Parownik płaszczowy ze stali nierdzewnej do produkcji papieru do ługu czarnego

Parownik płaszczowy ze stali nierdzewnej do produkcji papieru do ługu czarnego

Podstawowe informacje

Ług czarny zawiera dużą liczbę związków nieorganicznych.W procesie odparowania te związki nieorganiczne osiągają granicę rozpuszczalności i osadzają się kamienia na powierzchni wymiany ciepła wyparki, co znacznie ogranicza wydajność urządzenia odparowującego i całej stacji odzysku.

Ług czarny z pompy papierniczej to zwykle 13-18% ts.Większość wody musi zostać odparowana, aby wytworzyć cząstki stałe o wystarczającej wysokości, aby wspierać wydajne spalanie w kotle regeneracyjnym, zwykle między 65% ​​a 80% ts.

W procesie parowania w celu uzyskania tego poziomu stałego z cieczy uwalniane są związki siarki, metanol i inne lotne składniki, które muszą zostać oddzielone od kondensatu w celu ponownego wykorzystania i ponownego odrdzewienia w linii włókien.Z tego punktu widzenia parownik jest w rzeczywistości „fabryką wody” w młynie.

Odparowanie wieloefektowe jest szeroko stosowane w odparowywaniu ługu czarnego.W wieloefektowym systemie odparowywania, im wyższa sprawność parownika, tym lepsza jest ekonomia, ale również zwiększa koszt inwestycji.Zgodnie z różnymi wymaganiami parowania, obecnie szeroko stosowany jest system odparowywania 5-7, który ma dobrą ekonomię

WYPOSAŻENIE DWÓCH PAROWNIKÓW

Dwa podstawowe typy urządzeń parownika używanych obecnie do odparowywania ługu czarnego

Parowniki z błoną wznoszącą

Określany jako pionowy parownik z długimi rurami, ten projekt dominuje w branży od dziesięcioleci i pozostaje powszechnym widokiem w starszych operacjach młynarskich.

Parowniki z opadającym filmem (FF)
Ta konstrukcja parownika opiera się na płytach i rurach jako powierzchniach wymiany ciepła.Alkohol jest przetwarzany po wewnętrznej stronie jednostek rurowych, ale po zewnętrznej stronie powierzchni wymiany ciepła w postaci płyt.

Parowniki składają się z miski ługowej, z której określona objętość ługu jest w sposób ciągły recyrkulowana do górnej części elementu grzejnego
Urządzenie rozprowadzające, zwykle taca lub dysza rozpylająca w niektórych konstrukcjach, następnie rozprowadza strumień płynu na całej powierzchni grzewczej.Otwory w zespołach rurowych lub szczeliny na zespoły płytowe są ustawione tak, aby umożliwić opadanie płynu na dno sitowe lub płyty. Nawet rozprowadzanie płynu jest krytycznym czynnikiem dla tego typu konstrukcji, a zarówno taca, jak i ściana sitowa (lub element płytowy) muszą być być na poziomie.
Za urządzeniem rozprowadzającym na powierzchniach grzewczych tworzy się cienka warstwa ługu, która spływa w dół z powrotem do miski ściekowej, częściowo odparowując.Szybkości przenikania ciepła są znacznie lepsze, zwłaszcza przy wyższych stężeniach, gdy stosuje się konstrukcje z opadającą warstewką w stosunku do konstrukcji z wznoszącą się warstewką, ponieważ płyn opada turbulentnie na powierzchnię grzejną.Wszelkie wymagania dotyczące wstępnego podgrzewania ługu są również skutecznie realizowane w konstrukcji opadającego filmu.

Roślina musi wydajnie przenosić ciepło do parowania ługu czarnego.

Nieodłączny złożony skład ługu czarnego przekłada się na kilka współzależnych wymagań projektowych dla parowników:

Musi to robić, unikając tworzenia się kamienia na powierzchniach wymiany ciepła.

Instalacja wyparna musi również wytwarzać wystarczająco czyste frakcje kondensatu, aby zaspokoić potrzeby celulozowni i obszaru ponownego kaustyzacji, co znacznie zmniejsza pobór świeżej wody do młyna.

Składniki lotne i NCG muszą być usunięte i kondycjonowane w celu bezpiecznej utylizacji poprzez spalanie.

