BRPI1004103A2 - mÉtodo e aparelho para processar licor negro de moinho de polpa - Google Patents
mÉtodo e aparelho para processar licor negro de moinho de polpa Download PDFInfo
- Publication number
- BRPI1004103A2 BRPI1004103A2 BRPI1004103-6A BRPI1004103A BRPI1004103A2 BR PI1004103 A2 BRPI1004103 A2 BR PI1004103A2 BR PI1004103 A BRPI1004103 A BR PI1004103A BR PI1004103 A2 BRPI1004103 A2 BR PI1004103A2
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- pyrolysis reactor
- solid matter
- black liquor
- sand
- fluidized bed
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims abstract description 81
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 50
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 34
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 238000004537 pulping Methods 0.000 abstract description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 24
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 13
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 2
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M disodium;sulfanide Chemical compound [Na+].[Na+].[SH-] VDQVEACBQKUUSU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003265 pulping liquor Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 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
- D21C11/04—Regeneration of pulp liquors or effluent waste waters of alkali lye
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Paper (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Abstract
MÉTODO E APARELHO PARA PROCESSAR LICOR NEGRO DE MOINHO DE POLPA. A invenção se refere a um método e a um aparelho para processar o licor negro de um moinho de polpa para recuperar os produtos químicos e energia no mesmo. Na invenção, o licor negro é pirolizado em um reator de pirólise (4) , componentes gasosos formados são levados para utilização, areia é retornada a uma caldeira de leito fluidizado, e matéria sólida é misturada com água, através disso uma solução de água-soda é retornada a um processo de polpação e carbono sólido à caldeira de leito fluidizado (1).
Description
"MÉTODO E APARELHO PARA PROCESSAR LICOR NEGRO DE MOINHO DE
POLPA"
Antecedente da Invenção
A invenção se refere a um método para processar o
licor negro de um moinho de polpa para recuperar os produtos químicos e energia no mesmo. A invenção também se refere a um aparelho para processar o licor negro de um moinho de polpa para recuperar os produtos químicos e energia no mesmo.
Em um processo de polpação, matéria-prima de madeira, tal como cavacos, é processada usando calor e produtos químicos cozinhando-o em uma solução química que contém solução esterilizante entre outras coisas. Isto é chamado polpação. 0 objetivo do processo é remover lignina de ligação a fibra. Os produtos químicos de cozimento usados no cozimento de sulfato são uma mistura de hidróxido de sódio (NaOH) e sulfeto de sódio (Na2S) . No cozimento de soda, o produto químico de cozimento é hidróxido de sódio (NaOH). No cozimento de carbonato, o produto químico de cozimento é carbonato de sódio (NaCO3) . Após o cozimento, a polpa de fibra destacada do material de madeira é separada do licor de polpação no qual permanecem vários componentes de material de madeira, tais como lignina e matéria inorgânica, dissolvidos durante cozimento. Esta mistura química, isto é, licor negro, separada após cozimento é então evaporada em uma planta de evaporação de modo a produzir um material que pode ser queimado que contém tão pouca água como possível. Este material obtido da etapa final da planta de evaporação e convencionalmente alimentado em uma caldeira de recuperação para ser queimado pode ter um conteúdo de matéria seca de até 85%.
Tradicionalmente, o licor negro é queimado em uma caldeira de recuperação, através da qual vapor e eletricidade são produzidos para uso como energia para o moinho e possivelmente para venda. A parte inorgânica do licor negro é removida da caldeira de recuperação como sal no estado liquido: isto produz calor, com que água é aquecida e vaporizada para produzir energia, e sal no estado liquido, da qual produtos químicos são refeitos. Isto é revelado nas patentes finlandesas 82494 e 91290, por exemplo.
A gaseificação de licor negro tem sido tentada como uma substituição para a caldeira de recuperação, mas uma solução comercialmente competitiva ainda está para ser alcançada na prática.
A publicação WO 2004/005610 revela uma solução, em que licor negro é pirolizado e o coque da pirólise é gaseificado. Contudo, este processo é na prática difícil e requer um aparelho de gaseificação separado e caro.
