FI104575B - Menetelmä selluloosajäteliemen II polttamiseksi osittain - Google Patents
Menetelmä selluloosajäteliemen II polttamiseksi osittain Download PDFInfo
- Publication number
- FI104575B FI104575B FI925417A FI925417A FI104575B FI 104575 B FI104575 B FI 104575B FI 925417 A FI925417 A FI 925417A FI 925417 A FI925417 A FI 925417A FI 104575 B FI104575 B FI 104575B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- oxygen
- liquor
- fed
- nozzle
- containing gas
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 46
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 46
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 abstract description 4
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 abstract description 4
- 235000010633 broth Nutrition 0.000 description 22
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 6
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 150000003388 sodium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C11/00—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters
- D21C11/12—Combustion of pulp liquors
- D21C11/125—Decomposition of the pulp liquors in reducing atmosphere or in the absence of oxidants, i.e. gasification or pyrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J3/00—Production of combustible gases containing carbon monoxide from solid carbonaceous fuels
- C10J3/46—Gasification of granular or pulverulent flues in suspension
- C10J3/48—Apparatus; Plants
- C10J3/50—Fuel charging devices
- C10J3/506—Fuel charging devices for entrained flow gasifiers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/101—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet
- F23D11/104—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting before the burner outlet intersecting at a sharp angle, e.g. Y-jet atomiser
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/106—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2200/00—Details of gasification apparatus
- C10J2200/15—Details of feeding means
- C10J2200/152—Nozzles or lances for introducing gas, liquids or suspensions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10J—PRODUCTION OF PRODUCER GAS, WATER-GAS, SYNTHESIS GAS FROM SOLID CARBONACEOUS MATERIAL, OR MIXTURES CONTAINING THESE GASES; CARBURETTING AIR OR OTHER GASES
- C10J2300/00—Details of gasification processes
- C10J2300/12—Heating the gasifier
- C10J2300/1223—Heating the gasifier by burners
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paper (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
- Air Supply (AREA)
Description
104575 .
Menetelmä selluloosajäteliemen II polttamiseksi osittain
Kuvaus
Tekninen kenttä 5 Tämä keksintö koskee menetelmää selluloosateolli- suudessa syntyvien selluloosajätelienten polttamiseksi osittain käyttämällä reaktoriin kytkettyä poltinta ja syöttämällä happipitoista kaasua hapettimeksi. Poltin käsittää liemensyöttöputken, jonka menopuolta lähempänä ole-10 va pää on varustettu suuttimella, joka syöttää liemen ja suuremman osan osittaisen polton vaatimasta, polttoaineeseen liittymättömästä hapesta ja jossa tai jonka läheisyydessä happipitoinen kaasu saatetaan kosketukseen jäteliemen kanssa, joka sitten hajoaa hajaantuvaksi suihkuksi.
15 Tämän keksinnön päämääränä on helpottaa selluloosa- jäteliemen polttoa käyttämällä poltinta, joka muodostaa stabiilin, itsesyttyvän liekin ilma-polttoainesuhteen ollessa alhainen ja paineen ollessa korotettu.
Keksinnön tausta 20 Selluloosateollisuudessa syntyy jäteliemiä, joiden koostumus vaihtelee käytetyn ligniininpoistomenetelmän mukaan. Sulfaattimassateollisuudessa jäteliemi, jota yleensä kutsutaan mustalipeäksi, sisältää arvokkaita kemikaaleja ja energiaa palavien hiilipitoisten yhdisteiden
• · I
25 muodossa. Nykyisin nämä kemikaalit ja energia otetaan normaalisti talteen talteenottopolttimessa, jossa mustalipeä poltetaan täydellisesti.
Mustalipeän osittainen poltto kaasutusreaktorissa, kuten tämän keksinnön yhteydessä tehdään, antaa tulokseksi 30 H2:ä, C0:a, C02:a ja sulaneista epäorgaanisista kemikaa- f · leista koostuvia pisaroita sisältävää poltettavissa olevaa kaasua.
Massan valkaisun yhteydessä saadaan laimeaa lientä, joka sisältää orgaanista ainesta ja natriumsuoloja. Mekaa-35 niset ja puolikemialliset massanvalmistusprosessit tuotta- 104575 2 vat myös koostumukseltaan erilaisia laimeita liemiä. Nämä samoin kuin muut selluloosateollisuudessa syntyvät jäte-liemet voidaan väkevöinnin jälkeen käyttää syötteenä tämän keksinnön mukaisessa menetelmässä.
