Способ упаривания сульфитного щелокаили последрожжевой бражки сульфит-целлюлозного производства ha натриевомили кальциевом основании

Способ упаривания сульфитного щелокаили последрожжевой бражки сульфит-целлюлозного производства ha натриевомили кальциевом основании

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социвлистическик республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >821622 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Занвлено 13.03.79 (21) 2738570/29-12 с присоединением заявки Ре (23) Приоритет— (5I)M. Кл.

0 21 С 11/10

Гееударстеенный камнтет

СССР

an делам нзебретеннй н еткрытнй

Опубликовано 15,04.81, Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 15.04.81 (53) УДК 676.11, .082.3 (088.8) Е, П. Новиков, Е, М. Ковалев, Л. 8. Кузнецова, С. А. Сушко и H. А. Саухин (72) Авторы изобретения «(«»" (71) Заявитель

/ т« ! (54) СПОСОБ УПАРИВАНИЯ СУЛЬФИТНОГО ЩЕЛОЙА ИЛИ ПОСЛЕДРОЖЖЕВОЙ БРАЖКИ

СУЛЪФИТЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ПРОИЗВОДСТВА

НА НАТРИЕВОМ ИЛИ КАЛЬЦИЕВОМ ОСНОВАНИИ

Изобретение относится к процессам химической технологии н может быть применено в целлюлозно-бумажной н других отраслях промышленности, где возникает необходимость в концентрировании растворов.

Известны различные способы упаривания

5 сульфитных щелоков, например последрожжевой бражки на натриевом или кальциевом основании, заключающиеся в том, что процесс упаривания проводят в многокорпусных выпар!

0 ных установках с прямоточным, противоточным или смешанным питанием установок исходным щелоком с доведением концентрации щелока в аппаратах от 5 до 50% абсолютно сухих веществ (а.с,в.} при 140 — 160 С. . 1S

Эти установки обычно состоят из группы рабочих выпарных аппаратов, часть нз которых работает под избыточным давлением, часть— под вакуумом. Установки укомплектованы в основном аппаратами с принудительной циркуляцией, Отбор упаренного щелока с содержанием 50% а.с.в. производят с первого или последнего корпуса установки в зависимости от выбранной схемы питания. Кроме упомянутого оборудования, установки, как правило, включают в себя большое количество перекачивающих насосов, арматуры, емкостей, конденсаторов различного вида и др. (1).

Недостатком таких способов упаривания щелока в перечисленных выше многокорпусных выпарных установках является то, что установки работают неэффективно с низкимн значениями коэффициентов теплопередачи по аппаратам (порядка 500-700 ккал/м . ч..град).

Наиболее близким к предлагаемому является способ упаривания последрожжевой бражки сульфитцеллюлозного производства путем концентрирования исходного раствора.

Процесс уцаривания осуществляют в установке, представляющей собой противоточную восьмикорпусную выперную станцию шестикратного действия (один из корпусов установки постоянно находится на чистке), укомплектованную аппаратами с принудительной циркуляцией. Исходная последрожжевая бражка с начальной.концентрацией 5% a,с.в. и температурой 30 С поступает в последний (седьмой) корпус установки, который работает при 55 C

821622

35

Известный способ борьбы с отложениями на поверхностях теплообмена выпарных станций обусловил их конструктивное оформле45 ниг, которое является громоздким, тяжеловесным и дорогостоящим. Это оформление включает в себя мощные паровые коллекторы греющего и вторичного пара большого диаметра с арматурой, обводными коммуникациями по щелоку и конденсату с арматурой, емкостное баковое хозяйство с насосами. Наличие большого количества отсечной арматуры (до 800 — 1000 штук) и обводных коммуникаций приводит еще и к снижению вакуума в выларной установке, потере общей полезной разности температур на всю установку и каждый аппарат, В результате производительность выпарной станции снижается на 20 — 30% по выпаренной воде.

Из последнего (седьмого) корпуса бражка противотоком (по отношению к движению греющего пара) последовательно с помощью перекачивающих насосов переходит в шестой, ° пятый, четвертый, третий, второй, первый корпуса установки. Повышение концентрации бражки происходит последовательно от 5% а.с,в. в седьмом аппарате до 50% а,с.в, в первом аппарате. Готовый, сконцентрированный до 50% а.с.в. продукт с первого аппарата, который работает при 135 С, подается на дальнечшую переработку. Греющий пар на установку подается в первый аппарат из ТЭЦ. Конденсат греющего пара возвращается на ТЭЦ, Вторичный пар первого аппарата является греющим паром для. второго аппарата. Аналогично каждый последующий аппарат обогревается вторичным паром предыдущего аппаоата. Вторичный пар из последнего аппарата поступает на конденсатор. Конденсат вторичного лара собирается щ в. баке-сборнике. Отсос неконденсирующих газов из аппаратов установки осуществляется трехступенчатым пароэжекторным вакуум- насосом.

