SE470066B - Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification - Google Patents

Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification

Info

Publication number
SE470066B
SE470066B SE9102186A SE9102186A SE470066B SE 470066 B SE470066 B SE 470066B SE 9102186 A SE9102186 A SE 9102186A SE 9102186 A SE9102186 A SE 9102186A SE 470066 B SE470066 B SE 470066B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gas
particles
reactor
temperature
gasification
Prior art date
Application number
SE9102186A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9102186D0 (en
SE9102186L (en
Inventor
J-E Kignell
Original Assignee
Chemrec Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chemrec Ab filed Critical Chemrec Ab
Priority to SE9102186A priority Critical patent/SE470066B/en
Publication of SE9102186D0 publication Critical patent/SE9102186D0/en
Priority to AU23327/92A priority patent/AU655063B2/en
Priority to CA 2112563 priority patent/CA2112563A1/en
Priority to BR9206271A priority patent/BR9206271A/en
Priority to EP92915696A priority patent/EP0660896A1/en
Priority to JP5502439A priority patent/JPH07500150A/en
Priority to PCT/SE1992/000477 priority patent/WO1993002249A1/en
Publication of SE9102186L publication Critical patent/SE9102186L/en
Publication of SE470066B publication Critical patent/SE470066B/en
Priority to FI940145A priority patent/FI940145A0/en
Priority to NO940149A priority patent/NO940149L/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/12Combustion of pulp liquors
    • D21C11/125Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21CPRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
    • D21C11/00Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
    • D21C11/06Treatment of pulp gases; Recovery of the heat content of the gases; Treatment of gases arising from various sources in pulp and paper mills; Regeneration of gaseous SO2, e.g. arising from liquors containing sulfur compounds
    • D21C11/063Treatment of gas streams comprising solid matter, e.g. the ashes resulting from the combustion of black liquor
    • D21C11/066Separation of solid compounds from these gases; further treatment of recovered products
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

10 15 20 25 30 35 470 066 3 jande kommer uppfinningen att relateras till svartluts- förgasning för att på ett mer konkret vis kunna beskriva uppfinningen, vilket således ej begränsar uppfinningen till detta specifika område. 10 15 20 25 30 35 470 066 3 The invention will be related to black liquor. gasification in order to be able to describe in a more concrete way the invention, which thus does not limit the invention to this specific area.

H1 Svartlut erhålles som en restprodukt, avlut, vid massatill- verkning enligt sulfatcellulosametoden. Svartluten in- fu) nehåller alkaliska kemikalier, i form av olika natriumföre- 0 ningar, som man önskar återvinna för återanvändning i massatillverkningsprocessen. Ãtervinningsprocessen omfattar ett upphettningssteg, en reaktor, där de organiska molekyl- kedjorna genom pyrolys och förbränning bryts ned till energirik gas och det oorganiska innehållet främst bildar finfördelade partiklar av kemikaliesmälta som kan återvi- nnas. Pyrolysen i kombination med förbränningen frigör således värmeenergi, vanligen är temperaturen ca 1000 C° i reaktorn, samt producerar en brännbar gas. Det är önskvärt att utvinna det frigjorda värmet samt utnyttja den brännb- ara gasen genom ytterligare förbränning.H1 Black liquor is obtained as a residual product, waste liquor, at pulp action according to the sulphate cellulose method. Black liquor in- fu) contains alkaline chemicals, in the form of various sodium compounds which one wishes to recycle for reuse in the mass production process. The recycling process includes a heating step, a reactor, in which the organic molecular the chains are broken down by pyrolysis and combustion energy-rich gas and the inorganic content mainly form finely divided particles of chemical melt that can be recycled nnas. The pyrolysis in combination with the combustion releases thus heat energy, usually the temperature is about 1000 ° C reactor, and produces a combustible gas. It is desirable to recover the heat released and to use the combustible ara the gas by further combustion.

SE-B-448 173 beskriver en metod för återvinning av kemikal- ier och energi ur svartlut. Enligt SE-B-448 173 har man lyckats återvinna det fysiska värmet i gasen och samtidigt undvika avsättningsproblem genom att direkt låta gaserna passera ett vätskebad. Förutom att smältpartiklarna upptas av nämnda vätska, som är grönlut, kyles samtidigt gasen.SE-B-448 173 describes a method for recycling chemicals. ier and energy from black liquor. According to SE-B-448 173, one has managed to recover the physical heat in the gas and at the same time avoid deposition problems by directly letting the gases pass a liquid bath. In addition to the melt particles being absorbed of said liquid, which is green liquor, the gas is simultaneously cooled.

