造紙紙漿黑液燃燒處理中在線粘度的應(yīng)用

應(yīng)用背景:
在硫酸鹽法制漿和回收工藝中,通過蒸煮木質(zhì)紙漿可以去除木質(zhì)素、半纖維素以及木材中的其他提取物,得到富含 纖維素紙質(zhì)紙漿,其過程產(chǎn)生的蒸餾液體便是紙漿黑液。生產(chǎn) 1 噸紙漿約產(chǎn)生 7 噸造紙黑液。

早期的硫酸鹽紙漿造紙廠將紙漿黑液直接排進河流中。紙漿黑夜不但毒害了水生生物還污染了水質(zhì)。1930S 早期的 時候,G.H.Tomlison 發(fā)明了回收鍋爐并且改進了硫酸鹽制漿工藝。造紙行業(yè)已建立了紙漿黑液回收的標準,回收黑 液可以得到生產(chǎn)蒸汽的能源,回收紙漿生產(chǎn)蒸煮工藝中加入的化學物質(zhì),將對空氣和水的污染降到最小。 在回收爐中燃燒濃縮成固態(tài)的紙漿黑液可以優(yōu)化回收工藝。可惜的是,為了避免因液體粘度增加而帶來的流體力學 問題,多數(shù)造紙廠傾向燃燒固體濃度低的紙漿黑液。為了達到最佳的回收率,有必要通過蒸發(fā)的方法將干組分物質(zhì) 由 14-18%提高到 65-75%或者更高。隨著含水量的減少,粘度和固體含量會相應(yīng)增加,這樣可以將燃燒過程產(chǎn)生的 熱能最大化的輸送出去。 在回收鍋爐中達到最優(yōu)化燃燒過程中,對紙漿黑液的粘度進行在線測量、監(jiān)測和控制是非常重要的。

在線粘度應(yīng)用關(guān)鍵點:
紙漿黑液燃燒工況分析:
1、當紙漿黑液中的固體濃度在 60%以上的時候,固體粘度會對紙漿黑液粘度產(chǎn)生影響,這種情況反過來影響:
1)蒸發(fā)單元之間的熱傳遞
2)泵的輸送能力
3)紙漿黑液的噴射性能
2、低粘度紙漿黑液產(chǎn)生的問題:
1)形成能夠被帶入過熱區(qū)域的小股流體噴射,會造成污染和堵塞問題
2)提高事故和爆炸發(fā)生的風險
3、高粘度紙漿黑液產(chǎn)生的問題:
1)形成不易高效燃燒的大液滴,燃燒過程因不完全燃燒沉淀成焦炭床。隨著焦炭床厚度增加,會引起熱活動進而 導致管道的破裂和腐蝕。
2)增加泵的風險
4、不穩(wěn)定的紙漿黑液濃度還會引起:
1)紙漿黑液的浪費或者過度消耗
2)能源供應(yīng)的成本增加
3)煙囪排放量增加
4)維護和停機次數(shù)增加
5)生產(chǎn)能力降低

在紙漿黑液進入回收爐之前,為了穩(wěn)定其濃度,粘度的控制是至關(guān)重要的。通過粘度對濃度的校正可以提供決定生產(chǎn)能力的必要能源,而這將能夠提高造紙廠的生產(chǎn)效率。

海默生在線粘度計提供的解決方案:
確保紙漿黑液得到良好回收效果,將海默生在線粘度計安裝在可以對紙漿黑液進行常規(guī)干燥的蒸發(fā)、濃縮設(shè)備之后,當粘度控制合適就進行燃燒操作,如有需要還可將其重新送到蒸發(fā)管道中進行再次蒸發(fā)直到達到合適的粘度條件。當紙漿黑液經(jīng)加熱器加熱后,通過穩(wěn)定紙漿黑液的濃度可以得到需要的正確粘度。這樣紙漿黑液可以保持合適和持 續(xù)的霧化,其在燃燒爐中的燃燒也將是一個穩(wěn)定的過程。

海默生在線粘度計的安裝
在線粘度計安裝在蒸發(fā)器后面的管路上,并且連續(xù)不斷的將粘度和溫度信息傳遞到控制器中,控制器能夠正確且實時顯示在線粘度。控制器能夠持續(xù)保證正確濃度下的產(chǎn)品進入下一個生產(chǎn)單元操作,將不符合的產(chǎn)品重新送到蒸發(fā)循環(huán)中,只要沒有達到所需的粘度,紙漿黑液就會一直在閉合回路中循環(huán)。此閉合回路包括:緩沖罐、 循環(huán)泵、攪拌器、粘度計和 3 通電動閥。

 


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