5 Vaikka seuraavassa kuvataan esillä olevaa keksintöä sovellettuna mustalipeään, keksinnön käyttötarkoitus ei rajoitu tähän nimenomaiseen liemeen.
Mustalipeän osittaiseen polttoon liittyvät mekanismit ymmärretään melko hyvin ja niitä sovelletaan mm. soo-10 dakattilan alemmassa osassa. Keksinnön mukaisen polttimen ja soodakattilassa käytettävän liemenpolttimen välinen ero on kuitenkin suuri mm. sen vuoksi, että talteenottokatti-loiden polttimissa liemen sumutusaste on alhainen ja niistä puuttuu tarkasti määritelty liemiliekki. Yksi tärkeä 15 ero talteenottokattilan polttimen ja tämän keksinnön mu-’ kaisen polttimen välillä on se, että keksinnön mukainen poltin on tarkoitettu pääasiassa korotetuissa paineissa tehtävään kaasutukseen.
Tärkein ero tämän keksinnön mukaisen polttimen ja 20 tavanomaisten öljypolttimien välillä on se, että on muodostettava stabiili liekki käyttämällä huomattavasti pienempi määrä ilmaa tai hapenkantajaa.
Kuten seuraava esimerkki osoittaa, mustalipeälle on polttoaineena tunnusmerkillistä suhteellisen alhainen 25 energiasisältö ja suuri vesi- ja tuhkapitoisuus.
Kuiva-aineen energiasisältö 13 GJ/t kuiva-ainetta
Alkuainekoostumus C29H34O20Na9S2
Kuiva-ainepitoisuus 65 % 30 Viskositeetti lämpötilassa 100 °C 100 cSt
Natriumyhdisteiden läsnäolo ja luonnostaan suuri happipitoisuus tekevät mustalipeästä hyvin reaktiivisen 35 polttoaineen, mikä tarkoittaa, että asianmukaisen poltti- 3 104575 men ollessa käytössä hiilen konversio on korkea jo liekki-vyöhykkeellä huolimatta siitä, että palamisaste on stoi-kiometristä alempi.
Liemen sumustusasteella on suuri merkitys stabiilin 5 mustalipeäliekin aikaansaannin, liekin koon ja hiilen korkean konversion kannalta. Mustalipeän reologisilla ominaisuuksilla on tärkeä merkitys määrätyssä suuttimessa saavutettavissa olevalle sumutusasteelle. Mustalipeän viskositeettiin voidaan vaikuttaa esimerkiksi kuumentamalla 10 ja/tai lisäämällä lisäaineita, ja normaalisti tämän keksinnön yhteydessä käytettävä mustalipeä kuumennetaan lämpötilan 100 °C yläpuolelle. Mustalipeän viskositeetin tulisi sumutushetkellä edullisesti olla alle 200 cSt.
Mustalipeän sumutusta voidaan edelleen edistää pai-15 suntasyöttämällä lipeä reaktoriin, missä tapauksessa lipeä esikuumennetaan lämpötilaan, joka on korkeampi kuin sen kiehumispiste reaktorin toimintapaineessa.
Saatavana on useita sumutussuutintyyppejä, mutta vain muutamat lajit soveltuvat selluloosajäteliemien, ku-20 ten mustalipeän, sumutukseen tämän keksinnön yhteydessä.
