JPH0586590A - スルフエートプロセスにおいてエネルギーおよび化学薬品を回収するための方法および装置 - Google Patents

スルフエートプロセスにおいてエネルギーおよび化学薬品を回収するための方法および装置

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JPH0586590A
JPH0586590A JP4028108A JP2810892A JPH0586590A JP H0586590 A JPH0586590 A JP H0586590A JP 4028108 A JP4028108 A JP 4028108A JP 2810892 A JP2810892 A JP 2810892A JP H0586590 A JPH0586590 A JP H0586590A
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particle cooler
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gas turbine
vaporization
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JP4028108A
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Seppo Ruottu
セツポ・ルオトウ
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Tampella Power Oy
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電気の生産を最適にした、スルフェートプロセ
スにおいてエネルギーおよび化学薬品を回収するための
方法および装置を提供する。 【構成】ブラックリカーを気化反応装置(3)に通じて
これを化学量論量よりも少ない酸素の存在下、大気圧を
越える圧力で気化させ、それにより無機化合物を現在の
パルプ製造方法に使用し得る液相化合物として回収し、
ブラックリカーの有機化合物のエネルギーを気相の化合
物に主に捕縛させる。ナトリウム化合物を含む、気化で
生成したガスを粒子冷却器(4)に通し、ここにおいて
該化合物を固体状態にする。粒子冷却器(4)で冷却さ
れたガスをフィルター(5)により精製し、ついでガス
タービン(7)に通じる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンおよびこ
のガスタービンによって動作されるコンプレッサーを使
用して、スルフェートプロセスにおいてエネルギーおよ
び化学薬品を回収するための方法および装置であって、
典型的に60ないし80%の乾燥固形分含有率を有する
ブラックリカーを気化反応装置に通じてこれを気化反応
装置の温度が800ないし1200℃の範囲になるよう
に熱空気を気化反応装置に導入することによって化学量
論量よりも少ない量の酸素の下で気化させ、該空気は該
コンプレッサーによって大気圧を越える圧力まで圧縮さ
れ、しかる後、ガスからナトリウム化合物を分離し、そ
のガスを該ガスタービンへ通じるものに関する。このプ
ロセスにおいて、無機化合物は、現在のパルプ製造方法
に使用できる液相化合物として回収され、ブラックリカ
ーの有機化合物のエネルギーは、主に、気相の化合物に
捕縛される。
【0002】
【従来の技術】現在のスルフェートプロセスにおいて、
ブラックリカーの化学薬品およびエネルギーの回収は、
いわゆるソーダ回収ボイラーにおいて生じる。ボイラー
の下部は、空気の段階的導入により強く還元性に保たれ
る。ソーダ回収ボイラーから、化学薬品は、主に、液相
化合物Na2 SおよびNa2 CO3 として回収される。
ブラックリカーの化学エネルギーは、ソーダ回収ボイラ
ーにおいてスチームを発生させるために利用され、その
スチームは、スチームタービン中で膨脹される。パルプ
製造方法に必要なプロセススチームは、ある程度は放出
