Preview

Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Расширенный поиск

Oценка энергетической эффективности производства сульфатной целлюлозы методом приращения эксергий

https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-3-11

Полный текст:

Аннотация

В настоящей работе приводятся результаты эксергетического анализа технологической схемы производства сульфатной целлюлозы. В работе подробно рассмотрены результаты эксергетических балансов основных процессов производства сульфатной целлюлозы – регенерация щелочей в СРК, процесса выпаривания черного щелока, варки технологической щепы, процесс декарбонизации известняка. Выполненный анализ технологической схемы позволяет выявить наиболее «узкие» места в использовании тепловой энергии и обосновать основные направления повышения энергоэффективности рассмотренных процессов. Основная доля затраченной эксергии в существующем процессе производства целлюлозы связана с регенерацией щелочи в СРК и составляет 70 % от всей подведенной эксергии в схеме. Рассмотрен способ гидротермального получения химикатов в процессе производства сульфатной целлюлозы. В работе представлена принципиальная схема и анализ технологии теплоты производства сульфатной целлюлозы, суть которой заключается в выводе органической составляющей из черного щелока путем его автоклавной карбонизации дымовыми газами, отходящими из известерегенерационной печи при температуре 80- 90 °С. Вывод органики в этих условиях может достигать 70 %. В рассмотренном варианте эксергетический КПД ηe = 80 % значительно выше, чем КПД существующей схемы регенерации химикатов ηe=48 %. Это свидетельствует о высокой энергетической эффективности предлагаемого способа.

Об авторе

П. В. Луканин
Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна
Россия

Луканин Павел Владимирович – кандидат технических наук, профессор, первый проректор

Санкт-Петербург



Список литературы

1. Казаков В.Г., Луканин П.В., Смирнова О.С. Упрощенный метод определения эксергетического КПД сложной тепловой схемы технологического процесса // Промышленная энергетика. 2010. №1. С. 38-41.

2. Калинин Н.В., Мартынов А.В., Калинина Е.И. Об эксергии и КПД (К юбилею учителя) // Холодильная техника. 2019. №10. С. 42-45.

3. Юшкова Е.А., Лебедев В.А. Определение эксергии в теплотехнических системах // Материалы Международной научной конференции «Наука. Исследования. Практика»; 24 февраля 2020 г., Санкт-Петербург: ГНИИ «Нацразвитие», 2020. С 184-186.

4. Луканин П.В., Казаков В.Г., Федорова О.В. Энергоэкологические аспекты в процессе переработки черного щелока сульфатной целлюлозы // Труды 20 Менделеевского съезда по общей и прикладной химии; 26-30 сентября 2016 г., Екатеринбург: Уральское отделение Российской Академии Наук, 2016. C. 512.

5. Timpe W., Evers W. A new process for the recovery of heat and chemicals from black liquor from cellulose sulfate production using hydropyrolysis // Pulp and Piper. 1972. N11. рр. 56-57.

6. Ma Keo P. Rapid pyrolysis of black sulfate liquor // Papery I Puu. 1995. N1-2. pp. 39-44.

7. Вагин Г.Я. К вопросу о повышении энергетической эффективности промышленных предприятий // Промышленная энергетика. 2013. № 5. С. 2-6.

8. Казаков В.Г., Луканин П.В., Смирнова О.С. Гидрохимический способ регенерации натриевых щелочей. Патент РФ на изобретение № 2415984. 10.04.2011. Бюл. №10.

9. Alén R., Sjöström E., Vaskirari P. Carbon dioxide precipitation of lignin from alkaline pulping liquors // Cellulose Chemistry and Technology. 1985. Vol. 19, N5. pp. 537-541.

10. Луканин П.В., Казаков В.Г., Федорова О.В., и др. Модернизация технологического процесса переработки черных щелоков сульфатной целлюлозы // Прикладная химия. 2016. №5(89). С. 654-659.

11. Луканин П.В., Казаков В.Г., Смирнова О.С. Технология теплоты в гидрохимическом способе регенерации химикатов производства сульфатной целлюлозы // Промышленная энергетика. 2012. №11. С.44-48.

12. Nimish Dubey, Morrish Kumar. CFD Analysis of Fluid Flowing Through a Heat Exchanger Tube Having a Twisted Tape with a Centrally Placed Semi-Circular Groove // International Journal of Science and Research. 2017. Vol.6, N6. pp. 2200-2207.

13. Hansen E, Panwar R, Vlosky R. The Global Forest Sector: Changes. Practices and Prospects // Taylor & Francis Group (NY); 2017.

14. Sivashanmugam P., Suresh S. Experimental studies on heat transfer and friction factor characteristics of turbulent flow through a circular tube fitted with helical screw-tape inserts // Chemical Engineering and Processing. 2007. N46. pp.1292-1298.

15. Shyy Woei Chang, Wei Ling Cai, Ruo Sin Syu. Heat transfer and pressure drop measurements for tubes fitted with twin and four twisted fins on rod // Experimental Thermal and Fluid Science. 2016. N74. pp. 220-234.

16. Zhang Z., Way J.D., Wolden C.A., et al. Вarium-promoted ruthenium catalysts on yittriastabilized zirconia supports for ammonia synthesis // ACS Sustainable Chemistry and Engineering. 2019. Vol. 7. N21. pр.18038-18047.


Для цитирования:


Луканин П.В. Oценка энергетической эффективности производства сульфатной целлюлозы методом приращения эксергий. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020;22(2):3-11. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-3-11

For citation:


Lukanin Р.V. Estimation of energy efficiency of kraft pulp production with the exergy increment method. Power engineering: research, equipment, technology. 2020;22(2):3-11. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-3-11

Просмотров: 135


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1998-9903 (Print)
ISSN 2658-5456 (Online)