FI120057B - Laite ja menetelmä lipeäruiskun puhdistamiseksi ja jäähdyttämiseksi - Google Patents

Description

LAITE JA MENETELMÄ LIPEÄRUISKUN PUHDISTAMISEKSI JA JÄÄHDYTTÄMISEKSI

Keksinnön kohteena on laite ja menetelmä lipeäruiskun puhdistamiseksi ja jäähdyt-5 tämiseksi, joka ruisku käsittää ainakin lipeäputken lipeän syöttämiseksi kemikaalien talteenottokattilan tulipesään.

Selluloosan kemiallisessa valmistuksessa karkeasti 35 - 80 % raaka-aineena käytetystä puuaineksesta saadaan prosessoitua selluloosaksi, ns. "saanto”. Puhtaasti kelo miallisessa selluloosan tuotannossa saanto on 35 - 55 %. Loppu puusta tulee selluloosan tuotantoyksiköstä ulos jätelipeänä, mikä sisältää puusta peräisin olevien ainesosien lisäksi selluloosan valmistuksessa käytettyjä kemikaaleja, mitkä regeneroidaan uudelleenkäyttöä varten selluloosatehtaan ns. recovery-yksikössä. Recovery-yksikkö käsittää pääasiallisesti jätelipeän kuiva-aineen noston 65 - 85 %:iin, ja korke-15 ampaankin arvoon, näin saadun vahvajätelipeän polton kemikaalien talteenottokatti-lassa, polton yhteydessä vapautuvien ja regeneroituvien kemikaalien talteenoton sekä em. kemikaalien prosessoinnin uutta selluloosantekoa varten. Vanhemmissa tuotantolaitoksissa jätelipeän kuiva-ainepitoisuus saattoi jäädä alle 65 %:iin, mikä vaikeuttaa jätelipeän tehokasta polttoa ja kemikaalien talteenottoa. Kuiva-ainepitoisuuden ja ve-20 den massaosuuksien summa polttoon tulevassa jätelipeässä on hyvin lähellä 100 prosenttia.

• · • · • · ·

Yleisin kemiallinen selluloosan valmistusprosessi on ns. kraft-prosessi, mistä synty- • · :.· · vää jätelientä kutsutaan mustalipeäksi, ja kattilaa jossa se poltetaan sekä kemikaalit • · · 25 regeneroidaan seuraavaa talteenottovaihetta varten, soodakattilaksi.

·· • · • ·· Jätelipeän poltto tapahtuu siten että se sumutetaan pisaroina tulipesään, missä li-peäpisarat kuivuvat, pyrolysoituvat, sekoittuvat hapenkantajien kanssa ja palavat. Hapenkantajia ovat happi, vesihöyry ja hiilidioksidi. Osa pisaroista putoaa tulipesän • · :***: 30 pohjalle, ns. kekoon ja palaa siellä. Valtaosa epäorgaanisesta aineksesta tulee tuli- • · · ..I., pesästä pois sen alaosassa olevien ns. sulakourujen kautta.

• · • · · • · . Jätelipeän syöttö tulipesään ja sumutus tapahtuvat lipeäruiskujen avulla. Lipeäruisku on periaatteessa metalliputki, joka on liitetty putkistoon, jonka kautta vahvamustalipeä 35 johdetaan esilämmittimistä kattilalle. Lipeäruiskun tulipesän puoleisessa päässä on suu- 2 tin, josta mustalipeä suihkuaa uuniin ja jonka muoto vaihtelee kattilan koosta ja valmistajasta riippuen. Pääasia ruiskutuksessa on, että se tapahtuu mahdollisimman symmetrisesti ja aikaansaatu pisarakoko on oikea.

5 Lipeäruiskut ovat tyypillisesti painehajoitteisia; joissakin tapauksissa höyry- tai pai-neilmahajoitteisia. Painehajoitteisessa lipeäruiskussa on tyypillisesti putkimainen osuus, minkä sisällä jätelipeä viedään lipeän jakelujärjestelmästä tulipesään, ja putkimaisen osuuden päässä suutin. Suutin voi olla pelkkä suutin, suutin varustettuna hajotuslevyllä (ns. lusikkasuutin) tai keskipakotyyppinen suutin. Itse suuttimen raken-10 ne voi olla hyvin yksinkertainen: esimerkiksi lipeän staattisen paineen dynaamiseksi paineeksi muuttava "reikä” em. putken päätylevyssä tai hajotuslevyn kuristama edellä mainittu putki. Kuviossa 1 on esitetty periaatteellinen kuva hajotuslevyllä varustetusta suuttimesta, jossa hajotuslevy eli lusikka leikkaa osan suutinputken aukosta eli kuristaa lipeän virtausta. Jätelipeä 1 saapuu poltettavaksi putkessa 2 tulipesän ulkopuolel-15 ta suunnasta 5. Hajotuslevy 3 muodostaa putkeen kuristuskohdan 4. Lipeä jättää hajotuslevyn 3 ohuena levymäisenä rakenteena 6, mikä pirstoutuu lopulta pienemmiksi rakenteiksi, joita kutsutaan pisaroiksi.

Lipeä syötetään nykyaikaisissa kattiloissa vaakasuorassa tasossa tulipesään tai lie-20 västi alaspäin suunnattuna. Keskipakotyyppiseen suuttimeen perustuvassa lipeäruiskussa ainakin osa lipeäsuihkusta on suunnattu alaviistompaan kuin muun tyyppisissä • · : 1·· jätelipeäruiskuissa.

• · · ·*·· • · i Talteenottokattilan tulipesässä epäorgaaninen aines on sulassa muodossa. Tämä ai- • · · 25 heuttaa voimakasta korroosiota jäähdyttämättömissä teräspinnoissa sekä kerrostu-: mistä ja likaantumista tulipesän seinillä sekä mm. lipeäruiskuissa. Korroosiota tapah- tuu myös siitä syystä että palamatonta jätelipeää kertyy lipeäruiskun pinnalle ja syttyy siinä, mikä aiheuttaa korkean lämpötilan sekä korrodoivat olosuhteet. Sekä lipeäruis-kujen likaantuminen että korroosio huonontavat lipeän ruiskutusprosessia, millä on tu- • · :***; 30 lipesän toiminnan kannalta haitallinen vaikutus. Likaantumisen vaikutusta torjutaan • · φ lipeäruiskujen säännöllisen puhdistuksen, ns. "rassauksen" avulla, mikä voi tapahtua • · ***. ihmisen toimesta, tai puhdistus voi tapahtua sopivan mekaanisen laitteen avulla. Me- . kaaninen laite on tyypillisesti säännöllisin väliajoin edestakaisin liikkuva väline, missä on varren lisäksi ruiskun putkimaista ja suutinosaa jousimaisesti seuraava rassain-*:**ί 35 pää. Eräs tällainen ratkaisu on esitetty US-patentissa 6478235.

3

Tyypillisesti lipeäruiskujen suurimpia haittoja on niiden huono kestävyys. Korroosion johdosta lipeäruiskun kestoaika ja siten vaihtoväli on muutamasta vuorokaudesta useampaan viikkoon. Lipeäruiskujen alhainen kestävyys johtuu erittäin korrodoivista 5 olosuhteista ja korkeasta lämpötilasta tulipesässä ja sen ympäristössä, mitkä olosuhteet rasittavat ruiskun metalliputken seinämää. Talteenottokattilan toimintaa on kuvattu mm. kirjassa Vakkilainen, Esa, K. Kraft Recovery Boilers - Principles and practice. Suomen Soodakattilayhdistys r.y. 2005; Lipeän ruiskutusta ja polttoa on kuvattu sivulta 9-1 alkaen.

10

Edellä kuvattuja likaantumiseen ja korroosioon liittyviä ongelmia on pyritty torjumaan erilaisilla ratkaisuilla. Fl-hakemuksessa 20012500 on kuvattu puhdistuslaite soodakattilan lipeäruiskujen puhdistamiseksi. Lipeäruiskun varren ympärille on asennettu yksi tai useampi höyryputki, jonka lipeäsuuttimen puoleisesta päästä höyryä virtaa tuli-15 pesässä olevan lipeäsuuttimen varren ympärille. JP-patenttihakemuksessa 1229890 kosteaa höyryä ruiskutetaan ruiskun ulkopuolelta lipeäruiskun päähän (suutinosaan). JP-hakemusjulkaisussa 2000256979 on kostean höyryn puhallusaluetta laajennettu koskemaan myös suutinta ympäröivää aukkoa tulipesän seinässä, mutta edelleen on kyse kostean höyryn ulkopuolisesta käytöstä lipeäruiskun kannalta. Tunnettua ja mm. 20 Japanissa käytettyä on johtaa vettä ulkopuolelta lipeäruiskun varrelle ja saada siten aikaan jäähdytys- ja puhdistusvaikutus.

• · • · • · · .. Edellä kuvatuissa ratkaisuissa on käytetty joko vettä tai höyryä lipeäruiskun jäähdy- • · ·.· · tykseen ja puhdistukseen. Näiden laitteiden eräs olennainen puute on rajoitettu puh- 25 distus- ja/tai jäähdytysvaikutuksen aikaansaaminen. Vaikutus ei ulotu tehokkaasti ko-ko lipeäruiskulle, varsinkaan sen tulipesän puoleiseen uloimmaiseen päätyyn. Esi-merkiksi hajotuslevyä käytettäessä tunnetuissa lipeäruiskussa puuttuvat hajotuslevyn tehokas puhdistus ja jäähdytys, mitkä ovat oleellisen tärkeitä tekijöitä em. tyyppiselle ruiskulle, kun pyritään hyvään palamisen hallintaan tulipesässä.

30 • · ·

Puutteita voidaan kompensoida lisäämällä ruiskulle tulevan veden tai höyryn määrää, • · ***. mutta merkittävämpi parannus saadaan aikaan esillä olevalla keksinnöllä.

• · • · · • ·· · 1 · 4

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut ongelmat. Lähemmin esillä olevan keksinnön tarkoituksena on taijota lipeäruiskurakenne, jonka puhdistettavuus ja kestävyys ovat tunnettuja rakenteita parempia.

5

Esillä oleva keksintö koskee laitetta lipeäruiskun korroosion vähentämiseksi ruiskun ulkopintaa jäähdyttämällä, sekä lipeäruiskun puhdistamiseksi. Tunnusomaista sille on, että laitteeseen kuuluu lipeäputken ympärille asennettu ulkovaippaputki, jonka rajaamaan tilaan on yhteet veden ja höyryn johtamiseksi ja emulsion synnyttämiseksi tai 10 yhde niiden muodostaman emulsion johtamiseksi vaipan rajaamaan tilaan ja jonka pinnalla on aukkoja, kuten huokosia tai reikiä, veden ja höyryn muodostaman emulsion purkautumiseksi ulkovaipan läpi.

Keksintö koskee myös menetelmää, jolle on tunnusomaista että lipeäputken ympärille 15 on asennettu ulkovaippaputki, jonka pinnalla olevien aukkojen kautta veden ja höyryn muodostama emulsio purkautuu ulkovaipan läpi.

Vesi ja höyry tarkoittavat tässä veden olomuotoja. Emulsiota valmistettaessa voidaan käyttää myös lisäaineita, esimerkiksi ulkovaipan purkautumisaukkojen paremmaksi 20 aukipitämiseksi. Lisäaine tuodaan järjestelmään esimerkiksi veden mukana tai omalla syöttöputkellaan • · • · • · · ..‘S1 Esillä olevan keksinnön olennaisena piirteenä on veden ja höyryn muodostama emul- sio, jossa tulipesästä tulevan lämmön jäähdyttämiseksi lämpiävä ja höyrystyvä vesi 25 on jäähdyttävä aine. Veden ja höyryn seoksella voidaan lämpötila pitää sopivana.

:**·.. Jäähdyttävää ainetta johdetaan ulkoisen vaipan läpi vain se määrä, mikä tarvitaan pi- tämään lipeäruiskun materiaalit riittävän alhaisessa lämpötilassa toimivuuden ja syö- • · · pymisen eston kannalta. Nuohous(puhdistus)vaiheessa vettä/höyryä ajetaan puhtaa-na pysymisen edellyttämällä tavalla sopivan lämpöisenä. Höyry ominaistilavuudeltaan • · 30 suurempana veteen verrattuna nostaa virtausnopeutta riittävästi vaipan huokosissa • · · tai reiissä, jotta ne eivät tukkeudu ja pysyvät auki. Näin huokoset ja reiät voivat olla • · ’**. isompia, ja näin niitä saadaan riittävästi pinta-alaa kohti.

• · Höyryn ja veden muodostaman emulsion purkautuminen voi tapahtua huokoisen ma-'·"· 35 teriaalin huokosten kautta. Vaihtoehtoisesti ulkovaippa voidaan tehdä myös muista 5 sopivista materiaaleista niin että ulkovaipassa olevat aukot tehdään siihen. Aukon muoto on esimerkiksi pyöreä, elliptinen tai rakomainen. Aukkokoko pyöreää aukko-muotoa sovellettaessa on esimerkiksi 0.5-5 mm, edullisesti 1-3 mm. Rakomaisen aukon koko on esimerkiksi 0.2-1.5 mm x 2-20 mm, edullisesti 0.5-1 mm x 5-15 mm. El-5 liptistä aukkoa käytettäessä edullinen muoto ja koko asettuvat edellä mainittujen rajojen sisälle.

Laite on asennettu niin että emulsio purkautuu tulipesän puolelle ilman että syntyy tu-lipesän ulkopuolelle roiskuvia, irronneita kerrostumia tai emulsiosuihkuja.

10

Erään suoritusmuodon mukaan ulkovaipan rajaamaan tilaan on yhde veden ja vesihöyryn muodostaman emulsion johtamiseksi kyseiseen ulkovaipan ja lipeäputken väliseen tilaan, jolloin emulsion valmistuslaite sijaitsee ennen lipeäruiskua. Emulsion valmistuslaite voi olla yhteinen keksinnön mukaiselle puhdistuslaitteella varustetulle 15 kahdelle tai useammalle lipeäruiskulle.

Erään suoritusmuodon mukaan ulkovaipan rajaamaan tilaan voidaan johtaa vettä ja vesihöyryä, jolloin emulsion valmistus tapahtuu ulkovaipan rajaamassa tilassa. Tällöin edullisesti ulkovaippaputken ja lipeäputken väliin on asennettu välivaippaputki siten, 20 että vesi johdetaan ulkovaipan ja välivaipan muodostamaan rengasmaiseen tilaan, emulsiotilaan, ja höyry välivaipan ja lipeäputken muodostamaan rengasmaiseen ti- • · : **· laan, höyrytilaan. Välivaipan pinta on varustettu aukoilla siten että höyry purkautuu ...T höyrytilasta emulsiotilaan. Höyry voidaan johtaa höyrytilaan esimerkiksi välivaippa- • · · putken päädyn kautta, Höyry voidaan tuoda myös emulsiotilassa kulkevan putken • · · 25 kautta tai periaatteessa myös lipeäputken sisässä kulkevan putken kautta.

• · • · • · ·

Emulsio on kytketty virtaamaan ulkovaipan aukkojen läpi olennaisesti jatkuvasti.

Emulsion virtaus voi olla myös jaksottaista, esim. 5-100 sekunnin välein. Jatkuva vir- : V: taus on edullisempi vaihtoehto Emulsio on edullisesti kytketty virtaamaan ulkovaipan :***: 30 aukkojen tai huokosten läpi siten että virtausta nopeutetaan ennalta määrätyin välein • · · .•I.. ennalta määrätyksi ajaksi puhdistusvaikutuksen tehostamiseksi.

• · ··· 1 · . Erään suoritusmuodon mukaan lipeäruiskuputkeen liittyy tulipesän puoleisessa pääs- ...T sä suutinosa, joka on varustettu vaipparakenteella, joka on kytketty ulkovaippaputken • · 6 rajaamaan emulsiotilaan. Vaipparakenteessa on aukkoja emulsion purkautumiseksi ainakin osasta suutinosan ulkopinnan läpi.

Suutinosa voi tyypillisesti olla lipeävirran hajotuslevy (ns. lusikkasuutin). Keksinnön 5 mukaan hajotuslevyn alapuoli (alapinta) on varustettu levymäisellä kappaleella sisäosan muodostamiseksi levymäisen kappaleen ja hajotuslevyn alaosan välille. Muodostunut sisäosa (hajotuslevyn alaosan vaippa) on kytketty ulkovaippaputken rajaamaan emulsiotilaan emulsion johtamiseksi mainittuun sisäosaan. Levymäisen kappaleen pinta on varustettu aukoilla tai se on valmistettu huokoisesta materiaalista emul-10 sion purkautumiseksi ulos mainitusta sisäosasta, mikä puhdistaa ja jäähdyttää hajo-tuslevyä. Levymäisellä kappaleella voi olla kaareva muoto siten että muodostuu pää-typinta, jolloin purkautumisaukkoja voi alapinnan lisäksi olla myös hajotuslevyraken-teen päädyssä.

15 Erään suoritusmuodon mukaan laitteen tulipesän puoleisessa päädyssä on seinälevy niin että pääty on suljettu.

Erään suoritusmuodon mukaan laitteen tulipesän puoleisessa päädyssä on seinälevy, jossa on valmistettuja aukkoja tai huokoisen materiaalin huokosia emulsion purkau-20 tumiseksi lipeäruiskun päätyosan, kuten lipeävirran hajotuslevyn, päälle.

• · • '·· Eräänä olennaisena piirteenä on se että jäähdytys- ja puhdistusemulsio purkautuu ..*·* ruiskuputken säteen suunnassa eli putken pituusakselia kohtisuoraan olevan tason j#:*J suuntaisena. Emulsion ulospurkausaukot voivat olla myös sellaiset että ne on suun- 25 nattu vinosti, jolloin niiden kallistuskulma ruiskuputken pituusakselia kohtisuoraan ole-van tason suhteen on 0-80 astetta, edullisesti 30-60 astetta. Edullisesti aukkojen kai- • :***: listus on suunnattu kattilan tulipesään päin, jolloin puhdistuksen tuloksena ruiskun • · · pinnalta irtoava aines ei roisku kattilaan ympäröivään kattilahuoneeseen.

• · • · · • · · • · .***. 30 Emulsiovirtausta nopeutetaan edullisesti ennalta määrätyin välein ennalta määrätyksi • · · ajaksi puhdistusvaikutuksen tehostamiseksi. Virtausta kasvatetaan 1-30 min välein, • · ***\ edullisesti 5-15 min välein, puhdistuksen tehostamiseksi. Puhdistusjakson pituus on 1-100 s, edullisesti 5-20 s. Lipeäruiskun puhdistuksen aikana emulsion kokonaismas-savirtaa kasvatetaan 1-50-kertaiseksi, edullisesti 5-20-kertaiseksi normaaliin ajotilan-*:**: 35 teeseen verrattuna. Edullisesti emulsiovirtaus on jatkuvaa, ja sitä kasvatetaan edellä 7 kuvatulla tavalla edullisen suoritusmuodon mukaan. Emulsiovirtaus voi olla myös jaksollista. Tällöin voi kussakin jaksossa olla myös nopeamman virtauksen vaihe vaikutuksen tehostamiseksi.

5 Keksintöä selostetaan lähemmin oheisissa piirustuksissa, joissa

Kuvio 1 esittää sinänsä tunnetun hajotuslevyllä varustetun lipeäruiskun rakennetta ja toimintaa.

Kuvio 2 esittää kaavamaisesti eräällä keksinnön mukaisen puhdistuslaitteen edullisella suoritusmuodolla varustettua lipeäruiskua sivusta osittain leikattuna.

10 Kuvio 3 esittää erästä keksinnön mukaisella puhdistuslaitteella varustettua lipeäruiskua sivusta.

Kuvio 4 esittää kaavamaisesti eräällä keksinnön mukaisen puhdistuslaitteen edullisella suoritusmuodolla varustettua lipeäruiskua auki leikattuna.

15 Kuviossa 2 on esitetty esillä olevan keksinnön soveltaminen kuviossa 1 esitetyn li-peäruiskutyypin yhteydessä, ja siten se esittää lipeäruiskua kun perinteiseen li-peäruiskuun on lisätty tämän keksinnön mukainen jäähdytys ja puhdistus.

Lipeäputken 2 ympärillä on asennettuna ulkovaippaputki 14. Veden ja höyryn muo-20 dostama emulsio 10 virtaa lipeäruiskuputkea 2 ympäröivään tilaan, emulsiotilaan, mistä emulsio purkautuu huokosten tai reikien 12 kautta pieninä suihkuina 13 tuli- • · • *·· pesään. Samalla emulsiossa oleva vesi höyrystyy ja sitoo lämpöä jäähdyttäen li- #<·:· peäruiskun ulommaista pintaa 14. Hajotuslevyn 3 muodostaa kaksoislevyrakenne, : jonka sisäosa on yhteydessä em. emulsiotilaan. Emulsio virtaa siten myös hajotusle- 25 vyn sisäosaan, ja hajotuslevyn alapinnalla on aukkoja 12, joista emulsiota myös pur- ··· kautuu.