スチームにより、また、主に、タービン後に得られるい
わゆる背圧スチームにより生成する。パルプ製造方法に
要求される背圧レベルは、約0.4MPaであるから、
タービン中でのスチームの膨脹比率は、低いままであ
る。ソーダ回収ボイラーを使用する回収方法の最も不利
とするところは、実は、低い電気出力である。ソーダ回
収ボイラーに基づく回収方法の投資費用は、より意味の
ある回収方法の開発を要求している。
【0003】従来知られているエネルギー方法の中で、
パルプ製造方法の回収操作において電気出力を実質的に
増加させる最も可能性のあるものは、ガスタービンによ
って与えられるものと考えられる。その最も重要な特徴
がガスタービンによる電気の生産であるところの多くの
特許出願がある。例えば、FI特許出願875056
(アンデルソン)および国際特許出願WO 86/07
396(キグネル)である。これら特許文献は、多くの
点で重複するものであるが、広く、例えば、気化反応装
置の条件、および異なる条件における化学薬品の回収の
ための好適な方法を規定している。
【0004】FI特許出願875056は、ナトリウム
化合物が固相中に残り、硫黄が主にH2 Sへと結合する
ような低い温度で気化を行なおうとする方法を開示して
いる。この方法の問題は、硫黄の回収であり、また苛性
化装置が、現在のものよりもかなり大型となる。
【0005】国際特許出願WO 86/07396は、
ナトリウム化合物を主にNa2 SおよびNa2 CO3
して回収する方法を開示しており、この方法は、セルロ
ース化学の観点から現在の方法に類似している。
【0006】全ての従来方法に共通する特徴は、気化工
程からのガスを湿式精製技術により処理することであ
り、従ってガスタービンで使用できたであろうエネルギ
ーを浪費している。また、湿式技術は、気化反応装置か
ら逸出するナトリウム化合物を除去する上で充分に効率
的ではないという証拠があり、それ故そのような湿式技
術を使用した場合、ガスタービンの翼アッセンブリーの
寿命が不経済的に短くなる。
【0007】気化反応装置からのガスは、液および気相
において多量のナトリウムを含んでおり、熱の間接伝達
に基づく冷却器を清浄に保つことが困難である。伝熱式
冷却器を使用することについてのいま一つの問題は、気
化したナトリウムの相転移において生成する粒子のサイ
ズが非常に小さく、それらを分離することが実際上不可
能であることである。ガスタービンを使用する回収方法
についてのこれらの問題は、従来、満足できる程度に解
決されていないのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、電気およびスチームの生産を最適にし、上述の問題
点を解決することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題は、溶融状態に
変換された硫化ナトリウムおよび炭酸ナトリウム化合物
を、それらを硫化ナトリウムと炭酸ナトリウムの溶融混
合物として回収するために、該ガス反応装置から導出
し、溶融および気化ナトリウムをなお含有する熱ガスを
該ガス反応装置から、固体粒子を含有する粒子冷却器に
通じ、大気圧を越える圧力に圧縮された該コンプレッサ
ーからの空気を該冷却器に通じて該粒子冷却器の温度を
300ないし600℃とし、それにより該ナトリウム化
合物を該粒子冷却器において固体状態とし、該粒子冷却
器において熱せられた空気の少なくとも一部を該気化反
応装置へ通じ、および該冷却器において冷却されたガス
をフィルターにより精製した後、該ガスタービンに通じ
ることを特徴とする本発明の方法によって解決される。
【0010】本発明は、またスルフェートプロセスにお
けるエネルギーおよび化学薬品の回収のための装置にも
関し、この装置は、気化反応装置、該気化反応装置に熱
空気を吹き込むためのコンプレッサー、該気化反応装置
中で生成したガスからナトリウム化合物を分離するため
の手段、ガスタービン、ガスを精製するための手段、お
よびガスをガスタービンへ通じるための手段を備える。
本装置は、該気化反応装置中で生成したガスからナトリ
