Evaopration di acciaio inossidabile del piatto del cuscino per liscivia nera di produzione della carta

Evaopration di acciaio inossidabile del piatto del cuscino per liscivia nera di produzione della carta

INTRODUZIONE

La liscivia nera debole (WBL) dalle rondelle di riserva marroni è tipicamente a 13-18%TS. La maggior parte di questo contenuto idrico devono essere evaporati per produrre un materiale con su abbastanza solidi per sostenere l'efficace combustione nella caldaia di recupero, tipicamente fra 65% e 80%TS.

Durante l'evaporazione a questo livello di solidi, le varie componenti volatili (composti solforati, metanolo, ecc.) sono liberate dal liquore e devono essere separate dal condensato per permettere la riutilizzazione nel fiberline e nel recausticizing. Da questo punto di vista, la pianta di evaporazione realmente serve da " fabbrica dell'acqua " all'interno del mulino. La liscivia nera inoltre contiene una frazione sostanziale di composti inorganici che, durante il processo di evaporazione, raggiungono il loro limite della solubilità e possono depositare come scala sulle superfici del trasferimento di calore dell'evaporatore notevolmente che limitano la capacità di funzionamento della pianta di evaporazione e di intera isola di recupero.

La composizione complessa inerente di liscivia nera traduce in parecchi requisiti di progettazione interdipendenti degli evaporatori:

La pianta di evaporazione deve trasferire efficientemente il calore per l'evaporazione della liscivia nera.

Deve agire in tal modo mentre evita la formazione di tartaro di graduazione sulle superfici del trasferimento di calore.

La pianta di evaporazione deve anche produrre sufficientemente le frazioni del cleancondensate per soddisfare i bisogni dello stabilimento per la produzione di cellulosa e dell'area recausticizing, così notevolmente riducendo la presa di acqua fresca del mulino.

Le componenti volatili e NCGs devono essere rimossi e condizionati per disposizione sicura via incenerimento.

ATTREZZATURA DELL'EVAPORATORE

Ci sono oggi due tipi di base di attrezzature dell'evaporatore in servizio per evaporazione della liscivia nera:

Evaporatori aumentanti del film

Inoltre riferito a come evaporatore lungo di verticale della metropolitana (LTV), questa progettazione ha dominato l'industria per le decadi e rimane uno spettacolo frequente nelle più vecchie operazioni del mulino.

Evaporatori della pellicola discendente (FF)
Questa progettazione dell'evaporatore conta sui tubi o sui piatti come superfici del trasferimento di calore. Il liquore è elaborato sull'interno delle unità intubular di s ma sull'esterno della superficie del trasferimento di calore nelle progettazioni del piatto.

Gli evaporatori dei FF consistono di un pozzetto del liquore da cui un volume definito di liquore è diffuso continuamente alla cima dell'elemento riscaldante
Un dispositivo di distribuzione, tipicamente un vassoio o un ugello spruzzatore in alcune progettazioni, quindi distribuisce il flusso di liquore sopra l'intera superficie di riscaldamento. I fori nelle unità tubolari o le scanalature per le unità del piatto sono posizionati per permettere che il liquore cada sul tubesheet o sui piatti. Anche il ofliquor di distribuzione è una considerazione critica per questo tipo di progettazioni e sia il vassoio che il tubesheet (o elemento del piatto) devono interamente essere livellati.
A seguito del dispositivo di distribuzione, un film sottile di liquore è stabilito sulle superfici e sui flussi di riscaldamento discendenti di nuovo al pozzetto del liquore mentre partally è evaporato. I tassi di trasferimento di calore sono considerevolmente migliori, particolarmente alle più alte concentrazioni quando usando le progettazioni con pellicola discendente sopra le progettazioni aumentanti del film poiché il liquore cade turbolento sopra la superficie di riscaldamento. Tutto il requisito di preriscaldamento del liquore inoltre è compiuto efficientemente nella progettazione con pellicola discendente.