"Kaksifluidisuuttimet" soveltuvat parhaiten käytettäviksi keksinnön mukaisessa polttimessa. "Kaksifluidi-suuttimien" yhtenä yhteisenä piirteenä on, että kaasun suhteellisen suuri virtausnopeus on välttämätön sumutuksen ” " 25 tarvitseman energian syöttämiseksi. Näiden suuttimien yksi toinen tärkeä piirre on, että tuloksena oleva pisarakoko laskee sumutuskaasun tiheyden kasvaessa. Sen mukaan, miten kaksi juoksevaa faasia saatetaan yhteen, voidaan odottaa muutamaa pisaranmuodostusmekanismia, kuten yhdyssiteiden 30 välistä leikkautumista, nestepisarapallojen yhdistymistä - · ja muodostumista ja voimakkaaseen turbulenssiin liittyvää nestesuihkun hajoamista. t Keksinnön kuvaus Tämä keksintö koskee menetelmää selluloosajätelie-35 mien tehokkaan substoikiometrisen polton aikaansaamiseksi 4 104575 käyttämällä reaktoriin kytkettyä poltinta ja syöttämällä happipitoista kaasua, jolle menetelmälle on tunnusmerkillistä, että polttimen kautta syötetyn happipitoisen kaasun ja polttimen kautta syötetyn jäteliemen massasuhde on alle w 5 2:1 ja että vähintään puolet hapesta, joka tarvitaan jäteliemen osittaiseen polttoon, syötetään polttimen kautta reaktoriin happipitoisen kaasuna, joka mainittu kaasu syötetään reaktoriin suuttimen kautta.
Jäteliemen tehokas sumutus on erityisen tärkeää, ja 10 se saadaan aikaan tämän keksinnön mukaisessa polttimessa jäteliemen ja happipitoisen kaasun välisellä suoralla kosketuksella korotetussa paineessa tähän tarkoitukseen erityisesti suunnitellussa suuttimessa tai aivan sen lähellä. Jäteliemi, joka tulisi esikuumentaa viskositeetin alenta-15 miseksi ennen polttimeen syöttämistä, syötetään reaktoriin liemensyöttöputken kautta. Liemensyöttöputken siinä päässä, joka on menopuolella, liemi saatetaan kosketukseen sumutuskaasun kanssa, jolloin liemen virtausnopeus kasvaa nopeasti, mikä johtaa sumutetusta jäteliemestä koostuvan 20 hajaantuvan suihkun muodostumiseen.
Kuten edellä mainittiin, jäteliemi on ominaisuuksiltaan epätavallista polttoainetta reaktiivisuuden ja tuhka- ja vesipitoisuuden suhteen. Jäteliemen kiintoaines sisältää runsaasti sitoutunutta happea, mikä tarkoittaa, «·· ' 25 että happimäärä, joka voidaan syöttää palamisilman kautta, on suhteellisen pieni, erityisesti osittaisen polton ollessa kyseessä.
Reaktoriin syötettävän happimäärän stoikiometrinen suhde jäteliemen täydellisen polton vaatimaan happimäärään 30 on 0,3 - 0,6, edullisesti 0,35 - 0,5. Reaktoriin syötettävän ilman, hapella rikastetun ilman tai hapen määrä on alhainen suhteessa syötetyn jäteliemen määrään, ja massasuhde on alle 2:1, kun hapettimena käytetään ilmaa, ja alle * 0,4:1, kun hapettimena käytetään happea. Suurempi osa, 35 edullisesti yli 80 %, polttoaineeseen sitoutumattomasta ΐ i 5 104575 hapesta, jota tarvitaan jäteliemen osittaiseen polttoon, syötetään reaktoriin happipitoisena kaasuna, joka syöte-’ tään yhdessä liemen kanssa suuttimen kautta. Happipitoisen kaasun virtausnopeuden suuttimessa tulisi olla 40 -5 350 m/s.
Suutin voidaan suunnitella varustetuksi jäteliemen syöttöön tarkoitetulla pyöreällä raolla tai aukolla, jossa liemi saatetaan kosketukseen suurella nopeudella liikkuvan happipitoisen sumutuskaasun kanssa ja se hajoaa pieniksi 10 pisaroiksi, jotka muodostavat hajaantuvan suihkun. Yhdessä vaihtoehtoisessa suutinmallissa jäteliemi syötetään yhdessä sumutuskaasun kanssa kolmen tai useamman symmetrisesti sijoitetun aukon kautta.
Liittenä oleva piirustus esittää kahta erilaista 15 "kaksifluidisuutinta", jolloin kuvio 1 on pitkittäisleikkauskuva yhdestä "kaksi-fluidisuuttimen" suoritusmuodosta; kuvio 2 esittää edestäpäin katsottuna kuvion 1 mukaista suutinta kuvion 1 linjan III - III kohdalta; 20 kuvio 3 on pitkittäisleikkauskuva toisesta "kaksi- fluidisuuttimen" suoritusmuodosta; kuvio 4 esittää edestäpäin katsottuna kuvion 3 mukaista suutinta kuvion 3 linjan V - V kohdalta.
Kuviot 1 ja 2 esittävät kaksifluidisuutinta, jossa ·· 25 liemi ja kaasu sekoitetaan ja pakotetaan sitten korkean paineen alaisina useiden symmetrisesti sijoitettujen pyöreiden aukkojen 3 läpi. Nämä aukot ovat niin kutsuttujen Y-suihkusumutussuuttimien päitä, jotka suuttimet koostuvat kahdesta putkesta 4 ja 5, joista ensin mainittu on yhtey-30 dessä ulompaan putkeen 6, joka on tarkoitettu mustalipeän · lisäämiseen, ja viimeksi mainittu on yhteydessä sisempään samankeskiseen renkaanmuotoiseen putkeen 7, joka on tar-, koitettu sumutuskaasun lisäämiseen. Aukot 3 johtavat ha jaantuviin suuntiin ja muodostavat liemensyöttöputken 1 35 alemmasta osasta 2 tulevia hajaantuvia sumutettuja suihku- , 104575 6 ja. Liemensyöttöputken runkoon 10 kiinnitetty kupu 9 pitää Y-suihkusumuttimen 8 paikallaan. Runko 10 sulkee sisäänsä samankeskiset rengasmaiset putket 6 ja 7. Mustalipeä syö- ' tetään liemensyöttöputkeen 1 sisääntuloputken 20 ja ilma 5 toisen sisääntuloputken 21 kautta.
Kuviot 3 ja 4 esittävät polttopistoolisuoritusmuo-toa, jossa on kolme samankeskistä rengasmaista putkea 11, 12 ja 13. Ilmaa syötetään ulomman ja sisemmän putken 11 ja 13 kautta, kun taas mustalipeä syötetään välissä olevan 10 putken 12 kautta. Ilma jaetaan kuvioissa näkyvien 18 symmetrisesti sijoitetun aukon 14 ja 15 kautta, kun taas mustalipeä pakotetaan renkaan muotoisen raon 16 läpi. Aukot 14 suuntautuvat tässä yhteydessä vinosti yhteen suuntaan ja aukot 15 vinosti vastakkaiseen suuntaan. Mustalipeä 15 syötetään raon 16 kautta, ja se kohtaa laipan 17, joka pakottaa sen sisäänpäin. Aukkojen 16 kautta tuleva ilma kohtaa nyt kalvon muodossa olevan mustalipeän ja se sumut- tuu. Lisäilma kohtaa tämän aluksi muodostetun ilma-musta-lipeäseoksen laipan 17 ulkopuolella, jolloin syntyy hieno-20 jakoiseksi dispergoituneesta mustalipeästä koostuva hajaantuva suihku. Mustalipeää lisätään polttimeen sisääntuloputken 20 kautta ja ilmaa kahden sisääntuloputken 21 kautta.
Polttimien suunnittelussa on kiinnitettävä suurta 25 huomiota hapettimen ja polttoaineen väliseen massasuhtee-seen.
Eri polttoaineet sisältävät erilaisia määriä kemiallisesti sitoutunutta happea. Bitumihiili sisältää tavallisesti 4 - 10 % sitoutunutta happea. Polttoöljyt sisältä-30 vät alle 1 % sitoutunutta happea.
• Mustalipeän kiintoaines sisältää noin 35 paino-% sitoutunutta happea kuiva-aineesta laskettuna. Tämä vaikuttaa mustalipeän polttoon tarkoitettujen polttimien « suunnitteluun, sillä reaktoriin lisätään huomattavasti 7 104575 pienempi määrä happea, ilmaa tai hapella rikastettua ilmaa halutun palamistason saavuttamiseksi.
Seuraavassa esitetään esimerkkejä ilman ja polttoaineen välisestä (massa)suhteesta joillekin polttoaineille 5 stoikiometrisen palamisen ollessa kyseessä:
Antrasiitti ilma:polttoaine 10:1 - 12:1
Etanoli 9:1
Mustalipeä 4:1-5:1 10 Dieselöljy/raskas polttoöljy 13:1 - 15:1 Tämän keksinnön yhteydessä suunniteltu poltin muodostaa stabiilin liekin reaktorissa, joka edullisesti toimii ylipainealueella 0,1 - 150 baaria ja lämpötila-alueel-15 la 700 - 1 400 °C.
Sellaisten tekijöiden kuin polttimessa vallitsevan lämpötilan ja virtausnopeuksien ja liemen koostumuksen mukaan polttimen suutin saattaa lämpövaikutusten lisäksi joutua alttiiksi hapettumiselle ja rikin kansa tapahtuvil-20 le reaktioille, joilla voi olla haitallinen vaikutus sumu-tusasteeseen. Tämän keksinnön mukaista polttimen suutinta tulisi siksi edullisesti jäähdyttää kiertävällä nesteellä.
Yksi tämän keksinnön mukainen edullinen suoritusmuoto on hapen tai hapella rikastetun ilman käyttö hapet-·· ' 25 timena. Mainitunlaisessa edullisessa suoritusmuodossa kaikki tai lähes kaikki osittaiseen polttoon tarvittava happi syötetään suuttimen kautta jäteliemen sumutuksen tukemiseksi.
Osa happipitoisesta kaasusta voidaan lisätä reakto-30 riin liemensyöttöputken ympärille samankeskisesti sijoite-tun putken tai yhden tai useamman portin kautta. Alhaisten ilma-polttoainesuhteiden kompensoimiseksi ja kaasun koh-» tuullisten nopeuksien saavuttamiseksi happipitoinen kaasu tulisi kokonaan esikuumentaa vähintään lämpötilaan 100 °C, 35 edullisesti lämpötilaan 300 °C, ja se tulisi lisäksi saat- 104575 8 taa pyörreliikkeeseen, mikä voidaan tehdä mm. johtamalla kaasu samankeskiseen putkeen sijoitettujen pyörteityssii-vekkeiden kautta. Happipitoisen kaasun virtausnopeus ja ylläpidettävä aksiaalinen virtausnopeus riippuvat siten 5 merkittävästi toisistaan. Pyörrepolttimen pääperiaattena on kierrättää osa kaasuista sisäisen kiertovyöhykkeen kautta kohti liemensyöttöputkea. Tämä sisäinen kiertovyö-hyke helpottaa polttoa ja stabiloi liekkiä ja kierrätetyt kuumat kaasut tuovat lisäenergiaa liemisuihkun sytyttämi-10 seksi. Sisäinen kiertovyöhyke toimii myös lämmön ja reaktiivisten kaasukomponenttien varastointipaikkana.
»· « m ' *
Claims (9)
- 9 104575 • 1. Menetelmä selluloosajäteliemien polttamiseksi osittain käyttämällä liemensyöttöputkella ja sumutussuut-5 timella varustettua poltinta, joka on kytketty painealue-ella 1,1 - 150 baaria toimivaan reaktoriin, syöttäen samalla happipitoista kaasua, tunnettu siitä, että polttimen kautta syötetyn happipitoisen kaasun ja polttimen läpi syötetyn jäteliemen välinen massasuhde on 10 alle 2:1, ja siitä, että vähintään puolet osittaiseen polttoon tarvittavasta polttoaineeseen sitoutumattomasta hapesta syötetään reaktoriin sumutussuuttimen kautta.
- 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happipitoisen kaasun mukana 15 syötetyn hapen ja jäteliemen välinen masassuhde on alle 0,4:1.
- 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yli 80 % osittaiseen polttoon tarvittavasta happipitoisesta kaasusta syötetään suuttimen 20 kautta.
- 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että happipitoinen kaasu on suurin piirtein pelkkää happea tai hapella rikastettua ilmaa.
- 5. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-4 ;· ' 25 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suutti men kautta syötetyn kaasun ja liemen virtausnopeus on 40 -350 m/s.
- 6. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäte- 30 liemi ja happipitoinen kaasu syötetään suuttimesta vähin- »> \ tään kolmen symmetrisesti sijoitetun aukon kautta.
- 7. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-6 , mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäte- liemi syötetään suuttimesta pyöreän raon tai aukon kautta. 10 104575 .
- 8. Yhden tai useamman patenttivaatimuksista 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että reaktoriin syötetyn selluloosajäteliemen lämpötila on korkeampi kuin sen kiehumispiste reaktorissa vallitsevassa painees- 5 sa.
- 9. Poltin patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, tunnettu siitä, että se koostuu vähintään kahdesta samankeskisestä putkesta (6, 7; 11, 12, 13. mustalipeän ja vastaavasti sumutuskaasun lisäämiseksi 10 ja mainittuihin samankeskisiin putkiin (6, 7; 11, 12, 13) kytketyistä sumutussuuttimista (4, 5; 14, 15, 16), jotka sumutussuuttimet (4, 5; 14, 15, 16) on kytketty yhteen tai useampaan aukkoon (3, 17) sumutetun jäteliemen levittämiseksi . • · • · V 11 104575
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9001959 | 1990-05-31 | ||
| SE9001959A SE466212B (sv) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Partiell foerbraenning av svartlut med en braennare ansluten till en tryckreaktor |
| SE9100346 | 1991-05-16 | ||
| PCT/SE1991/000346 WO1991019041A1 (en) | 1990-05-31 | 1991-05-16 | Process for the partial combustion of cellulose spent liquor ii |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI925417A FI925417A (fi) | 1992-11-27 |
| FI925417A0 FI925417A0 (fi) | 1992-11-27 |
| FI104575B true FI104575B (fi) | 2000-02-29 |
Family
ID=20379647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI925417A FI104575B (fi) | 1990-05-31 | 1992-11-27 | Menetelmä selluloosajäteliemen II polttamiseksi osittain |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5352333A (fi) |
| EP (1) | EP0533733B1 (fi) |
| JP (1) | JPH05506484A (fi) |
| CN (1) | CN1042156C (fi) |
| AT (1) | ATE115209T1 (fi) |
| AU (1) | AU651119B2 (fi) |
| BR (1) | BR9106525A (fi) |
| CA (1) | CA2083717C (fi) |
| DE (1) | DE69105731T2 (fi) |
| ES (1) | ES2067938T3 (fi) |
| FI (1) | FI104575B (fi) |
| MX (1) | MX174058B (fi) |
| NO (1) | NO179843C (fi) |
| NZ (1) | NZ238222A (fi) |
| PT (1) | PT97793B (fi) |
| RU (1) | RU2096548C1 (fi) |
| SE (1) | SE466212B (fi) |
| WO (1) | WO1991019041A1 (fi) |
| ZA (1) | ZA913731B (fi) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996014466A1 (en) * | 1994-11-04 | 1996-05-17 | Kvaerner Pulping Ab | Method for complete combustion of bleach plant waste liquors |
| US6174161B1 (en) | 1999-07-30 | 2001-01-16 | Air Products And Chemical, Inc. | Method and apparatus for partial oxidation of black liquor, liquid fuels and slurries |
| FI120364B (fi) * | 2002-11-01 | 2009-09-30 | Kvaerner Power Oy | Lipeäruisku |
| FR2880408B1 (fr) * | 2004-12-31 | 2007-03-16 | Air Liquide | Procede d'oxycombustion d'un combustible liquide |
| CN110923017B (zh) * | 2019-12-31 | 2025-02-11 | 科林能源技术(北京)有限公司 | 一种处理有机废液的煤气化系统和方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE133379C1 (fi) * | ||||
| US3165495A (en) * | 1961-04-03 | 1965-01-12 | Polaroid Corp | Hydroquinone substituted polymers |
| US3163495A (en) * | 1962-05-02 | 1964-12-29 | Greenawalt John Eckert | In the recovery of chemicals from the incineration of waste black liquor, the method f eliminating noxious compounds entrained in the combustion gas |
| US3323858A (en) * | 1964-08-21 | 1967-06-06 | Lummus Co | Process for recovering the alkali metal content of spent pulping liquor |
| US4412808A (en) * | 1980-06-19 | 1983-11-01 | Trw Inc. | Dual fueled burner gun |
| US4762532A (en) * | 1986-03-13 | 1988-08-09 | The Dow Chemical Company | Partial oxidation process using a nozzle for achieving constant mixing energy |
| US5044552A (en) * | 1989-11-01 | 1991-09-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Supersonic coal water slurry fuel atomizer |
-
1990
- 1990-05-31 SE SE9001959A patent/SE466212B/sv not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-05-16 RU RU9192016323A patent/RU2096548C1/ru active
- 1991-05-16 AU AU80901/91A patent/AU651119B2/en not_active Ceased
- 1991-05-16 US US07/952,875 patent/US5352333A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 JP JP91510379A patent/JPH05506484A/ja active Pending
- 1991-05-16 ES ES91910674T patent/ES2067938T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 DE DE69105731T patent/DE69105731T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 WO PCT/SE1991/000346 patent/WO1991019041A1/en active IP Right Grant
- 1991-05-16 AT AT91910674T patent/ATE115209T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-05-16 ZA ZA913731A patent/ZA913731B/xx unknown
- 1991-05-16 BR BR919106525A patent/BR9106525A/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-05-16 EP EP91910674A patent/EP0533733B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-16 CA CA002083717A patent/CA2083717C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-05-22 NZ NZ238222A patent/NZ238222A/en unknown
- 1991-05-23 MX MX025898A patent/MX174058B/es unknown
- 1991-05-29 PT PT97793A patent/PT97793B/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-05-31 CN CN91103740A patent/CN1042156C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-27 FI FI925417A patent/FI104575B/fi active
- 1992-11-27 NO NO924591A patent/NO179843C/no not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-08-31 US US08/298,582 patent/US5683549A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69105731T2 (de) | 1995-04-27 |
| PT97793A (pt) | 1992-04-30 |
| NO179843C (no) | 1996-12-27 |
| SE9001959D0 (sv) | 1990-05-31 |
| EP0533733B1 (en) | 1994-12-07 |
| BR9106525A (pt) | 1993-05-25 |
| FI925417A (fi) | 1992-11-27 |
| NO924591L (no) | 1992-11-30 |
| FI925417A0 (fi) | 1992-11-27 |
| MX174058B (es) | 1994-04-18 |
| AU651119B2 (en) | 1994-07-14 |
| WO1991019041A1 (en) | 1991-12-12 |
| ATE115209T1 (de) | 1994-12-15 |
| US5683549A (en) | 1997-11-04 |
| CN1057324A (zh) | 1991-12-25 |
| NO924591D0 (no) | 1992-11-27 |
| ES2067938T3 (es) | 1995-04-01 |
| CA2083717C (en) | 2002-08-06 |
| US5352333A (en) | 1994-10-04 |
| SE466212B (sv) | 1992-01-13 |
| NO179843B (no) | 1996-09-16 |
| CA2083717A1 (en) | 1991-12-01 |
| DE69105731D1 (de) | 1995-01-19 |
| PT97793B (pt) | 1998-10-30 |
| JPH05506484A (ja) | 1993-09-22 |
| RU2096548C1 (ru) | 1997-11-20 |
| AU8090191A (en) | 1991-12-31 |
| EP0533733A1 (en) | 1993-03-31 |
| NZ238222A (en) | 1993-10-26 |
| ZA913731B (en) | 1992-02-26 |
| SE9001959L (sv) | 1991-12-01 |
| CN1042156C (zh) | 1999-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4519769A (en) | Apparatus and method for the combustion of water-in-oil emulsion fuels | |
| US4316878A (en) | Method for the combustive treatment of waste fluids containing nitrogen compounds | |
| CA1255582A (en) | Burner with feed lines for synthetic gas | |
| RU2221737C2 (ru) | Способ частичного окисления углеводородов и предназначенная для его осуществления горелка | |
| WO1993009205A1 (en) | Gasification of carbonaceous material | |
| CA2314483C (en) | Method and apparatus for partial oxidation of black liquor, liquid fuels, and slurries | |
| CA2436360C (en) | Atomizing burner for the thermal cleavage of residues containing sulfur | |
| CN110923017A (zh) | 一种处理有机废液的煤气化系统和方法 | |
| CN111515041A (zh) | 一种气化剂与水混合雾化喷嘴及其雾化方法 | |
| FI104575B (fi) | Menetelmä selluloosajäteliemen II polttamiseksi osittain | |
| JP3050950B2 (ja) | セルロース廃液の部分燃焼方法 | |
| CN212349165U (zh) | 一种气化剂与水混合雾化喷嘴 | |
| GB2162303A (en) | Burner for coal and/or oil | |
| JPS61128011A (ja) | 石炭・水スラリ−の燃焼方法 | |
| CA2485235A1 (en) | Method and apparatus for partial oxidation of black liquor, liquid fuels, and slurries | |
| JPH07305804A (ja) | 液体又はスラリ燃料用バーナ |