ウム化合物を分離するための手段が粒子冷却器を含み、
本装置は、さらに、ガスが冷却され、溶融状態にされた
ナトリウム化合物が該気化反応装置中で固体状態とされ
るように、大気圧を越える圧力に圧縮されたコンプレッ
サーからの空気を該粒子冷却器へ通じるための手段、お
よび該粒子冷却器で熱せられた空気を該気化反応装置へ
通じるための手段をさらに備え、該精製手段は、粒子か
らガスを精製するためのフィルターを含み、および精製
したガスをガスタービンへ通じるための手段をさらに含
むことを特徴とする。
【0011】本発明の最も本質的な特徴は、気化反応装
置からのガスをいわゆる粒子冷却器(particle cooler
)を用いて冷却することである。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0013】本発明に従う回収方法を説明するフローチ
ャートを示す図1を参照すると、1またはそれ以上のリ
カー源からのブラックリカーは供給導管1aおよび1b
を通して蒸発器1に供給される。蒸発器1は、流動床蒸
発器または目的に適した他の蒸発器であり得る。蒸発器
1において、乾燥固形分含有率が典型的に60ないし8
0%となるように、高められた温度で、水が蒸発され
る。蒸発を改善するために、ポンプ2により導管1c内
に熱ガスおよびスチームを循環させ、ついでこれを蒸発
器1の下部に戻す。導管1dを介して、濃縮リカーは気
化反応装置3へ通され、これに粒子冷却器4で熱せられ
た空気をも導管4aを介して導入し、気化反応装置3の
温度を800ないし1200℃、好ましくは、900な
いし1100℃の範囲にする。それにより空気を気化装
置に40ないし50モル/kg乾燥固体の量で導入す
る。コンプレッサー8により圧縮され、圧縮後、圧縮比
に応じて270ないし350℃の最終温度を持つ空気の
ほぼ全てが粒子冷却器に通され、粒子冷却器の温度は、
300ないし600℃、好ましくは400ないし500
℃とされる。硫化ナトリウムと炭酸ナトリウムの溶融混
合物は、気化反応装置3から回収され、導管3aを介し
て溶解器に通される。溶融および気化ナトリウムを含有
する熱ガスは、気化反応装置から粒子冷却器4に通さ
れ、そこでガスはコンプレッサーからの空気流により精
製のために冷却され、ナトリウム化合物は固体状態にさ
れる。
【0014】本明細書において、粒子冷却器とは、ガス
が固体粒子と接触して急速に冷却されるところの装置を
意味する。回収プロセスの観点から、粒子冷却器により
2つの大きな利点が得られる。
【0015】1)ガスに含まれ、熱表面にとって問題の
あるナトリウム化合物は、固体粒子の表面に付着するの
で、熱表面の汚染を生じさせない。
【0016】2)気化したナトリウムにとって利用でき
る多くの凝集核が存在するので、分離することが困難な
サブミクロの粒子すなわち極度に小さい粒子の量が取る
に足らないものとなる。
【0017】粒子冷却器は、例えば、温度が冷却により
調節されるところの流動床であり得る。好ましくは、粒
子冷却器において蒸煮用薬品Na2 SおよびNa2 CO
3 の混合物が核剤として使用され、それにより蒸煮を妨
害する異物薬品が不要となる。砂を核剤として使用する
こともできる。
【0018】粒子冷却器内に集まるナトリウム化合物
は、気化反応装置に再循環され、そこから溶解器へ通さ
れてその中で生リカーを生成する。
【0019】粒子冷却器において、気化反応装置からの
ガスは、それらが簡単で効率的なフィルター5によって
精製され得るように冷却される。今日、最も広く使用さ
れている繊維フィルター材料の好適な操作温度は、約2
00ないし250℃である。入口温度が約300℃であ
るところのコンプレッサーからの空気流によってはこの
温度は達成できない。しかしながら、電気の生産の観点
から、スチームに捕縛されたエネルギーはタービン中に
おいて高い効率をもってかつ圧縮の仕事においてどのよ
うな有意の増加をも伴わずにエネルギーに変換され得る
ので、ガスが直接的水冷却によりこの特定の温度まで冷
却されても実質的な損失は生じない。
【0020】フィルター5中に蓄積するナトリウムダス
