Evaporazione della liscivia nera: Progettazione ed operazione
Requisito
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.
Concentratori
Uno speciale delle 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.
Due tipi di concentratori della liscivia nera sono oggi in uso e quelli possono essere classificati largamente come progettazioni della pellicola discendente (FF) e di circolazione forzata (FC).
Consumo meccanico dell'evaporatore della MVR di ricompressione del vapore rispetto all'attrezzatura tradizionale di evaporazione calcolata evaporando acqua 1T
| Nome | Vapore | Electric Power | Costo complessivo (RMB) | ||
| Capacità di evaporazione (kg/h) | Consumo (t) | Costo (RMB) | Consumo (chilowatt) | Costo (RMB) | |
| Evaporatore di singolo effetto | 1,1 | 220 | 3 | 2,1 | 222,1 |
| Evaporatore di doppio effetto | 0,55 | 110 | 3 | 2,1 | 112,1 |
| Un evaporatore di tre effetti | 0,4 | 88 | 3 | 2,1 | 90,1 |
| Evaporatore della MVR | 0,02 | 4,4 | 30 | 21 | 25,4 |
Concentratore con pellicola discendente
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.
Concentratore a circolazione forzata
I concentratori a circolazione forzata sono stati intorno dagli anni 50 e bene sono provati nel servizio della liscivia nera. La progettazione consiste scambiatore di calore di ofa e una camera istantanea liquore/del vapore collegata l'un l'altro attraverso un ciclo di ricircolazione.
