Phần I : Đặt vấn đề Giấy và các sản phẩm từ giấy đóng một vai trò rất quan trọng trong mọi lĩnh vực hoạt động của con người, đặc biệt trong xã hội văn minh giấy không thể thiếu được, nó là một trong những vật dụng gần gũi nhất với mỗi người. Giấy ngoài việc sử dụng làm phương tiện lưu trữ và phổ biến thông tin, nó còn được dùng rộng rãi để bao gói, làm vật liệu xây dựng, vật liệu cách điện... Với đà phát triển nhanh của khoa học công nghệ hiện nay, giấy ngày càng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực mới. Có thể nói sự tiến bộ của mỗi quốc gia, sự văn minh của loài người luôn gắn chặt với sự phát triển của ngành sản xuất giấy, tức là không thể tách rời một nền văn minh với sự đa dạng về chủng loại các sản phẩm giấy chất lượng cao cùng với sự ứng dụng không giới hạn của chúng. Hơn thế nữa, hoàn toàn có thể lấy năng suất giấy, khối lượng tiêu thụ giấy để đánh giá sự phát triển của mỗi quốc gia hay của toàn xã hội. Ở nước ta, ngành giấy cũng được chính phủ đặc biệt chú ý và đầu tư phát triển. Nếu như năm 2000, sản lượng giấy đạt 215.000 tấn thì năm 2010, mục tiêu đạt 1.015.000 tấn. Sản lượng bột giấy trong nhiều năm qua luôn tăng nhanh, dó là một tín hiệu đáng mừng, Tuy nhiên, việc phát triển công nghiệp giấy kèm theo đó có nhiều vấn đề lớn đặt ra, đó là xây dựng nhà máy giấy có hệ thống thu hồi và xử lý dịch nấu. Vì dịch nấu nếu không thu hồi mà thải ra môi trường, không những gây mất mát hóa chất nấu dẫn đến không có hiệu quả kinh tế cao, còn gây ô nhiễm môi trường. Ở nước ta, chỉ có duy nhất nhà máy giấy Bãi Bằng là có hệ thống thu hồi hóa chất, còn lại các nhà máy khác đều thải trược tiếp dịch nấu ra ngoài môi trường, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người. Trong hoàn cảnh hiện nay, vấn đề môi trường lại là một vấn đề rất “nóng”, vì thế khi thiết kế một nhà máy sản xuất bột giấy và giấy, việc tính toán thiết kế hệ thống thu hồi hóa chất là một việc thiết yếu. Chính vì thế, trong giới hạn đồ án môn học của em, em chọn đề tài: Thiết kế lò đốt thu hồi cho nhà máy bột sunfat gỗ cứng, công suất 220.000 tấn năm.
Trang 1Phần I : Đặt vấn đề
Giấy và các sản phẩm từ giấy đóng một vai trò rất quan trọng trong mọilĩnh vực hoạt động của con người, đặc biệt trong xã hội văn minh giấy không thểthiếu được, nó là một trong những vật dụng gần gũi nhất với mỗi người Giấyngoài việc sử dụng làm phương tiện lưu trữ và phổ biến thông tin, nó còn đượcdùng rộng rãi để bao gói, làm vật liệu xây dựng, vật liệu cách điện Với đà pháttriển nhanh của khoa học công nghệ hiện nay, giấy ngày càng được ứng dụngtrong nhiều lĩnh vực mới
Có thể nói sự tiến bộ của mỗi quốc gia, sự văn minh của loài người luôngắn chặt với sự phát triển của ngành sản xuất giấy, tức là không thể tách rời mộtnền văn minh với sự đa dạng về chủng loại các sản phẩm giấy chất lượng caocùng với sự ứng dụng không giới hạn của chúng Hơn thế nữa, hoàn toàn có thểlấy năng suất giấy, khối lượng tiêu thụ giấy để đánh giá sự phát triển của mỗiquốc gia hay của toàn xã hội Ở nước ta, ngành giấy cũng được chính phủ đặcbiệt chú ý và đầu tư phát triển Nếu như năm 2000, sản lượng giấy đạt 215.000tấn thì năm 2010, mục tiêu đạt 1.015.000 tấn
