ENERGOOSZCZÊDNY UK AD MASZYN I URZ DZEÑ W WYTWÓRNI MASY CELULOZOWEJ SIARCZANOWEJ NIEBIELONEJ

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "ENERGOOSZCZÊDNY UK AD MASZYN I URZ DZEÑ W WYTWÓRNI MASY CELULOZOWEJ SIARCZANOWEJ NIEBIELONEJ"

Nadzieja Dziedzic
8 lat temu
Przeglądów:

1 AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA IM. JANA I JÊDRZEJA ŒNIADECKICH W BYDGOSZCZY ROZPRAWY NR 122 Marian Szymañski ENERGOOSZCZÊDNY UK AD MASZYN I URZ DZEÑ W WYTWÓRNI MASY CELULOZOWEJ SIARCZANOWEJ NIEBIELONEJ BYDGOSZCZ 2006

2 REDAKTOR NACZELNY prof. dr hab. Lucyna Drozdowska REDAKTOR DZIA OWY dr hab. in. Jerzy Nowachowicz, prof. ATR OPINIODAWCY prof. dr hab. in. Franciszek Siemieniako dr hab. in. Tadeusz Zieliñski, prof. P OPRACOWANIE REDAKCYJNE I TECHNICZNE mgr Dorota Œlachciak, Ewa Olawiñska Copyright Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej Bydgoszcz 2006 ISSN Wydawnictwa Uczelniane Akademii Techniczno-Rolniczej ul. Ks. A. Kordeckiego 20, Bydgoszcz, tel. (052) , wydawucz@atr.bydgoszcz.pl Wyd. I. Nak³ad 150 egz. Ark. aut. 5,0. Ark. druk. 7,0. Zamówienie nr 8/2006 Oddano do druku i druk ukoñczono w maju 2006 r. Uczelniany Zak³ad Ma³ej Poligrafii ATR Bydgoszcz, ul. Ks. A. Kordeckiego 20

3 109 ENERGOOSZCZĘDNY UKŁAD MASZYN I URZĄDZEŃ W WYTWÓRNI MASY CELULOZOWEJ SIARCZANOWEJ NIEBIELONEJ Streszczenie W pracy przedstawiono analizę układów urządzeń w konwencjonalnej wytwórni masy celulozowej siarczanowej niebielonej, przeprowadzoną ze względu na możliwości zmniejszenia zapotrzebowania na ciepło podczas procesu roztwarzania drewna. Analizę tę uogólniono w odniesieniu do wytwórni stosujących metodę roztwarzania z wypieraniem gorących ługów powarzelnych oraz metodę roztwarzania ciągłego. Rozpatrując układy urządzeń posługiwano się bilansami masowymi i cieplnymi. Uzyskanie oszczędności ciepła doprowadzanego w czasie procesu technologicznego uwarunkowane jest odzyskiwaniem ciepła odprowadzanego podczas procesu i powtórnym wykorzystaniem go do wytwarzania masy celulozowej. Dąży się w ten sposób do zamykania obiegu ciepła w wytwórni masy celulozowej. Źródłami ciepła odzyskiwanego są: opary odprowadzane z warników podczas odgazowania terpentynowego i końcowego, skropliny odprowadzane z podgrzewaczy warników, gorący ług powarzelny, substancja organiczna zawarta w ługu powarzelnym oraz kora drzewna i osady z wyławiaczy włókien mogące ulegać spalaniu, kondensat odprowadzany z podgrzewaczy wyparek, spaliny odprowadzane z pieców do wypalania szlamu pokaustyzacyjnego. W celuluzowniach stosujących metodę wypierania gorących ługów powarzelnych i w celulozowniach z warzelniami o działaniu ciągłym można uzyskać nadwyżkę ciepła odzyskanego nad wartością ciepła potrzebnego do roztwarzania drewna. Postawiono hipotezę, że w konwencjonalnej wytwórni masy celulozowej można również uzyskać nadwyżkę ciepła nad wartością jego zapotrzebowania do prowadzenia procesu technologicznego. Uzasadnienie hipotezy dokonano na podstawie wyników przeprowadzonych badań pracy wytwórni masy celulozowej, badań nad zgazowywaniem kory drzewnej oraz obliczeń symulacyjnych bilansu ciepła wytwórni masy celulozowej. Obliczeń dokonano posługując się opracowanym w tym celu algorytmem obliczeniowym. Otrzymane wyniki odniesiono do opracowanego modelu scalonego celulozowni. Umożliwił on syntetyczne przedstawienie bilansu cieplnego zarówno konwencjonalnej wytwórni, jak i stosujących metodę wypierania gorących ługów powarzelnych oraz metodę roztwarzania ciągłego. Opracowano nowy układ urządzeń w konwencjonalnej wytwórni masy celulozowej, w którym obniżenie ciśnienia w warniku po zakończeniu roztwarzania następowało w wyniku obniżenia temperatury ługu powarzelnego do 150 o C,

4 110 a uzyskane ciepło wykorzystano do podgrzania ługu białego do temperatury 90 o C. Przewidziano również wprowadzenie zgazowywania kory drzewnej i wykorzystanie otrzymanego gazu do dekarbonizacji szlamu pokaustyzacyjnego. Na podstawie przeprowadzonych obliczeń bilansu cieplnego dla modelu scalonego wytwórni masy celulozowej stwierdzono, że w konwencjonalnej celulozowni możliwe jest uzyskanie nadwyżki ciepła wynoszącej 8,5% ciepła potrzebnego do roztwarzania drewna.

5 111 ENERGY-SAVING MACHINERY AND EQUIPMENT SYSTEM IN UNBLEACHED SULPHATE PULP MILL Summary The paper presents an analysis of equipment systems in a conventional unbleached sulphate pulp production plant made to investigate the potential decrease in the heat requirements in those plants during wood pulping process. The analysis was generalized for processing plants which apply the method of pulping which involves hot post-digesting liquors displacement and the method of continuous pulping. Considering the equipment systems, mass and heat balances were used. The savings of the heat supplied during the technological process are conditioned by the recovery of the heat supplied during the process and re-using it to produce the pulp. The aim is to close the thermal cycle in the pulp mill. The sources of recovered heat are: vapours discharged from digesters during turpentine and final degassing, condensates discharged from digester heaters, hot post-digesting liquor, organic substance contained in the post-digesting liquor and bark and sludge from pulp-savers which can be burned, condensate discharged from heaters of evaporators, waste gases discharged from causticization sludge-burning furnaces. In the pulp mills which apply the method of displacement of hot postdigesting liquors and in the pulp mills with digester houses operating continuously, one can generate a surplus of heat recovered, as compared with the value of heat required for pulping. A hypothesis was made that in a conventional pulp mill one can also generate a surplus of heat as compared with what is required to carry out the technological process. The hypothesis was justified based on the results of research into the operation of pulp mills, research into bark gasifying and simulated calculations of the heat balance of the pulp mill. The calculations were made with the specially developed calculation algorithm. The results were referred to the self-contained model of pulp mill developed, which facilitated a comprehensive presentation of the heat balance of both the conventional mill and those which use the method of hot post-digesting liquors displacement as well as the method of continuous pulping. A new system of equipment in the conventional pulp mill was developed in which a decreased pressure in the digester once pulping had been completed was carried out as a result of a decreased temperature of post-digesting liquor to 150ºC and the heat generated was used to heat white liquor up to 90ºC. There was also assumed an introduction of bark gasifying and using the gas obtained to decarbonize the causticization sludge.

6 112 Based on the calculations of the heat balance made for the self-contained model of the pulp mill, it was found that in the conventional pulp mill it is possible to generate heat surplus which accounts for 8.5% of the heat required for pulping.

Podobne dokumenty

Energetyczna ocena efektywności pracy elektrociepłowni gazowo-parowej z organicznym układem binarnym

Energetyczna ocena efektywności pracy elektrociepłowni gazowo-parowej z organicznym układem binarnym tom XLI(2011), nr 1, 59 64 Władysław Nowak AleksandraBorsukiewicz-Gozdur Roksana Mazurek Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki Katedra Techniki Cieplnej