Siyah likör için kağıt üretiminde paslanmaz çelik yastık plaka ceketli buharlaştırıcı

Siyah likör için kağıt üretiminde paslanmaz çelik yastık plaka ceketli evaopratör

Temel bilgiler

Siyah likör çok sayıda inorganik bileşik içerir.Buharlaştırma işleminde, bu inorganik bileşikler çözünürlük limitlerine ulaşır ve buharlaştırıcının ısı transfer yüzeyinde tortu biriktirir, bu da buharlaştırma cihazının ve tüm geri kazanım istasyonunun kapasitesini büyük ölçüde sınırlar.

Kağıt pompasından çıkan siyah likör genellikle %13-18 ts'dir.Geri kazanım kazanında verimli yanmayı desteklemek için, genellikle %65 ile %80 ts arasında yeterli yükseklikte katılar üretmek için suyun çoğu buharlaştırılmalıdır.

Bu katı seviyeyi elde etmek için buharlaşma sürecinde, sülfür bileşikleri, metanol ve diğer uçucu bileşenler sıvıdan salınır ve yeniden kullanım ve elyaf hattında yeniden paslanma için kondensattan ayrılmalıdır.Bu açıdan bakıldığında buharlaştırma cihazı aslında değirmendeki “su tesisi”dir.

Çok etkili buharlaştırma, siyah likör buharlaştırmasında yaygın olarak kullanılmaktadır.Çok etkili buharlaştırma sisteminde evaporatör verimi ne kadar yüksek olursa ekonomi o kadar iyi olur ama aynı zamanda yatırım maliyetini de arttırır.Buharlaşmanın farklı gereksinimlerine göre, şu anda iyi bir ekonomiye sahip olan 5-7 etkili buharlaştırma sistemi yaygın olarak kullanılmaktadır.

İKİ EVAPORATÖR EKİPMANI

Siyah likör buharlaşması için bugün hizmette olan iki temel evaporatör ekipmanı türü

Yükselen Film Evaporatörler

Uzun Tüplü Dikey evaporatör olarak anılan bu tasarım, Endüstriye on yıllardır hakimdir ve eski değirmen operasyonlarında yaygın bir görüş olmaya devam etmektedir.

Düşen Film (FF) Evaporatörler
Bu evaporatör tasarımı, ısı transfer yüzeyleri olarak plakalara ve borulara dayanır.Likör, boru şeklindeki ünitelerin içinde, ancak plaka tasarımlarında ısı transfer yüzeyinin dışında işlenir.

Evaporatörler, belirli bir hacimdeki sıvının sürekli olarak ısıtma elemanının tepesine yeniden sirküle edildiği bir sıvı haznesinden oluşur.
Bir dağıtım cihazı, tipik olarak bazı tasarımlarda bir tepsi veya bir püskürtme memesi, daha sonra likör akışını tüm ısıtma yüzeyi üzerine dağıtır.Boru şeklindeki ünitelerdeki delikler veya plaka üniteleri için yuvalar, sıvının boru levhası veya levhalar üzerine düşmesine izin verecek şekilde konumlandırılmıştır. Bu tür tasarımlar için likörün eşit dağılımı kritik bir husustur ve hem tepsi hem de boru levhası (veya levha elemanı) tüm seviyeli ol.
Dağıtım cihazını takiben, ısıtma yüzeyleri üzerinde ince bir likör filmi oluşturulur ve kısmen buharlaştırılırken aşağı doğru likör karterine geri akar.Yükselen film tasarımları yerine düşen film tasarımları kullanıldığında, sıvı ısıtma yüzeyinin üzerine türbülanslı bir şekilde düştüğünden, ısı transfer oranları, özellikle daha yüksek konsantrasyonlarda önemli ölçüde daha iyidir.Düşen film tasarımında herhangi bir likör ön ısıtma gereksinimi de verimli bir şekilde gerçekleştirilir.

Tesis, siyah likör Buharlaştırma için ısıyı verimli bir şekilde aktarmalıdır.

Siyah likörün doğal karmaşık bileşimi, buharlaştırıcılar için birbirine bağlı birkaç tasarım gereksinimine dönüşür:

Bunu, ısı transfer yüzeylerinde kireç oluşumundan kaçınarak yapmalıdır.

Buharlaştırma tesisi ayrıca, hamur değirmeni ve yeniden kostikleştirme alanının ihtiyaçlarını karşılamak için yeterince temiz kondensat fraksiyonları üretmeli, böylece değirmenin tatlı su alımını büyük ölçüde azaltmalıdır.

Uçucu bileşenler ve NCG'ler uzaklaştırılmalı ve yakma yoluyla güvenli bertaraf için şartlandırılmalıdır.

Mekanik Buhar Yeniden Sıkıştırma MVR Evaporatör tüketimi, 1T suyun buharlaştırılmasıyla hesaplanan geleneksel buharlaştırma ekipmanıyla karşılaştırıldığında

Yoğunlaştırıcılar Hakkında

Bu, siyah likörün yüksek konsantrasyonlarda işlenmesiyle ilgili iki sorunu ele almak için özel olarak tasarlanmış bir evaporatör tasarımları sınıfını ifade eder:

1. Sıvıdan aşırı doymuş bileşenlerin çökeltilmesi

Genellikle %50-55 TS, suda çözünür sülfat ve karbonat sodyum tuzları çözünürlük sınırlarını aşar ve siyah likör buharlaştırılarak çökelmeye başlar.Çift tuz burkeit, konsantrasyon işleminde ilk önce çökelirken, başka bir sodyum çift tuzu olan dikarbonat, daha sonra, yaklaşık %60 TS çözünürlük sınırına ulaşır. Bu çökeltme işleminin kontrolü bir kristalizasyon sorunudur ve daha yüksek konsantrasyonlara ulaşmak, buharlaşmayı gerektirir. ekipman, bu tuzların ısı transfer yüzeylerinde kireç olarak değil, likörün kütlesinde oluşmasına izin verecek şekilde kristalleştiriciler olarak tasarlanmalıdır.

2. Yüksek likör viskozitesi

Konsantrasyon arttığında, siyah sıvının reolojik davranışı Newton tipi bir sıvıdan aşırı derecede viskoz bir sahte plastik sıvıya dönüşür.Bu tür yüksek viskoziteler, yoğunlaştırıcılarda zayıf ısı transferine dönüşür (düşük Reynolds sayısı dolayısıyla düşük türbülans) ama aynı zamanda likör kütlesi içinde kristal büyümesine bir engel teşkil eder.Ek olarak, konsantre sıvının depolanması, özellikle %75 TS'nin çok üzerindeyse, sıvıyı kazana pompalama kabiliyetini ve ayrıca uygun püskürtme modellerini sürdürmek için basınçlı bir tankta olması gerekebilir.Bu viskozite sorunlarını ele almak için, siyah likör yoğunlaştırıcılar tipik olarak büyük ölçüde yüksek sıcaklıklarda çalıştırılır ve likör sıcaklığındaki yalnızca 20 °F'lik bir artış viskozite azalmasına dönüşebileceğinden, değişen çalışma koşulları altında likör sıcaklığının uygun kontrolü tasarımın kritik bir parametresi haline gelir. bazı durumlarda %50.

Yüksek sıcaklıklarda çalıştırma, likörde bulunan kalsiyum-organik komplekslerin parçalanmasını arttırır ve sonuç olarak, ısı transfer yüzeylerinde kalsiyum karbonatın çökelme riski büyük ölçüde artar.Sıvıda varsa silika ve oksalat tuzları gibi suda çözünmeyen diğer bileşiklerin çökelmesi de bu yüksek sıcaklıklarda meydana gelebilir ve bu da yoğunlaştırıcı ünitelerin ölçeklenmesi riskini artırır.

Yoğunlaştırıcıdan önce sıvının ısıl işlemi, uzun ligninin ve sıvı viskozitesinden sorumlu diğer organik bileşiklerin termal olarak parçalanması yoluyla sıvı viskozitesini kalıcı olarak azaltabilir.Bu tür bir işlem tipik olarak yüksek basınç ve sıcaklıkta (350°F'nin üzerinde) çalıştırılan sürekli bir reaktörde gerçekleşir.Maksimum viskozite azalmasını sağlamak için reaktörde 30 dakikadan fazla kalma süresi sağlanmalıdır.

Doğası gereği, buharlaşmanın ısıtma elemanı içindeki bir likör filminden gerçekleştiği FF yoğunlaştırıcılar, likör içinde yüksek aşırı doyma seviyelerinin gelişmesine neden olur. Düşen Film Yoğunlaştırıcılar, yukarıda tartışılan FF evaporatör tasarımının yüksek katı madde servisi için gerçekten bir uyarlamadır.Bu, nazik kristal büyümesinden ziyade aşırı kristal çekirdeklenmesi nedeniyle kontrolsüz ölçek oluşumuna neden olabilir.

Bazı FF yoğunlaştırıcı tasarımları aslında ısıtma yüzeylerinde kireç oluşumunu kontrol etmeye bile çalışmaz, bunun yerine bu tür kireçlerin oluştuğundan daha hızlı ve kapasiteyi olumsuz etkilemeden veya tıkanmaya yol açmadan önce ortadan kaldırmak için bir yol sağlar.Plaka ve boru elemanlı ünitelerle yaygın olarak kullanılan hızlı geçiş tasarımları, ürün likörü ve yıkama pozisyonları arasında birden fazla yoğunlaştırıcı gövdesini (veya aynı gövde içindeki hazneleri) sürekli olarak hareket ettirerek bu stratejiye dayanır.

Ayrıntılı Görüntü

Tesis Resmi