Mechaniczna rekompresja pary MVR Zużycie parownika w porównaniu z tradycyjnym sprzętem do odparowywania obliczone na podstawie odparowania 1T wody

O koncentratorach

Odnosi się to do klasy konstrukcji parowników zaprojektowanych specjalnie w celu rozwiązania dwóch problemów związanych z przetwarzaniem ługu czarnego w wysokich stężeniach:

1. Wytrącanie przesyconych składników z ługu

Na ogół 50-55% TS, rozpuszczalne w wodzie sole siarczanowe i węglanowe sodu przekraczają granice rozpuszczalności i zaczynają wytrącać się z odparowanego ługu czarnego.Podwójna sól burkeit jest pierwszą, która wytrąca się w procesie zatężania, podczas gdy diwęglan, inna podwójna sól sodu, osiąga później granicę rozpuszczalności, około 60% TS. Kontrola tego procesu wytrącania jest problemem krystalizacji, a osiągnięcie wyższych stężeń wymaga odparowania sprzęt powinien być zaprojektowany jako krystalizator, aby umożliwić tworzenie się tych soli w masie ługu, a nie jako kamień na powierzchniach wymiany ciepła.

2. Wysoka lepkość alkoholu

Wraz ze wzrostem stężenia, właściwości reologiczne ługu czarnego zmieniają się z płynu newtonowskiego w płyn pseudoplastyczny o bardzo dużej lepkości.Tak wysokie lepkości przekładają się na słabą wymianę ciepła w koncentratorach (niska liczba Reynoldsa, a zatem niska turbulencja), ale również stanowią przeszkodę we wzroście kryształów w masie roztworu.Ponadto, przechowywanie stężonego płynu, zwłaszcza jeśli znacznie powyżej 75% TS, może wymagać umieszczenia w zbiorniku ciśnieniowym w celu utrzymania zdolności pompowania płynu do kotła, jak również odpowiednich wzorów natryskiwania.Aby rozwiązać te problemy z lepkością, koncentratory ługu czarnego są zwykle obsługiwane w znacznie podwyższonych temperaturach, a właściwa kontrola temperatury ługu w różnych warunkach pracy staje się krytycznym parametrem projektu, ponieważ wzrost temperatury ługu o zaledwie 20 ° F może przełożyć się na zmniejszenie lepkości w niektórych przypadkach 50%.

Praca w podwyższonych temperaturach wzmaga rozkład kompleksów wapniowo-organicznych obecnych w płynie iw rezultacie znacznie zwiększa się ryzyko wytrącania się węglanu wapnia na powierzchniach wymiany ciepła.W tych wyższych temperaturach może również wystąpić strącanie innych nierozpuszczalnych w wodzie związków, takich jak krzemionka i sole szczawianowe, co zwiększa ryzyko powstawania kamienia na urządzeniach zagęszczających.

Obróbka cieplna ługu przed zatężaniem może trwale zmniejszyć lepkość ługu przez kraking termiczny długiej ligniny i innych związków organicznych odpowiedzialnych za lepkość ługu.Taka obróbka zwykle odbywa się w ciągłym reaktorze pracującym pod wysokim ciśnieniem i w temperaturze (powyżej 350°F).Aby osiągnąć maksymalne zmniejszenie lepkości, należy zapewnić ponad 30 minut czasu przebywania w reaktorze.

Koncentratory FF, w których odparowywanie odbywa się z warstwy cieczy w elemencie grzejnym, powodują powstawanie wysokich poziomów przesycenia w cieczy. Koncentratory opadającego filmu są tak naprawdę adaptacją do obsługi wysokiej zawartości części stałych omówionej powyżej konstrukcji wyparki FF.Może to skutkować niekontrolowanym tworzeniem się kamienia z powodu nadmiernego zarodkowania kryształów, a nie delikatnego wzrostu kryształów.

Niektóre konstrukcje koncentratorów FF w rzeczywistości nie próbują nawet kontrolować tworzenia się kamienia na powierzchniach grzejnych, ale raczej zapewniają sposób usuwania takiego kamienia szybciej, niż tworzy się i zanim może negatywnie wpłynąć na wydajność lub doprowadzić do zatkania.Konstrukcje z szybkim przełączaniem, powszechnie stosowane w zespołach płytowych i elementów rurowych, opierają się na tej strategii poprzez ciągłe przemieszczanie wielu korpusów koncentratorów (lub komór w tym samym korpusie) między płynem produktu a pozycjami mycia.

Szczegółowy obraz

Zdjęcie obiektu