Den från smältpartiklar frigjorda gasen som lämnar vätskeb- adet får härvid en temperatur som, i ett icke trycksatt system, endast uppgår till storleksordningen 80°-90°C, vilket också motsvarar den ungefärliga temperaturen i grönlutsbadet. Således erhålles i detta icke trycksatta system ett smältafritt gasflöde på c:a 90°C och ett vätske- bad bestående av grönlut på c:a 90°C. Även om processen s enligt SE-B-448 173 genomförs vid så högt tryck som 150 bar, kan värmeåtervinningen maximalt ske genom alstring av 4 300°C mättad ånga. 10 15 20 25 30 35 3 470 066 Ur energiåtervinningssynpunkt är dessa temperaturer för låga för att vara optimala. Det är därför önskvärt att kunna överföra värmet vid en högre temperaturnivå så att den kan erhållas i form av överhettad ånga, företrädesvis för turbindrift i syfte att alstra elström. Vid drift av ångturbiner erhålles högst verkningsgrad då den överhettade ångan levereras vid högt tryck och hög temperatur, ex.vis 150 bar resp 600 C°. Således är det önskvärt att erhålla värmeväxling vid så hög temperatur som möjligt.The gas released from melt particles leaving the liquid the adet thereby gets a temperature which, in a non-pressurized systems, only in the order of 80 ° -90 ° C, which also corresponds to the approximate temperature in the green liquor bath. Thus in this non-pressurized is obtained system a melt-free gas flow of about 90 ° C and a liquid bath consisting of green liquor at about 90 ° C. Although the process p according to SE-B-448 173 is carried out at a pressure as high as 150 bar, the maximum heat recovery can take place by generating 4 300 ° C saturated steam. 10 15 20 25 30 35 3 470 066 From an energy recovery point of view, these temperatures are too low to be optimal. It is therefore desirable that be able to transfer the heat at a higher temperature level so that it can be obtained in the form of superheated steam, preferably for turbine operation in order to generate electricity. When operating steam turbines obtain the highest efficiency when it is overheated the steam is delivered at high pressure and high temperature, e.g. 150 bar and 600 C ° respectively. Thus, it is desirable to obtain heat exchange at as high a temperature as possible.

I den ovan beskrivna metoden kyles emellertid gasen ner till en temperatur kring 100-300°C vilket begränsar möjlig- heten till effektiv energiåtervinning. Av ovan nämnda resonemang framgår att det vore önskvärt att kunna utvinna värmet vid en högre temperatur, så att det kan återvinnas i form av överhettad ånga.In the method described above, however, the gas is cooled to a temperature around 100-300 ° C which limits the to efficient energy recovery. Of the above reasoning shows that it would be desirable to be able to extract the heat at a higher temperature, so that it can be recovered in form of superheated steam.

Från SE-B-18? 336 är förut känt ett förfarande för utvinn- ing av kemikalier och energi ur cellulosaavlutar, företräd- esvis svartlut erhållen i sulfatcellulosaprocessen, varvid avluten införes i en förgasningsreaktor (1) för pyrolys och partiell förbränning, varvid bildas en energirik gas in- nehållande partiklar av oorganisk kemikaliesmälta, nämnda gasblandning förflyttas ut ur reaktorn (1) och därvid kyles genom injicering av ett finfördelat kylmedium (kall gas), i samband med utträdet ur reaktorn (1), nämnda blandning av gas och klibbfria kemikaliepartiklar förs från en i anslut- ning till förgasningsreaktorn (1) anordnad kylningskammare (2) där de åtminstone delvis stelnat och övergått till fast fas, så att de i gasblandningen ingående partiklarna blir klibbfria, och vidare till en separeringsanordning (3), företrädesvis en cyklon, där de klibbfria kemikaliepartik- larna skiljs från gasen, den från kemikaliepartiklar väsen- tligt renade gasströmmen uttas från en övre anslutning på separationsanordningen (3) medan kemikaliepartiklarna uttas från en nedre anslutning på separeringsanordningen (3), och varvid en efterföljande värmeväxling av den frånseparerade 10 15 20 25 30 35 Åk. \__'J CD CfK 6 4 gasen göres från en väsentligen bibehållen temperaturnivå.From SE-B-18? 336, a process for recovering introduction of chemicals and energy from cellulose sludges, esvis black liquor obtained in the sulphate cellulose process, wherein the liquor is introduced into a gasification reactor (1) for pyrolysis and partial combustion, whereby an energy-rich gas is formed containing particles of inorganic chemical melt, said gas mixture is moved out of the reactor (1) and thereby cooled by injecting a finely divided refrigerant (cold gas), i in connection with the exit from the reactor (1), said mixture of gas and tack-free chemical particles are carried from a cooling chamber (1) arranged in the gasification reactor (1) (2) where they have at least partially solidified and become solid phase, so that the particles included in the gas mixture become non-stick, and further to a separating device (3), preferably a cyclone, in which the tack-free chemical particles the particles are separated from the gas, that of chemical particles essentially The purified gas stream is drawn from an upper connection of the separation device (3) while removing the chemical particles from a lower connection on the separating device (3), and wherein a subsequent heat exchange of the separated 10 15 20 25 30 35 Go. \ __ 'J CD CfK 6 4 the gas is made from a substantially maintained temperature level.

