專利名稱：用于蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的黑液的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的
黑液(black liquor)的方法，其中，根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述，黑液 被導(dǎo)引至具有至少五個蒸發(fā)級(stage)的多級蒸發(fā)管線。本發(fā)明還涉及一種
如權(quán)利要求11所限定的設(shè)備，在該設(shè)備中能夠應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的該方法。
背景技術(shù)：
上述蒸發(fā)的主要目的是將水分從黑液中蒸發(fā)掉，使得黑液能夠用作堿爐 (soda boiler)中的燃料。實現(xiàn)這一目的可使得每單位被蒸發(fā)的水量能消耗 盡可能最低的新鮮蒸汽(fresh steam)量，從而使可重復(fù)利用的煮解化學(xué)藥 品及木質(zhì)材料的損耗盡可能小，以及使被蒸發(fā)的水分能夠在紙漿廠的處理過 程中被再利用。
通常，來自煮解設(shè)備(digestionplant)的黑液中的干物質(zhì)含量保持為約 15%，而在燃燒之前所期望的干物質(zhì)含量大于60%。這意味著，獲得每噸干 物質(zhì)要去除大約5噸的水。
為了保持蒸汽的消耗盡可能少，使用具有至少五個蒸發(fā)級的處理，在該 處理中，僅在黑液的干物質(zhì)含量最高的最后一個蒸發(fā)級供給新鮮蒸汽。排出 的蒸汽(液體蒸汽)隨后被順次地引導(dǎo)經(jīng)過其他級。在具有五個蒸發(fā)級的蒸 發(fā)管線中的蒸汽消耗的減少量約為僅使用一個蒸發(fā)級時蒸汽消耗量的75%。 若使用六個蒸發(fā)級(的蒸發(fā)管線)，則該減少量將為80%。通過在各級中使 用蒸汽，能最大程度地利用溫差來有效地傳熱，直至在第一級中出現(xiàn)高負(fù)壓， 在該第一級中黑液進(jìn)行了其干物質(zhì)含量水平的第一次升高。通常，在開始的 三個或四個蒸發(fā)級中保持著負(fù)壓，使得處于低溫以及低濃度的黑液能夠?qū)崿F(xiàn) 較大量的蒸發(fā)。從而，在蒸發(fā)級中，在50-14(TC的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行黑液的汽 化(boil off)。在蒸發(fā)級的末尾使用不同類型的超濃縮器使黑液被進(jìn)一步蒸 發(fā)，并且常常通過混入來自堿爐中的灰燼的在前的混合步驟，使干物質(zhì)含量
6的水平剛好超過80%。
在黑液被導(dǎo)引至蒸發(fā)級之前，通?？梢詫谝哼M(jìn)行加熱，以便提高熱效 率。例如，在書籍"Lutindunstningochbiprodukter"("液體蒸發(fā)及副產(chǎn)物"， Yrkesbok， Y-211， ISBN91-7322-042-6，由瑞典森林工業(yè)聯(lián)合會(Swedish Forest Industries Federation)出版)中描述了如何借助從冷凝物回收器排出的 蒸汽加熱螺旋式預(yù)熱器中的凱斯特納(Kestner)蒸發(fā)器中的黑液。隨后，將 要在蒸發(fā)級1中進(jìn)行蒸發(fā)的黑液被導(dǎo)引通過連接至蒸發(fā)級3的第一熱交換 器，其中來自蒸發(fā)級3的冷凝汽(condensate steam)加熱黑液，并且黑液隨 后被導(dǎo)引通過連接至蒸發(fā)級2的第二熱交換器，其中在第二加熱級中來自蒸 發(fā)級2的冷凝汽加熱黑液。
從專利文獻(xiàn)EP 485375 (相當(dāng)于US4963231)中得知一種處理過程，在 該處理過程中，來自冷凝預(yù)汽蒸裝置(condensing pre-steamer)的蒸發(fā)后的 液體能夠與來自隨后的蒸發(fā)級的更熱并被更大程度蒸發(fā)的液體在兩個蒸發(fā) 級中間進(jìn)行熱交換。該處理過程旨在內(nèi)在地提高蒸發(fā)管線的效率，其中，該 液體在被用于進(jìn)行熱交換之前己在蒸發(fā)級進(jìn)行了蒸發(fā)。該過程的目的在于借 助將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液冷卻在冷凝預(yù)汽蒸裝置中的低值(low-value)的蒸汽， 而不是冷卻及冷凝在水冷卻器中的低值的蒸汽。這里，液體之間的熱交換作 用是，借助在隨后蒸發(fā)級中已形成的被加熱的液體來加熱在隨后蒸發(fā)級中將 要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)的黑液蒸發(fā)方式，其具有以下優(yōu)點 對新鮮蒸汽的需求量較低，提高了熱經(jīng)濟(jì)性；