Breve descrição da invenção
É um objeto desta invenção proporcionar um método e aparelho para processar licor negro, com que a caldeira de recuperação pode ser eliminada do processo, e que é simples e facilmente implementado usando principalmente equipamento de moinho de polpa já existentes.
0 método da invenção é caracterizado por
alimentar licor negro em um reator de pirólise tendo um espaço substancialmente livre de oxigênio, alimentar no reator de pirólise areia aquecida em uma caldeira de leito fluidizado, através da qual o licor negro é gaseificado e forma componentes gasosos e matéria sólida, - levar os componentes gasosos formados no reator
de pirólise para utilização,
separar areia da matéria sólida formada no reator de pirólise e retorná-la à caldeira de leito fluidizado,
- adicionar água à matéria sólida restante, na qual
a soda na matéria sólida é dissolvida,
retornar a solução de água-soda formada no processo de polpa e retornar o carbono sólido restante à caldeira de leito fluidizado. 0 aparelho da invenção é caracterizado pelo fato de
que compreende
uma caldeira de leito fluidizado,
um reator de pirólise no qual o licor negro é alimentado e onde o licor negro é pirolizado em um espaço substancialmente livre de oxigênio e forma
componentes gasosos e matéria sólida,
meios para alimentar a areia obtida da caldeira de leito fluidizado ao reator de pirólise,
meios para levar os componentes gasosos formados no reator de pirólise para utilização,
um separador para separar areia da matéria sólida formada no reator de pirólise,
meios para retornar a areia separada à caldeira de leito fluidizado, um reator de mistura para misturar a matéria sólida separada com água de modo que a soda na matéria sólida é dissolvida na água,
meios para retornar a solução de água-soda ao processo de polpa e para retornar o carbono sólido
restante à caldeira de leito fluidizado. Uma idéia essencial da invenção é que licor negro é pirolizado alimentando o licor negro e areia aquecida na caldeira de leito fluidizado no mesmo reator de pirólise, em que o licor negro é aquecido até uma temperatura adequada em um espaço substancialmente livre de oxigênio de modo que os materiais voláteis contidos no licor negro se transformam em estado gasoso. Uma idéia essencial adicional da invenção é que componentes gasosos são separados da matéria sólida e alimentados para utilização na produção de eletricidade, por exemplo; areia é separada da matéria sólida e levada de volta à caldeira de leito fluidizado; e matéria sólida é misturada com água, produzindo assim uma solução de água-soda e, como matéria sólida, carbono que é levado à caldeira de leito fluidizado, por exemplo, para uso adicional. De acordo com uma modalidade da invenção, um gás inerte ou mistura de gases é também alimentada no reator de pirólise. De acordo com ainda outra modalidade da invenção, os componentes gasosos formados no reator de pirólise são levados para processamento adicional, tal como purificação e/ou condensação. De acordo com ainda outra modalidade da invenção, a areia é alimentada no reator de pirólise tão quente que aquece o licor negro até uma temperatura requerida para pirólise, através disso nenhum aquecimento adicional é requerido no reator de pirólise. O método da invenção proporciona a vantagem de que somente um ciclo quimico atinge a recuperação de energia e produtos químicos. Além disso, o óleo de pirólise separado dos componentes gasosos por condensação pode ser usado como substituto de um combustível fóssil ou, se necessário, pode ser refinado adicionalmente para um combustível de trânsito. Outra vantagem é que quando a pirólise é rápida, a formação de gases é maximizada. Também, por causa da temperatura de pirólise ser baixa, os problemas de corrosão e contaminação de caldeiras de recuperação convencionais são evitados.
Breve descrição das figuras
A invenção será descrita em maior detalhe nos desenhos anexos, em que
A figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho para aplicar o método da invenção, e
A figura 2 é uma vista esquemática de um segundo aparelho para aplicar o método da invenção,
A figura 3 é uma vista esquemática de um terceiro aparelho para aplicar o método da invenção,
A figura 4 é uma vista esquemática de um quarto aparelho para aplicar o método da invenção.