Denna kända metod är emellertid behäftad med vissa driftte- kniska nackdelar. Främst gäller detta ifall den genererade gasen skall användas för gasturbindrift eftersom den kända metoden ej ger tillräcklig renhet för drift av en förbränn- ingsturbin. Dessutom saknar metoden ett genomtänkt använda- nde av kyl- resp. scrubbermedium vilket gör processen svår att optimera.However, this known method is subject to certain operational gnawing disadvantages. This mainly applies if it is generated the gas is to be used for gas turbine operation because it is known the method does not provide sufficient purity for the operation of a combustion ingsturbin. In addition, the method lacks a well-thought-out nde of cooling resp. scrubber medium which makes the process difficult to optimize.

Lösning och fördelar: Således är ett första ändamål med uppfinningen att erbjuda ett förfarande och en anordning varmed det är möjligt att tillvarata värmet från en gasström innehållande både smält- apartiklar och gas, utan att drastiskt sänka gasens temper- aturnivå innan värmeväxlingen äger rum samtidigt som avsät- tningsproblem undvikes. Vidare har uppfinningen som syfte att lösa detta på ett optimalt vis i samband med gasturbin- sanvändning samt avseende användningen av kyl resp. scrub- bermedium. I Ovan nämnda ändamål uppnås genom att de i gasblandningen ur reaktorn utträdande smälta partiklarna kyles till en tempe- ratur ej överstigande 700°C och att nämnda finfördelade kylmedium utgöres av vatten samt att gasen tvättas efter värmeväxlingen genom att föras genom en tvättanordning (5), en sk. våtscrubber (5), för uttvättning av kvarvarande kemikalier i fast form och gasform och att de separerade stelnade smältpartiklarna som uttas nedtill (31) i separer- ingsanordningen (3) föres till en behållare (6) vari par- tiklarna upplöses varvid åtminstone delar av den på detta vis bildade alkaliska lösningen utnyttjas för tvättning av gasen i nämnda våtscrubber (5), samt att värmeinnehållet i gasen efter nämnda värmeväxling fås som överhettad ånga.Solution and benefits: Thus, a first object of the invention is to offer a method and a device by which it is possible to recover the heat from a gas stream containing both molten particulate matter and gas, without drastically lowering the temperature of the gas. level before the heat exchange takes place at the same time as the tning problem is avoided. The invention further has for its object to solve this in an optimal way in connection with gas turbines use and regarding the use of refrigerators resp. scrub- bermedium. IN The above-mentioned objects are achieved by removing them from the gas mixture reactor exiting molten particles is cooled to a temperature temperature not exceeding 700 ° C and that the atomized coolant consists of water and that the gas is washed after the heat exchange by passing through a washing device (5), a so-called wet scrubber (5), for washing out residues chemicals in solid and gaseous form and that they separated solidified melt particles taken at the bottom (31) of the separator the dispensing device (3) is fed to a container (6) in which the particles are dissolved with at least parts of it on it The alkaline solution thus formed is used for washing the gas in said wet scrubber (5), and that the heat content in the gas after said heat exchange is obtained as superheated steam.

Ovan nämnda ändamål uppnås på ett än mer föredraget vis med hjälp av ett förfarande enligt uppfinningen för utvinning av kemikalier och energi från svartlut erhållen i sulfat- 10 15 20 25 30 35 5 47Û Ûöö cellulosaprocessen, varvid avluten införes i en förgasning- sreaktor för pyrolys och partiell förbränning så att en gas bildas innehållande smälta oorganiska kemikalier, nämnda gas förflyttas ut ur reaktorn och kyles genom injicering av finfördelat vatten till en temperatur i området 500-700°C i samband med utträdet ur reaktorn, nämnda oorganiska kemika- lieinnehåll kyls därvid samtidigt till en temperatur under dess stelningspunkt, gas och stelnade smältdroppar förs till en separeringsanordning, företrädesvis en cyklon, där kemikaliepartiklarna avskiljs från gasen och den i huvudsak från oorganiska kemikaliepartiklar renade gasströmmen uttas i en övre anslutning för att i en avgaspanna kylas under generering av överhettad högtrycksånga, och de i separerin- gsanordningen avskilda kemikaliepartiklarna löses i vatten, varvid bildas s k grönlut.The above-mentioned object is achieved in an even more preferred manner with by means of a process according to the invention for recovery of chemicals and energy from black liquor obtained in sulphate 10 15 20 25 30 35 5 47Û Ûöö the cellulose process, the liquor being introduced into a gasification reactor for pyrolysis and partial combustion so that a gas formed containing molten inorganic chemicals, said gas is moved out of the reactor and cooled by injection of atomized water to a temperature in the range 500-700 ° C in in connection with the exit from the reactor, said inorganic chemical The contents are then cooled to a temperature below its solidification point, gas and solidified melt droplets are carried to a separating device, preferably a cyclone, there the chemical particles are separated from the gas and it essentially the gas stream purified from inorganic chemical particles is withdrawn in an upper connection to be cooled in an exhaust boiler generation of superheated high-pressure steam, and those in the separation the separated chemical particles are dissolved in water, whereby so-called green liquor is formed.

