흑액용 제지 생산용 스테인리스 스틸 필로우 플레이트 재킷 증발기
기본 정보
흑액에는 많은 수의 무기 화합물이 포함되어 있습니다.증발 과정에서 이러한 무기 화합물은 용해도 한계에 도달하고 증발기의 열 전달 표면에 축적되는 규모로 인해 증발 장치와 전체 회수 스테이션의 용량이 크게 제한됩니다.
종이 펌프의 흑액은 일반적으로 13-18% ts입니다.대부분의 물은 증발 보일러에서 일반적으로 65%에서 80% ts 사이의 효율적인 연소를 지원하기에 충분한 높이의 고체를 생성하기 위해 증발되어야 합니다.
이 고체 수준을 얻기 위한 증발 과정에서 유황 화합물, 메탄올 및 기타 휘발성 성분이 액체에서 방출되고 섬유 라인에서 재사용 및 재녹 제거를 위해 응축수에서 분리되어야 합니다.이러한 관점에서 증발 장치는 실제로 공장의 "수생 식물"입니다.
다중 효과 증발은 흑액 증발에 널리 사용됩니다.다중 효과 증발 시스템에서 증발기 효율이 높을수록 경제성은 좋지만 투자 비용도 증가합니다.증발의 다양한 요구 사항에 따라 현재 경제성이 좋은 5-7 효과 증발 시스템이 널리 사용됩니다.
2개의 증발기 장비
오늘날 흑액 증발을 위해 사용되는 두 가지 기본 유형의 증발기 장비
떠오르는 필름 증발기
긴 튜브 수직 증발기라고 하는 이 디자인은 수십 년 동안 업계를 지배해 왔으며 오래된 공장 작업에서 흔히 볼 수 있는 모습으로 남아 있습니다.
떨어지는 필름(FF) 증발기
이 증발기 디자인은 열 전달 표면으로 판과 튜브에 의존합니다.술은 관형 장치의 내부에서 처리되지만 판 디자인의 열 전달 표면 외부에서 처리됩니다.
증발기는 정의된 양의 액체가 가열 요소의 상단으로 지속적으로 재순환되는 액체 섬프로 구성됩니다.
분배 장치, 일반적으로 일부 디자인의 트레이 또는 스프레이 노즐은 전체 가열 표면에 액체의 흐름을 분배합니다.관형 장치의 구멍 또는 플레이트 장치용 슬롯은 액체가 튜브 시트 또는 플레이트에 떨어질 수 있도록 배치됩니다. 액체의 균일한 분포는 이러한 유형의 설계에 대한 중요한 고려 사항이며 트레이와 튜브 시트(또는 플레이트 요소) 모두 수준이 되십시오.
분배 장치에 이어 가열 표면에 액체 박막이 형성되고 부분적으로 증발되는 동안 액체 섬프로 다시 아래쪽으로 흐릅니다.액체가 가열 표면 위로 난류로 떨어지기 때문에 상승하는 필름 디자인보다 떨어지는 필름 디자인을 사용할 때 열 전달 속도는 특히 더 높은 농도에서 상당히 좋습니다.액체 예열 요구 사항은 떨어지는 필름 디자인에서도 효율적으로 달성됩니다.
플랜트는 흑액 증발을 위해 효율적으로 열을 전달해야 합니다.
흑액의 고유한 복잡한 구성은 증발기에 대한 몇 가지 상호 의존적인 설계 요구 사항으로 해석됩니다.
열 전달 표면에 스케일이 형성되는 것을 피하면서 그렇게 해야 합니다.
증발 공장은 또한 펄프 공장 및 재가소화 영역의 요구를 충족시키기 위해 충분히 깨끗한 응축수 분획을 생성해야 하므로 공장의 담수 섭취량을 크게 줄여야 합니다.
휘발성 성분과 NCG를 제거하고 소각을 통한 안전한 폐기를 위해 조절해야 합니다.