通過在蒸發(fā)之前對黑液進(jìn)行冷卻，改善甲醇的分離，以在任何級避免富
含甲醇的新鮮蒸汽與甲醇含量較低的蒸發(fā)汽(evaporation steam)混合；
通過冷卻黑液來替代液體急驟蒸發(fā)(liquor flashing)減小了在蒸發(fā)過程
中形成泡沫的風(fēng)險；
第一蒸發(fā)級在低干物質(zhì)含量水平和低粘度下進(jìn)行，這確保了第一蒸發(fā)級
期間的有利的傳熱條件，從而能夠最優(yōu)地利用己安裝的加熱表面；
在將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液與已部分蒸發(fā)的黑液之間進(jìn)行熱能的再循環(huán)，從而隨后能在蒸發(fā)管線中利用黑液的熱量，而無溫度等級的損失；
通過在低溫和脂肪酸鹽(皂化物，soap)的低溶解度下分離脂肪酸鹽， 可以改善來自針葉植物的液體的脂肪酸鹽的分離。


圖1示出了在兩個蒸發(fā)級之間實施的本發(fā)明的基本構(gòu)思； 圖2示出了在三個蒸發(fā)級之間實施的本發(fā)明；
圖3示出了在混合的液體連接中實施的本發(fā)明，其中將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑 液在蒸發(fā)級I、 II中以同向流動(cocurrentflow)的方式被導(dǎo)引，而在蒸發(fā) 級ni、 IV中以逆向流動(countercurrentflow)的方式被導(dǎo)引； 圖4示出了在帶有內(nèi)循環(huán)的蒸發(fā)級中實施的本發(fā)明；及 圖5示出了在蒸發(fā)級I中帶有內(nèi)循環(huán)的本發(fā)明的變型。
具體實施例方式
圖1示出了用以蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的熱黑液 的設(shè)備的一部分，其中，黑液被導(dǎo)引至具有至少五個蒸發(fā)級的多級蒸發(fā)管線。
每一蒸發(fā)級i、 n分別具有用于供應(yīng)保持第一干物質(zhì)含量水平的、將要
進(jìn)行蒸發(fā)的黑液的供應(yīng)管線10、 21，且每一蒸發(fā)級分別具有用于輸出在該蒸
發(fā)級中已被至少部分地蒸發(fā)并保持較高的第二干物質(zhì)含量水平的黑液的輸
出管線20、 22。
每一蒸發(fā)級分別設(shè)有用于供應(yīng)在該蒸發(fā)級中使用的、保持第一蒸汽溫度 的蒸汽的供應(yīng)管線3、 2，且每一蒸發(fā)級分別設(shè)有用于輸出已在該蒸發(fā)級中使 用過的、經(jīng)過該蒸發(fā)級后保持較低的第二蒸汽溫度的蒸汽的輸出管線2、 1。
該圖中示出了兩個蒸發(fā)級I 、 II，其中，所使用的蒸汽以相對于黑液流 呈逆向流動的方式被導(dǎo)引流過管線3、 2、 1，其中黑液被導(dǎo)引流過管線10、 20、 21、 22。被排出的及所產(chǎn)生的蒸汽以常規(guī)的方式在表面冷凝器SC中冷 凝，從該表面冷凝器SC處獲得熱水。
該圖中示出了第一熱交換器單元HE1，其連接至第一蒸發(fā)級，該第一熱 交換器單元HE1具有通向熱交換器單元的加熱側(cè)的第一入口和第一出口 ，該 第一熱交換器單元的第一入口連接至用于輸出來自第一蒸發(fā)級I的黑液的輸出管線20，該第一熱交換器單元具有連接至管線11的第二入口、以及連 接至管線10的第二出口，所述第二入口和第二出口通向該熱交換器單元的 冷卻側(cè)，該熱交換器單元的第二入口 11連接尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā) 的熱黑液。
在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的熱黑液以這種方式進(jìn)行蒸