Visserligen är det genom SE-B*363 651 förut känt att genom påsprutning av vatten i kyldelen till reaktorn sänka tempe- raturen hos erhållen gas och kemikaliesmälta. Dock leder denna skrift fackmannen i felaktig riktning eftersom man här kyler ned till ca 200 C° innan separering sker. Denna låga temperatur, är såsom redan angivits, ej önskvärd ur värmeåtervinningssynpunkt.Admittedly, it is previously known from SE-B * 363 651 that through spraying water into the cooling section of the reactor lowering the temperature the gas and chemical melt obtained. However, leads this writing the expert in the wrong direction because man here cools down to about 200 C ° before separation takes place. This low temperature, is, as already stated, undesirable from heat recovery point of view.

Figurbeskrivning: .Figure description:.

I det följande kommer uppfinningen att närmare beskrivas med hänvisning till den bifogade figuren i vilken visas en principuppbyggnad av en processutrustning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen.In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying figure in which one is shown principle building of a process equipment for implementation of the method according to the invention.

Således visas en reaktor 1 till vilken tillföres svartlut genom en första ledning 10 och luft genom en andra ledning 11. I reaktorutrymmet 12 förgasas svartluten genom pyrolys och partiell förbränning och bildar då en gas/smältabland- ning, där smältadropparna befinner sig i fin suspenderad form, vid en temperatur av cza 1000°C. Tack vare att förga- sningen sker genom understökiometriskt syretillförsel 10 15 20 25 30 35 G66 G bildas en del brännbara gaser såsom H2, CO, CH4, etc. Smäl- tapartiklarna innehåller huvudsakligen Na2Co3 och NaS. Vid reaktoränden omfattande reaktorutloppet 13 finns en kylkam- mare 2 anordnad inuti vilken ett antal spraymunstycken 14 finns utplacerade som via ledningar 15 matas med vatten och/eller kyld gas. Med hjälp av munstyckena 14 finfördelas vattnet och/eller gasen och kommer i kontakt med de heta avgaserna från reaktorn 1. Därvid kyles avgaserna till en temperatur av cza 650°C. Denna avkylning innebär att smältapartiklarna omvandlas, till fast fas och därmed blir klibbfria. Från kylningskammaren 2 som finns i anslutning till reaktorn 1 leds gasen med sitt innehåll av stelnade kemikaliepartiklar vidare genom en ledning 4 som för till en cyklonseparator 3.Thus, a reactor 1 is shown to which black liquor is fed through a first conduit 10 and air through a second conduit 11. In the reactor space 12, the black liquor is gasified by pyrolysis and partial combustion and then forms a gas / melt mixture. where the molten droplets are in fine suspension form, at a temperature of about 1000 ° C. Thanks to the This is done by substoichiometric oxygen supply 10 15 20 25 30 35 G66 G some combustible gases are formed such as H2, CO, CH4, etc. the tap particles contain mainly Na2Co3 and NaS. At the reactor end comprising the reactor outlet 13 there is a cooling chamber mare 2 arranged inside which a number of spray nozzles 14 are placed which are fed with water via lines 15 and / or cooled gas. By means of the nozzles 14 are atomized the water and / or gas and come into contact with the hot ones the exhaust gases from the reactor 1. The exhaust gases are then cooled to a temperature of about 650 ° C. This cooling means that the molten particles are converted, to a solid phase and thus become non-stick. From the cooling chamber 2 which is adjacent to the reactor 1 the gas with its content of solidified is led chemical particles further through a line 4 which leads to a cyclone separator 3.