Sản lượng bột giấy trong nhiều năm qua luôn tăng nhanh, dó là một tín hiệuđáng mừng, Tuy nhiên, việc phát triển công nghiệp giấy kèm theo đó có nhiềuvấn đề lớn đặt ra, đó là xây dựng nhà máy giấy có hệ thống thu hồi và xử lý dịchnấu Vì dịch nấu nếu không thu hồi mà thải ra môi trường, không những gây mấtmát hóa chất nấu dẫn đến không có hiệu quả kinh tế cao, còn gây ô nhiễm môitrường Ở nước ta, chỉ có duy nhất nhà máy giấy Bãi Bằng là có hệ thống thu hồihóa chất, còn lại các nhà máy khác đều thải trược tiếp dịch nấu ra ngoài môitrường, gây ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng lớn đến sức khỏe con người.Trong hoàn cảnh hiện nay, vấn đề môi trường lại là một vấn đề rất “nóng”, vìthế khi thiết kế một nhà máy sản xuất bột giấy và giấy, việc tính toán thiết kế hệthống thu hồi hóa chất là một việc thiết yếu
Chính vì thế, trong giới hạn đồ án môn học của em, em chọn đề tài: Thiết
kế lò đốt thu hồi cho nhà máy bột sunfat gỗ cứng, công suất 220.000 tấn/ năm
Trang 2Phần 2: Cơ sở lý thuyết
Thu hồi và tái sử dụng hóa chất trong sản xuất luôn là một trong những mốiuan tâm hàng đầu của công nghiệp bột giấy và giấy Giải quyết tốt được vấn đềnày không những mang lại lợi ích lớn về kinh tế mà còn là giải pháp hiệu quảnhất hạn chế ảnh hưởng của sản xuất đến môi trường
Trong quá trình nấu bột, các thành phần của nguyên liệu hòa tan vào trongdịch nấu và tạo thành dịch đen, lượng dịch này tương đối lớn, đây chính lànguồn hóa chất có giá trị cao, có khả năng tái sử dụng được, đồng thời cũng làchất thải gây ô nhiễm cao nếu thải ra môi trường Vì thế mục đích của quá trìnhthu hồi hóa chất là thu hồi và tái sử dụng, lại hóa chất nấu, đồng thời thu nhiệtnăng khi đốt dịch tạo ra năng lượng phục vụ sản xuất, góp phần bảo vệ môitrường
Trên thế giới, vấn đề này đã được quan tâm và giải quyết một cách hiệuquả, tuy nhiên ở nước ta còn rất nhiều hạn chế, cả nước có duy nhất nhà máygiấy Bãi Bằng có hệt hống thu hồi hóa chất tương đối hiện đại, còn các nhà máy
và cơ sở sản xuất bột vừa và nhỏ thì không có hệ thống thu hồi, gây ô nhiễm môitrường rất lớn Vì vậy trước yêu cầu ngày càng khắt khe về bảo vệ môi trường,phát triển bền vững và tăng sức cạnh tranh trên thị trường của sản phẩm giấy,vấn đề thu hồi và sử dụng dịch đen đối với ngành công nghiệp bột giấy và giấy
là rất lớn, trong tương lai sẽ quyết định tự tồn vong của doanh nghiệp
II Quá Trình thu hồi hóa chất trong nhà máy sản xuất bột sunphat.
1 Thành phần hóa học của dịch đen nấu sunfat.
Dịch đen thu được trong quá trình nấu bột sunfat là một hỗn hợp các chất
vô cơ và hữu cơ, thành phần vô cùng phong phú
Các chất khô của dịch đen theo phương pháp nấu sunfat chứa 30 – 35 %các chất vô cơ và 65 – 70 % hợp chất hữu cơ
Các chất vô cơ chủ yếu là các chất cấu thành nên dịch trắng, còn dư chưaphản ứng hết trong quá trình nấu và thành phần tro của nguyên liêu ban đầu Cácchất vô cơ chính là nguồn hóa chất sẽ được thu hồi và tái sử dụng trong sản xuất.Các chất hữu cơ bao gồm sản phẩm tạo thành trong quá trình phân hủy vàhòa tan các thành phần nguyên liệu như Lignin, Xenluloza, Hemixenluloza,Tinh bột, các chất chiết xuất… Trong quá trình chế biến dịch đen và thu hồi hóa
Trang 3chất, các chất hữu cơ là nguồn tạo ra nhiệt năng hoặc được chế biến thành cácsản phẩm khác nhau.