Concentratori

Questa terminologia si riferisce alla classe A di progettazioni dell'evaporatore specificamente ha costruito per affrontare le due edizioni connesse con l'elaborazione della liscivia nera alle alte concentrazioni:

1.Precipitation delle componenti soprasature dal liquore

Ad un certo punto, tipicamente intorno a 50-55%TS, il solfato ed i sali solubili in acqua del sodio del carbonato superano i loro limiti della solubilità e cominciano a precipitare dalla liscivia nera che è evaporata. Il burkeite del doppio sale è il primo da precipitare nel processo di concentrazione mentre il dicarbonato, un altro doppio sale del sodio, raggiunge in seguito il suo limite della solubilità, intorno a 60%TS.Control di questo processo della precipitazione è un problema di cristallizzazione e raggiungere le più alte concentrazioni richiede che l'attrezzatura di evaporazione sia destinata come cristallizzatori per permettere che questi sali si formino nella massa del liquore e non come scala sulle superfici del trasferimento di calore.

2. Alta viscosità del liquore

Come suoi aumenti di concentrazione, cambiamenti reologici di comportamento della liscivia nera da un liquido newtoniano ad un liquido di plastica pseudo- estremamente viscoso. Tali alte viscosità traducono in trasferimento di calore carente in concentratori (del numero di Reynolds turbolenza bassa bassa quindi) ma inoltre rappresentano un impedimento a crescita dei cristalli all'interno della massa del liquore. Inoltre, lo stoccaggio del liquore concentrato, particolarmente se ben sopra 75%TS, può dovere essere in un carro armato pressurizzato per mantenere la capacità di pompare il liquore alla caldaia come pure ai modelli di spruzzatura adeguati. Per affrontare queste edizioni della viscosità, i concentratori della liscivia nera sono azionati tipicamente alle temperature sostanzialmente elevate ed il controllo adeguato della temperatura del liquore nelle condizioni di gestione varianti si trasforma in in un parametro critico della progettazione come mero aumento di 20 °F nella temperatura del liquore può tradurre in alcuni casi in riduzione della viscosità di 50%.

L'operazione alle temperature elevate migliora la ripartizione dei complessi calcio-organici presenti nel liquore e, di conseguenza, il rischio di precipitazione del carbonato di calcio sulle superfici del trasferimento di calore è aumentato sostanzialmente. Precipitazione di altri composti insolubili in acqua, quali i sali dell'ossalato e della silice se il presente nel liquore, può anche accadere a queste più alte temperature, aumentanti il rischio di rappresentazione in scala delle unità del concentratore.

Il trattamento termico del liquore prima del concentratore può permanentemente ridurre la viscosità del liquore da cracking termico della lignina lunga e di altri composti organici responsabili della viscosità del liquore. Tale trattamento ha luogo tipicamente in un reattore continuo azionato ad alta pressione ed alla temperatura (superiore a 350°F). Oltre 30 il min di tempo di soggiorno nel reattore deve essere fornito per raggiungere la riduzione massima della viscosità.

I concentratori con pellicola discendente sono realmente un adattamento per gli alti solidi che il servizio della progettazione dell'evaporatore dei FF ha discusso sopra. Di natura, concentratori dei FF, dove l'evaporazione ha luogo da un film del liquore all'interno del risultato dell'elemento riscaldante nei livelli elevati della soprasaturazione che sono diventati all'interno del liquore. Ciò può provocare la formazione di tartaro di graduazione incontrollata dovuto eccessiva nucleazione di cristallo piuttosto che la crescita dei cristalli delicata.

Le progettazioni del concentratore di alcuni FF realmente nemmeno tentano di controllare la formazione di tartaro di graduazione sulle superfici di riscaldamento, ma piuttosto di fornire una media rimuovere tale scala più veloce di si forma e prima che possa urtare negativamente la capacità o il cavo al tappo. Le progettazioni di commutazione, comunemente usate rapidi con le unità dell'tubolare-elemento e del piatto, contano su questa strategia continuamente muovendo gli enti multipli del concentratore (o le camere all'interno dello stesso corpo) fra il liquore del prodotto e lavando le posizioni.

Consumo meccanico dell'evaporatore della MVR di ricompressione del vapore rispetto all'attrezzatura tradizionale di evaporazione calcolata evaporando acqua 1T

Immagine dettagliata

Immagine della funzione