發(fā)使得將要在蒸發(fā)管線中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液通過與已經(jīng)在蒸發(fā)管線中的一 個蒸發(fā)級中被至少部分地蒸發(fā)的己部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換而被冷卻。
以下將描述在圖1中示出的普遍使用的黑液以及蒸汽的溫度，但應(yīng)明確 的是，在其他應(yīng)用中也可以使用其他的溫度。將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液在到達(dá)熱
交換器單元HE1之前被引入管線11內(nèi)，并保持為7(TC的溫度。將要進(jìn)行蒸 發(fā)的黑液在該熱交換器中與被導(dǎo)入管線20內(nèi)并已在蒸發(fā)級I中進(jìn)行蒸發(fā)的 己部分蒸發(fā)的液體進(jìn)行熱交換而被冷卻至少5"C、優(yōu)選為至少1(TC，從而達(dá) 到6(TC的溫度。
溫度保持為約55"C的己部分蒸發(fā)的液體在經(jīng)由管線21導(dǎo)引至蒸發(fā)級II 之前，被加熱到相當(dāng)于65'C的溫度。管線3、 2、 1中的蒸汽流的溫度分別保 持為75°C、 65。C及55°C。
這種聯(lián)接使得黑液在第一蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)之前，其溫度能夠被降低， 而不會使其甲醇過早地釋放，也沒有液體通過形成泡沫而轉(zhuǎn)化為冷凝物的風(fēng) 險。蒸發(fā)過程的主要部分在第一蒸發(fā)級中進(jìn)行，在這一蒸發(fā)級中的溫度最低， 盡管如此，由于液體的干物質(zhì)含量處于低水平，使得液體的粘度仍可保持在 可接受的低水平，從而確保高的傳熱率。
圖2示出了一種變型，在該變型中，在蒸發(fā)級n、 in之間還連接有第二
熱交換器單元HE2，但除此之外，該變型與圖l所示的設(shè)備相同。
第二熱交換器單元HE2連接至第二蒸發(fā)級II ，該第二熱交換器單元具有 連接至管線22的第一入口及連接至管線23的第一出口，所述第一入口和第 一出口通向第二熱交換器單元的加熱側(cè)，其中該第二熱交換器單元的第一入 口連接至用于輸出來自第二蒸發(fā)級n的黑液的輸出管線22 (這與權(quán)利要求 12并不完全一致)，并且第二熱交換器單元HE2具有連接至黑液管線12的 第二入口、以及連接至管線11的第二出口，所述第二入口和第二出口通向 第二熱交換器單元的冷卻側(cè)，其中通向第二熱交換器單元的第二入口連接至
9尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液，并且其中尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行
蒸發(fā)的熱黑液在經(jīng)由輸送管線11被導(dǎo)引至第一熱交換器單元HE1的冷卻側(cè) 之前，首先被導(dǎo)引至第二熱交換器單元的冷卻側(cè)。
將要進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液與在蒸發(fā)管線的第一蒸發(fā)級和第二蒸發(fā)級中已 被至少部分地蒸發(fā)的、己部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換而被冷卻至少兩次。
圖2示出了黑液被直接導(dǎo)引至蒸發(fā)級I 。實際上， 一旦黑液的溫度降至 IO(TC以下時，黑液就能被導(dǎo)引至用于儲存或分離脂肪酸鹽(soap)的黑液槽 中。優(yōu)選地，這種儲存設(shè)置在冷卻至60°C (相對于脂肪酸鹽的溶解度而言， 該溫度為優(yōu)選溫度)之后，即設(shè)置在液體冷卻器HE1之后及蒸發(fā)級I之前。
該技術(shù)能夠應(yīng)用在多個其他的級中，但實際上，多個級的最大數(shù)目為 3-6，其中，第三熱交換器單元以與將第二熱交換器單元添加到圖2中的設(shè)備 相同的方式連接至第三蒸發(fā)級。第三熱交換器單元以同樣的方式具有通向第 三熱交換器單元的加熱側(cè)的第一入口和第一出口，其中第三熱交換器單元的 第一入口連接至用于輸出來自第三蒸發(fā)級的黑液的輸出管線，并且第三熱交 換器單元具有通向第三熱交換器單元的冷卻側(cè)的第二入口和第二出口 ，其中 第三熱交換器單元的第二入口連接至尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑 液，所述尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液在經(jīng)由多個輸送管線被導(dǎo)引 至第二熱交換器單元和第一熱交換器單元的冷卻側(cè)之前，首先被導(dǎo)引至第三 熱交換器單元的冷卻側(cè)。