Thành phần hóa học của chất khô đặc trưng cho thành phần hóa học củadịch đen Mỗi phương pháp nấu khác nhau sẽ cho dịch đen có thành phần khácnhau Ngoài ra còn phụ thuộc vào chất lượng bột, dạng nguyên liệu, mức dùnghóa chất, tạp chất trong dịch trắng, hiệu suất nấu…
Bảng 1: Thành phần hóa học của dịch đen nấu sunfat
bột KTĐ
Các axit dễ bay hơi (tính theo axit axetic) 10.53
Các axit mạnh, andehit và xeton phenol 5.81
Trang 4Dịch đen loãng
Oxy hoá
Cô đặc
Đốt Xút hoá
Nấu Rửa
Nhiệt dung riêng: giảm khi nồng độ chất khô trong dung dịch tăng Hầunhư không phụ thuộc vào nhiệt độ (dưới 100 độ C)
Khả năng tạo bọt: Cao do chứa lignin kiềm, các chất béo, chất nhựa, nhất làcác muối của Na với axit hữu cơ Chúng là các chất có hoạt tính bề mặt cao, gâybọt làm ảnh hưởng đến quá trình thu hồi
Tinh ăn mòn: Thấp ở nhiệt độ thường, rất cao ở nhiệt độ cao, vì khi chưngbốc, hơi thứ và nước ngưng chứa các a xit hữu cơ (HCOOH, CH3COOH) haycác chất chứa lưu huỳnh (H2S, H3SH)
Tính kết dính: Cao do có chứa nhiều chất tồn tại ở thể keo, chủ yếu là cácaxit béo, axit nhựa liên kết với nhau Một phần do tính kém bền của lignin kiềm.Các tính chất và thành phần của dịch đen ảnh hưởng trực tiếp đến quá trìnhthu hồi
3 Sơ đồ công nghệ thu hồi hóa chất
Do những đặc điểm về thành phần và tính chất, dịch đen sunfat ở nhà máysản xuất quy mô lớn và hiện đại được thu hồi và tái sử dụng hoàn toàn Hiệusuất thu hồi với nấu gỗ có thể đạt tới 90 % Đối với cây thân thảo hiệu suất thấphơn, thường không quá 70 %
Thông thường một phần dịch đen được tái sử dụng ngay cho quá trình nấunhư dùng để pha loãng dịch nấu, tẩm mảnh, phần còn lại được đưa đi thu hồi
Trang 5Dịch đen thu hồi Xử lý sơ bộ Chưng bốc Đốt Thu hồi nhiệt và hơi
Trước khi xử lí người ta còn có thể thu hồi một lượng hóa chất như dầu tallo, làhỗn hợp các chất chiết suất chủ yếu là Tecpen và Skipida, đây là các chất có giátrị kinh tế cao
Thuyết minh:
1/ Sử lý sơ bộ dịch đen:
Mục đích của quá trình này là chuẩn bị cho quá trình chưng bốc và đốt dịchđạt hiệu quả cao Dịch sẽ được làm sạch và tách các xơ sợi nhỏ, chất xà phòng,khử bọt Quá trình gồm 4 công đoạn:
i/ Loại cặn: Loại bỏ một lượng lớn xơ sợi nhỏ và tạp chất cơ học trongdịch Do chúng làm giảm hiệu suất chưng bốc, kết bám trên đường ống và bềmặt trao đôi nhiệt của thiết bị chưng bốc
ii/ Tách xà phòng: Xà phòng tạo ra nhiều bọt trong quá trình chưng bốc,không những làm giảm hiệu quả trao đổi nhiệt mà còn gây mất mát kiềm khichưng Việc loại bỏ xà phòng được thực hiện trong các bể chứa lớn, sử dụng cácchất điện li như Na2SO4, NaCl, Na2CO3 hiệu quả loại bỏ cao nhất khi nồng độdịch đen 25-35 %
Iv/ Oxi hóa dịch đen bằng không khí: Nhằm tránh phản ứng thủy phân của
Na2S thành H2S, gây mất mát lưu huỳnh và tạo ra khí có mùi, có tính ăn mònthiết bị cao Việc oxi hóa dịch đen được tiến hành trong tháp oxi hóa dạng khí,màng hay loại xáo động Tuy nhiên việc oxi hóa dịch đen cũng có nhược điểm làsau khi oxi hóa, hiệu quả sinh nhiệt của dịch đen giảm, kết bám thiết bị khichưng bốc cho nên hiện nay ít được sử dụng