Descrição detalhada da invenção
A figura 1 é uma vista esquemática de um aparelho adequado para aplicar o método da invenção. Tem uma caldeira de leito fluidizado 1 em que um combustível adequado 2, mais preferivelmente um combustível formado em um moinho de polpa, é queimado. É também possível alimentar na caldeira de leito fluidizado um conhecido combustível de 10
suporte sólido, liquido ou gasoso 3, tal como óleo, gás ou algum outro combustível adequado. Da caldeira de leito fluidizado, os gases de combustão formados 4 são levados de uma maneira conhecida per se para purificação e possivelmente recuperação de calor.
Da caldeira de leito fluidizado, a areia aquecida 5 tendo uma temperatura típica de 200°C a 900°C é levada a um reator de pirólise 6, no qual licor negro 7 e um gás de fluidização são também alimentados. 0 reator de pirólise 6 pode ser qualquer reator adequado, tal como um forno de leito fluidizado ou similar.
0 gás de fluidização 8 é um gás inerte ou mistura de gases. Para isto, é possível usar gases puramente inertes, mas é consideravelmente mais vantajoso usar, por exemplo, quaisquer gases não condensados descritos abaixo ou gases que contêm gases ou misturas de gases reagidos, tal como monóxido de carbono, dióxido de carbono, nitrogênio, óxidos de nitrogênio ou vapor d'água. Ademais, mesmo gases de combustão purificados a partir de matéria sólida, tais como os gases de combustão da caldeira de leito fluidizado, podem ser usados como o gás de fluidização.
A temperatura no reator de pirólise 6 é aproximadamente 200°C a 900°C, preferivelmente 400°C a 700°C. Quando areia quente 5 tendo uma temperatura de 200°C a 900°C é alimentada no mesmo, isso aquece o licor negro. Componentes gasosos 9 e matéria sólida 10 que principalmente contém soda e carbono sólido são então formados no reator a partir do material no licor negro.
Os componentes gasosos 9 são levados para processamento adicional ou para uso como tal na sua forma gasosa na preparação de combustíveis de trânsito ou como
20
25
30 combustíveis de suporte na caldeira de leito fluidizado 1. Alternativamente, os gases podem ser levados a um condensador 11. No condensador 11, gases condensados formam óleo 12 que é levado para uso como combustível na produção de eletricidade, ou pode ser refinado adicionalmente para combustível de veículos, por exemplo. Este óleo pode também ser usado na caldeira de leito fluidizado 1 como combustível de suporte. Os gases não condensados 13 são, por sua vez, levados para produção de eletricidade ou para utilização em outros modos, e pelo menos parte deles pode ser levada de volta à caldeira de leito fluidizado 1 para combustível de suporte ou gás de fluidização 8.
A mistura de matéria sólida e areia é levada a um separador 14, onde a areia 5 é separada do resto da matéria sólida e retornada à caldeira de leito fluidizado 1. A matéria sólida restante 15 é alimentada em um reator de mistura 16, no qual água 17 é também adicionada. A soda em estado sólido (s) Na2CO3 (s) na matéria sólida 16 então se dissolve na água e pode ser levada de volta ao processo de polpação como uma solução de água-soda 18 [H2O + Na2CO3 (aq)]. A matéria sólida restante 19 é principalmente carbono sólido que pode ser retornado à caldeira de leito fluidizado como tal ou após ter sido seco em um secador 20.
Os componentes gasosos e a matéria sólida podem também ser levados a um separador de gás separado 21, que pode ser um separador de ciclone convencional, por exemplo. No separador de gás 21, a matéria sólida e areia formadas no reator de pirólise 6 são separadas dos componentes gasosos que são levados para utilização, e a matéria sólida e areia são levadas ao separador 14 para separá-las uma da outra. Se necessário, o reator de pirólise 6 pode também ser aquecido usando uma fonte de calor separada 22 de modo que nenhum material contendo oxigênio é alimentado no reator de pirólise. Mais preferivelmente, aquecimento indireto é usado, em que o calor de uma fonte de calor é usado para aquecer o reator de pirólise desde o lado de fora.
A figura 2 é uma vista esquemática de um segundo aparelho adequado para aplicar o método da invenção. Os mesmos números que são usados na figura 1 são usados para componentes correspondentes na mesma e não são separadamente explicados a não ser que seja necessário para o entendimento da matéria. A solução mostrada na figura 2 difere da solução mostrada na figura 1 em que o reator de pirólise é um forno rotatório que é aquecido desde o lado de fora.
Neste caso, o reator de pirólise 6 é um forno
semelhante a cano principalmente horizontal que pode ser também rotacionado ao redor do seu eixo longitudinal. Licor negro 7 e areia 5 são preferivelmente alimentados na extremidade superior, isto é, extremidade de alimentação, do forno posicionado ligeiramente obliquamente e, correspondentemente, o material sólido 10 é removido desde a extremidade inferior, isto é, extremidade de descarga, do forno semelhante a cano no separador 14. Dentro do forno, pode haver também na direção longitudinal do mesmo um misturador ou rosca de alimentação que move a matéria sólida através do forno a uma taxa adequada. Os componentes gasosos 9 formados no reator de pirólise 6 são removidos da extremidade superior do forno semelhante a cano e levados para utilização ou processamento, como mostrado na figura 1. Nesta modalidade, um separador não é necessário para separar a matéria sólida e gases um do outro, e o forno servindo como reator de pirólise 6 também serve como um meio para sua separação.
Os gases de combustão 4 da caldeira de leito fluidizado 1 são levados sobre um canal separado 22 para aquecer o reator de pirólise 6. Ao redor do forno semelhante a cano, um espaço ou sistema de canais preferivelmente isolado termicamente é construído, através do qual os gases de combustão da caldeira de leito fluidizado 1 fluem de modo que os gases de combustão chegam na extremidade de descarga do reator de pirólise 6, isto é, o forno semelhante a cano, e então fluem em direção à extremidade de alimentação do forno e a partir deste, os gases de combustão 4 são removidos para processamento como requerido. Deste modo, aquecimento em contra-fluxo ocorre no reator de pirólise, através do qual o licor negro sendo pirolizado se aquece continuamente a medida em que avança através do forno em direção à extremidade de descarga. Pelo menos um canal de descarga 23 para descarregar a matéria sólida, tal como cinzas, separada dos gases de combustão é preferivelmente formado no canal de gases de combustão 22 no reator de pirólise ou algum outro lugar adequado.
Ao invés de ou além de aquecer com os gases de combustão da caldeira de leito fluidizado, o reator de pirólise pode também ser aquecido por queimadores usando combustível líquido ou gasoso alimentando seus gases de combustão quentes para aquecer o reator de pirólise.
Quando usando aquecimento externo separado no reator de pirólise, a temperatura da areia alimentada no mesmo pode ser mais baixa, porque a areia não necessita aquecer o licor negro até a temperatura de pirólise, uma vez que isso é feito com o aquecimento adicional. Assim, a temperatura da areia alimentada pode ser somente 200°C ou mais.
Se, em vista da operação do reator de pirólise 6, a temperatura tentar aumentar demais ou os existentes gases de combustão estão quentes demais, os gases de combustão podem ser resfriados antes de serem alimentados para aquecer o reator de pirólise 6 usando soluções de resfriamento conhecidas per se, tais como resfriadores ou superfícies de distribuição de calor 24, em que o calor dos gases de combustão é recuperado e utilizado em algum outro lugar no processo.
Ao invés do aquecimento de gases de combustão, é possível usar algum outro método de aquecimento, com que a temperatura no reator de pirólise 6 se torna adequada para pirólise, preferivelmente 400°C a 700°C.
Quando se usa um forno horizontal como o reator de pirólise 6, isto não requer gás de fluidização separado.
As figuras 3 e 4 mostram ainda outras modalidades da invenção.
A figura 3 mostra uma solução correspondendo a aquela
da figura Iea figura 4 mostra uma solução correspondendo a aquela da figura 2 exceto que também têm um recipiente de caustificação separado 25, no qual a solução de água-soda 18 [H2O + Na2COs (aq) ] é alimentada. Além disso, óxido de cálcio 26 (CaO) é alimentado como matéria sólida (s) no recipiente de caustificação 25, através do qual hidróxido de sódio (NaOH) e carbonato de cálcio (CaCO3) são obtidos como o produto de reação. A mistura 27 formada por estes é levada a um separador, que é conhecido per se e não é mostrado no presente documento e do qual hidróxido de sódio (NaOH) é retornado ao processo e carbonato de cálcio (CaCO3) é levado para ser queimado de uma maneira conhecida per se, após o qual o óxido de cálcio formado (CaO) pode de novo ser alimentado no recipiente de caustificação.
0 método da invenção não requer assim uma caldeira de recuperação convencional e a recuperação de produtos quimicos de licor negro pode ser feita principalmente por meio do reator de pirólise, cujo tamanho e custos de investimento são uma fração dos custos de uma caldeira de recuperação. Similarmente, os custos de operação do reator de pirólise são bem baixos em comparação com a caldeira de recuperação. Uma vez que o gás formado no reator de pirólise pode também ser utilizado ou refinado posteriormente para uso como combustível para turbinas de gás ou usinas a diesel, a eletricidade e o vapor necessários no processo podem ser produzidos de uma maneira consideravelmente mais eficiente que usando as soluções de caldeira de recuperação conhecidas. Também, quando se aplica a solução da invenção, as soluções de gaseificadores caros, que estão pelo menos de acordo com a atual experiência muito difíceis de aplicar, podem ser evitadas.
A caldeira de leito fluidizado pode ser qualquer caldeira de leito fluidizado conhecida em que areia pode ser aquecida e a partir da qual areia pode ser reciclada no reator de pirólise. 0 reator de pirólise pode ser qualquer um adequado, mas o uso de fornos cilíndricos rotatórios horizontais é preferível, porque sua operação e comportamento são bem conhecidos e controláveis. 0 reator de mistura pode, por sua vez, ser qualquer reator de mistura adequado, ao qual a matéria sólida do separador e água podem ser alimentados e do qual a solução e matéria sólida podem ser adequadamente removidos. É também possível usar depois do reator de mistura um separador separado com o qual a solução de água-soda é separada da matéria sólida. Se necessário, a matéria sólida, que é principalmente carbono, pode ser seca antes de ser alimentada na caldeira de leito fluidizado.
A invenção é descrita acima no relatório descritivo e desenhos por meio de exemplo somente e não está de modo algum limitada aos mesmos, e o escopo de proteção é definido de acordo com as reivindicações anexas. Assim, as características individuais dos diferentes exemplos de operação podem ser também combinadas e, de uma maneira requerida, aplicadas a outras modalidades.
Claims (30)
1. Método para processar o licor negro de um moinho de polpa para recuperar os produtos químicos e energia no mesmo caracterizado por alimentar licor negro em um reator de pirólise tendo um espaço substancialmente livre de oxigênio, alimentar no reator de pirólise areia aquecida em uma caldeira de leito fluidizado, através da qual o licor negro é gaseificado e forma componentes gasosos e matéria sólida, levar os componentes gasosos formados no reator de pirólise para utilização, separar areia da matéria sólida formada no reator de pirólise e retorná-la à caldeira de leito fluidizado, adicionar água à matéria sólida restante, na qual a soda na matéria sólida é dissolvida, retornar a solução de água-soda formada no processo de polpa e retornar o carbono sólido restante à caldeira de leito fluidizado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os componentes gasosos e a matéria sólida formados no reator de pirólise são levados ao separador para separá-los um do outro.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por fornecer no reator de pirólise um gás inerte ou mistura de gases, ao qual o licor negro é misturado.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o gás ou mistura de gases levada ao reator de pirólise é pelo menos parcialmente formada dos gases obtidos do reator de pirólise, que permanece não condensado após a condensação.
5. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o gás ou mistura de gases levada ao reator de pirólise é pelo menos parcialmente formada de dióxido de carbono ou monóxido de carbono.
6. Método, de acordo com qualquer das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que o gás ou mistura de gases levada ao reator de pirólise é pelo menos parcialmente formada de nitrogênio ou óxidos de nitrogênio.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 6, caracterizado pelo fato de que o gás ou mistura de gases levada ao reator de pirólise é pelo menos parcialmente formada de gases de combustão.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a temperatura no reator de pirólise é 200°C a 900°C, preferivelmente 400°C a 700°C.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a areia é alimentada no reator de pirólise a uma temperatura de 2000C a 900°C, preferivelmente 400°C a 700°C.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o reator de pirólise é também aquecido com uma fonte de calor separada.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o reator de pirólise é aquecido por aquecimento externo.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o reator de pirólise é aquecido aquecendo-o desde o lado de fora com gases de combustão de uma caldeira de leito fluidizado.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um forno cilíndrico substancialmente horizontal é usado como o reator de pirólise.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o forno cilíndrico é rotacionado durante a pirólise.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que um ciclone é usado como o separador.
16. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o forno cilíndrico horizontal servindo como o reator de pirólise é usado como o separador.
17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os componentes gasosos separados no separador são condensados em um condensador, através do qual óleo é produzido, e os gases não condensados são levados para reutilização em outros processos requerendo combustível.
18. Aparelho para processar o licor negro de um moinho de polpa para recuperar os produtos químicos e energia no mesmo caracterizado pelo fato de que compreende uma caldeira de leito fluidizado, um reator de pirólise no qual o licor negro é alimentado e onde o licor negro é pirolizado em um espaço substancialmente livre de oxigênio e forma componentes gasosos e matéria sólida, meios para alimentar a areia obtida da caldeira de leito fluidizado ao reator de pirólise, - meios para levar os componentes gasosos formados no reator de pirólise para utilização, um separador para separar areia da matéria sólida formada no reator de pirólise, meios para retornar a areia separada à caldeira de leito fluidizado, um reator de mistura para misturar a matéria sólida separada com água de modo que a soda na matéria sólida é dissolvida na água, meios para retornar a solução de água-soda ao processo de polpa e para retornar o carbono sólido restante à caldeira de leito fluidizado.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende meios para alimentar um gás inerte ou mistura de gases no reator de pirólise.
20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 18 ou 10, caracterizado pelo fato de que tem uma fonte de calor separada para aquecer o reator de pirólise.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que tem uma fonte de calor separada instalada para aquecer o reator de pirólise desde o lado de fora.
22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que os gases de combustão de uma caldeira de leito fluidizado são usados como a fonte de calor separada.
23. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, caracterizado pelo fato de que um forno cilíndrico substancialmente horizontal é usado como o reator de pirólise.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o forno cilíndrico é montado para rotacionar ao redor do seu eixo longitudinal.
25. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 24, caracterizado pelo fato de que o forno servindo como o reator de pirólise é usado como um meio para separar um do outro os componentes gasosos e a matéria sólida formada no reator de pirólise.
26. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 25, caracterizado pelo fato de que um separador é usado como um meio para separar um do outro os componentes gasosos e a matéria sólida formada no reator de pirólise.
27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o separador é um ciclone.
28 . Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 27, caracterizado pelo fato de que compreende um condensador, no qual os componentes gasosos separados no separador são condensados, através do qual óleo e gases não condensados são produzidos; e meios para levá-los para reutilização em outros processos requerendo combustível.
29. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 28, caracterizado pelo fato de que a temperatura no reator de pirólise é 200°C a 900°C, preferivelmente 400°C a 700°C.
30. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 29, caracterizado pelo fato de que compreende meios para alimentar areia no reator de pirólise a uma temperatura de 200°C a 900°C, preferivelmente 400°C a 700°C.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20096018A FI123110B (fi) | 2009-10-05 | 2009-10-05 | Menetelmä ja laitteisto sellutehtaan mustalipeän käsittelemiseksi |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BRPI1004103A2 true BRPI1004103A2 (pt) | 2013-02-13 |
Family
ID=41263435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BRPI1004103-6A BRPI1004103A2 (pt) | 2009-10-05 | 2010-10-04 | mÉtodo e aparelho para processar licor negro de moinho de polpa |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8500954B2 (pt) |
| EP (1) | EP2309056A1 (pt) |
| CN (1) | CN102086605B (pt) |
| BR (1) | BRPI1004103A2 (pt) |
| CA (1) | CA2715950A1 (pt) |
| CL (1) | CL2010001064A1 (pt) |
| FI (1) | FI123110B (pt) |
| RU (1) | RU2546514C2 (pt) |
| UY (1) | UY32928A (pt) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB201014020D0 (en) * | 2010-08-20 | 2010-10-06 | Univ Aston | Thermal treatment |
| SE535947C2 (sv) * | 2011-04-26 | 2013-03-05 | Chemrec Ab | Förgasning av alkaliinnehållande energirika vattenhaltiga lösningar från massabruk |
| CN102864674B (zh) * | 2012-09-17 | 2014-08-27 | 哈尔滨工业大学 | 草浆造纸黑液循环流化床气化、燃烧碱回收处理方法 |
| CN104631181B (zh) * | 2013-11-12 | 2018-09-25 | 王子控股株式会社 | 回收锅炉收集灰的处理方法及处理装置 |
| CN103818879B (zh) * | 2013-12-16 | 2016-08-17 | 广西大学 | 微负压黑液气化方法及系统装置 |
| BR112017005777A2 (pt) * | 2014-09-22 | 2017-12-12 | Huntsman Int Llc | ?processo para a preparação de pequenos compostos aromáticos a partir de licor negro? |
| JP6467498B2 (ja) * | 2014-09-22 | 2019-02-13 | ハンツマン・インターナショナル・エルエルシー | 黒液処理方法 |
| CN107265454A (zh) * | 2017-06-14 | 2017-10-20 | 中国科学院过程工程研究所 | 一种棉浆泊黒液资源化系统和方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3523864A (en) * | 1967-12-28 | 1970-08-11 | Combustion Eng | Paper pulping chemical recovery system |
| SE363651B (pt) * | 1969-06-03 | 1974-01-28 | Svenska Cellulosa Ab | |
| US4135968A (en) * | 1976-04-09 | 1979-01-23 | Weyerhaeuser Company | Spent liquor treatment |
| SE448173B (sv) | 1985-06-03 | 1987-01-26 | Croon Inventor Ab | Forfarande for utvinning av kemikalier fran cellulosaavlut genom pyrolys |
| CA1313577C (en) * | 1988-11-17 | 1993-02-16 | Jian Li | Low temperature recovery of kraft black liquor |
| US5059404A (en) * | 1989-02-14 | 1991-10-22 | Manufacturing And Technology Conversion International, Inc. | Indirectly heated thermochemical reactor apparatus and processes |
| FI91290C (fi) | 1991-02-14 | 1994-06-10 | Tampella Power Oy | Menetelmä ja laitteisto energian ja kemikaalien talteenottamiseksi sulfaattiselluprosessissa |
| FI934028A7 (fi) * | 1993-09-14 | 1995-03-15 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Jatkuvatoiminen menetelmä ja laite seeluloosavalmistuksen prosessijätteiden sisältämän energian hyödyntämiseksi |
| GB0325578D0 (en) * | 2003-11-03 | 2003-12-03 | Bioregional Minimills Uk Ltd | Method for treating black liquor |
| US20060201641A1 (en) * | 2001-08-07 | 2006-09-14 | Bioregional Minimills (Uk) Limited | Methods for producing pulp and treating black liquor |
| ES2372749T3 (es) * | 2002-07-04 | 2012-01-26 | Metso Power Oy | Método para el tratamiento de lejía residual. |
-
2009
- 2009-10-05 FI FI20096018A patent/FI123110B/fi not_active IP Right Cessation
-
2010
- 2010-09-29 CA CA2715950A patent/CA2715950A1/en not_active Abandoned
- 2010-09-30 CN CN201010549609.6A patent/CN102086605B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-01 US US12/896,201 patent/US8500954B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2010-10-04 CL CL2010001064A patent/CL2010001064A1/es unknown
- 2010-10-04 UY UY0001032928A patent/UY32928A/es unknown
- 2010-10-04 BR BRPI1004103-6A patent/BRPI1004103A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2010-10-04 RU RU2010140629/12A patent/RU2546514C2/ru active
- 2010-10-04 EP EP10186346A patent/EP2309056A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010140629A (ru) | 2012-04-10 |
| US20110247771A1 (en) | 2011-10-13 |
| UY32928A (es) | 2011-05-31 |
| FI20096018A0 (fi) | 2009-10-05 |
| FI20096018L (fi) | 2011-04-06 |
| CN102086605A (zh) | 2011-06-08 |
| FI123110B (fi) | 2012-11-15 |
| RU2546514C2 (ru) | 2015-04-10 |
| CL2010001064A1 (es) | 2011-09-02 |
| CA2715950A1 (en) | 2011-04-05 |
| US8500954B2 (en) | 2013-08-06 |
| EP2309056A1 (en) | 2011-04-13 |
| CN102086605B (zh) | 2015-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI1004103A2 (pt) | mÉtodo e aparelho para processar licor negro de moinho de polpa | |
| US4808264A (en) | Process for chemicals and energy recovery from waste liquors | |
| Tran et al. | The kraft chemical recovery process | |
| Demirbaş | Pyrolysis and steam gasification processes of black liquor | |
| JP2641874B2 (ja) | パルプ生成法におけるエネルギー及び薬品回収方法 | |
| RU2467113C2 (ru) | Способ обработки черного щелока на древесно-массном заводе и оборудование для его осуществления | |
| US3236589A (en) | Method of working up cellulose waste liquor containing sodium and sulfur | |
| Tran et al. | Advances in the Kraft chemical recovery process | |
| JPH0678539B2 (ja) | 燃料を処理する方法およびそのための装置 | |
| PT1504154E (pt) | Método de produção de energia numa fábrica de celulose | |
| CN102686795B (zh) | 处理纸浆厂黑液的方法和设备 | |
| CN101857266B (zh) | 一种利用回转窑气化炉的制浆黑液直接苛化碱回收方法 | |
| ES2372749T3 (es) | Método para el tratamiento de lejía residual. | |
| Lindstrom et al. | Economics of integrating black liquor gasification with pulping: Part I, Effect of sulfur profiling | |
| JP2004243286A (ja) | 有機性廃棄物の処理システムとその利用方法 | |
| CN119320654A (zh) | 一种生物质与煤共气化的造纸供能系统及方法 | |
| Wang et al. | 7 Biorefnery System for | |
| CN103396839B (zh) | 一种稻麦草烧碱法制浆黑液固形物的气化碱回收方法及装置 | |
| Tran et al. | Challenges in black liquor recovery in modern kraft pulp mills | |
| WO2005003449A1 (en) | Method of utilising unreacted carbon from black-liquor gasification |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] | ||
| B25D | Requested change of name of applicant approved |
Owner name: KUUKKANEN, KARI (FI) , VALIMAKI, ERKKI (FI) , VALM |
|
| B25G | Requested change of headquarter approved |
Owner name: KUUKKANEN, KARI (FI) , VALIMAKI, ERKKI (FI) , VALM |
|
| B08F | Application dismissed because of non-payment of annual fees [chapter 8.6 patent gazette] | ||
| B08K | Patent lapsed as no evidence of payment of the annual fee has been furnished to inpi [chapter 8.11 patent gazette] |