Pelat bantal stainless steel evaopration untuk minuman keras hitam produksi kertas

Pelat bantal stainless steel evaopration untuk minuman keras hitam produksi kertas

PENGANTAR

Minuman Keras Hitam Lemah (WBL) dari mesin cuci stok coklat biasanya pada 13-18% TS.Sebagian besar kandungan air ini harus diuapkan untuk menghasilkan bahan dengan padatan yang cukup tinggi untuk mendukung pembakaran yang efektif di boiler pemulihan, biasanya antara 65% dan 80% TS.

Selama penguapan ke tingkat padatan ini, berbagai komponen volatil (senyawa belerang, metanol, dll.) dilepaskan dari cairan dan harus dipisahkan dari kondensat untuk memungkinkan penggunaan kembali di jalur serat dan direkaustik.Dari sudut pandang ini, pabrik penguapan sebenarnya berfungsi sebagai "pabrik air" di dalam pabrik.Cairan hitam juga mengandung sebagian besar senyawa anorganik yang, selama proses penguapan, mencapai batas kelarutannya dan dapat mengendap sebagai kerak pada permukaan perpindahan panas evaporator yang sangat membatasi kapasitas operasi pabrik penguapan dan seluruh pulau pemulihan.

Komposisi kompleks yang melekat pada cairan hitam diterjemahkan ke dalam beberapa persyaratan desain yang saling bergantung untuk evaporator:

Pabrik penguapan harus secara efisien mentransfer panas untuk penguapan cairan hitam.

Itu harus dilakukan sambil menghindari pembentukan kerak pada permukaan perpindahan panas.

Pabrik evaporasi juga harus menghasilkan fraksi kondensat yang cukup bersih untuk memenuhi kebutuhan pabrik pulp dan area recausticizing, sehingga sangat mengurangi asupan air segar dari pabrik.

Komponen volatil dan NCG harus dihilangkan dan dikondisikan untuk pembuangan yang aman melalui insinerasi.

PERALATAN EVAPORATOR

Ada dua tipe dasar peralatan evaporator yang digunakan saat ini untuk penguapan cairan hitam:

Evaporator Film Naik

Juga disebut sebagai evaporator Long Tube Vertical (LTV), desain ini telah mendominasi Industri selama beberapa dekade dan tetap menjadi pemandangan umum dalam operasi pabrik yang lebih tua.

Evaporator Film Jatuh (FF)
Desain evaporator ini bergantung pada tabung atau pelat sebagai permukaan perpindahan panas.Minuman keras diproses di bagian dalam unit intubular tetapi di bagian luar permukaan perpindahan panas dalam desain pelat.

Evaporator FF terdiri dari bak cairan dari mana volume cairan yang ditentukan terus disirkulasikan ke bagian atas elemen pemanas.
Perangkat distribusi, biasanya baki atau nosel semprot dalam beberapa desain, kemudian mendistribusikan aliran minuman keras ke seluruh permukaan pemanas.Lubang pada unit tabung atau slot untuk unit pelat diposisikan untuk memungkinkan cairan jatuh ke lembaran tabung atau pelat. Distribusi yang merata dari minuman keras merupakan pertimbangan kritis untuk jenis desain ini dan baik baki maupun lembaran tabung (atau elemen pelat) harus semuanya menjadi rata.
Mengikuti alat distribusi, lapisan tipis minuman keras dibentuk pada permukaan pemanas dan mengalir ke bawah kembali ke wadah cairan sementara sebagian diuapkan.Laju perpindahan panas jauh lebih baik, terutama pada konsentrasi yang lebih tinggi, ketika menggunakan desain film jatuh di atas desain film naik karena cairan jatuh secara turbulen di atas permukaan pemanas.Persyaratan pemanasan awal minuman keras juga dilakukan secara efisien dalam desain film jatuh.