v/ Tách loại silic: Silic có mặt trong dịch đen gây nhiều ảnh hưởng cho quátrình thu hồi hóa chất bằng phương pháp đốt Ví dụ như gây kết bám thiết bịchưng bốc, giảm khả năng sinh nhiệt của dịch, giảm hiệu suất kiềm hóa… Việctách loại silic là cần thiêt Phương pháp tách loại silic bao gồm: bổ xung kiềm,
Trang 62/ Chưng bốc dịch đen:
Khi rửa bột, dịch đen được pha loãng từ 2 đến 3 lần Dịch này được đưa đithu hồi, hàm lượng chất khô chiếm 13 đến 17% Dịch đen như trên không thểđốt ngay vì vậy cần phải cô đặc lại Sau khi cô đặc, nồng độ dịch đen phải đạt từ
60 % trở lên lúc này mới có thể đốt Các thiết bị chưng bốc chủ yếu được sửdụng là thiết bị chưng bốc màng dâng và màng rơi
Sơ đồ hệ thống chưng bốc:
3/ Đốt dịch:
Sau khi chưng bốc, dịch đen được đưa vào khoang đốt của lò đốt thu hồi
Lò đốt thu hồi thực hiện 2 chức năng:
+ Thu hồi hóa chất sử dụng cho quá trình nấu và
+ Khai thác lượng nhiệt sinh ra trong quá trình đốt
Lưu huỳnh và Natri được giải phóng từ các hợp chất trong dịch đen trongquá trình đốt Sau đó chúng được chuyển hóa thành các hợp chất thích hợp vàquay trở lại để phục vụ quá trình nấu, tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín.Đồng thời nhiệt sinh ra từ sự cháy của các hợp chất hữu cơ trong lò đốt đượcdùng để sản xuất hơi nước, vì thế lò đốt thu hồi cũng có chưng năng một nồi hơi.Trong thành phần chất khô của dịch đen sunfat có những hợp chất của lưuhuỳnh dạng vô cơ và hữu cơ Ngoài ra người ta còn bổ xung Na2SO4 vào dịch
Trang 7Na2SO4, C, CO2 Na2S, Na2CO3, CO2 800o C VÙNG KHỬ
VÙNG SẤY KHÔ
đen trước khi cho vào lò đốt để bù đắp lại phần kiềm đã bị mất mát trong quátrình sản xuất
Trang 8Quá trình đốt dịch đen sunfat chia ra 3 giai đoạn xảy ra nối tiếp nhau.
1-Sấy khô kiềm
2-Nhiệt phân và than hoá chất khô hữu cơ, đồng thời xảy ra quá trìnhcacbonat hoá kiềm
3-Cháy than và nóng chảy chất khô vô cơ đồng thời xảy ra quá trình khửnatrisunfat
*Giai đoạn 1
Những phản ứng hoá học xảy ra ở giai đoạn thứ 1 – Giai đoạn sấy khôkiềm là những phản ứng giữa những thành phần trong dịch đen với khí lò Trongthành phần của khí lò, ngoài khí CO2 còn có SO2, SO3 Trong thành phần củadịch đen sunfat gồm có NaOHtự do Na2Stự do và những hợp chất của Na với cácchất hữu cơ trong kiềm Những thành phần trong khí lò và những thành phầnchính trong kiềm tác dụng với nhau theo phản ứng
Do những phản ứng trên , nên toàn bộ NaOHtự do và phần lớn Na2S đượcchuyển thành cacbonat, sunfit, sunfat, và thiosunfat Ngoài ra sunfit và sunfatcòn được sinh ra do phản ứng giữa SO2 và SO3 với những hợp chất của Na vớicác chất hữu cơ
*Giai đoạn 2
Ở giai đoạn thứ 2 - giai đoạn nhiệt phân và than hoá chất khô hữu cơ đồngthời xảy ra quá trình cácbonat hoá kiềm, tạo ra những hợp chất như metylic,phenol….ngoài ra còn tạo ra một lượng nhỏ những hợp chất của sunfua như
H2S, (CH3)2S, CH3HS, ankyl sunfua và một số sản phẩm bay hơi khác Phần lớnnhững sản phẩm này bị bốc cháy và cháy trong dòng khí nóng để sinh ra CO,
CO2, H2, SO2 và SO3
Trang 9Trong thành phần khí đi ra khỏi lò chỉ còn lại một lượng rất nhỏ sản phẩmcháy không hoàn toàn Do những hợp chất của sunfua và đặc biệt là H2S cháykhông triệt để khí lò có mùi rất đặc trưng.