將要進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液與在第一蒸發(fā)級、第二蒸發(fā)級及第三蒸發(fā)級中已 進(jìn)行至少部分地蒸發(fā)的、已部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換而被冷卻至少三次。
第一蒸發(fā)級、第二蒸發(fā)級以及(相關(guān)聯(lián)的)第三蒸發(fā)級優(yōu)選以串聯(lián)方式 連接在蒸發(fā)設(shè)備中，其中，將要在所述蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的黑液逐次地從第 一蒸發(fā)級經(jīng)由熱交換器的加熱側(cè)被導(dǎo)引至第二蒸發(fā)級，并向前導(dǎo)引至第三蒸 發(fā)級，并且還可向前導(dǎo)引至第四蒸發(fā)級。來自第一蒸發(fā)級、第二蒸發(fā)級、并 且還可為第三蒸發(fā)級(甚至更多的蒸發(fā)級)的已部分蒸發(fā)的黑液以如下方式 被用于與熱黑液進(jìn)行熱交換其中已部分蒸發(fā)的黑液的干物質(zhì)含量水平從第 一蒸發(fā)級至第二蒸發(fā)級被增加，并且從第二蒸發(fā)級至第三蒸發(fā)級被進(jìn)一步增
圖3示出了本發(fā)明的另一種變型，在該變型中，將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液被導(dǎo)引為與連接至蒸發(fā)級ni和蒸發(fā)級IV之間的熱交換器HE2中的、已部分蒸發(fā)
的黑液進(jìn)行第一次熱交換。在進(jìn)行了第一次熱交換之后，黑液被導(dǎo)引為與連
接在蒸發(fā)級II和蒸發(fā)級III之間的熱交換器單元HE1中的、己部分蒸發(fā)的黑液
進(jìn)行第二次熱交換。蒸發(fā)級i、 n利用同向流動連接(其中將要進(jìn)行蒸發(fā)的
黑液經(jīng)過蒸發(fā)級的流動順序與蒸汽相同)而聯(lián)接。以上說明了這一事實液
體的冷卻無需包含全部的蒸發(fā)過程。優(yōu)選地，將各種用于分離脂肪酸鹽的黑
液槽設(shè)置于熱交換器單元HE1之后。 一旦液體溫度降至10(TC以下，所述黑
液槽也可設(shè)置在液流中的更早的位置。
這里，黑液的第一次蒸發(fā)是在蒸發(fā)級n中以與圖2所示的方式類似的方
式，使用首先在熱交換器單元HE1和HE2中冷卻的黑液來進(jìn)行的。被冷卻
的液體在蒸發(fā)級n中進(jìn)行第一次蒸發(fā)過程，此后，己部分蒸發(fā)的黑液被導(dǎo)引 至蒸發(fā)級i。已經(jīng)過蒸發(fā)級n、 i的、已部分蒸發(fā)的黑液隨后經(jīng)由預(yù)熱器PH 并經(jīng)由熱交換器單元HEi而被導(dǎo)引至蒸發(fā)級in。
在圖1至圖3中所示的正常選擇中，通向熱交換器的加熱側(cè)的入口連接
至將巳進(jìn)行蒸發(fā)的黑液從之前的一個蒸發(fā)級傳送至隨后的蒸發(fā)級的輸送管 線。以此方式使用已經(jīng)從兩個蒸發(fā)級之間的傳輸流中排出的已部分蒸發(fā)的黑 液與熱黑液進(jìn)行熱交換。
如圖4所示，在所述蒸發(fā)設(shè)備的可選實施例中，已部分蒸發(fā)的黑液的一 部分以及被加熱的黑液借助循環(huán)管線21b而在蒸發(fā)級之外再循環(huán)。
在選擇性的設(shè)計中，圖1所示的連接可結(jié)合有另外的黑液冷卻器，用于
加熱黑液冷卻器上液體流中的部分預(yù)蒸發(fā)的黑液。圖5示出了已部分蒸發(fā)的 黑液的并流是如何與流向該級的供應(yīng)流一起或在其自身的供應(yīng)流中被導(dǎo)引 至液體冷卻器HE1D和從該液體冷卻器HE1D被導(dǎo)引回蒸發(fā)級I 。來自液體 冷卻器HE1C的被冷卻的黑液被導(dǎo)引至液體冷卻器HE1D，以在黑液經(jīng)由管 線10被供給至蒸發(fā)級I之前對其進(jìn)行進(jìn)一步冷卻。也可將液體冷卻器HE1D 與該級整合在一起。