··· • · • · • · ·

Kun emulsiovirtausta ajoittain kasvatetaan esimerkiksi 1-30 min välein, edullisesti 5-15 min välein, saadaan aikaan tehostettu puhdistusvaikutus; kaikkialle ruiskun uiko- • · .*··. 30 pinnalle kertyvä aines 11 saadaan irrotettua ja puhallettua pois ruiskusta ja ruiskua • · · ympäröivästä ulommasta pinnasta 14.

• · • · ···

Puhdistusjakson pituus on 1-100 s, edullisesti 5-20 s. Tyypillinen vesivirta emulsioon on 5-100 g/s lipeäruiskua kohti, edullisesti 10-30 g/s. Vastaavasti höyryvirta on 3-100 *:·*: 35 g/s, edullisesti 5- 30 g/s. Puhdistuksen aikana emulsion vesi/höyrysuhdetta voidaan 8 muuttaa, jotta huokosista tai rei’istä purkautuvan virtauksen nopeus olisi suurempi. Höyryvirtausta voidaan nostaa esimerkiksi määrään 200 g/s. Edellä mainitut vir-tausarvot pätevät lipeäruiskulle, minkä jätelipeän ruiskutuskapasiteetti on 200-5001 jätelipeän kuiva-ainetta/24 tuntia. Vastaavasti pienemmän tai suuremman kapasitee-5 tin ollessa kyseessä, virtauksia muutetaan pienemmäksi tai suuremmaksi ruiskun kapasiteetin suhteessa.

Kuten edellä mainittiin voi ulommainen pinta 14 olla teräksestä valmistettua huokoista materiaalia. Myös kaikki muut lämpötilaa ja korroosio-olosuhteita kestävät materiaali-10 vaihtoehdot tulevat kysymykseen, kuten metalliseokset ja keraamiset materiaalit. Eräs mahdollinen vaihtoehto perustuu nikkelin ja kromin käyttöön. Ulompi pinta 14 voidaan valmistaa myös työstämällä pieniä reikämäisiä rakenteita siihen, emulsion purkautumisteiksi.

15 Huokoisen materiaalin ei tarvitse olla homogeenista, tai työstettyjen reikämäisten rakenteiden ei tarvitse olla joka puolella yhtä suuria, tai reikämäisiä rakenteita ei tarvita joka puolella yhtä paljon. Syynä on että lipeäruiskuun kohdistuva lämpökuorma tai likaantuminen ei ole joka puolelta homogeeninen.

20 Edullinen ratkaisu on muodostaa emulsio jo ennen lipeäruiskua, mutta emulsio voidaan sekoittaa höyrystä ja vedestä vasta lipeäruiskussa. Tällöin sekä vesi että höyry • · • *·· tuodaan erillisillä putkilla ruiskulle. Kuviossa 3 on esitetty keksinnön mukaisella puh- ..*{· distuslaitteella varustettu suutin. Suutin ulkovaippoineen 14 ulottuu kattilan tulipesän seinässä 17 olevan aukon kautta tulipesään 18. Vesi tuodaan puhdistuslaitteeseen 25 yhteen 15 kautta ja höyry yhteen 16 kautta. Tyypillisesti tällöin lipeäruiskuputken ym-pärillä on kaksi sen kanssa sisäkkäistä vaippaa, välivaippa ja ulkovaippa. Höyrytila • muodostuu jätelipeätilaa vasten eli välivaipan ja ruiskuputken välinen rengasmainen ··· tila. Ulommaisen vaipan ja välivaipan väliin muodostuva tila on vedelle varattu tila.

: Y: Höyry ei tässä ratkaisussa kuitenkaan purkaudu suoraan tulipesään, vaan vesitilaan • · 30 missä se muodostaa veden kanssa emulsion, mikä vasta purkautuu tulipesään jääh- • · · dyttäen ja puhdistaen lipeäruiskua.

• · • · • · · . * Kuviossa 4 on esitetty puhdistuslaitteella varustettu lipeäruisku siten että ulkovaippaa ..IV 14 ei ole esitetty kuvassa, vaan ruiskuputkea ympäröivä välivaippa 19. Vesi tuodaan 35 välivaipan ja ulkovaipan väliseen tilaan yhteestä 15. Välivaipan ja ruiskuputken väli- 9 seen tilaan tuodaan höyry yhteen 16 kautta. Välivaipassa on emulsion muodostusalu-eella riittävän suuria reikiä 20 höyrytilasta vesi/emulsiotilaan, jolloin höyry purkautuu näiden reikien kautta vesitilaan ja alueella syntyy emulsiota. Emulsio purkautuu edelleen ulos tästä ulommaisesta tilasta, huokoisen materiaalin, tai rei’itetyn materiaalin 5 aukkojen kautta kuten edellä on kuvattu kuviossa 2.

Keskipakohajotussuuttimessa keksinnön mukainen jäähdytys-ja puhdistussovitelma ympäröi myös keskipako-osaa.

10 Edellä kuvattuun järjestelmään kuuluvat tarpeelliset, turvallisuuteen liittyvät rakenteet ja järjestelmät. Tämä tarkoittaa että syntyvän emulsion seossuhde pysyy tavoitteellisissa rajoissa, lipeäruiskukohtainen vesivirta ei kasva turvallisuuden kannalta liian suureksi, eikä lipeäruiskukohtainen höyryvirta kasva liian suureksi. Luonnollisesti höyryn paineen ja lämpötilan pitää pysyä määritellyissä rajoissa ja itse ruiskun kiinnityksi-15 neen tulee toimia suunnitellulla tavalla. Keksinnön mukaisella järjestelmällä varustettu lipeäruisku voi olla manuaalisesti tai valvomosta liikuteltava ja operoitava.

·· • · • ·· ··· ♦ • · • · · • · » ··· · ··· • · • · ··· ·· • » • ·♦ ·«« • · ··· • · • · · • · ♦ • · ♦ ·· • · • ♦ ··· • « ··· • « «·· • ·

Claims (26)

1. Laite lipeäruiskun puhdistamiseksi ja jäähdyttämiseksi, joka ruisku käsittää ainakin lipeäputken (2) lipeän syöttämiseksi kemikaalien talteenottokattilan tulipesään (18), tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu lipeäputken (2) ympärille asennettu ulkovaippa-putki (14), jonka rajaamaan tilaan on yhteet (15,16) veden ja höyryn johtamiseksi ja näin emulsion synnyttämiseksi tai yhde (10) niiden muodostaman emulsion johtami-10 seksi sinne ja jonka pinnalla on aukkoja (12), kuten huokosia tai reikiä, veden ja höyryn muodostaman emulsion purkautumiseksi ulkovaipan läpi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkovaippa (14) on tehty huokoisesta materiaalista. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkovaipassa (14) olevat aukot (12) on työstetty siihen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukko on pyöreä, ellipti-20 nen tai rakomainen.

·*·.. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että pyöreä aukko on 0.5-5 mm, edullisesti 1-3 mm. ···· • · • · · • · · ··· · .1 2. 25

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että rakomainen aukko on • · — ··· :·. 0.2-1.5 mm x 2-20 mm, edullisesti 0.5-1 mm x 5-15 mm. • ·· • · · • · • ·

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että emul-sion valmistuslaite sijaitsee ennen lipeäruiskua, kun ulkovaippaputkeen (14) on yhde • · · .M. 30 (10) veden ja vesihöyryn muodostaman emulsion johtamiseksi vaipan rajoittamaan ti- laan. ··· • · • · • M

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että emulsion valmistuslaite 9 35 on yhteinen kahdelle tai useammalle lipeäruiskulle. 2

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että emulsion valmistus tapahtuu ulkovaipan rajaamassa tilassa, kun ulkovaippaputkeen (14) on kytketty yhteet (15,16) veden ja vesihöyryn johtamiseksi sinne.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että ulkovaipan (14) ja li- peäputken (2) väliin on asennettu välivaippaputki (19) siten, että vesi johdetaan ulkovaipan (14) ja välivaipan muodostamaan rengasmaiseen tilaan, emulsiotilaan, ja höyry välivaipan (19) ja lipeäputken (2) muodostamaan rengasmaiseen tilaan, ja välivaipan pinta on varustettu aukoilla (20) siten että höyry purkautuu emulsiotilaan veden ja 10 höyryn emulsion muodostumiseksi.

11. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että li-peäputkeen (2) tulipesän puoleisessa päässä liittyy suutinosa, joka on varustettu vaipparakenteella, joka on kytketty ulkovaippaputken rajaamaan emulsiotilaan ja jos- 15 sa on aukkoja emulsion purkautumiseksi ainakin osasta suutinosan ulkopinnan läpi.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että lipeäputkeen (2) liittyy tulipesän (18) puoleisessa päässä lipeävirran hajotuslevy (3), jonka alapuoli on varustettu levymäisellä kappaleella sisäosan muodostamiseksi, joka on kytketty ulkovaipan 20 (14) rajaamaan tilaan emulsion johtamiseksi mainittuun sisäosaan, ja levymäisen kappaleen pinta on varustettu aukoilla emulsion purkautumiseksi ulos sisäosasta.

·· • · • · · ♦*· 13. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että lait- *··· • teen tulipesän puoleisessa päädyssä on päätylevy niin että pääty on suljettu. ·»· · .*··. 25 • · ···

14. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että .·*·. laitteen tulipesän puoleisessa päädyssä on päätylevy, jossa on aukkoja emulsion pur- ··· kautumiseksi emulsiotilasta lipeäruiskun päätyosan, kuten lipeävirran hajotuslevyn (3), päälle. • · · .···. 30 • ·

15. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että lipeäputkella (2) • · *··*! on pituusakseli, ja emulsionpurkausaukot (12) ulkovaipassa (14) on suunnattu niin et- ’ * tä emulsio purkautuu akselia vastaan kohtisuorassa olevan tason suuntaisesti. ··· ···· • ·

16. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että lipeäputkella on pituusakseli, ja emulsionpurkausaukot ulkovaipassa on kallistettu niin että emulsio purkautuu akselia vastaan kohtisuorassa olevan tason suhteen 0-80 asteen kulmassa, edullisesti 30-60 asteen kulmassa. 5

17. Menetelmä lipeäruiskun puhdistamiseksi ja jäähdyttämiseksi vettä ja/tai höyryä käyttämällä, joka ruisku käsittää ainakin lipeäputken (2) lipeän syöttämiseksi kemikaalien talteenottokattilan tulipesään (18), tunnettu siitä, että veden ja höyryn muodostama emulsio purkautuu lipeäputken (2) ympärille asennetun ulkovaippaputken (14) pin- 10 nalla olevien aukkojen (12), kuten reikien tai huokosten, kautta.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emulsion pur-kausvirtaus on oleellisesti jatkuvaa.

19. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emulsion pur- kausvirtaus on jaksottaista.

20. Patenttivaatimuksen 17,18 tai 19 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtausta nopeutetaan ennalta määrätyin välein ennalta määrätyksi ajaksi puhdistusvai-20 kutuksen tehostamiseksi.

.. 21. Patenttivaatimuksen 20 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että virtausta kasva- • · 1 “ “ 1 • · · tetaan 1-30 min välein, edullisesti 5-15 min välein. ·»·· • · • » »

22. Patenttivaatimuksen 20 tai 21 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistus- • ♦ ].1·2 jakson pituus on 1 -100 s, edullisesti 5-20 s.

• · • · · ··· • · ***** 23. Jonkin patenttivaatimuksen 20 - 22 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että li peäruiskun puhdistuksen aikana emulsion kokonaismassavirtaa kasvatetaan 1-50- • · · *·1 2 30 kertaiseksi, edullisesti 5-20-kertaiseksi, normaaliin ajotilanteeseen verrattuna. ··· • · • · ··· *:·1:

24. Jonkin patenttivaatimuksen 17 - 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että :3: emulsion valmistus tapahtuu vettä ja vesihöyryä sekoittamalla ennen lipeäruiskua. ··· • · • · · • · · • · · • · · 2 • ·· 3 • ·

25. Jonkin patenttivaatimuksen 17-23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emulsion valmistus tapahtuu vettä ja vesihöyryä sekoittamalla useammalle lipeäruis-kulle yhteisellä sekoitusasemalla.

26. Jonkin patenttivaatimuksen 17-23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että emulsion valmistus tapahtuu vettä ja vesihöyryä sekoittamalla lipeäruiskun yhteydessä. 10 ·· • · • ·· «·· ···· • · • · ♦ • · ♦ ··· · ♦ ·· • · • · ··· ·· • ♦ • ·♦ ·«· • · • · ··· • · • · · • · · • · ··· • · ♦ · «·· 1 2 • · • · • · ··· • · ··· 2