Giai đoạn 3:
Đến đầu giai đoạn thứ 3 - giai đoạn cháy than, trong lò chỉ còn lại khoảngmột nửa khối lượng Cacbon trong dịch đen ban đầu được chuyển về dạng thancốc Trong số những hợp chất vô cơ còn lại sau khi nhiệt phân thì chủ yếu làNatri cacbonnat được sinh ra chủ yếu do quá trình phân huỷ và ôxi hoá nhữnghợp chất hữu cơ với Natri Ngoài ra Natri cacbonnat còn được sinh ra do quátrình cacbonat hoá NaOH tự do và Na2S có sẵn trong dịch đen ban đầu Natricacbonat và Natri sunfua có sẵn trong dịch đen ban đầu hoàn toàn không bị biếnđổi trong giai đoạn đầu của quá trình đốt và cả lượng Natri sunfat bổ sung cũngkhông biến đổi ở giai đoạn này Do quá trình phân huỷ những hợp chất hữu cơ
mà trong thành phần của chúng có S và Na nên ở giai đoạn thứ hai có thể sinh
ra thêm một lượng Natri sunfat mới và một số hợp chất của Lưu huỳnh như
Na2S, Na2SO3… theo số liệu của Venhemark thì trong khi chưng khô (không cókhông khí) kiềm, lưu huỳnh trong chất khô sau khi chưng khô chủ yếu là Na2S.nếu như có một lượng không khí nào đó tức là trong điều kiện như khi đốt dịchđen thì ngoài Na2S còn có sunfit, sunfat và thiosunfat… tỷ khối các chất này phụthuộc vào điều kiện nhiệt phân, nhiệt độ, khối lượng không khí cho vào lò đốt, ởđiều kiện tối ưu thì trong quá trình nhiệt phân sẽ có tới 50% lưu huỳnh ở dạnghợp chất hữu cơ được chuyển về dạng hợp chất sunfua vô cơ
Ở giai đoạn thứ 3 sẽ xẩy ra quá trình cháy tăng tốc và nóng chảy các muối
vô cơ còn lại Trong quá trình đốt dịch đen, giai đoạn có tầm quan trọng đặc biệtđối với quá trình công nghệ là giai đoạn thứ 3 của qúa trình đốt Giai đoạn nàynhất thiết không thể thiếu được, bởi vì chỉ có trong kiềm nóng chảy (kiềm lỏng)mới hoàn toàn có đủ điều kiện để cho quá trình khử Na2SO4 xảy ra Có phản ứngnày mới có thêm NaOH, Na2S là hai thành phần của dịch nấu sunfat Để chothan cốc được cháy hoàn toàn trong giai đoạn thứ 3 cần phải có một lượngkhông khí dư nhất định Trong hệ thống lò đốt kiểu phun kiềm hiện nay, có 2vùng thổi không khí vào lò đốt - vùng thứ nhất dùng để thổi một phần không khítrực tiếp và vùng cháy để đốt than cốc, vùng thứ 2 dùng để thổi không khí vào lò
để đốt cháy những sản phẩm khí sinh ra do quá trình nhiệt phân, vùng này gọi là
Trang 10vùng thứ của lò, khối lượng không khí chung (theo lý thuyết) cần thiết để đốtcháy hoàn toàn những chất hữu cơ trong kiềm thành CO2, H2O, SO2
Hai phản ứng đầu là phản ứng của sunfat tác dụng trực tiếp với cacbon và
là phản ứng thu nhiệt Phản ứng thứ ba là phản ứng khử sunfat bằng cacbonoxit
và là phản ứng toả nhiệt Hiệu suất nhiệt của những phản ứng trên là kết qủa của