I cyklonseparatorn 3 separareras de fasta och klibbfria ~ partiklarna från gasen och gasen lämnar cyklonen vid en övre ledning 30 medan de kristallina partiklarna tas ut genom en nedre ledning 31. Därvid håller gasfasen i lednin- gen 30 fortfarande c:a 650°C och föres i direkt anslutning därtill in i en värmeväxlarenhet 7 för alstring av överhe- ttad ånga. Tack vare renheten hos gasen kan nu värmeväxling ske utan störande avsättningar på konvektionsytorna i värmeväxlaren. Värmeväxlarenheten 7 omfattar företrädesvis en ångdom 70, ett första värmeväxlarpaket 71 för matarvat- ten som leder till ångdomen 70, en andra slinga 72 för produktion av mättad ånga som leder tillbaks till ångdomen 70 och ett tredje värmeväxlarpaket 73 för alstring av överhettad ånga, med en temperatur av 300-600°C och ett tryck av 20-150 bar, som tages ut via en ledning 74, föret- rädesvis för alstring av elenergi i en ångturbin enligt mottrycks- eller kondensutförande.In the cyclone separator 3, the solid and non-stick ones are separated ~ the particles from the gas and the gas leave the cyclone at a upper line 30 while the crystalline particles are taken out through a lower line 31. The gas phase in the line gen 30 is still about 650 ° C and is carried in direct connection in addition into a heat exchanger unit 7 for generating superheat ttad steam. Thanks to the purity of the gas can now heat exchange take place without disturbing deposits on the convection surfaces in the heat exchanger. The heat exchanger unit 7 preferably comprises a steam 70, a first heat exchanger package 71 for feed water leading to the steam 70, a second loop 72 for production of saturated steam that leads back to the steam 70 and a third heat exchanger package 73 for generating superheated steam, with a temperature of 300-600 ° C and a pressure of 20-150 bar, which is taken out via a line 74, for the generation of electrical energy in a steam turbine according to back pressure or condensation design.

Efter att ha passerat värmeväxlarenheten 7 har gasen en temperatur av cza 200°C och förs via en ytterligare ledning 50 in i en tvättanordning 5 för en slutlig tvätt av gasen.After passing the heat exchanger unit 7, the gas has one temperature of about 200 ° C and passed through an additional line 50 into a washing device 5 for a final washing of the gas.

Denna tvättanordning omfattar ett cylindriskt hölje 51 10 15 20 25 30 35 7 473 ÛÖÉ « vilket vid en första nivå 52 tillföres en alkalisk lösning medelst spraymunstycken för att eliminera återstående kemikalier ut gasen, främst H25. Denna alkaliska lösning kan dels erhållas via en recirkulerande ledning 53 dels ifrån en behållare 6. I det föredragna fallet innehåller denna behållare 6 grönlut som beretts genom att lösa de i cyklonen 3 avskiljda kemikalierna i vatten eller s k svagl- ut. Denna grönlut har således erhållits genom upplösning av de ur separatorn 3 återvunna kemikalie-partiklarna. Luten ifrån sistnämnda behållare 6, liksom ifrån tvätten 5 bortf- öres i ledningar 60, respektive 55 för uppsamling i behåll- are (ej visade) och för vidare bearbetning i ett kaus- ticeringssteg för framställning av vitlut som återanvändes i kokningsprocessen.This washing device comprises a cylindrical housing 51 10 15 20 25 30 35 7 473 ÛÖÉ « which at a first level 52 is added to an alkaline solution by spray nozzles to eliminate residues chemicals emit the gas, mainly H25. This alkaline solution can partly be obtained via a recirculating line 53 partly from a container 6. In the preferred case contains this container 6 green liquor prepared by dissolving the in cyclone 3 separated the chemicals in water or so-called weak out. This green liquor has thus been obtained by dissolving the chemical particles recovered from the separator 3. Luten from the latter container 6, as well as from the laundry 5 removed in lines 60 and 55, respectively, for collection in containers (not shown) and for further processing in a causal recycling steps for the production of recycled white liquor in the cooking process.

Gasen som bortföres via en ledning 56 i toppen av gastvätt- en 5 utnyttjas för produktion av ånga och/eller elektricit- et via gas och/eller ångturbiner.The gas removed via a line 56 at the top of the gas scrubber is used for the production of steam and / or electricity via gas and / or steam turbines.

Uppfinningen är inte begränsad av det ovan beskrivna utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkrave- n. Sålunda inser fackmannen att ångan som produceras i den överhettade delen kan ha en varierande temperatur företräd- esvis mellan 400°-6ÖO°C och trycket kan variera inom ett brett område upp till ca 160 bar.The invention is not limited by the above described but may be varied within the scope of the following claims. n. Thus, those skilled in the art will recognize that the steam produced in it the superheated part may have a varying temperature between 400 ° -6ÖO ° C and the pressure can vary within one wide area up to about 160 bar.