該蒸發(fā)設(shè)備還可以以多種方式修改，其中黑液在與蒸發(fā)管線中的蒸發(fā)級 中至少被部分蒸發(fā)的黑液之間進(jìn)行熱交換之前，可進(jìn)行某種形式的預(yù)蒸發(fā)或 處理。這可與煮解設(shè)備相關(guān)聯(lián)地較早地進(jìn)行，或在蒸發(fā)過程中于蒸發(fā)級中進(jìn) 行。這種預(yù)處理可通過減小壓力或通過添加已部分蒸發(fā)的黑液以增大粘度來執(zhí)行，后面的處理過程為已知的"脫硫(sweetening)"。因此，在從煮解 過程中獲得的熱黑液被導(dǎo)引至第一熱交換器(已部分蒸發(fā)的黑液在該第一熱 交換器中被熱黑液加熱)之前，能夠被引導(dǎo)為通過至少一個冷卻器(在該冷 卻器中利用冷水冷卻熱交換器中的黑液)、或通過壓力釋放槽、或者通過上 述兩者。以這種方式，從煮解過程中獲得的熱黑液在與已經(jīng)在蒸發(fā)管線的蒸 發(fā)級中至少被部分地蒸發(fā)的、已部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換之前，進(jìn)行至少 一個冷卻級。
本發(fā)明能夠以下列的方式有利地被應(yīng)用熱黑液在與已部分蒸發(fā)的黑液 所進(jìn)行的每一次熱交換操作中被冷卻至少5-l(TC的較大程度；以及，已部分 蒸發(fā)的黑液與熱黑液所進(jìn)行的每一次熱交換操作中被加熱至少5-10°C。無疑 地，黑液既能夠通過在兩級之間的傳輸液體而被冷卻，也能夠通過在一個蒸 發(fā)級中的循環(huán)液體而被冷卻。
該蒸發(fā)設(shè)備中的熱交換器優(yōu)選為管式熱交換器或板式熱交換器，其中， 熱黑液在熱交換器的一側(cè)被導(dǎo)引，而已經(jīng)過至少一個蒸發(fā)級的、已部分蒸發(fā) 的黑液在熱交換器的另一側(cè)被導(dǎo)引。在這種方式下，通過在熱交換器中的間 接熱交換來進(jìn)行熱交換，而并不使這些液體混合，并且例如將要進(jìn)行蒸發(fā)的 黑液的甲醇含量保持不變。
本發(fā)明并不局限為使用這樣一種蒸發(fā)設(shè)備在該蒸發(fā)設(shè)備中，蒸發(fā)管線
中具有總數(shù)為n的蒸發(fā)級，所述蒸發(fā)級設(shè)置為呈嚴(yán)格的逆向流動連接，用于 蒸發(fā)的蒸汽從蒸發(fā)級n經(jīng)由多個蒸汽輸送管線導(dǎo)引至蒸發(fā)級n-l，等等，并 向下至蒸發(fā)級1，并且將要進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液從蒸發(fā)級1經(jīng)由多個用于輸送 已部分蒸發(fā)的黑液的輸送管線，以相對于蒸汽流呈逆向流動的方式被導(dǎo)引至 蒸發(fā)級2，等等，并且向上至蒸發(fā)級n。然而，使用嚴(yán)格的逆向流動是有利 的，因為第一次蒸發(fā)是在最低的干物質(zhì)含量水平和最低粘度的黑液條件下進(jìn) 行的，這樣確保了高的傳熱率。
本發(fā)明能夠在權(quán)利要求書的框架下以多種方式變化。
可在例如黑液被導(dǎo)引至與己部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行第一次熱交換之前降 低黑液的壓力。例如，由于這種壓力的減小而獲得的蒸汽可與被導(dǎo)引至蒸發(fā) 管線中較高的蒸汽級之間的液體蒸汽混合例如，蒸汽可與從蒸發(fā)級6向蒸 發(fā)級5導(dǎo)引的液體蒸汽混合。若從煮解過程中獲得的黑液保持為負(fù)壓，并且保持例如iicrc的溫度，則其壓力可被降低以提供ioo-io5i:的溫度，其中， 由降壓步驟所獲得的蒸汽與保持相同溫度的液體蒸汽混合。然而，在大多數(shù)
有利的實施例中，黑液在例如ll(TC的溫度下直接從煮解設(shè)備被導(dǎo)引經(jīng)過一
個或多個回收黑液的熱量而不使其急驟蒸發(fā)的液體冷卻器。這種操作是有利 的，因為黑液的急驟蒸發(fā)會伴隨著形成泡沫以及甲醇不良分離的風(fēng)險。
每一熱交換器單元(黑液在所述熱交換器單元中通過己部分蒸發(fā)的黑液 而被冷卻)可由一個或多個以串聯(lián)或并聯(lián)方式聯(lián)接的熱交換器單元構(gòu)成。
圖i至圖3中已指定的溫度為用于實施本發(fā)明的設(shè)定的溫度水平的典型
術(shù)語"黑液"用于表示來自煮解過程中的黑液，這種黑液在蒸發(fā)管線的
各蒸發(fā)級中并未進(jìn)行任何蒸發(fā)級，并保持著小于30%的干物質(zhì)含量水平。然
而，黑液可預(yù)先經(jīng)過冷卻、調(diào)節(jié)("脫硫")或其他蒸發(fā)形式，例如通過機(jī) 械蒸汽壓縮，或利用除了借助新鮮蒸汽或順次導(dǎo)弓i通過各蒸發(fā)級的液體蒸汽 在蒸發(fā)管線中產(chǎn)生的蒸汽之外的其他蒸汽。
術(shù)語"已部分蒸發(fā)的黑液"用于表示已在蒸發(fā)管線中借助新鮮蒸汽或依 次導(dǎo)引穿過蒸發(fā)級的液體蒸汽經(jīng)過至少一個蒸發(fā)級的黑液。
本發(fā)明尤其有利于蒸發(fā)由硫酸鹽煮解所獲得的黑液，而若硫酸鹽煮解是 基于針葉木、主要為松木的話，則本發(fā)明更加有利。此類樹木包含較高等級
的可提取物(脂肪酸鹽)，對于未除皂(desoap)的液體而言，所述可提取 物易于導(dǎo)致起泡的問題。
權(quán)利要求
1. 用于蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的熱黑液的方法，其中黑液被導(dǎo)引至具有至少五個蒸發(fā)級的多級蒸發(fā)管線，其特征在于，將要在所述蒸發(fā)管線中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液通過與已部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換而被冷卻，其中所述已部分蒸發(fā)的黑液在所述蒸發(fā)管線中的蒸發(fā)級中已被至少部分地蒸發(fā)。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述熱黑液與在所述蒸發(fā)管 線中的第一蒸發(fā)級和第二蒸發(fā)級中已被至少部分地蒸發(fā)的己部分蒸發(fā)的黑 液進(jìn)行熱交換而被冷卻至少兩次。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述熱黑液與在第一蒸發(fā)級、 第二蒸發(fā)級及第三蒸發(fā)級中已被至少部分地蒸發(fā)的已部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行 熱交換而被冷卻至少三次。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，用于與所述熱黑液進(jìn)行 熱交換的所述已部分蒸發(fā)的黑液從第一蒸發(fā)級、第二蒸發(fā)級、以及可能的第 三蒸發(fā)級中獲得，其中所述己部分蒸發(fā)的黑液的干物質(zhì)含量水平從所述第一 蒸發(fā)級至所述第二蒸發(fā)級而被增加，并且從所述第二蒸發(fā)級至所述第三蒸發(fā) 級被進(jìn)一步增加。
5. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，用于與所述熱黑 液進(jìn)行熱交換的所述已部分蒸發(fā)的黑液從一個蒸發(fā)級的內(nèi)循環(huán)中被回收。
6. 如前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，用于與所述熱黑液進(jìn)行熱交換的所述已部分蒸發(fā)的黑液從兩個蒸發(fā)級之間的傳輸循 環(huán)中被回收。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，從所述煮解過程 中獲得的所述熱黑液在與所述已部分蒸發(fā)的黑液進(jìn)行熱交換之前經(jīng)歷至少 一個冷卻級，其中所述已部分蒸發(fā)的黑液在所述蒸發(fā)管線中的一個蒸發(fā)級中 已被至少部分地蒸發(fā)。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述熱黑液在與 所述已部分蒸發(fā)的黑液所進(jìn)行的各熱交換操作中被冷卻至少5-l(TC，并且所 述已部分蒸發(fā)的黑液在與所述熱黑液所進(jìn)行的各熱交換操作中被加熱至少5畫10。C。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述熱交換通過 在熱交換器中的間接熱交換來進(jìn)行。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述蒸發(fā)管線 中具有總數(shù)為n的蒸發(fā)級，所述蒸發(fā)級設(shè)置為呈嚴(yán)格的逆向流動連接，其中 用于蒸發(fā)的蒸汽從蒸發(fā)級n被導(dǎo)引至蒸發(fā)級n-l，等等，并向下至蒸發(fā)級l， 并且將要進(jìn)行蒸發(fā)的所述熱黑液從蒸發(fā)級1以相對于蒸汽流呈逆向流動的方 式被導(dǎo)引至蒸發(fā)級2，等等，并向上至蒸發(fā)級n。
11. 用于蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的熱黑液的設(shè) 備，其中黑液被導(dǎo)引至具有至少五個蒸發(fā)級的多級蒸發(fā)管線，其中每一蒸發(fā) 級均具有用于供應(yīng)保持第一干物質(zhì)含量水平的、將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液的供 應(yīng)管線；以及用于在所述蒸發(fā)級中已被至少部分地蒸發(fā)并保持有較高的第二 干物質(zhì)含量水平的黑液的輸出管線，其中所述蒸發(fā)級設(shè)有用以供應(yīng)保持第 一蒸汽溫度并用在所述蒸發(fā)級中的蒸汽的供應(yīng)管線；以及用于在所述蒸發(fā)級 中已使用的、保持較低的第二蒸汽溫度的蒸汽的輸出管線，其特征在于，第 一熱交換器單元(HE1)連接至第一蒸發(fā)級(I )，所述第一熱交換器單元 具有通向所述熱交換器單元的加熱側(cè)的第一入口和第一出口，其中所述第一 熱交換器單元的第一入口連接至用于來自所述第一蒸發(fā)級(I )的已部分蒸 發(fā)的黑液的輸出管線(20)，所述第一熱交換器單元的第一出口 (21)連接 至用于被導(dǎo)引至第二蒸發(fā)級(II)的己部分蒸發(fā)的黑液的輸入管線(21)， 并且所述第一熱交換器單元具有通向所述熱交換器單元的冷卻側(cè)的第二入 口 (11)及第二出口 (10)，所述熱交換器單元的第二入口連接至尚未在任 何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液，所述第二出口連接至通向所述第一蒸發(fā)級(I )的入口。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，第二熱交換器單元(HE2) 連接至第二蒸發(fā)級(II )，所述第二熱交換器單元具有連接至所述第二熱交 換器單元的加熱側(cè)的第一入口及第一出口，其中所述第二熱交換器單元的第 一入口連接至用于來自所述第二蒸發(fā)級(II)的已部分蒸發(fā)的黑液的輸出管 線(22)，所述第二熱交換器的第一出口 (23)連接至用于被導(dǎo)引至第三蒸 發(fā)級(III)的已部分蒸發(fā)的黑液的輸入管線(23)，并且所述第二熱交換器具有通向所述第二熱交換器單元的冷卻側(cè)的第二入口 ( 12)及第二出口 ( 11)， 其中通向所述第二熱交換器單元的第二入口連接至尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn) 行蒸發(fā)的熱黑液，所述尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液在經(jīng)由所述第 二出口并經(jīng)由輸送管線(11)被導(dǎo)引至所述第一熱交換器單元(HE1)的冷 卻側(cè)之前，首先被導(dǎo)引至所述第二熱交換器單元的冷卻側(cè)。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，第三熱交換器單元連接至 第三蒸發(fā)級，所述第三熱交換器單元具有通向所述第三熱交換器單元的加熱 側(cè)的第一入口以及第一出口 ，所述第三熱交換器單元的第一入口連接至用于 來自所述第三蒸發(fā)級的黑液的輸出管線，其中所述第三熱交換器單元的第一 出口連接至用于被導(dǎo)引至第三蒸發(fā)級(IV)的、已部分蒸發(fā)的黑液的輸入管 線，并且所述第三熱交換器單元具有通向所述第三熱交換器的冷卻側(cè)的第二 入口以及第二出口 ，所述第三熱交換器單元的第二入口連接至尚未在任何蒸 發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液，所述尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液在經(jīng) 由輸送管線被逐次地導(dǎo)引至所述第一熱交換器單元的冷卻側(cè)和所述第二熱 交換器單元的冷卻側(cè)之前，首先被導(dǎo)引至所述第三熱交換器單元的冷卻側(cè)。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一蒸發(fā)級(I)、 所述第二蒸發(fā)級(II)及相關(guān)聯(lián)的所述第三蒸發(fā)級(III)以串聯(lián)方式連接， 其中將要在所述蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸發(fā)的黑液逐次地從所述第一蒸發(fā)級經(jīng)由所 述熱交換器的加熱側(cè)被導(dǎo)引至所述第二蒸發(fā)級，接著導(dǎo)引至所述第三蒸發(fā) 級，并且還能夠向前導(dǎo)引至第四蒸發(fā)級。
15. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱交換器 的加熱側(cè)上的入口和出口連接至一個蒸發(fā)級中的循環(huán)管線，通過內(nèi)循環(huán)借助 于再循環(huán)管線(21b)使經(jīng)過所述蒸發(fā)級的已部分蒸發(fā)的黑液再循環(huán)。
16. 如前述權(quán)利要求11至14中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，通向 所述熱交換器的加熱側(cè)的入口連接至將已進(jìn)行蒸發(fā)的黑液從前一個蒸發(fā)級 輸送至隨后的蒸發(fā)級的輸送管線。
17. 如前述權(quán)利要求11至16中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，從所 述煮解過程中獲得的熱黑液在被導(dǎo)引至第一熱交換器(HE1)之前，被引導(dǎo) 通過至少一個冷卻器、或者壓力釋放槽、或者至少一個冷卻器及壓力釋放槽， 已部分蒸發(fā)的黑液在所述第一熱交換器(HE1)中被所述熱黑液加熱。
18. 如前述權(quán)利要求11至17中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述 熱交換器為管式熱交換器或板式熱交換器，其中尚未在任何蒸發(fā)級中進(jìn)行蒸 發(fā)的熱黑液在所述熱交換器的一側(cè)被導(dǎo)引，而已經(jīng)過至少一個蒸發(fā)級的己部 分蒸發(fā)的黑液在所述熱交換器的另一側(cè)被導(dǎo)引。
19. 如前述權(quán)利要求11至18中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述 蒸發(fā)管線中具有總數(shù)為n的蒸發(fā)級，所述蒸發(fā)級設(shè)置為呈嚴(yán)格的逆向流動連 接，其中用于蒸發(fā)的蒸汽從蒸發(fā)級n經(jīng)由蒸汽輸送管線被導(dǎo)引至蒸發(fā)級n-l， 等等，并向下至蒸發(fā)級l，并且將要進(jìn)行蒸發(fā)的熱黑液從蒸發(fā)級1經(jīng)由用于 已部分蒸發(fā)的黑液的輸送管線、以相對于蒸汽流呈逆向流動的方式被導(dǎo)引至 蒸發(fā)級2，等等，并向上至蒸發(fā)級n。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于蒸發(fā)在纖維素紙漿制造期間從煮解過程中獲得的熱黑液的方法及設(shè)備，其中黑液被導(dǎo)引至具有至少五個蒸發(fā)級的多級蒸發(fā)管線。根據(jù)本發(fā)明，將要在該蒸發(fā)管線中進(jìn)行蒸發(fā)的黑液(11，10)在熱交換器(HE1)中與已在至少一個級(I)中進(jìn)行蒸發(fā)的、已部分蒸發(fā)的黑液(20，21)所進(jìn)行的至少一個熱交換過程中被冷卻。將要進(jìn)行蒸發(fā)的黑液被冷卻以及已部分蒸發(fā)的黑液被加熱至少5-10℃。通過本發(fā)明，減小了在分離甲醇時形成泡沫的風(fēng)險。大部分的蒸發(fā)工作是在低溫及黑液的最低干物質(zhì)含量水平下進(jìn)行的，從而還抑制了在此級中的結(jié)垢。
文檔編號D21C11/10GK101535565SQ200780041461
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日
發(fā)明者拉爾斯·奧勞松 申請人:美卓電力有限公司