Kissenplatten-Edelstahl evaopration für schwarzen Alkohol der Papierproduktion

Kissenplatten-Edelstahl evaopration für schwarzen Alkohol der Papierproduktion

EINLEITUNG

Schwacher schwarzer Alkohol (WBL) von den braunen Waschmaschinen auf Lager ist gewöhnlich an 13-18%TS. Die meisten dieses Wassergehalts müssen verdunstet werden, um ein Material mit genügenden Körpern hoch zu produzieren, um effektive Verbrennung im Wiederaufnahmekessel, gewöhnlich zwischen 65% und 80%TS zu stützen.

Während der Verdampfung zu diesem Niveau von Körpern, werden verschiedene flüchtige Komponenten (Schwefelverbindungen, Methanol, etc.) vom Alkohol freigegeben und müssen vom Kondensat getrennt werden, um Wiederverwendung im fiberline und im Recausticizing zu erlauben. Von diesem Gesichtspunkt dient die Eindampfanlage wirklich als " Wasserfabrik " innerhalb der Mühle. Schwarzer Alkohol enthält auch einen erheblichen Bruch von anorganischen Mitteln, die, während des Verdampfungsprozesses, ihre Löslichkeitsgrenze und Dosenpfand als Skala auf den Verdampferwärmeaustauschflächen erreichen, welche groß die Betriebskapazität der Eindampfanlage und der gesamten Wiederaufnahmeinsel begrenzen.

Die inhärente komplexe Zusammensetzung des schwarzen Alkohols übersetzt in einige voneinander abhängige Entwurfsanforderungen für die Verdampfer:

Die Eindampfanlage muss Hitze für die Verdampfung des schwarzen Alkohols leistungsfähig übertragen.

Es muss so tun bei der Vermeidung von Skalabildung auf den Wärmeaustauschflächen.

Die Eindampfanlage muss cleancondensate auch genug produzieren in Bruchteile zerlegt, um den Bedarf des Zellstoffwerks und des recausticizing Bereichs zufriedenzustellen und die Süßwasseraufnahme der Mühle so groß verringern.

Flüchtige Komponenten und NCGs müssen für sichere Beseitigung über Einäscherung entfernt werden und bedungen werden.

VERDAMPFER-AUSRÜSTUNG

Es gibt zwei grundlegende Arten Verdampferausrüstung im Einsatz heute für Verdampfung des schwarzen Alkohols:

Steigende Film-Verdampfer

Auch gekennzeichnet als ein langer Verdampfer der Rohr-Vertikale (LTV), hat dieser Entwurf die Industrie für Jahrzehnte beherrscht und ein alltäglicher Anblick in den älteren Mühloperationen bleibt.

Verdampfer des Rieselfilm-(FF)
Dieser Verdampferentwurf beruht entweder auf Rohren oder Platten als Wärmeaustauschflächen. Alkohol wird auf dem Innere der intubular Einheiten s aber auf außerhalb der Wärmeaustauschfläche in den Plattenentwürfen verarbeitet.

FF-Verdampfer bestehen aus einem Alkoholsumpf, von dem ein definiertes Volumen Alkohol ununterbrochen zur Spitze des Heizelementes rezirkuliert wird
Ein Verteilungsgerät, gewöhnlich ein Behälter oder eine Spraydüse in einigen Entwürfen, dann verteilt den Fluss des Alkohols über der gesamten Heizfläche. Löcher in den Röhreneinheiten oder Schlitze für Platteneinheiten werden in Position gebracht, um den Alkohol auf das tubesheet oder die Platten fallen zu lassen. Sogar ist Verteilung ofliquor eine kritische Erwägung für diese Art von Entwürfen und müssen der Behälter und das tubesheet (oder das Plattenelement) waagerecht ausgerichtet ganz sein.
Nach dem Verteilungsgerät wird ein Dünnfilm des Alkohols auf den Heizflächen und den Flüssen hergestellt, die zurück zu dem Alkoholsumpf bei partally verdunstet werden abwärts sind. Wärmeübergangskoeffizienten sind, besonders bei höheren Konzentrationen beträchtlich besser, wenn man Rieselfilmentwürfe über steigenden Filmentwürfen verwendet, da der Alkohol turbulent über die Heizfläche fällt. Jede mögliche Alkoholvorwärmenanforderung wird auch leistungsfähig im Rieselfilmentwurf vollendet.

