP Right Cessation
- 1999-11-25 SE SE9904270A patent/SE518536C2/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT410107B (en) | 2003-02-25 |
SE9904270L (en) | 2000-05-27 |
ATA199999A (en) | 2002-06-15 |
FI982557A (en) | 2000-05-27 |
FI982557A0 (en) | 1998-11-26 |
FI111465B (en) | 2003-07-31 |
SE9904270D0 (en) | 1999-11-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6306252B1 (en) | Heat recovery from spent digester cooking liquor | |
SE534699C2 (en) | Heat recovery from boiling liquor in a boiling plant at a chemical pulp mill | |
SE524260C2 (en) | Process and apparatus for mass production from sawdust | |
CN1981085A (en) | Methods to decrease scaling in digester systems | |
US4076576A (en) | Method and apparatus for the evaporation of liquids | |
SE518536C2 (en) | Method and apparatus for controlling the process temperature in the manufacture of a fiber web | |
KR100513987B1 (en) | Method in a paper machine for arrangement of its water circulation | |
SE454999B (en) | PROCEDURE FOR CONTINUOUS CONNECTION OF FINDED MATERIAL | |
SE530719C2 (en) | Continuous boiling of cellulosic material with pre-treatment with alkaline liquids in two stages | |
AT403301B (en) | CONTINUOUS LIQUID MANAGEMENT | |
KR20200118083A (en) | Method for producing microcrystalline cellulose | |
SE528574C2 (en) | Steam generating system for digester plant for chemical cellulose pulp production, has pressure reduction arrangement to reduce pressure of re-heated liquor, while expelling liquor steam to steam converter for heating process fluid | |
KR101110189B1 (en) | Method and arrangement in making of mechanical pulp | |
FI70942C (en) | PROCEDURE FOR CHEMICAL PROCESSING OF CHEMICAL PROCESSING | |
Shukla | Benefits of paper mill white water recovery using backwash filtration system | |
Gerbasi et al. | ECH NO= ECONOMlC ASSESSMENT | |
US11897803B2 (en) | Hybrid system for contaminants control of industrial process | |
ATE316595T1 (en) | METHOD FOR ARRANGEMENT OF WATER CIRCUIT IN AN INTEGRATED PAPER MILL | |
Karthik et al. | Support vector regression and model reference adaptive control for optimum control of nonlinear drying process | |
US11596873B2 (en) | System for simultaneous recovery of purified water and dissolved solids from impure high TDS water | |
DE102012107852B4 (en) | Method and device for process temperature control in stock preparation cycles by means of heat pumps | |
Abulnour et al. | Development and comparison of membrane separation schemes for byproduct recovery from Egyptian rice straw black liquor | |
Zhang et al. | Performance of a pilot-scale membrane process for the concentration of effluent from alkaline peroxide mechanical pulping plants. | |
Lonka | Paper mill freshwater consumption and its reduction possibilities | |
Warrick | Pulp and paper industry |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |