FI69923C - VAERMEVAEXLARE FOER OEVERFOERING AV VAERME TILL CELLULOSAAVFALLSLUT SOM SKALL AVDUNSTAS - Google Patents

Description

kit*-’·I KUULUTUSjULKAISU ^QQ O 7kit * - ’· I ANNOUNCEMENT ^ QQ O 7

8 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT O s s £. O8 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT O s s £. O

^ (45) P-t'T't.i *"' --tV^ (45) P-t'T't.i * "'--tV

cgCäl ' Pc!:.t lit CG.P.oGcgCäl 'Pc!:. t lit CG.P.oG

(51) Kv.lk.*/lnt.CI.* F 28 D 7/00 SUOMI — FINLAND (21) P«enttihakemus — Patentansökning 80 1 7*»2 (22) Hakemispäivä — Ansökningsdag 29.0 5.8 0 (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 29 05 80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig ^(51) Kv.lk. * / Lnt.CI. * F 28 D 7/00 FINLAND - FINLAND (21) Application for a patent - Patentansökning 80 1 7 * »2 (22) Application date - Ansökningsdag 29.0 5.8 0 (23) Starting date - Giltighetsdag 29 05 80 (41) Made public - Blivit offentlig ^

Patentti, ja reki iteri hallitus Nähtäväksi panon ja kuul.julkaisun pvm. - *, *Patent, and registration board Date of publication and date of publication - *, *

Patent* och regl5terstyrelsen ' 1 Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad } \ \ Δ .o? (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—Begärd prioritet (70 Enso-Gutzeit Osakeyhtiö, Kanavaranta 1, 00160 Helsinki. Suomi-F in land(F I) (72) Holger Engdahl, Savonlinna, Suomi-Finland(FI) (7M Oy Heinänen Ab (5M Lämmönvaihdin lämmön siirtämiseksi haihdutettavaan seiluloosajätelipeään -Värmeväxlare för överföring av värme till ce11u1osaavfa 11 s Iut som skalI avdunstas Tämän keksinnön kohteena on lämmönvaihdin lämmön siirtämiseksi haihdutettavaan seiluloosajätelipeään höyrystä, joka muodostuu osaksi lipeästä erotetusta haihdutus- tai paisuntahöyrystä, johon lämmönvaihtimeen kuuluu kaksi höyrytilaa, jotka on järjestetty sisäkkäin siten, että höyry virtaa ensimmäisessä, ulompana olevassa höyrytilassa alhaalta ylöspäin ja toisessa, sisempänä olevassa höyrytilassa ylhäältä alaspäin, ja joiden välillä on höyry-tilat toisistaan erottava pystysuora lieriö, jonka vaipan yläosaan on muodostettu aukkoja, joiden kautta höyry siirtyy ulommasta tilasta sisempään, ja johon lämmönvaihtimeen kuuluu lisäksi pystysuoria, höyrytilojen läpi kulkevia lämmönsiirtoputkia, joissa lipeä virtaa alhaalta ylöspäin, sekä tarvittavat virtausyhteet höyryn syöttämiseksi höyrytiloihin, höyryti loissa syntyvän lauh-teen sekä lauhtumatta jääneen höyryn poistamiseksi, lipeän syöttämiseksi lämmönsiirtoputkiin, sekä lipeästä haihtuneen höyryn ja lämmönsiirtoputkien läpi kulkeneen, haihtumatta jääneen lipeän poistamiseksi.Patent * och regl5terstyrelsen '1 Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad} \ \ Δ .o? (32) (33) (31) Privilege claimed — Begärd priority (70 Enso-Gutzeit Osakeyhtiö, Kanavaranta 1, 00160 Helsinki. Suomi-F in land (FI) (72) Holger Engdahl, Savonlinna, Suomi-Finland (FI) ( The present invention relates to a heat exchanger for transferring heat to a evaporative screen steam spaces arranged nested so that steam flows from the bottom up in the first outer steam space and from top to bottom in the second inner steam space, between which there is a vertical cylinder separating the steam spaces, through which openings are formed in the upper part of the jacket from the outer space to the inner one, and which heat exchanger further comprises a stop direct heat transfer pipes passing through the steam compartments, in which the liquor flows from the bottom upwards, and the necessary flow connections for supplying steam to the steam compartments.

6992369923

Ylläolevan määrittelyn mukainen 1 ämmönvaihdin on esitetty FI-kuu-lutusjulkaisussa 62185, joka on patenttihakemuksen tekemispäivän suhteen esilläolevaa keksintöä aikaisempi. Esilläolevan keksinnön syntyessä ko. lämmönvaihdin ei kuitenkaan ollut tunnettu.The heat exchanger 1 according to the above definition is disclosed in FI publication 62185, which is earlier than the present invention with respect to the filing date of the patent application. In the invention of the present invention, the however, the heat exchanger was not known.

Ennen keksinnön syntyä on ollut tunnettua käsitellä selluloosa-keitosta saatavaa jätelipeää laitteistolla, johon kuuluu useita 1ämmönvaihtimia kytkettynä sarjaan. Tällöin kukin lämmönvaihti-mistä toimii haihduttimena, jossa lipeään tuodaan lämpöä kuumasta höyrystä. Ennen lipeän johtamista lämmönvaihtimiin sitä voidaan esikäsitellä antamalla sen paisua, jolloin syntyvät paisuntahöy-ryt ovat käytettävissä hyväksi lipeän lämmittämisessä. Samoin kussakin lämmönvaihtimessa lipeästä erottunutta höyryä voidaan käyttää lipeän lämmittämiseen seuraavassa lämmönvaihtimessa. Noin 15 % kuiva-ainetta sisältävä se 11uloosajäte1ipeä voidaan haihduttaa tällaisella laitteistolla 65 %:n kuiva-ainepitoisuuteen, ja käytettäessä hyväksi lipeästä erottuneita haihdutus- ja paisuntahöyryjä saadaan näiden sisältämät helposti haihtuvat komponentit talteen lämmönvaihtimissa muodostuneista lauhteista.Prior to the invention, it has been known to treat waste liquor from cellulose digestion with equipment comprising several heat exchangers connected in series. In this case, each heat exchanger acts as an evaporator, in which heat from hot steam is introduced into the lye. Prior to passing the liquor to the heat exchangers, it can be pretreated by allowing it to swell, whereby the generated expansion vapors are available for heating the lye. Likewise, the steam separated from the lye in each heat exchanger can be used to heat the lye in the next heat exchanger. The pulp slurry containing about 15% dry matter can be evaporated with such equipment to a dry matter content of 65%, and by utilizing the evaporation and expansion vapors separated from the liquor, the volatile components contained therein are recovered from the condensates formed in the heat exchangers.

Tämän keksinnön tarkoituksena on muodostaa se11u1oosajäte 1ipeän haihdutukseen ja sen ohella lipeästä erottuneiden höyryjen 1 a u h -dutukseen soveltuva lämmönvaihdin, jossa höyryn virtaus on hallitumpaa kuin vastaavissa tunnetuissa ratkaisuissa ja joka on rakenteeltaan entistä yksinkertaisempi. Keksinnölle tunnusomaiset seikat on esitetty patenttivaatimuksissa.The object of the present invention is to provide a heat exchanger suitable for the evaporation of sludge waste and, in addition, for the evaporation of the vapors separated from the liquor, in which the steam flow is more controlled than in the corresponding known solutions and is even simpler in structure. The features of the invention are set out in the claims.

ΛΛ

Keksintöä selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossaThe invention will now be described in detail by way of example with reference to the accompanying drawing, in which

Kuv. l esittää erästä keksinnön mukaista lämmönvaihdinta osaksi leikattuna, jaFig. 1 shows a section of a heat exchanger according to the invention, and

Kuv. 2 esittää leikkausta II-II kuviosta 1.Fig. 2 shows a section II-II of Fig. 1.

Piirustuksessa on esitetty selluloosan keitosta saatavan jätelipeän haihduttamiseen tarkoitettu lämmönvaihdin, joka samalla lauhduttaa lipeästä aikaisemmassa vaiheessa erottunutta höyryä.The drawing shows a heat exchanger for evaporating the waste liquor from cellulose cooking, which at the same time condenses the steam separated from the liquor at an earlier stage.

Lämmönvaihtimeen kuuluu kaksi pystysuoraa, sisäkkäistä lieriötä li 1, 2, jotka rajaavat poikkileikkaukseltaan rengasmaisen ulomman 69923 höyrytilan 3 sekä poikkileikkaukseltaan pyöreän sisemmän höyryti-lan 4. Höyryn kulkusuunta ulommassa höyrytilassa 3 on alhaalta ylöspäin ja sisemmässä höyrytilassa 4 ylhäältä alaspäin, ja sisemmän lieriön 2 yläosaan on muodostettu aukkoja 5, joiden kautta höyry siirtyy ulommasta tilasta sisempään. Höyry tuodaan johdon 6 kautta ulomman höyrytilan 3 alaosaan ja höyrytilojen läpi kulkeutunut lauhtumaton höyry poistuu sisemmän höyrytilan 4 alaosasta johtoon 7. Ulommassa höyrytilassa 3 muodostuvat lauhteet valuvat tilan pohjalle, josta ne poistuvat johtoon 8, ja sisemmässä höyrytilassa 4 muodostuneet lauhteet erotetaan poistuvasta höyry-virrasta johtoon 9. Haihdutettava jätelipeä tuodaan johtoa 10 myöten lämmönvaihtimen alapäähän, josta se siirtyy höyrytilojen 3 ja 4 läpi kulkeviin pystysuoriin 1ämmönsiirtoputkiin 11. Lipeästä putkissa 11 haihtunut höyry poistuu lämmönvaihtimen yläpäästä johtoon 12 ja haihtumatta jäänyt lipeä poistuu johtoon 13.The heat exchanger comprises two vertical, nested cylinders li 1, 2 delimiting an annular outer steam space 3 of cross-section 69923 and an inner steam space 4 of circular cross-section. formed openings 5 through which steam moves from the outer space to the inner space. The steam is introduced via line 6 to the lower part of the outer steam space 3 and the non-condensable steam passing through the steam spaces exits the lower part of the inner steam space 4 to line 7. Condensates formed in the outer steam space 3 9. The waste liquor to be evaporated is introduced along line 10 to the lower end of the heat exchanger, from where it passes to vertical heat transfer tubes 11 passing through steam spaces 3 and 4. Steam evaporated from the liquor in tubes 11 escapes from the top of the heat exchanger to line 12 and evaporates.

Piirustuksen mukaista lämmönvaihdinta voidaan käyttää osana laajempaa prosessia, joka käsittää usieta peräkkäisiä haihdutusvai-heita. Lämmönvaihtimen edellä on tällöin joko toinen samanlainen lämmönvaihdin tai laite, jossa keittimestä saatavan jätelipeän annetaan paisua, ja näistä saatavaa haihdutus- tai paisunta-höyryä käytetään ainakin osana siitä höyrystä, joka syötetään johdon 6 kautta lämmönvaihtimeen. Höyry sisältää tällöin metano-lia tms. liepästä peräisin olevia haihtuvia komponentteja, jotka tiivistyvät lämmönvaihtimessa ja joutuvat lauhteisiin. Vastaavasti lämmönvaihdinta saattaa seurata prosessissa samanlainen % lämmönvaihdin, jossa käsiteellään johdon 13 kautta poistettua lipeää ja jossa lipeän lämmitykseen käytetty höyry muodostuu ainakin osaksi johdon 12 kautta poistetusta haihdutushöyrystä.The heat exchanger according to the drawing can be used as part of a larger process comprising several successive evaporation steps. The heat exchanger is then preceded by either another similar heat exchanger or a device in which the waste liquor from the digester is allowed to expand, and the evaporation or expansion steam obtained therefrom is used at least as part of the steam supplied to the heat exchanger via line 6. The steam then contains methanol or similar volatile components from the tail, which condense in the heat exchanger and enter the condensate. Correspondingly, the heat exchanger may be followed in the process by a similar% heat exchanger, in which the concept of lye removed via line 13 and in which the steam used to heat the lye is formed at least in part by evaporation vapor removed via line 12.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellu-tusmuodot eivät rajoitu esitettyyn esimerkkiin vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be clear to a person skilled in the art that the various embodiments of the invention are not limited to the example shown but may vary within the scope of the appended claims.

Claims (2)

4 PATENTTIVAATIMUKSET 699 2 34 PATENT CLAIMS 699 2 3 1. Lammönvaihdin lämmön siirtämiseksi haihdutettavaan selluloosa-jätelipeään höyrystä, joka muodostuu osaksi lipeästä erotetusta haihdutus- tai paisuntahöyrystä, johon lämmönvaihtimeen kuuluu kaksi höyrytilaa (3,4], jotka on järjestetty sisäkkäin siten, että höyry virtaa ensimmäisessä, ulompana olevassa höyrytilassa (3) alhaalta ylöspäin ja toisessa, sisempänä olevassa höyrytilassa (4) ylhäältä alaspäin, ja joiden välillä on höyrvtilat toisistaan erottava pystysuora lieriö (2), jonka vaipan yläosaan on muodostettu aukkoja (5), joiden kautta höyry siirtyy ulommasta tilasta sisem-pään, ja johon lämmönvaihtimeen kuuluu lisäksi pystysuoria, höyry-tilojen läpi kulkevia lämmönsiirtoputkia (11), joissa lipeä virtaa alhaalta ylöspäin, sekä tarvittavat virtausyhteot (6-10, 12-13) höyryn syöttämiseksi höyrytiloihin, höyryti1 oissa syntyvän lauhteen sekä lauhtumatta jääneen höyryn poistamiseksi, lipeän syöttämiseksi lämmön siirtoputkiin, sekä lipeästä haihtuneen höyryn ja lämmönsi irtoputkie n läpi kulkeneen, haihtumatta jääneen lipeän poistamiseksi, t u n n e t t u siitä, että lammönvaihdin on varustettu haihdutettavan lipeän syöttöjohdolla (10), joka on lämmönvaihtimen alapään kautta yhteydessä sekä ulomman että sisemmän höyrytilan (3,4) läpi kulkeviin lämmönsiirtoputkiin (11).A heat exchanger for transferring heat to evaporable cellulosic waste liquor from steam consisting in part of evaporation or expansion steam separated from the liquor, the heat exchanger comprising two steam spaces (3,4] arranged one after the other so that steam flows in the first, outer steam 3 upwards and in a second, inner steam space (4) from top to bottom, between which there is a vertical cylinder (2) separating the steam spaces, with openings (5) formed in the upper part of the jacket through which steam passes from the outer space to the inner space, and comprising a heat exchanger in addition, vertical heat transfer pipes (11) passing through the steam compartments, in which the liquor flows from the bottom upwards, and the necessary flow connections (6-10, 12-13) for supplying steam to the steam compartments, condensing the steam and removing condensed steam, removing condensed steam, as well as steam evaporated from the lye and heated through loose tubes In order to remove escaped, non-evaporated lye, the heat exchanger is provided with an evaporative liquor supply line (10) which communicates via the lower end of the heat exchanger with heat transfer pipes (11) passing through both the outer and inner steam compartments (3,4). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen lammönvaihdin, tunnet-t u siitä, että sekä ulomman että sisemmän höyrytilan (3,4) läpi kulkevat lämmönsiirtoputket (11) ovat lämmönvaihtimen yläpään kautta yhteydessä yhteiseen haihtumatta jääneen lipeän poistajohtoon (13).Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the heat transfer tubes (11) passing through both the outer and inner steam compartments (3, 4) are connected to a common non-volatile liquor outlet line (13) via the upper end of the heat exchanger.