トは、導管5aを介して気化反応装置3に戻され、そこ
から、溶融状態で生リカー溶解器中へと除かれる。
【0021】今やほとんど完全にアルカリ類が除去され
たガスは、粒子冷却器4内で熱せられた空気とともにガ
スタービン中の燃焼室6へ通される。この燃焼室におい
て、後燃焼温度は、導管4bからの空気量によってガス
タービン7により決定される最大温度に調節される。現
在の技術では、この最大温度は、タービンのタイプおよ
び製造業者に依存して、850ないし1,000℃に渡
る。ガスタービン7において、熱ガスは膨脹し、膨脹の
仕事に放出された機械的エネルギーは、一部はコンプレ
ッサー8において、一部は発生器9において使用され
る。
【0022】ガスタービン7の排ガスの温度は、約45
0℃であるので、その熱エンタルピーは、パルプ製造方
法のための必要なプロセススチームを発生させるために
使用することができる。用途に依存して、1またはそれ
以上のボイラーを使用することができ、それによって、
パルプ製造方法の要求に従って異なるスチーム圧レベル
を使用する場合、スチームの生産が最適化される。
【0023】図1に示される本発明の態様において、本
方法は、ボイラー10において6.0MPaのスチーム
を生産するために排ガスのエネルギーの使用開放部分を
含み、ボイラーからスチームが、例えばフローチャート
に示されるような閉鎖サイクルにおいてブラックリカー
のための加圧蒸発器1へと間接的に通される。閉鎖サイ
クルにおいて、スチームは、ポンプ10aにより閉じた
パイプシステム10bを通して循環され、ボイラー10
中で熱せられたスチームは蒸発器1へと流れ、そこから
凝縮されたスチームがポンプ10aによりボイラーへ戻
される。この方法の配置は、パルプ製造方法の蒸発プラ
ントを通った後のブラックリカーの乾燥固形分含有率が
低いままであるときに必要である。気化方法にとって、
60%の乾燥固形分含有率を、例えば、最大レベルの7
5ないし80%まで増加させることが有利である。蒸発
器1の特徴は、実は、蒸発が、好ましくは、ブラックリ
カーが乾燥粉末になるまで続行され、ついでその粉末が
蒸発したスチームとともに導管1dを介して気化反応装
置3へ移送されるところにある。必要なら、気化のため
に充分な熱エネルギーが供給されることを確実にするた
めに、付加的な燃料を導管3bを介して気化反応装置3
へ導入することができる。
【0024】本方法の効率をさらに改善するために、ボ
イラー10からのガスをさらにボイラー11に通し、そ
こからプラントの一般的使用のための低圧スチーム
(1.0MPa)を得ることができる。
【0025】本発明の回収システムを備えたパルプミル
を例によって以下説明する。やや小規模の現在のパルプ
ミルの容量に対応した10kgの乾燥ブラックリカーを
基準量として用いる。以下の仮定は、現在の技術からし
て現実的なパラメーターに基づいている。
【0026】ブラックリカーは、化合物およびエネルギ
ー収支のベースとして選定され、ブラックリカーの乾燥
固形分の元素分析は、以下の通りである。
【0027】 元素 : C H O N S Na 重量部: 0.352 0.037 0.358 0.0 0.47 0.206 乾燥固形分の有効熱価 14MJ/kg 気化反応装置の温度 950℃ 気化反応装置前の空気温度 400℃ ブラックリカーの温度 150℃ 乾燥固形分の流量 10kg/s コンプレッサー圧比 10 タービン圧比 9 コンプレッサー後の空気温度 306℃ タービン前のガス温度 900℃。
【0028】プロセス計算は、プロセススチームがガス
タービンの排ガスによってのみ発生するように、電気出
力の最大化に基づいている。
【0029】以下に、化合物およびエネルギー収支を3
つの異なるケースにおける図1のプロセス配置のために
具体化する。
【0030】1.ブラックリカー中に含まれる水(0.
25kg/kg乾燥固形分)を水として気化反応装置に
供給する。気化用空気の量を、気化反応装置の計算温度
が950℃となるように調節する。
【0031】2.ブラックリカー中に含まれる水(0.