Konsentrator

Terminologi ini mengacu pada kelas desain evaporator yang dirancang khusus untuk mengatasi dua masalah yang terkait dengan pemrosesan lindi hitam pada konsentrasi tinggi:

1. Pengendapan komponen lewat jenuh dari minuman keras

Pada titik tertentu, biasanya sekitar 50-55% TS, garam sulfat dan natrium karbonat yang larut dalam air melebihi batas kelarutannya dan mulai mengendap dari cairan hitam yang diuapkan.Burkeit garam ganda adalah yang pertama mengendap dalam proses konsentrasi sementara dikarbonat, garam ganda natrium lainnya, mencapai batas kelarutannya nanti, sekitar 60% TS. Pengendalian proses pengendapan ini adalah masalah kristalisasi, dan mencapai konsentrasi yang lebih tinggi memerlukan penguapan itu peralatan dirancang sebagai crystallizers untuk memungkinkan garam ini terbentuk dalam sebagian besar minuman keras, dan bukan sebagai skala pada permukaan perpindahan panas.

2. Viskositas minuman keras tinggi

Ketika konsentrasinya meningkat, perilaku reologi lindi hitam berubah dari fluida Newtonian menjadi fluida pseudoplastik yang sangat kental.Viskositas tinggi tersebut diterjemahkan ke dalam perpindahan panas yang buruk dalam konsentrator (bilangan Reynolds rendah sehingga turbulensi rendah) tetapi juga merupakan hambatan untuk pertumbuhan kristal dalam sebagian besar cairan.Selain itu, penyimpanan cairan pekat, terutama jika jauh di atas 75% TS, mungkin harus dalam tangki bertekanan untuk mempertahankan kemampuan memompa cairan ke boiler serta pola penyemprotan yang tepat.Untuk mengatasi masalah viskositas ini, konsentrator cairan hitam biasanya dioperasikan pada suhu yang meningkat secara substansial dan kontrol yang tepat dari suhu cairan dalam berbagai kondisi operasi menjadi parameter penting dari desain karena peningkatan suhu cairan hanya 20 ° F dapat diterjemahkan ke dalam pengurangan viskositas. 50% dalam beberapa kasus.

Operasi pada suhu tinggi meningkatkan pemecahan kompleks kalsium-organik yang ada dalam cairan dan, sebagai akibatnya, risiko pengendapan kalsium karbonat pada permukaan perpindahan panas secara substansial meningkat.Pengendapan senyawa tidak larut air lainnya, seperti silika dan garam oksalat jika ada dalam cairan, juga dapat terjadi pada suhu yang lebih tinggi ini, meningkatkan risiko penskalaan unit konsentrator.

Perlakuan panas cairan sebelum konsentrator dapat secara permanen mengurangi viskositas cairan dengan perengkahan termal dari lignin panjang dan senyawa organik lainnya yang bertanggung jawab atas viskositas cairan.Perlakuan seperti itu biasanya terjadi dalam reaktor kontinyu yang dioperasikan pada tekanan dan suhu tinggi (di atas 350 ° F).Lebih dari 30 menit waktu tinggal dalam reaktor harus disediakan untuk mencapai pengurangan viskositas maksimum.

Konsentrator Film Jatuhbenar-benar merupakan adaptasi untuk layanan padatan tinggi dari desain evaporator FF yang dibahas di atas.Secara alami, konsentrator FF, di mana penguapan terjadi dari film cairan di dalam elemen pemanas menghasilkan tingkat kejenuhan tinggi yang dikembangkan di dalam cairan.Hal ini dapat mengakibatkan pembentukan kerak yang tidak terkendali karena nukleasi kristal yang berlebihan daripada pertumbuhan kristal yang lembut.

Beberapa desain konsentrator FF sebenarnya bahkan tidak berusaha untuk mengontrol pembentukan kerak pada permukaan pemanas, melainkan menyediakan sarana untuk menghilangkan kerak tersebut lebih cepat daripada yang terbentuk dan sebelum dapat berdampak negatif pada kapasitas atau menyebabkan penyumbatan.Desain peralihan cepat, yang biasa digunakan dengan unit pelat dan elemen tabung, mengandalkan strategi ini dengan terus-menerus memindahkan beberapa badan konsentrator (atau ruang di dalam badan yang sama) antara cairan produk dan posisi pencucian.

Konsumsi Evaporator MVR Rekompresi Uap Mekanik dibandingkan dengan peralatan evaporasi tradisional yang dihitung dengan menguapkan air 1T

Gambar Detail

Gambar Fasilitas