2 quá trình: quá trình khử sunfat, tức là chuyển sunfat về sunfua và quá trình oxihoá cácbon bằng oxi sinh ra Trong ba phản ứng trên thì phản ứng thứ nhất chủyếu xảy ra trong quá trình khử sunfat Bởi vì tổng của phản ứng thứ hai và phảnứng thứ ba là phản ứng thứ nhất Tốc độ và trạng thái cân bằng của cả ba phảnứng trên đều phụ thuộc vào nhiệt độ Nếu tăng nhiệt độ thì cân bằng của haiphản ứng đầu sẽ chuyển sang phải tức là về phía làm cho mức độ khử sunfatcao, còn cân bằng của phản ứng thứ ba thì ngược lại, tức là chuyển sang bên trái.Trong thực tế và trong cả nghiên cứu cho tấy rằng ở nhiệt độ gần 10000K tất cả
ba phản ứng trên đều có cùng một hằng số cân bằng
Theo lý thuyết độ xút hóa có thể đạt 98-99%, tuy nhiên thực tế không đạt đượcnhư vậy bởi có nhiều yếu tổ ảnh hưởng Với nồng độ dung dịch 64-124 g/l
Na2CO3 thì độ xút hóa đạt hợp lý nhất
Trang 11Lựa chọn dây chuyền đốt dịch đen
1 Lò đốt
Hiện nay có nhiều phương pháp thu hồi và tái sử dụng hóa chất như: Hệthống thu hồi – xút hóa, Khí hóa Plasma, Xút hóa tự động… tuy nhiên phổ biếnnhất là sử dụng hệ thống lò đốt thu hồi – xút hóa
Phổ biến nhất hiện nay là hệ thống lò đốt kiểu phun
Hệ thống lò đốt kiểu phun chính là hệ thống nồi hơi, trong lò đốt của hệthống này được đốt bằng một loại nhiên liệu thứ cấp – dịch đen với hàm kượngnước, hàm lượng tro khá cao Trong hệ thống lò đốt này thực hiện hai chứcnăng: chức năng thứ nhất là sản xuất hơi đốt (chức năng về nhiệt); Chức năngthứ hai là tái sinh lại kiềm trong nhiên liệu là dịch đen (chức năng công nghệ).Hiện nay, cả hai chức năng này được kết hợp rất có hiệu quả
Năng suất hơi đốt của hệ thống lò đốt kiểu này đạt tới 60 – 70 tấn/giờ.Lượng hơi đốt này tương đương với đốt một lượng dịch đen khi sản xuất 300 –
350 tấn xenlulo trong một ngày Hiện nay người ta đã thiết kế và chế tạo hệthống lò đốt kiểu phun kiềm với năng suất hơi là 100 – 120 tấn/h (500 – 600 tấnxenlulo trong một ngày) áp suất hơi thu được trong lò đốt kiểu này đạt tới 60 –
70 at với nhiệt độ quá nhiệt là 450oC> Trong trường hợp đặc biệt có thể sản xuấtđược loại hơi đốt với áp suất 100 – 110 at với nhiệt độ quá nhiệt 480oC Đa sốcác hãng chế tạo loại lò này đảm bảo chắc chắn rằng chỉ cần đặt một lò đốt vớinăng suất tương ứng với năng suất của nhà máy xenlulo chứ không cần phải đặtthêm lò dự phòng mà vẫn đảm bảo đầy đủ sản lượng sản xuất của nhà máyxenlulo
Trang 12Bộ phận đốt của hệ thống chính là một lò có thiết diện hình vuông, chiềucao từ 10 – 18m Thành lò và dưới đáy lò là một mạng lưới ống đốt hầu nhưphục vụ cho nồi hơi.
Theo chiều cao của lò có thể chia ra 3 vùng – một vùng khử và một vùngoxi hoá, và một vùng khí (Sấy).Vùng khử chính là vùng mà trong đó được chấtđầy bởi kiềm đỏ và cặn kiềm (khoảng cách giả thử là đến mép lớp vòi phunkhông khí thứ nhất); vùng khí (ở giữa lớp vòi phun thứ nhất và lớp vòi phun thứhai) Đặc trưng của vùng khử là thiếu oxy và nhiệt độ tương đối cao Vùng oxyhóa là vùng tính từ mép lớp vòi phun không khí thứ hai đến chùm ống đốt đầutiên của nồi hơi Hệ thống lò đốt kiểu phun kiềm hiện nay thường làm việc vớilượng không khí dư khá thấp, khoảng 1,1 – 1,15, trong đó khối lượng không khíđược thổi vào lò để đốt bằng một quạt gió chung Trước khi thổi vào lò, khôngkhí được đốt nóng sơ bộ, có thể trong thiết bị đốt nóng bằng khí nóng hoặc trongthiết bị đốt nóng bằng hơi đốt
Mạng lưới ống ở vùng oxy hoá thường để hở, còn mạng lưới ống ở vùngkhử phải phủ kín bằng một lớp gang, trên bề mặt lớp gang được phủ bằng mộtlớp cách nhiệt bằng hồ Crôm dày gần 100mm hoặc có thể đơn giản có thể chỉbằng một lớp hồ Crôm Lớp cách nhiệt bằng hồ Crôm có tác dụng bảo vệ rất tốt
Trang 13về tác dụng của niệt độ cao Nhưng trong môi trường oxy hoá, dưới tác dụng củakiềm, lớp hồ Crôm vẫn bị phân huỷ để tạo ra Crômat natri có khả năng hoà tanvào nước.
Đáy lò nhất thiết cũng phải dược che phủ bằng lớp hồ Crôm Hiện nay,người ta làm đáy lò phẳng chứ không làm nghiêng Đáy lò được làm lạnh bằngnước và có cửa để cho liềm đỏ chảy xuống cửa hoà kiềm đỏ Cửa chảy kiềm đỏcách đáy lò 100mm Vì vậy mà dưới đáy lo luôn luôn có một lớp kiềm đỏ dựtrữ, lớp kiềm đỏ này có tác dụng bảo vệ lớp lót côm khỏi sự tác dụng trực tiếpbởi những muối kiềm nóng chảy
Vòi phun không khí vào lò bậc một đặt hơi nghiêng xuống phía dưới(khoảng 15o) nhằm để cho không khí thổi xuống phía dưới mà không bị dòngkhí cuốn lên vùng thứ của lò đốt, vòi phun không khí bậc hai đặt nằm ngang.Gần đây, người ta đặt vòi phun không khí bậc hai theo phương tiếp tuyến Đặtvòi phun theo kiểu này thì ở tâm lò sẽ tạo thành hình xoáy ốc có đường kínhnhất định Như vậy sẽ thoả mãn được điều kiện – sản phẩm khí được cháy triệt
để hơn và khi cường hoá lò đốt có thể tăng cường lượng không khí vao lò makhông làm mất mát cặn kiềm theo khói lò
Để đưa dịch đen vào lò đốt chủ yếu sử dụng hai cơ cấu Loại thứ nhất:vòi phun cơ học kiểu đu đưa của Tomlinson có tấm ngắt Vòi phun này được đặt
ở giữa thành lò chính diện Như vậy thành lò đối diện với vòi phun được bồi lênmột lớp kiềm hoặc hạt kiềm được văng lên vùng oxy hoá và từ đó kiềm sẽ chảysuống đáy lò Loại thứ hai: kiềm được đưa trực tiếp xuống đáy lò bằng một sốloại vòi phun cơ học hoặc vòi phun hơi
Trong nhiều trường hợp, kiềm còn được trọn với cặn khô thu hồi đượctrong xyclon hoặc trong thiết bị lọc điện Nồng độ chất khô trong khi phun vào
lò đốt thường trong khoảng từ 55 – 70% Trong trạm cô đặc, kiềm thường được
cô đặc đến nồng độ 45 – 55% chất khô Còn tiếp tục tách nước đến nồng độ cầnthiết được tiến hành trong thiết bị bốc hơi tiếp xúc (tầng bốc hơi) đặt trước lòđốt Nhiệt để bốc hơi nước trong thiết bị này là nhiệt thừa của khí lò Thiết bịbốc hơi này đồng thời cũng là thiết bị thu hồi cặn kiềm trong khí lò Để thu hồicặn kiềm trong khí lò hiệu quả nhất là dùng phin lọc điện kiểu khô hoạc kiểuướt
2 Dây chuyền đốt dịch đen