25kg/kg乾燥固形分)をスチームとして気化反応
装置に供給する。気化用空気の量を、気化反応装置の計
算温度が950℃となるように調節する。
【0032】3.ほかに、ガスの乾式精製を、ガスを1
5℃の水で115℃に冷却する湿式精製に置き換える以
外はケース1と同様とする。収支計算の結果を下記表1
に示す。
【0033】ソーダ回収ボイラーに基づく従来の回収方
法に比べて、表1に示された全ての電気出力は、ほぼ2
倍である。加えて、ガスタービンの使用に基づく回収方
法の投資費用は、ソーダ回収ボイラーに基づく方法のそ
れより実質的に少ない。表1から、湿式精製を使用した
場合、本発明の乾式方法を使用した場合よりも、電気出
力が明らかに小さいことが明らかである。湿式精製の他
の大きな不利点は、アルカリの分離能が乏しく、その結
果、ガスタービンの寿命が不経済的に短いことである。
【0034】表 1 10kgバッチの乾燥ブラックリ
カーの比較収支計算からの結果 ケース1:水/乾燥固形分比0.25、流動床蒸発器な
し、ガスの乾式精製 ケース2:水/乾燥固形分比0.25、流動床蒸発器、
ガスの乾式精製 ケース3:水/乾燥固形分比0.25、流動床蒸発器な
し、ガスの湿式精製 流入流れ: kJ kg kJ kg kJ kg 乾燥固形分のLhv 133,95 10 140,187 10 133,951 10 熱エネルギー: 乾燥固形分 420 K 2,147 10 2,147 10 2,147 10 水 420 K 1,358 2.5 0 0 1,365 2.5 スチーム 420 K 0 0 575 2.5 0 0 空気 288 K -1,546 157 -1,672 170 -1,152 117 圧縮 288-579 K 46,607 50,394 34,738 洗浄水 298 K 0 0 0 0 0 62 全入力: 182,527 169.5 191,631 182.5 171,062 191.5 流出流れ: 煙道ガス: kJ kg kJ kg kJ kg 膨脹 1,173-748 K 83,411 165 87,920 178 64,133 125.5 ボイラー 748-440 K 55,959 59,014 42,937 煙道ガス 損失 440-298 K 24,300 25,682 18,638 メルト: 顕熱 1,173-298 K 5,277 4.5 5,259 4.5 5,277 4.5 化学エネルギー 13,549 13,751 13,549 全出力: 182,496 191,526 171,064 タービンのシャ フトパワー: 36,804 37,526 29,386 。
【0035】図2は、参照符号12で示されるメルトサ
イクロンをさらに含む以外は本質的な部分が図1のもの
に対応する方法を示している。実際には、メルトサイク
ロンは、気化装置3内に位置される。その機能は、ガス
が気化装置から粒子冷却器へ通される前に熱ガスから最
も大きいメルト粒子を分離することである。矢印12a
は、メルトサイクロン中で分離された物質が、矢印13
aによって示される通りさらに溶解器中に排出されるよ
うに、気化装置を如何に通るかを示している。上記各図
は、本発明のある種態様を示すものである。その細部で
は、本発明の方法および装置は、請求の範囲内において
変更し得るものである。例えば、本方法の組み立て段階
は、プロセススチームの一部を粒子冷却器中でまたは燃
焼室とガスタービンの間に位置するボイラーによって発
生させることにより、個々のミルに適合させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による回収方法を説明するフ
ローチャート図。
【図2】本発明の他の実施例による回収方法を説明する
フローチャート図。
【符号の説明】
1…蒸発器、3…気化反応装置、4…粒子冷却器、5…
フィルター、7…ガスタービン、8…コンプレッサー、
9…発生器、10…ボイラー、12…メルトサイクロ
ン。

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガスタービン(7)およびこのガスター
    ビンによって動作されるコンプレッサー(8)を使用し
    て、スルフェートプロセスにおいてエネルギーおよび化
    学薬品を回収するための方法であって、典型的に60な
    いし80%の乾燥固形分含有率を有するブラックリカー
    を気化反応装置(3)に通じてこれを気化反応装置の温
    度が800ないし1200℃の範囲になるように熱空気
    を気化反応装置(3)に導入することによって化学量論
    量よりも少ない量の酸素の存在下、大気圧を越える圧力
    で気化させ、該空気は該コンプレッサー(8)によって
    大気圧を越える圧力まで圧縮され、しかる後、ガスから
    ナトリウム化合物を分離し、そのガスを該ガスタービン
    (7)へさらに通じる方法において、溶融状態に変換さ
    れた硫化ナトリウムおよび炭酸ナトリウム化合物を、そ
    れらを硫化ナトリウムと炭酸ナトリウムの溶融混合物と
    して回収するために、該ガス反応装置(3)から導出
    し、溶融および気化ナトリウムをなお含有する熱ガスを
    該ガス反応装置(3)から、固体粒子を含有する粒子冷
    却器(4)に通じ、大気圧を越える圧力に圧縮された該
    コンプレッサー(8)からの空気を該冷却器に通じて該