Gastemperaturen efter ångpannan kan också varieras, lämpli- gen inom intervallet 150°-300°C. Gasen som tas ut ur separ- atorns topp har i det föredragna fallet en temperatur av 500°-700°C.The gas temperature after the boiler can also be varied, suitably gene in the range 150 ° -300 ° C. The gas taken out of the separator the top of the ator has in the preferred case a temperature of 500 ° -700 ° C.

Temperaturen i reaktorn är lämpligen över 800°C och kan nå upp till 1500°C. Ett föredraget intervall är emellertid 800°-l300°C.The temperature in the reactor is suitably above 800 ° C and can reach up to 1500 ° C. However, a preferred range is 800 ° -1300 ° C.

Uppfinningen är ej heller begränsad till en reaktor med ett utlopp i reaktorns nedre ände, vilket i vissa fall kan skapa problem (främst avsättningsproblem) ifall smältparti- klarna har starkt varierande storlek. Således kan det i 10 4' 8 vissa fall vara föredraget att använda en reaktor med ett övre utlopp, företrädesvis en reaktor av Kopper-Totzek typ, resulterande i att större smältpartiklar uppsamlas i ett smältbad i reaktorns botten medan de ur reaktorn med gasst- römmen utträdande smältpartiklarna garanteras en relativt liten och därmed en relativt jämn storlek och därmed säker- ställer kylning av samtliga utträdande partiklar till en temperatur under stelningstemperatur.The invention is also not limited to a reactor with one outlet at the lower end of the reactor, which in some cases can create problems (mainly deposition problems) if the melting the clear ones vary greatly in size. Thus, it can in 10 4 '8 in some cases it may be preferable to use a reactor with a upper outlet, preferably a Kopper-Totzek type reactor, resulting in larger melt particles being collected in one molten bath at the bottom of the reactor while exiting the reactor with gas The escaping melt particles are guaranteed a relative small and thus a relatively even size and thus safe sets cooling of all exiting particles to one temperature below solidification temperature.

Såsom alternativ istället för en cyklon kan ett filter, lämpligen ett textilfilter, användas.As an alternative to a cyclone, a filter, preferably a textile filter, be used.

UU

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 I 470 oas' Patentkrav10 15 20 25 30 35 I 470 oas' Patent claim 1. Förfarande för utvinning av kemikalier och ener- gi ur cellulosaavlutar, företrädesvis svartlut erhållen i sulfatcellulosaprocessen, varvid avluten införes i en förgasningsreaktor (1) för pyrolys och partiell förbränninj g, varvid bildas en energirik gas innehållande partiklar av oorganisk kemikaliesmälta, nämnda gasblandning förflyttas ut ur reaktorn (1) och därvid kyles genom injicering av ett finfördelat kylmedium, i samband med utträdet ur reaktorn (1), nämnda blandning av gas och klibbfria kemikaliep- artiklar förs från en i anslutning till förgasningsreaktorn (1) anordnad kylningskammare (2) där de åtminstone delvis -stelnat och övergått till fast fas, så att de i gasbland- ningen ingående partiklarna blir klibbfria, och vidare till en separeringsanordning (3), företrädesvis en cyklon, där de klibbfria kemikaliepartiklarna skiljs från gasen, den från kemikaliepartiklar väsentligt renade gasströmmen uttas från en övre anslutning på separationsanordningen (3) medan kemikaliepartiklarna uttas från en nedre anslutning på separeringsanordningen (3), och varvid en efterföljande värmeväxling av den frånseparerade gasen göres från en väsentligen bibehållen temperaturnivå, k ä n n e t e c k n a t a v att de i gasblandningen ur reaktorn utträdande smälta partiklarna kyles till en tempe- ratur ej överstigande 700°C och att nämnda finfördelade kylmedium utgöres av vatten samt att gasen tvättas efter värmeväxlingen genom att föras genom en tvättanordning (5), en sk. våtscrubber (5), för uttvättning av kvarvarande kemikalier i fast form och gasform och att de separerade stelnade smältpartiklarna som uttas nedtill (31) i separer- ingsanordningen (3) föres till en behållare (6) vari par- tiklarna upplöses varvid åtminstone delar av den på detta vis bildade alkaliska lösningen utnyttjas för tvättning av 10 15 20 25 30 /0 gasen i nämnda våtscrubber (5), samt att värmeinnehållet i gasen efter nämnda värmeväxling fås som överhettad ånga.A process for recovering chemicals and energy from cellulose effluents, preferably black liquor obtained in the sulphate cellulose process, wherein the effluent is introduced into a gasification reactor (1) for pyrolysis and partial combustion, forming an energy-rich gas containing particles of inorganic chemical melt liquor, said out of the reactor (1) and thereby cooled by injecting a finely divided cooling medium, in connection with the exit from the reactor (1), said mixture of gas and tack-free chemical articles is passed from a cooling chamber (2) arranged in connection with the gasification reactor (1) where they have at least partially solidified and changed to solid phase, so that the particles contained in the gas mixture become tack-free, and further to a separation device (3), preferably a cyclone, where the tack-free chemical particles are separated from the gas, the substance substantially purified from chemical particles the gas stream is taken from an upper connection on the separation device (3) while the chemical part The particles are taken from a lower connection on the separating device (3), and a subsequent heat exchange of the separated gas is made from a substantially maintained temperature level, characterized in that the molten particles emerging from the reactor from the reactor are cooled to a temperature not exceeding 700 °. C and that said atomized cooling medium consists of water and that the gas is washed after the heat exchange by being passed through a washing device (5), a so-called wet scrubber (5), for washing out residual chemicals in solid and gaseous form and that the separated solidified melt particles taken out at the bottom (31) of the separating device (3) are fed to a container (6) in which the particles are dissolved, at least parts of the alkaline solution thus formed is used for washing the gas in said wet scrubber (5), and the heat content of the gas after said heat exchange is obtained as superheated steam. 2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v, att gasblandningen före värmeväxlingen kyles till en temperatur ej understigande 500°C.2. A method according to claim 1, characterized in that the gas mixture is cooled before the heat exchange to a temperature not less than 500 ° C. 3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a V, att förgasningen sker vid en temperatur överstigande 700°C företrädesvis vid 800°-1500°C mest föredraget 800°-1300°C.3. A method according to claim 1, characterized in that the gasification takes place at a temperature exceeding 700 ° C, preferably at 800 ° -1500 ° C, most preferably 800 ° -1300 ° C. 4. Förfarande enligt något av tidigare patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v, att förgasningen sker vid atmosfärstryck.4. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification takes place at atmospheric pressure. 5. Förfarande enligt något av tidigare patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v, att förgasningen sker vid förhöjt tryck.5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the gasification takes place at elevated pressure. 6. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t a v, att gasen vid inloppet till våtscrubben har en temperatur av 100°-300°C.6. A method according to claim 1, characterized in that the gas at the inlet to the wet scrub has a temperature of 100 ° -300 ° C. 7. Förfarande enligt något av tidigare patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v, att den överhettade ångan tillföres en ångturbin i kondens eller mottrycksutförande.A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the superheated steam is supplied to a steam turbine in condensation or back pressure design. 8. Förfarande enligt något av tidigare patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v, att den tvättade gasen utnyttjas som bränsle för produktion av el och ånga i en ångturbinenhet eller en kombinerad gasturbin/ångturbin cykel. IA method according to any one of the preceding claims, characterized in that the washed gas is used as a fuel for the production of electricity and steam in a steam turbine unit or a combined gas turbine / steam turbine cycle. IN
SE9102186A 1991-07-16 1991-07-16 Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification SE470066B (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102186A SE470066B (en) 1991-07-16 1991-07-16 Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification
PCT/SE1992/000477 WO1993002249A1 (en) 1991-07-16 1992-06-29 Method for recovery of chemicals and energy from spent liquor
EP92915696A EP0660896A1 (en) 1991-07-16 1992-06-29 Method for recovery of chemicals and energy from spent liquor
CA 2112563 CA2112563A1 (en) 1991-07-16 1992-06-29 Method for recovery of chemicals and energy from spent liquor
BR9206271A BR9206271A (en) 1991-07-16 1992-06-29 Process for the extraction of chemical components and energy from used cellulose liquors
AU23327/92A AU655063B2 (en) 1991-07-16 1992-06-29 Recovery of chemicals and energy from spent liquor
JP5502439A JPH07500150A (en) 1991-07-16 1992-06-29 Method for extracting chemicals and energy from cellulose waste liquid
FI940145A FI940145A0 (en) 1991-07-16 1994-01-12 Method for recovering chemicals and energy from cellulosic waste liquors
NO940149A NO940149L (en) 1991-07-16 1994-01-14 Procedure for recovery of chemicals and heat from waste

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9102186A SE470066B (en) 1991-07-16 1991-07-16 Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9102186D0 SE9102186D0 (en) 1991-07-16
SE9102186L SE9102186L (en) 1993-01-17
SE470066B true SE470066B (en) 1993-11-01

