Evaopration de acero inoxidable de la placa de la almohada para el licor negro de la producción del papel

Evaopration de acero inoxidable de la placa de la almohada para el licor negro de la producción del papel

INTRODUCCIÓN

El licor negro débil (WBL) de las lavadoras comunes marrones está típicamente en 13-18%TS. La mayor parte de este contenido en agua se debe evaporar para producir un material con arriba bastantes sólidos para apoyar la combustión eficaz en la caldera de la recuperación, típicamente entre el 65% y 80%TS.

Durante la evaporación a este nivel de sólidos, los diversos componentes volátiles (compuestos de azufre, metanol, etc.) se lanzan del licor y se deben separar del condensado para permitir la reutilización en el fiberline y recausticizing. Desde este punto de vista, la planta de la evaporación sirve realmente como " fábrica del agua " dentro del molino. El licor negro también contiene una parte sustancial de compuestos inorgánicos que, durante el proceso de la evaporación, alcancen su límite de la solubilidad y puedan depositar como escala en las superficies de la transferencia de calor del evaporador que limitan grandemente la capacidad de funcionamiento de la planta de la evaporación y de la isla entera de la recuperación.

La composición compleja inherente del licor negro traduce a varios requisitos de diseño interdependientes para los evaporadores:

La planta de la evaporación debe transferir eficientemente el calor para la evaporación del licor negro.

Debe hacer tan mientras que evita la formación de escala en las superficies de la transferencia de calor.

La planta de la evaporación debe también producir suficientemente el cleancondensate fracciona para satisfacer las necesidades de la fábrica de celulosa y del área recausticizing, así grandemente reduciendo el consumo de agua fresco del molino.

Los componentes volátiles y NCGs se deben quitar y condicionar para la disposición segura vía la incineración.

EQUIPO DEL EVAPORADOR

Hay dos tipos básicos de equipo del evaporador en servicio hoy para la evaporación del licor negro:

Evaporador de levantamiento

También designado un evaporador largo de la vertical del tubo (LTV), este diseño ha dominado la industria por décadas y sigue siendo una vista común en más viejas operaciones del molino.

Evaporadores en capa delgada (FF)
Este diseño del evaporador confía en los tubos o las placas como superficies de la transferencia de calor. El licor se procesa en el interior de las unidades intubular de s pero en el exterior de la superficie de la transferencia de calor en diseños de la placa.

Los evaporadores del FF consisten en un colector de aceite del licor del cual un volumen definido de licor se recircule continuamente al top del elemento de calefacción
Un dispositivo de la distribución, típicamente una bandeja o una boca de espray en algunos diseños, después distribuye el flujo de licor sobre la superficie de calefacción entera. Los agujeros en unidades tubulares o las ranuras para las unidades de la placa se colocan para permitir que el licor caiga sobre el tubesheet o las placas. Incluso el ofliquor de la distribución es una consideración crítica para este tipo de diseños y la bandeja y el tubesheet (o el elemento de la placa) deben todo ser llanos.
Después del dispositivo de la distribución, una película fina del licor se establece en las superficies y los flujos de calefacción hacia abajo de nuevo al colector de aceite del licor mientras que partally siendo evaporado. Las tarifas de transferencia de calor son considerablemente mejores, especialmente en concentraciones más altas, al usar diseños en capa delgada sobre diseños de levantamiento de la película puesto que el licor cae turbulento sobre la superficie de calefacción. Cualquier requisito del precalientamiento del licor también se logra eficientemente en el diseño en capa delgada.

Concentradores

Esta terminología refiere a una clase de diseños del evaporador dirigió específicamente para abordar los dos problemas asociados al proceso del licor negro en las altas concentraciones:

1.Precipitation de componentes sobresaturados del licor

En algún momento, típicamente alrededor de 50-55%TS, el sulfato y las sales solubles en agua del sodio del carbonato exceden sus límites de la solubilidad y comienzan a precipitarse del licor negro que es evaporado. El burkeite de la sal doble es el primer a precipitarse en el proceso de la concentración mientras que el dicarbonato, otra sal doble del sodio, alcanza su límite de la solubilidad después, alrededor de 60%TS.Control de este proceso de la precipitación es un problema de la cristalización, y la realización de concentraciones más altas requiere que el equipo de la evaporación esté diseñado como cristalizadores para permitir que estas sales formen en el bulto del licor, y no como escala en las superficies de la transferencia de calor.

2. Alta viscosidad del licor

Como sus aumentos de la concentración, cambios reológicos del comportamiento del licor negro de un líquido neutoniano a un pseudo líquido plástico extremadamente viscoso. Tales altas viscosidades traducen a transferencia de calor pobre en los concentradores (del número de Reynolds turbulencia baja baja por lo tanto) pero también representan un impedimento al crecimiento cristalino dentro del bulto del licor. Además, el almacenamiento del licor concentrado, especialmente si bien sobre 75%TS, puede tener que ser en un tanque a presión para mantener la capacidad de bombear el licor a la caldera así como a los modelos de rociadura apropiados. Para abordar estos problemas de la viscosidad, los concentradores del licor negro se actúan típicamente en las temperaturas substancialmente elevadas y el control apropiado de la temperatura del licor bajo condiciones de funcionamiento diversas se convierte en un parámetro crítico del diseño como simple aumento de 20 °F en temperatura del licor puede traducir a una reducción de la viscosidad del 50% en algunos casos.

La operación en las temperaturas elevadas aumenta la avería de los complejos calcio-orgánicos presentes en el licor y, como consecuencia, el riesgo de precipitación del carbonato de calcio en las superficies de la transferencia de calor se aumenta substancialmente. Precipitación de otros compuestos insolubles en agua, tales como sales de la silicona y del oxalato si el presente en el licor, puede también ocurrir en estas temperaturas más altas, aumentando el riesgo de escalamiento de las unidades del concentrador.

El tratamiento térmico del licor antes del concentrador puede reducir permanentemente la viscosidad del licor termofraccionamiento de la lignina larga y de otros compuestos orgánicos responsables de la viscosidad del licor. Tal tratamiento ocurre típicamente en un reactor continuo actuado en la alta presión y la temperatura (sobre 350°F). Sobre 30 el minuto de tiempo de residencia en el reactor se debe proporcionar para alcanzar la reducción máxima de la viscosidad.

Los concentradores en capa delgada son realmente una adaptación para los altos sólidos que el servicio del diseño del evaporador del FF discutió arriba. Por naturaleza, concentradores del FF, donde la evaporación ocurre de una película del licor dentro del resultado del elemento de calefacción en los altos niveles de la sobresaturación que son convertidos dentro del licor. Esto puede dar lugar a la formación de escala incontrolada debido a la nucleación cristalina excesiva bastante que crecimiento cristalino apacible.

Los diseños del concentrador de un cierto FF ni siquiera intentan realmente controlar la formación de escala en las superficies de calefacción, pero proporcionar bastante un medio de quitar tal escala más rápida que forma y antes de que puede afectar negativamente capacidad o la ventaja a tapar. Los diseños que cambian, de uso general rápidos con las unidades de la placa y del tubular-elemento, confían en esta estrategia continuamente moviendo cuerpos múltiples del concentrador (o cámaras dentro del mismo cuerpo) entre el licor del producto y lavando posiciones.

Consumo mecánico del evaporador de la MVR de la recompresión del vapor comparado con el equipo tradicional de la evaporación calculado evaporando el agua 1T

Imagen detallada

Imagen de la instalación