    粒子冷却器(4)の温度を300ないし600℃とし、
    それにより該ナトリウム化合物を該粒子冷却器(4)に
    おいて固体状態とし、該粒子冷却器(4)において熱せ
    られた空気の少なくとも一部を該気化反応装置(3)へ
    通じ、および該冷却器(4)において冷却されたガスを
    フィルター(5)により精製した後、該ガスタービン
    (7)に通じることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 ブラックリカーの固形分含有率が75な
    いし80%である請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 粒子冷却器中の粒子状核形成物質とし
    て、蒸煮用薬品Na2SおよびNa2 CO3 の混合物を
    使用する請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 気化温度が900ないし1,100℃で
    ある請求項1ないし3のいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 粒子冷却器の温度が400ないし500
    ℃である請求項1ないし4のいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 ナトリウム化合物を繊維フィルター
    (5)によりガスから分離する請求項1ないし5のいず
    れか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 ガスタービン(7)の排ガスが接続した
    ボイラー(10)中で発生されたスチームにより蒸発器
    (1)においてブラックリカーを間接的に蒸発させ、ブ
    ラックリカーを実質的に乾燥粉末に変換し、これを蒸発
    したスチームとともに気化反応装置(3)へ移送する請
    求項1ないし6のいずれか1項記載の方法。
  8. 【請求項8】 フィルター(5)中に蓄積するナトリウ
    ムダストを気化反応装置(3)へ再循環させる請求項1
    ないし7のいずれか1項記載の方法。
  9. 【請求項9】 粒子冷却器(4)の後でフィルター
    (5)の前に、ガス温度を、熱交換器中でまたはガス中
    に水を噴霧することにより、200ないし250℃の温
    度に低下させる請求項1ないし8のいずれか1項記載の
    方法。
  10. 【請求項10】 ガスタービン(7)中における膨脹仕
    事中に放出された機械的エネルギーを一部はコンプレッ
    サー(8)に、一部は発生器(9)に使用する請求項1
    ないし9のいずれか1項記載の方法。
  11. 【請求項11】 スルフェートプロセスにおいてエネル
    ギーおよび化学薬品を回収するための装置であって、気
    化反応装置(3)、該気化反応装置(3)に熱空気を吹
    き込むためのコンプレッサー(8)、該気化反応装置中
    で生成したガスからナトリウム化合物を分離するための
    手段、ガスタービン(7)、ガスを精製するための手
    段、およびガスをガスタービン(8)へ通じるための手
    段を備えた装置において、該気化反応装置中で生成した
    ガスからナトリウム化合物を分離するための手段は粒子
    冷却器(4)を含み、本装置は、ガスが冷却され、溶融
    状態にされたナトリウム化合物が該気化反応装置(3)
    中で固体状態とされるように、大気圧を越える圧力に圧
    縮されたコンプレッサー(8)からの空気を該粒子冷却
    器(4)へ通じるための手段、および該粒子冷却器
    (4)で熱せられた空気を該気化反応装置(3)へ通じ
    るための手段をさらに備え、該精製手段は、粒子からガ
    スを精製するためのフィルター(5)を含むことを特徴
    とする装置。
  12. 【請求項12】 フィルター(5)が、粒子冷却器
    (4)とガスタービン(7)との間に位置する繊維フィ
    ルターである請求項11記載の装置。
  13. 【請求項13】 粒子冷却器が、流動床である請求項1
    1または12記載の装置。
  14. 【請求項14】 粒子冷却器が、粒子状核形成物質とし
    て、蒸煮用薬品Na2 SおよびNa2 CO3 の混合物ま
    たは砂を含有する請求項11ないし13のいずれか1項
    記載の装置。
  15. 【請求項15】 ガスタービンの排ガスからスチームを
    発生させるためのボイラー(10)、およびブラックリ
    カーを好適な乾燥固形分含有率まで濃縮するためにボイ
    ラー(10)で発生されたスチームが通される蒸発器
    (1)をさらに備える請求項11ないし14のいずれか
    1項記載の装置。
  16. 【請求項16】 ガスタービン(7)の膨脹仕事中に放
    出された機械的エネルギーを、一部はコンプレッサー
    (8)に、一部は本装置に接続した発生器(9)に使用
    する請求項11ないし15のいずれか1項記載の装置。
  17. 【請求項17】 ガスが粒子冷却器に導入される前に熱
    ガスから溶融粒子を分離するための、気化装置(3)内
    に位置するメルトサイクロンを有する請求項11ないし
    16のいずれか1項記載の装置。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW245651B (en) * 1994-02-24 1995-04-21 Babcock & Wilcox Co Black liquor gasifier
SE9403786L (sv) * 1994-11-04 1996-05-05 Kvaerner Pulping Tech Selektiv utvinning av kemikalier ur celluloaavlutar genom förgasning
US6027609A (en) * 1994-11-04 2000-02-22 Kvaener Pulping Ab Pulp-mill recovery installation for recovering chemicals and energy from cellulose spent liquor using multiple gasifiers
DE69831867T2 (de) * 1997-06-06 2006-07-06 Texaco Development Corp. Verfahren und vorrichtung zum behandeln von abwasser einer synthesegas-waschvorrichtung mittels vakuum-flash und zur rückgewinnung von dampf
PT1520071E (pt) 2002-07-04 2011-09-12 Metso Power Oy Método para tratamento de lixívia residual
FI117479B (fi) * 2002-07-22 2006-10-31 Metsae Botnia Ab Oy Menetelmä lämpö- ja sähköenergian tuottamiseksi
FI20085416L (fi) 2008-05-06 2009-11-07 Metso Power Oy Menetelmä ja laitteisto sellutehtaan mustalipeän käsittelemiseksi
FI123110B (fi) 2009-10-05 2012-11-15 Metso Power Oy Menetelmä ja laitteisto sellutehtaan mustalipeän käsittelemiseksi
FI20096152L (fi) 2009-11-06 2011-05-23 Metso Power Oy Menetelmä ja laitteisto sellutehtaan mustalipeän käsittelemiseksi
CN102877350B (zh) * 2012-09-29 2014-10-15 广西大学 一种木素提取联合碱回收的黑液处理方法
CN103063039B (zh) * 2012-12-24 2016-08-03 刘立文 一种硫酸钙生产硫酸的热循环设备与工艺

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL203871A (ja) * 1955-02-09 1900-01-01
US3718446A (en) * 1970-02-18 1973-02-27 Univ California Pollutant-free process for producing a clean burning fuel gas from organic-containing waste materials
US3759036A (en) * 1970-03-01 1973-09-18 Chevron Res Power generation
US4013560A (en) * 1975-04-21 1977-03-22 Sterling Drug Inc. Energy production of wet oxidation systems
US4135968A (en) * 1976-04-09 1979-01-23 Weyerhaeuser Company Spent liquor treatment
US4682985A (en) * 1983-04-21 1987-07-28 Rockwell International Corporation Gasification of black liquor
US4773918A (en) * 1984-11-02 1988-09-27 Rockwell International Corporation Black liquor gasification process
US4574714A (en) * 1984-11-08 1986-03-11 United States Steel Corporation Destruction of toxic chemicals
US4930429A (en) * 1988-08-11 1990-06-05 Ahlstromforetagen Svenska Ab Apparatus and process for generating steam from wet fuel

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