기계적 증기 재압축 MVR 1T 물을 증발시켜 계산한 기존 증발 장비와 비교한 증발기 소비량
| 이름 | 증기 | 전력 | 총 비용(RMB) | ||
| 증발능력(kg/h) | 소비(T) | 비용(RMB) | 소비(kw) | 비용(RMB) | |
| 단일 효과 증발기 | 1.1 | 220 | 삼 | 2.1 | 222.1 |
| 이중 효과 증발기 | 0.55 | 110 | 삼 | 2.1 | 112.1 |
| 세 가지 효과 증발기 | 0.4 | 88 | 삼 | 2.1 | 90.1 |
| MVR 증발기 | 0.02 | 4.4 | 30 | 21 | 25.4 |
집중 장치 정보
이것은 고농도의 흑액 처리와 관련된 두 가지 문제를 해결하기 위해 특별히 설계된 증발기 설계 클래스를 나타냅니다.
1. 액체에서 과포화 성분의 침전
일반적으로 50-55%TS, 수용성 황산염 및 탄산나트륨 염은 용해도 한계를 초과하고 증발되는 흑액에서 침전되기 시작합니다.이중염 burkeite는 농축 과정에서 가장 먼저 침전되는 반면 다른 나트륨 이중염인 중탄산염은 나중에 약 60%TS의 용해도 한계에 도달합니다. 이 침전 과정의 제어는 결정화 문제이며 더 높은 농도를 달성하려면 증발이 필요합니다. 장비는 결정화기로 설계되어 이러한 염이 열 전달 표면의 스케일이 아닌 대부분의 액체에서 형성되도록 합니다.
2. 높은 액체 점도
농도가 증가하면 흑액 유동학적 거동이 뉴턴 유체에서 매우 점성이 있는 유사 플라스틱 유체로 바뀝니다.이러한 높은 점도는 농축기(낮은 레이놀즈 수에 따른 낮은 난류)에서 열전달이 잘 되지 않는 것으로 해석되지만 액체의 대부분 내에서 결정 성장을 방해하기도 합니다.또한, 농축액의 저장, 특히 75%TS를 훨씬 초과하는 경우, 액체를 보일러로 펌핑하는 능력과 적절한 분무 패턴을 유지하기 위해 가압 탱크에 보관해야 할 수 있습니다.이러한 점도 문제를 해결하기 위해 흑액 농축기는 일반적으로 상당히 높은 온도에서 작동되며 다양한 작동 조건에서 액체 온도의 적절한 제어는 액체 온도의 단순한 20°F 증가가 점도 감소로 해석될 수 있으므로 설계의 중요한 매개변수가 됩니다. 경우에 따라 50%.
상승된 온도에서의 작동은 액체에 존재하는 칼슘-유기 복합체의 분해를 향상시키고 결과적으로 열 전달 표면에 탄산칼슘이 침전될 위험이 상당히 증가합니다.실리카 및 옥살산염과 같은 기타 수불용성 화합물의 침전이 액체에 존재하는 경우 이러한 더 높은 온도에서 발생할 수 있어 농축기 장치의 스케일링 위험이 증가합니다.
농축기 이전에 액체를 열처리하면 액체 점도의 원인이 되는 긴 리그닌 및 기타 유기 화합물의 열분해에 의해 액체 점도를 영구적으로 감소시킬 수 있습니다.이러한 처리는 일반적으로 고압 및 온도(350°F 이상)에서 작동되는 연속 반응기에서 발생합니다.최대 점도 감소를 달성하려면 반응기에서 30분 이상의 체류 시간이 제공되어야 합니다.
본질적으로, 가열 요소 내의 액체 필름에서 증발이 일어나는 FF 농축기는 액체 내에서 발생하는 높은 과포화 수준을 초래합니다. Falling Film Concentrators는 실제로 위에서 논의한 FF 증발기 설계의 고형물 서비스에 대한 적응입니다.이는 부드러운 결정 성장보다는 과도한 결정 핵 생성으로 인해 제어되지 않은 스케일 형성을 초래할 수 있습니다.
일부 FF 집중 장치 설계는 실제로 가열 표면에서 스케일 형성을 제어하려고 시도하지도 않고 오히려 그러한 스케일이 형성되는 것보다 더 빨리 그리고 용량에 부정적인 영향을 미치거나 막힘으로 이어질 수 있기 전에 그러한 스케일을 제거하는 수단을 제공합니다.일반적으로 플레이트 및 관형 요소 장치와 함께 사용되는 빠른 전환 설계는 제품 액체와 세척 위치 사이에서 여러 농축기 본체(또는 동일한 본체 내의 챔버)를 지속적으로 이동함으로써 이 전략에 의존합니다.
상세 이미지
시설 사진