Verdichter

Diese Terminologie bezieht sich eine auf Klasse Verdampferentwürfe ausführte speziell, um die zwei Fragen anzusprechen, die mit der Verarbeitung des schwarzen Alkohols bei hohen Konzentrationen verbunden sind:

1.Precipitation von übersättigten Komponenten vom Alkohol

Zu einem bestimmten Zeitpunkt gewöhnlich um 50-55%TS, übersteigen wasserlösliches Sulfat und Karbonatsnatriumsalze ihre Löslichkeitsgrenzen und fangen an, vom schwarzen Alkohol herbeizuführen, der verdunstet wird. Das doppeltes Salz burkeite ist das im Konzentrationsprozeß herbeizuführen erste, während Dikarbonat, ein anderes Natriumdoppeltes Salz, seine Löslichkeitsgrenze später erreicht, um 60%TS.Control dieses Niederschlagprozesses ist ein Kristallisationsproblem, und das Erzielen von höheren Konzentrationen erfordert, dass Verdampfungsausrüstung als Kristallisatoren entworfen ist, um diese Salze sich in der Masse des Alkohols bilden zu lassen, und nicht als Skala auf den Wärmeaustauschflächen.

2. Hohe Alkoholviskosität

Als seine Konzentrationszunahmen rheologische Verhaltenänderungen des schwarzen Alkohols von einer newtonischen Flüssigkeit an einer pseudo- Plastikflüssigkeit extrem zähflüssig. Solche hohen Viskositäten übersetzen in schlechte Wärmeübertragung in den Verdichtern (niedrige niedrige Turbulenz Reynolds-Zahl folglich) aber stellen auch eine Behinderung zum Kristallwachstum innerhalb der Masse des Alkohols dar. Darüber hinaus möglicherweise Lagerung des starken Alkohols, besonders wenn gut über 75%TS, muss in einem unter Druck gesetzten Behälter sein, um die Fähigkeit beizubehalten, den Alkohol zum Kessel sowie zu den richtigen Strahlbildern zu pumpen. Um diese Viskositätsfragen anzusprechen, werden Verdichter des schwarzen Alkohols gewöhnlich bei im Wesentlichen erhöhten Temperaturen bearbeitet und richtige Steuerung der Alkoholtemperatur unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen wird ein kritischer Parameter des Entwurfs als bloße 20 °F Zunahme der Alkoholtemperatur kann in eine Viskositätsreduzierung von 50% in einigen Fällen übersetzen.

Operation bei erhöhten Temperaturen erhöht die Aufschlüsselung von den Kalzium-organischen Komplexen, die im Alkohol vorhanden sind und infolgedessen wird das Risiko des Niederschlags des Calciumcarbonats auf den Wärmeaustauschflächen im Wesentlichen erhöht. Niederschlag anderer wasserunlöslicher Mittel, wie Silikon- und Oxalatsalze, wenn Geschenk im Alkohol, bei diesen höheren Temperaturen auch auftreten kann, das Risiko der Skalierung der Verdichtereinheiten erhöhend.

Wärmebehandlung des Alkohols vor dem Verdichter kann die Alkoholviskosität dauerhaft verringern, indem sie des langen Lignins und anderer organischer Verbindungen Kracken, die für die Alkoholviskosität verantwortlich sind. Solche Behandlung findet gewöhnlich in einem ununterbrochenen Reaktor statt, der am Hochdruck und an der Temperatur (über 350°F) betrieben wird. Über 30 muss Minute Verweilzeit im Reaktor zur Verfügung gestellt werden, um maximale Viskositätsreduzierung zu erzielen.

Rieselfilmverdichter sind wirklich eine Anpassung für hohe Körper, die Service des FF-Verdampferentwurfs sich oben besprach. Von Natur aus FF-Verdichter, wo Verdampfung von einem Alkoholfilm innerhalb des Heizelementergebnisses in den hohen Übersättigungsniveaus stattfindet, die innerhalb des Alkohols sich entwickelt werden. Dieses kann die unbeaufsichtigte Skalabildung ergeben wegen der übermäßigen Kristallkernbildung eher als leichtes Kristallwachstum.

Irgendein FF-Verdichterentwürfe wirklich versuchen nicht einmal, Skalabildung auf den Heizflächen zu steuern, aber einen Durchschnitt eher zur Verfügung zu stellen, solche Skala zu entfernen, die schneller ist, als sie sich bildet und bevor sie die Kapazität oder Führung zur Verstopfung negativ auswirken kann. Die schnelle zugeschalteten Entwürfe, allgemein verwendetes mit Platten- und Röhren-elementeinheiten, beruhen auf dieser Strategie, indem sie ununterbrochen mehrfache Verdichterkörper (oder Kammern innerhalb des gleichen Körpers) zwischen Produktalkohol bewegen und Positionen waschen.

Mechanischer Dampf-Rekompression MVR-Verdampferverbrauch verglichen mit der traditionellen Verdampfungsausrüstung berechnet durch die Verdunstung des Wassers 1T

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