Evaopration de aço inoxidável da placa do descanso para o licor preto da produção do papel

Evaopration de aço inoxidável da placa do descanso para o licor preto da produção do papel

INTRODUÇÃO

O licor preto fraco (WBL) das arruelas conservadas em estoque marrons está tipicamente em 13-18%TS. A maioria deste índice de água devem ser evaporados para produzir altamente um material com bastante sólidos para apoiar a combustão eficaz na caldeira da recuperação, tipicamente entre 65% e 80%TS.

Durante a evaporação a este nível de sólidos, os vários componentes temporários (compostos de enxofre, metanol, etc.) são liberados do licor e devem ser separados do condensado para permitir a reutilização no fiberline e em recausticizing. Deste ponto de vista, a planta da evaporação serve realmente como da " uma fábrica água " dentro do moinho. O licor preto igualmente contém uma fração substancial dos compostos inorgánicos que, durante o processo da evaporação, alcançam seu limite da solubilidade e podem depositar como a escala nas superfícies da transferência térmica do evaporador que limitam extremamente a capacidade de funcionamento da planta da evaporação e da ilha inteira da recuperação.

A composição complexa inerente do licor preto traduz em diversas exigências de projeto interdependentes para os evaporadores:

A planta da evaporação deve eficientemente transferir o calor para a evaporação do licor preto.

Deve fazer assim ao evitar a formação de escala nas superfícies da transferência térmica.

A planta da evaporação deve igualmente produzir suficientemente frações do cleancondensate para satisfazer as necessidades do moinho de polpa e da área recausticizing, assim extremamente reduzindo a entrada de água fresca do moinho.

Os componentes temporários e NCGs devem ser removidos e condicionado para a eliminação segura através da incineração.

EQUIPAMENTO DO EVAPORADOR

Há dois tipos básicos de equipamento do evaporador no serviço hoje para a evaporação do licor preto:

Evaporadores de aumentação do filme

Igualmente referido como um evaporador longo do vertical do tubo (LTV), este projeto dominou a indústria por décadas e permanece uma vista comum em umas operações mais velhas do moinho.

Evaporadores do filme de queda (FF)
Este projeto do evaporador confia nos tubos ou nas placas como superfícies da transferência térmica. O licor é processado no interior das unidades intubular de s mas na parte externa da superfície da transferência térmica em projetos da placa.

Os evaporadores do FF consistem em um depósito do licor de que um volume definido de licor é recirculado continuamente à parte superior do elemento de aquecimento
Um dispositivo da distribuição, tipicamente uma bandeja ou um bocal de pulverizador em alguns projetos, a seguir distribui o fluxo do licor sobre a superfície de aquecimento inteira. Os furos em unidades tubulares ou os entalhes para unidades da placa são posicionados para permitir que o licor caia no tubesheet ou nas placas. Mesmo o ofliquor da distribuição é uma consideração crítica para este tipo de projetos e a bandeja e o tubesheet (ou o elemento da placa) devem toda ser em nível.
Depois do dispositivo da distribuição, um filme fino do licor é estabelecido nas superfícies e nos fluxos de aquecimento descendentes de volta ao depósito do licor ao partally ser evaporado. as taxas de Calor-transferência são consideravelmente melhores, especialmente em umas concentrações mais altas, ao usar projetos do filme de queda sobre projetos de aumentação do filme desde o licor caem turbulenta sobre a superfície de aquecimento. Toda a exigência do pré-aquecimento do licor é realizada igualmente eficientemente no projeto do filme de queda.

Concentradores

Esta terminologia refere uma classe de projetos do evaporador projetou especificamente para endereçar as duas edições associadas com o processamento do licor preto em concentrações altas:

1.Precipitation de componentes supersaturated do licor

Em algum momento, tipicamente em torno de 50-55%TS, o sulfato solúvel em água e os sais do sódio do carbonato excedem seus limites da solubilidade e começam a precipitar do licor preto que está sendo evaporado. O burkeite de sal dobro é o primeiro a precipitar no processo da concentração quando o dicarbonato, um outro sal dobro do sódio, alcançar seu limite da solubilidade mais tarde, em torno de 60%TS.Control deste processo da precipitação é um problema da cristalização, e conseguir umas concentrações mais altas exige que o equipamento da evaporação esteja projetado como cristalizadores permitir que estes sais formem no volume do licor, e não como a escala nas superfícies da transferência térmica.

2. Viscosidade alta do licor

Como seus aumentos da concentração, mudanças rheological do comportamento do licor preto de um líquido Newtonian a um líquido plástico pseudo- extremamente viscoso. Tais viscosidades altas traduzem na transferência térmica pobre nos concentradores (baixa de Reynolds do número baixa turbulência daqui) mas igualmente representam um impedimento ao crescimento de cristal dentro do volume do licor. Além, o armazenamento do licor concentrado, especialmente se bem acima de 75%TS, pode ter que estar em um tanque pressurizado a fim manter a capacidade para bombear o licor à caldeira assim como aos testes padrões de pulverização apropriados. Para endereçar estas edições da viscosidade, os concentradores do licor preto são operados tipicamente em temperaturas substancialmente elevados e o controle apropriado da temperatura do licor sob condições operacionais de variação transforma-se um parâmetro crítico do projeto enquanto um mero aumento de 20 °F na temperatura do licor pode traduzir em uma redução da viscosidade de 50% em alguns casos.

A operação em temperaturas elevados aumenta a divisão dos complexos cálcio-orgânicos atuais no licor e, em consequência, o risco de precipitação do carbonato de cálcio nas superfícies da transferência térmica é aumentado substancialmente. Precipitação da outra água - compostos insolúveis, tais como os sais do silicone e do oxalate se o presente no licor, pode igualmente ocorrer nestas mais altas temperaturas, aumentando o risco de escamação das unidades do concentrador.

O tratamento térmico do licor antes do concentrador pode permanentemente reduzir a viscosidade do licor pelo rachamento térmico da lenhina longa e de outros compostos orgânicos responsáveis para a viscosidade do licor. Tal tratamento ocorre tipicamente em um reator contínuo operado na alta pressão e na temperatura (acima de 350°F). Sobre 30 o minuto do tempo de residência no reator deve ser fornecido para conseguir a redução máxima da viscosidade.

Os concentradores do filme de queda são realmente uma adaptação para sólidos que altos o serviço do projeto do evaporador do FF discutiu acima. Por natureza, concentradores do FF, onde a evaporação ocorre de um filme do licor dentro do resultado do elemento de aquecimento nos níveis altos do supersaturation que estão sendo tornados dentro do licor. Isto pode conduzir a formação de escala descontrolada devido à nucleação de cristal excessiva um pouco do que o crescimento de cristal delicado.

Os projetos do concentrador de algum FF realmente tentam nem sequer controlar a formação de escala nas superfícies de aquecimento, mas fornecer um pouco um meio remover tal escala mais rápida do que forma e antes que possa negativamente impactar a capacidade ou a ligação à obstrução. Os projetos de comutação, de uso geral rápidos com unidades da placa e do tubular-elemento, confiam nesta estratégia continuamente movendo corpos múltiplos do concentrador (ou câmaras dentro do mesmo corpo) entre o licor do produto e lavando posições.

Consumo mecânico do evaporador da MVR do Recompression do vapor comparado com o equipamento tradicional da evaporação calculado evaporando a água 1T

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