Кроме упомянутого выше оборудования, установки, как правило, включают в себя большое количество перекачивающих насосов, арматуры, емкостей, конденсаторов и др. (2}, Недостатком известного способа упаривания последрожжевой бражки (щелока) является то, что установка работает неэффективно,.не обеспечивает проектную производительность по выпаренной воде и готовому продукту, Удаление органической и минеральной накипи — процесс трудоемкий, требующий боль,ших материальных затрат. Обычно накипь с теплообменных поверхностей удаляют путем промывки аппаратов через каждые 48 — 72 ч работы "кислым" конденсатом и один — два раза в год (межтрубное пространство) крепкой азотной кислотой.

Кроме того, для промывки выпарных аппаратов требуется большое количество промыв. ного раствора, что приводит к образованию большого количества стоков и значительному расходу химических реагентов на их нейтрализацию.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса и упрощение его аппаратурного оформлении.

Поставленная цель достигается тем, что концентрирование проводят в две стадии,при этом первую стадию проводят при 40 — 105 С до концентрации раствора 30 — 31% по абсолютно сухому веществу и вязкости 0,8 — 1,8 сП с удалением из исходного раствора 92 — 93% свободной влаги, а вторую стадию проводят при 80 — 100 С до концентрации раствора 50% по абсолютно сухому веществу. При указанных параметрах оборудование установки работает в мягких условиях без выделения органической и минеральной накипи, так как до кон,центрации 30% а.с.в. щелока или последрожжевой бражки еще не выделяются коллоидно связанная влага и сложные органические соединения. На заключительной стадии из щелока или последрожжевой бражки оставшиеся 7% влаги удаляются при 80 — 100 С, где концентрация повышается до 50% в высокоэффективном одчоступенчатом аппарате — концентраторе . При этих условиях коллоидно связанная влага и другие сложные органические соединения, которые удаляются иэ раствора, поступают на отдельно стоящий конденсатор, где эти вещества коцценсируются проточной водой на холодных стенках без полимериэации и отложения.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ упаривания.

Принцип действия схемы заключается в следующем.

Исходный поток (сульфитный щелок или последрожжевая бражка) с содержанием 5% поступает в трубопровод 1 циркуляционного насоса, где он смешивается с циркулирующим по контуру схемы потоком раствора. При смешивании с исходным раствором циркулирующий поток незначительно раэбавляется и затем с общим содержанием сухих веществ около 28% а.с.в. насосом 2 прокачивается через цепочку конденсаторов-подогревателей 3 и подогреватель 4. После подогревателя 4 поток раствора (сульфитный щелок или последрожжевая бражка) проходит цепочку испарителей 5, где он кипит при разных температурах (в первом испарителе температура кипения составляет 95 С, в последнем — 40 С) и упаривается до концентрации 30 — 31% ь.с.ь. Перепад температур по исларителям устанавливается с помощью гицроэатворов Ь. Увеличение степени концентрирования раствора по испарителям составляет

821622 6 пример, производительностью 100 т/ч по выпаренной воде составит на 1,2 — 1,4 млн.р. меньше, чем выпарной установки такой же производительности, работающей по известному способу.

ВНИИПИ Заказ 1739/47 Тираж 407 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4

5 примерно 0,37% а.с.в. Из последнего испарителя 5 продуктовый поток раствора с концентрацией 3Q — 31% а.с.в, и температурой 40 С подается на конденсатор 7, где он упаривается до конечной концентрации 50% а,с,в. при 80—

100 С. При прохождении потока через конденсаторы-подогреватели 3 поток нагревается теплом конденсации вторичных паров соответствующих ступеней испаоения 5 и окончательно нагревается до 105 С в подогревателе 4, в кото- 10 рый подается греюций пар ТЭЦ. Вторичный пар из двух последних испарителей 5 поступает на поверхностные конденсаторы и затем к вакуум-насосу, Конденсат греющего пара после подогревателя 4 и концентратора 7 поступает на ТЭЦ. Конденсат вторичного пара, пройдя последовательно через все конденсаторыподогреватели 3, направляются в бак и затем на технологические нужды или промывку установки.

Предлагаемый способ позволяет вести процесс концентрирования раствора (сульфитного щелока или последрожжевой бражки) по сравнению с известными способами в более мягких условиях и со стабильными технологическими показателями. При этом эксплуатационные и капитальные затраты снижаются в 1,5 — 2,0 раза.

Установки по предлагаемой схеме могут быть расположены в облегченных зданиях полуоткрытого типа. Стоимость подобной установки, наФормула изобретения

Способ упаривания сульфитного щелока или последрожжевой бражки сульфитцеллюлозного производства на натриевом или кальциевом основании путем концентрирования исходного раствора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса и упрощения его аппаратурного оформления, концентрирование проводят в две стадии, при этом первую стадию проводят при

40 — 105 С до концентрации раствора 30 — 31% по абсолютно сухому веществу и вязкости

0,8 — 1,8 сП с удалением из исходного раствора 92 — 93% свободной влаги, а вторую стадию проводят при 80 — 100 С до концентрации раствора 50% по абсолютно сухому веществу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сапотницкий С. А. Использование сульфитных щелоков. М., "Лесная промышленность", 1965, с. 195-203.

2. Гидролизная и лесохимическая промышленность, 1976, М 2, с, 22 — 24 (прототип).