Family

ID=20383335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9102186A SE470066B (en) 1991-07-16 1991-07-16 Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0660896A1 (en)
JP (1) JPH07500150A (en)
AU (1) AU655063B2 (en)
BR (1) BR9206271A (en)
CA (1) CA2112563A1 (en)
FI (1) FI940145A0 (en)
NO (1) NO940149L (en)
SE (1) SE470066B (en)
WO (1) WO1993002249A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE500263C2 (en) * 1993-03-11 1994-05-24 Chemrec Ab Process for separating sulfur compounds from a carbon dioxide and hydrogen sulfide-containing gas stream
SE505249C2 (en) * 1994-11-04 1997-07-21 Kvaerner Pulping Tech Recovery of bleach filtrate by using the filtrate in a gas cooling system in a gasification plant
DE19642162A1 (en) * 1996-10-12 1998-04-16 Krc Umwelttechnik Gmbh Process for the regeneration of a liquid resulting from the power process for the digestion of wood with simultaneous production of energy
DE19718131C2 (en) * 1997-04-29 1999-10-14 Krc Umwelttechnik Gmbh Method and device for the regeneration of a liquid obtained in the power process for the digestion of wood by gasification
US20110226997A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Air Products And Chemicals, Inc. Method And System Of Gasification

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3073672A (en) * 1959-04-15 1963-01-15 Stora Kopparbergs Bergslags Ab Method of gasifying sulphurous cellulose waste liquors
US3323858A (en) * 1964-08-21 1967-06-06 Lummus Co Process for recovering the alkali metal content of spent pulping liquor
SE363651B (en) * 1969-06-03 1974-01-28 Svenska Cellulosa Ab
SE448173B (en) * 1985-06-03 1987-01-26 Croon Inventor Ab PROCEDURE FOR THE RECOVERY OF CELLULOSA DISPOSAL CHEMICALS BY PYROLYSIS

Also Published As

Publication number Publication date
AU2332792A (en) 1993-02-23
NO940149D0 (en) 1994-01-14
WO1993002249A1 (en) 1993-02-04
JPH07500150A (en) 1995-01-05
CA2112563A1 (en) 1993-02-04
SE9102186D0 (en) 1991-07-16
BR9206271A (en) 1995-10-10
EP0660896A1 (en) 1995-07-05
AU655063B2 (en) 1994-12-01
NO940149L (en) 1994-01-14
SE9102186L (en) 1993-01-17
FI940145A (en) 1994-01-12
FI940145A0 (en) 1994-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4808264A (en) Process for chemicals and energy recovery from waste liquors
KR100223952B1 (en) Process for cooling and cleaning gas particularly blast gas containing ultrafine paticles, and apparatus
US20110162952A1 (en) Salt water desalination using energy from gasification process
RU95102316A (en) SYSTEM FOR PRODUCING TARGET GAS, DEVICE FOR REMOVING HEAT AND REMOVING ACID GAS ON ITS BASIS AND METHOD FOR PRODUCING TARGET GAS
CZ37695A3 (en) Process for preparing a production gas and apparatus for making the same
US2838135A (en) Process for the recovery of heat from hot gases
CN103012321B (en) Method and system thereof for synthesizing epoxy chloropropane by dichloropropanol
CN108913208A (en) A kind of cold grey formula high efficient heat recovery gasification system of wet process and technique
CN108795500A (en) A kind of gasification system and technique of high efficient heat recovery
SE534699C2 (en) Heat recovery from boiling liquor in a boiling plant at a chemical pulp mill
US2524753A (en) Method of recovering heat and suspended chemical particles from gases resulting fromthe combustion of a pulp residual liquor and apparatus therefor
SE462106B (en) SETTING OUT EXTERNAL ENERGY AND CHEMICALS FROM PILLOW PREPARATION
CA2054799C (en) Method and arrangement for treating black liquor
SE470066B (en) Extraction of chemicals and energy from cellulose wastes by gasification
CN208667612U (en) A kind of gasification system of high efficient heat recovery
JP2010155944A (en) Waste plastic liquefaction device
CN104946313B (en) Treatment method for lowering wastewater generation in coal gasification production process
AU658660B2 (en) Method and apparatus for separating molten particles from a stream of gas
FI118899B (en) A method for washing gas formed by gasification of black liquor
US2321893A (en) Vapor scrubbing system
CN208667613U (en) A kind of cold grey formula high efficient heat recovery gasification system of wet process
JP2001031978A (en) Process and device for recovering oil from waste plastic
EP4200066A1 (en) Apparatus and method for the granulation of alkali hydroxides
CN111978184A (en) Retrieve device of methylamine in follow NMP crude
WO1996005366A1 (en) A recovery boiler where the flue gas is divided into two streams and a method therefore

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9102186-5

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed