Є ще 1 сторінка.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Система для виробництва паперу, в якій в одному місці передбачені паперова фабрика з системою (2) попередньої обробки сировини і папероробною машиною (4), а також електростанція (6) для виробництва електроенергії для паперової фабрики, яка відрізняється тим, що електростанція (6) є таким типом електростанції, в якій паливо за допомогою щонайменше переважно чистого кисню перетворюється з утворенням щонайменше переважно чистого діоксиду вуглецю, причому передбачені засоби для подачі діоксиду вуглецю, одержуваного на електростанції (6), в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується діоксид вуглецю, при цьому передбачено пристрій для виробництва кисню, що використовується в електростанції.

2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що як електростанція (6) використана електростанція зі спаленням палива в кисні або з уловлюванням діоксиду вуглецю до спалення палива.

3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що забезпечена пристроєм (10) для виробництва озону з кисню, одержуваного в пристрої для виробництва кисню.

4. Система за п. 1 або 3, яка відрізняється тим, що містить  засоби для подачі частини одержуваних у відповідному пристрої кисню і/або озону в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується кисень.

5. Система за одним з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що як пристрій для виробництва кисню передбачений пристрій (9) для розділення повітря, зокрема передбачені установка вакуумної адсорбції при змінному тиску або кріогенна установка для розділення повітря, в яких нарівні з киснем одержують щонайменше азот.

6. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що містить засоби для подачі азоту, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується кисень.

7. Система за п. 6, яка відрізняється тим, що містить засоби для подачі азоту, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, в розмельну установку (3), яка входить в систему (2) попередньої обробки сировини.

8. Система за одним з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що містить очисну установку (5) для очищення стічних вод, утворюваних при попередній обробці сировини і при виготовленні паперу в папероробній машині (4), а також засоби для подачі кисню і/або озону, одержуваних в пристрої, в очисну установку (5).

9. Система за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що як електростанція (6) використовується газопарова електростанція.

10. Спосіб виробництва паперу, при якому на паперовій фабриці, яка містить систему (2) попередньої обробки сировини і папероробну машину (4), сировину переробляють в папір, причому

- електроенергію, використовувану на паперовій фабриці, виробляють на місцевій електростанції (6) шляхом спалення палива з киснем, а

- діоксид вуглецю, утворюваний на електростанції (6) при спалюванні палива з киснем, застосовують на паперовій фабриці в підпроцесах паперового виробництва, в яких використовується діоксид вуглецю, при цьому кисень, необхідний для спалювання палива, отримують на місці в пристрої (9) для розділення повітря.

11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що діоксид вуглецю застосовують для регулювання величини рН, і/або прискорення зневоднення волокнистої суспензії, і/або зменшення залишків клейких речовин, і/або стабілізації жорсткості використовуваної води, і/або очищення стрічок, зокрема, в зоні сушильної частини, від клейких налипань, шляхом струминної обробки частинками сухого льоду, і/або виробництва карбонату кальцію, і/або насичення волокна волокнистої суспензії карбонатом кальцію.

12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що частину кисню, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, використовують як активатор для стадії біологічного очищення стічних вод в очисній установці (5), якою забезпечена паперова фабрика, або для виробництва озону для відбілювання браку, і/або для біологічної обробки озоном стічних вод, і/або для безпосереднього використання кисню як відбілювального засобу.

13. Спосіб за одним з пп. 10-12, який відрізняється тим, що в пристрої (9) для розділення повітря одержують азот, використовуваний для інертизації і/або для обробки волокнистої суспензії перед розмелом.

14. Спосіб за одним з пп. 10-13, який відрізняється тим, що в очисній установці (5), якою забезпечена паперова фабрика, виробляють біогаз, який подають в електростанцію (6).

15. Спосіб за одним з пп. 10-14, який відрізняється тим, що глибокоохолоджені повітряні гази, одержувані в пристрої (9) розділення повітря, використовують як охолоджуючі середовища, зокрема, для охолодження очищених стічних вод, перед їх подачею на паперову фабрику.

16. Спосіб за одним з пп. 10-15, який відрізняється тим, що брак, утворюваний при виготовленні паперу, і/або стічні води навперемінно обробляють діоксидом вуглецю, азотом і/або киснем, і/або озоном.

Текст

Реферат: Система для паперового виробництва містить паперову фабрику з системою попередньої обробки сировини і папероробною машиною, електростанцію, працюючу на викопному паливі, і переважно пристрій для розділення повітря на місці. Перша частина кисню, одержуваного в пристрої для розділення повітря, спалюється з паливом на електростанції з утворенням діоксиду вуглецю, причому діоксид вуглецю використовується в різних процесах виготовлення паперу, зокрема при регулюванні величини рН і/або при прискоренні зневоднення, і/або при зменшенні залишків клейких речовин, і/або при стабілізації жорсткості використовуваної води. Друга частина кисню, який виробляється, в пристрої для розділення повітря, також використовується в підпроцесах виготовлення паперу, зокрема для виробництва озону при відбілюванні браку і/або для безпосереднього використання кисню як відбілювального засобу. Рідкий азот, який виробляється, в пристрої для розділення повітря, може бути також використаний в підпроцесах виготовлення паперу, зокрема для охолодження і/або інертизації, і/або для обробки волокнистої суспензії перед розмелом. UA 103877 C2 (12) UA 103877 C2 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується системи для виробництва паперу, в якій в одному місці передбачені паперова фабрика з системою попередньої обробки сировини і папероробною машиною, а також електростанція для виробництва електроенергії для паперової фабрики. Винахід стосується також способу експлуатації фабрики. Експлуатація фабрики для виготовлення паперу або картону зв'язана з використанням великої кількості різної сировини і зі значним навантаженням на навколишнє середовище. У багатьох промислово розвинених країнах паперова промисловість стосується найбільших споживачів електроенергії. Великі паперові фабрики з річним виробництвом порядку 500000 т паперу споживають в рік близько 600-700 ГВт при піковій потужності 980-100 МВт. Зокрема для підготовки волокнистого матеріалу при виготовленні паперу великої кількості енергії вимагають процеси розмелу і шліфування. Питома потреба енергії для цього становить в залежності від способу 1500-2200 кВт на тонну волокнистого матеріалу. При цьому велика частина необхідної енергії виробляється на місці власними електростанціями, звичайно працюючими на викопному паливі і, які вимагають сертифікатів на викиди. Інших видів навантаження на навколишнє середовище стосуються, зокрема, аспекти витрат води, викидів шкідливих речовин в атмосферу і в стічні води, а також використання проблемних хімікатів. Таким чином, в паперовому виробництві виділяються великі кількості стічних вод, для очищення яких потрібний спосіб, який дорого коштує. Міркування відносно очищення води і організації її кругообігу всередині фабрики вже реалізовані на практиці, однак для очищення і повернення води необхідні додаткові витрати енергії і хімікатів. У зв'язку з цим вже було також запропоновано використовувати як паливо на власній електростанції біогаз, який утворюється при біологічному очищенні стічних вод. Крім того, на паперових фабриках активно використовуються біоциди, за допомогою яких на різних етапах виробництва повинна знижуватися мікробіологічна активність. Тут, зокрема, потрібно згадати обробку браку, який утворюється в процесі виробництва. Брак перед своєю утилізацією 24 години або більше витримується в так званих відстійниках для браку. Як альтернатива використанню біоцидів в DE 60102015 T2 пропонується використовувати діоксид вуглецю. Крім того, відомий спосіб, при якому суспензія, яка знаходиться у відстійниках для браку, навперемінно піддається впливу кислих і лужних середовищ. Крім того, в процесі виготовлення паперу початкові матеріали необхідно відбілювати. Для цього, як правило, використовуються такі хімікати, як, наприклад, перекис водню, хлор або хлорні сполуки, які приводять до додаткового навантаження на стічні води. Вже пропонувалося використовувати як відбілювач кисень. Однак забезпечення паперової фабрики придатними необхідними кількостями кисню зв'язане з великими витратами і саме по собі не є економічним. Крім того, конвеєрні стрічки використовувані при виготовленні паперу, особливо в зоні сушильної частини, необхідно очищати від клейких частинок, які прилипають до конвеєрних стрічок в процесі виробництва, наприклад на сушильних ситах. Оскільки зупинка конвеєрних стрічок і подальше очищення зв'язані зі значними виробничими втратами, вже робилися спроби очищення конвеєрних стрічок в режимі "on-line", тобто, в робочому режимі. Так, наприклад, в DE 4419540 С2 описується очищення конвеєрної стрічки, використовуваної при виготовленні паперу, в робочому режимі струминною обробкою за допомогою води, пари або повітря, або за допомогою хімікатів, які чистять. Зокрема хороші результати очищення повинна давати комбінація щонайменше трьох різних середовищ. Однак і тут виходять додаткові витрати води і додаткове навантаження на навколишнє середовище. Витрати, які збільшуються на паливо, а також зростаючі витрати на сертифікати на викиди утворюваного вуглецю при виробництві енергії, зростання стурбованості громадськості відносно навколишнього середовища і відповідні проблеми узгодження змушують паперові фабрики задумуватися над скороченням енергоспоживання і використання сировини і допоміжних матеріалів, а також над зменшенням викидів. Звідси витікає задача скорочення використання енергії, а також сировини і допоміжних матеріалів при виготовленні паперу або картону і одночасно викидів, зокрема проблемних хімікатів і підлягаючих сертифікації речовин, таких як, наприклад, діоксид вуглецю. Нижче поняття "паперова фабрика" повинно включати також фабрики, виробляючі папір або картон, а поняття "паперове виробництво" включати також процеси і способи виготовлення паперу або картону. Ця задача вирішується за допомогою системи для виробництва паперу з ознаками, вказаними в п. 1 формули винаходу, а також за допомогою способу експлуатації паперової фабрики з ознаками, вказаними в п. 11 формули винаходу. Таким чином, система для виробництва паперу вищезгаданого типу відрізняється тим, що електростанція належить до такого типу електростанції, в якій паливо за допомогою 1 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 щонайменше по суті чистого кисню перетворюється з утворенням щонайменше по суті чистого діоксиду вуглецю, причому передбачені засоби для подачі діоксиду вуглецю одержуваного на електростанції, в підпроцесі на паперовій фабриці, в яких використовується діоксид вуглецю. Завдяки комбінації паперової фабрики з електростанцією, на якій за умовами виробництва чистий або майже чистий діоксид вуглецю утворюється у вигляді відхідного газу можуть бути одержані значні синергічні ефекти, оскільки діоксид вуглецю бере участь у множині підпроцесів виготовлення паперу. Використання в таких підпроцесах діоксиду вуглецю, одержуваного на електростанції, позбавляє, причому в чималій мірі, від придбання сертифікатів на викиди. Для одержання на електростанції у вигляді відхідного газу по можливості найбільш чистого діоксиду вуглецю як окислювальний засіб використовується чистий або майже чистий кисень (із вмістом кисню щонайменше 95, переважно, 99 об. %). Як паливо використовуються, зокрема, вугілля, нафта або природний газ. Однак можливе також використання інших матеріалів, таких як, наприклад, біогаз або відходи. У випадку електростанції мова йде переважно про електростанцію з використанням процесу "Oxyfuel" (тобто зі спаленням палива в чистому кисні) або з уловлюванням діоксиду вуглецю після спалення палива ("Post-Combustion-Capture"). У цьому процесі паливо з киснем згорає з утворенням діоксиду вуглецю, який потім відводиться з димового газу. У випадку необхідності діоксид вуглецю як газ-інгібітор частково прямує зворотно в камеру згорання газової турбіни. Однак як альтернатива паливо з водою до початку процесу горіння може також перетворюватися у водень з виділенням діоксиду вуглецю. Потім в газовій турбіні електростанції водень спалюється з киснем з утворенням води (уловлювання діоксиду вуглецю до спалення палива; "Post-Combustion-Capture"). Переважно одержувати необхідний електростанції кисень на місці в пристрої для виробництва кисню, до якого в доповнення доцільно підключати пристрій для виробництва озону з частини цього кисню. Кисень, одержаний на місці в об'ємі, в якому він не може бути використаний як окислювальний засіб, переважно використовувати в різних підпроцесах виготовлення паперу. Те ж саме стосується озону. Як кисень, так і озон можуть бути використані, наприклад, при відбілюванні сировини для виробництва паперу або для очищення стічних вод. На основі вищевказаних синергічних ефектів використання кисню для відбілювання також є економічним, оскільки в підпроцесах з використанням кисню бере участь тільки надлишок від усього виробленого кисню. Тому використання для відбілювання перекису водню або хлорних сполук може щонайменше у великій мірі відпасти. Переважно передбачати як пристрій для виробництва киснюпристрій для розділення повітря, в якому нарівні з киснем виробляється щонайменше азот. У випадку цього пристрою мова може йти, наприклад, про адсорбційну установку із змінним тиском (VPSA Vacuum Pressure Swing Adsorption, вакуумна адсорбція при змінному тиску) або про кріогенну установку для розділення повітря. За допомогою придатних засобів для подачі азоту, одержаного в установці для розділення повітря, в підпроцеси на паперовій фабриці, в яких використовується азот, можна досягти додаткових синергічних ефектів, для чого одержаний азот також використовується відповідним чином. Зокрема азот може бути використаний для охолодження і/або для інертизації. При цьому особливо переважний вдосконалений варіант винаходу передбачає, щоб одержуваний азот в установці для розділення повітря подавався в розмельну установку, яка входить в систему попередньої обробки сировини, оскільки внаслідок подачі у волокнисту суспензію, зокрема, зрідженого азоту поліпшуються її розмельні властивості. Для досягнення додаткових синергічних ефектів доцільно передбачити очисну установку для очищення стічних вод, які утворюються при попередній обробці сировини і в папероробній машині і в які з метою біологічної обробки стічних вод додаються кисень і/або озон, одержуваний в пристрої для виробництва кисню або в озонаторі. У випадку електростанції мова йде переважно про газопарову електростанцію (типу "Газ і пара"), на якій спочатку енергія розширення, вироблена при згоранні палива в газовій турбіні, а потім теплова енергія, одержана при згоранні в паровій турбіні, перетворюється в електричну енергію. Цей тип електростанції має особливо великий коефіцієнт корисної дії. Задача винаходу вирішується також за допомогою способу експлуатації паперової фабрики, при якому на паперовій фабриці, яка містить систему попередньої обробки сировини і папероробну машину, сировину переробляють в папір, причому електроенергію, використовувану на паперовій фабриці, проводять на місцевій електростанції шляхом спалення палива з киснем, а діоксид вуглецю, утворюваний на електростанції внаслідок згорання палива з киснем, застосовують на паперовій фабриці в підпроцесах паперового виробництва, в яких 2 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовується діоксид вуглецю. За допомогою такого варіанта виконання можна досягти додаткових синергічних ефектів і обійтися без сертифікатів на викиди. Такими підпроцесами в паперовому виробництві з використанням діоксиду вуглецю є, наприклад, регулювання величини рН і/або прискорення зневоднення волокнистої суспензії, утворюваної при виготовленні паперу, і/або усунення залишків клейких речовин ("Sticky") способом, описаним в DE 2006 042 429 F1, і/або стабілізація жорсткості води, і/або очищення стрічок, зокрема в зоні сушильної частини, від клейких налипань, шляхом струминної обробки частинками сухого льоду, і/або виробництво синтетичного карбонату кальцію (РСС), в свою чергу, що знаходить застосування в паперовому виробництві як наповнювач. Переважний вдосконалений варіант виконання винаходу передбачає, щоб кисень, необхідний для спалення палива на місцевій електростанції, виготовлявся у придатному пристрої, наприклад в адсорбційній установці із змінним тиском (PSA-Pressure swing adsorption/адсорбція при змінному тиску, VPSA-Vacuum Pressure swing adsorption/вакуумна абсорбція при змінному тиску), з чистотою порядку >95 об. % або в кріогенній установці для розділення повітря з чистотою порядку >99 об. %. У таких пристроях одночасно виробляється азот, який також може бути направлений для господарського використання. Переважно використовувати частину виробленого кисню як активатора на етапі біологічного очищення стічних вод і/або для виробництва озону для відбілювання браку, і/або для біоцидної обробки озону, і/або для безпосереднього використання кисню як відбілювального засобу. Одержаний озон може бути також успішно застосований в різних підпроцесах, таких як, наприклад, відбілювання. При очищенні стічних вод додання озону в стічні води приводить до особливо різкого зниження мікробіологічної активності в стічних водах. Крім того, озон приводить до знебарвлення стічних вод. Переважний вдосконалений варіант виконання винаходу передбачає, щоб азот, одержаний в пристрої для розділення повітря, використовувався для інертизації і/або для обробки волокнистої суспензії перед розмелом. У іншому переважному варіанті виконання винаходу в призначеній для електростанції очисній установці для стічних вод, утворюваних при виготовленні паперу, виробляється біогаз, який подається на електростанцію як паливо. Таким чином, знижується використання викопного палива. Оскільки в пристрої для виробництва кисню, тобто, в пристрої для розділення повітря, виходять глибоко охолоджені генераторні гази, доцільно використовувати холод цих генераторних газів з метою охолодження. Таким чином, генераторні гази до або під час їх використання при спаленні або в підпроцесах паперового виробництва використовуються як охолоджуюче середовище. Зокрема стічні води, призначені для повернення в процес переробки паперу, до або після їх очищення необхідно охолоджувати. Утворюваний при виготовленні паперу брак, який зберігається у відстійнику для браку, і/або стічні води для придушення мікробіологічної активності доцільно навперемінно обробляти діоксидом вуглецю, азотом і/або киснем, і/або озоном. При цьому брак і/або стічні води крок за кроком послідовно або навперемінно піддаються впливу щонайменше двох з названих газів. Зокрема поперемінна подача діоксиду вуглецю і озону приводить до особливо ефективного придушення мікробіологічної активності. Нижче на основі креслення більш детально пояснюється приклад виконання винаходу. На єдиному кресленні схематично зображені виробництво і використання різних допоміжних матеріалів в системі для виробництва паперу згідно з винаходом. Система 1 містить як центральний елемент паперову фабрику з системою 2 попередньої обробки сировини і папероробною машиною 4. В системі 2 попередньої обробки сировини відомим по суті способом сировина механічно і хімічно підготовлюється до попередньої обробки. Зокрема сировина (напівмаса) подрібнюється, і з неї готується водна волокниста суспензія, звільнена від небажаних компонентів, таких як, наприклад, барвників або залишків клейких речовин, відбілена, зневоднена і розмелена на розмельній установці 3 (рафінері). Потім приготована сировина (паперова маса) подається в папероробну машину 4, в якій приготована сировина також відомим по суті чином проходить через сіткову частину, частину мокрого пресування, сушильну частину, а при необхідності каландр і після накату утворить паперове полотно. Стічні води, утворювані в системі 2 і в папероробній машині 4, подаються на очисну установку 5; вода, очищена на очисній установці 5, прямує зворотно і знов надходить для використання в систему 2 для попередньої обробки сировини і/або в папероробну машину 4. Оскільки багато які проміжні процеси виготовлення паперу, зокрема механічне приготування сировини, супроводжуються споживанням значної кількості енергії, система 1 містить електростанцію 6, на якій при спаленні палива з окислювальним засобом виробляється 3 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електричний струм. У випадку палива мова йде, наприклад, про викопне паливо, таке як, наприклад, природний газ, нафта або вугілля; однак як паливо або добавки до палива можуть використовуватися і інші горючі матеріали, такі як, наприклад, біогаз, біодизельне паливо, сміття або відстій після очищення. Так, наприклад, біогаз, утворюваний в очисній установці 5, може подаватися на електростанцію 6 або підмішуватися до палива. Для досягнення особливо високої енергетичної ефективності мова у випадку електростанції 6 може йти про газопарову електростанцію, на якій при виробництві електроенергії спочатку в газовій турбіні використовується розширення газоподібних продуктів згорання, а потім в паровій турбіні - тепло газоподібних продуктів згорання, які нагріваються при горінні. Як окислювальний засіб на електростанції 6 використовується по можливості найбільш чистий кисень з часткою кисню понад 95 об. %, переважно понад 99 об. %. Спалення палива з киснем в газовій турбіні відбувається, наприклад, кисневопаливним способом (способом "Oxyfuel"), при якому у випадку необхідності після відповідного очищення як відхідний газ утвориться чистий або майже чистий діоксид вуглецю. Як альтернатива спаленню з палива спочатку може бути одержаний синтез-газ, наприклад Н2+CO, який потім спалюється з киснем з одержанням діоксиду вуглецю. Діоксид вуглецю, утворюваний на електростанції 6, вловлюється і використовується в різних проміжних процесах виготовлення паперу. Зокрема частина діоксиду вуглецю використовується для регулювання величини рН і/або для зневоднення при хімічному приготуванні сировини в системі 2, і/або для усунення залишків клейких речовин (Stickies) згідно з способом, описаним в DE 2006 042 429 А1. Інша частина діоксиду вуглецю подається на очисну установку 5 для біоцидної обробки стічних вод. Іншою можливістю використання є використання діоксиду вуглецю для очищення поверхні. Для цього діоксид вуглецю зріджується в конденсаторі 7 за допомогою компресії. Зріджений діоксид вуглецю за допомогою не показаного тут реактивного сопла може розширятися з утворенням вуглекислого газу і часток сухого льоду (снігу, який складається з діоксиду вуглецю). Потім частинки сухого льоду, наприклад згідно з способом, описаним в DE 10 2004 018 133 В3 або DE 10 2005 054 246 А1, можуть виноситися у вигляді струменя сухого льоду і використовуватися для очищення поверхні. У процесі переробки паперу як переважна поверхня для очищення за допомогою струменів сухого льоду пропонується поверхня сита, яка рухається, в папероробній машині по замкненій траєкторії. Внаслідок струминної обробки частинками сухого льоду поверхня сита в ході поточного процесу виготовлення паперу звільняється від клейких налипань, завдяки чому зменшується кількість браку. У ще одному застосуванні мікробіологічна активність браку, утворюваного при виготовленні паперу і який нагромаджується у відстійнику 8 для браку, може бути знижена внаслідок обробки діоксидом вуглецю. Крім того, (не показаний тут) діоксид вуглецю може бути використаний за формулою Са(ОН)2+СО2>СаСО3+Н2О для синтетичного одержання карбонату кальцію з гідроксиду кальцію (вапнякового молока). Карбонат кальцію знаходить застосування при виготовленні паперу, зокрема як наповнювач. Кисень, необхідний для спалення палива на електростанції 6, виготовляється також в пристрої 9 для розділення повітря, що є на місцевій паперовій фабриці. В пристрої 9 для розділення повітря, який покриває свої потреби в енергії за рахунок електростанції 6, розкладає повітря на азот (N2), кисень (О2), а також при необхідності на інші компоненти, зокрема аргон (Аr) і інші інертні гази. Кисень, одержаний за допомогою пристрою 9 для розділення повітря, переважно подається на електростанцію 6 для спалення палива в камері згорання газової турбіни. При цьому кисень з роздільника повітря і без того, що знаходиться після випаровування під високим тиском, може, наприклад згідно з способом, описаним в DE 10 20076 028 136 А1, подаватися на газову турбіну без попереднього змішування з паливом і подальшої компресії, завдяки чому може бути досягнута додаткова економія енергії. Частина кисню подається в систему 2 для обробки сировини і використовується там, зокрема згідно з одним відомим по суті способом, для відбілювання сировини. Інша частина кисню подається в аераційний танк очисної установки 5. Ще одна частина кисню перетворюється в пристрої 10 для виробництва озону в озон (О 3) і подається в систему 2 попередньої обробки сировини, а також в порядку доповнення або замість кисню використовується для відбілювання сировини. Внаслідок використання кисню і/або озону можна щонайменше у великій мірі відмовитися від застосування хімічних відбілювальних засобів; до того ж завдяки виробництву кисню на місці можливе економічне використання окислювального відбілювання. Щонайменше частина озону, одержаного в пристрої 10 для одержання озону, незалежно від використання озону як відбілювального засобу використовується для очищення 4 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 стічних вод в очисній установці 5. Додавання озону в стічні води, здійснюване через відповідні піки, приводить до знебарвлення стічних вод, а також до різкого скорочення мікробіологічної активності. Для придушення анаеробної мікробіологічної активності кисень і/або озон використовуються також у відстійнику 8 для браку. Особливо переважним для придушення мікробіологічної активності виявляється подальша або обробка стічних вод, що багато разів повторюється спочатку киснем і/або озоном, а потім діоксидом вуглецю. Азот, одержаний в пристрої 9 для розділення повітря, успішно використовується як інертний газ, наприклад при зберіганні у відстійнику 8 для браку, утворюваного в паперовому виробництві. Перед своєю утилізацією цей брак витримується протягом тривалого часу, часто протягом 24 годин або більше. Внаслідок зберігання в умовах інертного газу біологічна активність браку, який зберігається, у відстійнику 8 для браку, може знизитися. Крім того, азот, переважно в рідкому стані, подається в систему 2 попередньої обробки сировини. Додавання рідкого азоту у водну волокнисту суспензію, утворювану при підготовці сировини, приводить до набухання волокон, що полегшує подальший розмел. Крім того, холод генераторних газів, які виробляються в працюючому кріогенному пристрої 9 для розділенняповітря, може використовуватися для охолодження стічних вод, призначених для повернення в процес, після або до їх очищення. Аргон, утворюваний при розділенні повітря, придатний для використання як інертний газ, або він може бути використаний в інших процесах за рамками виготовлення паперу і продаватися для цієї мети. У іншому генераторні гази, які виділяються, при розділенні повітря в глибокоохолодженому зрідженому стані, можуть бути використані в різних процесах як охолоджуюче середовище, наприклад при охолодженні очищеної води, що знов подається в папероробну машину, за допомогою теплообмінника 11. Завдяки комбінації паперової фабрики з електростанцією згідно з винаходом, на якій чистий або майже чистий кисень використовується як окислювальний засіб для палива, у великій мірі використовуються синергія між виготовленням паперу і виробництвом енергії, а внаслідок цього знижується споживання енергії і свіжої води, меншають викиди СО2, а також скорочується використання різних хімікатів. Синергічні ефекти збільшуються за рахунок наявності на місці пристрою для виробництва кисню, зокрема роздільника повітря, який або яке на місці виробляє кисень, необхідний електростанції, а також використовуваний в різних процесах виготовлення паперу. У залежності від параметрів, необхідних для виготовлення паперу, в процесі виготовлення наперу можливе навіть повне використання виробленого кисню і діоксиду вуглецю. Перелік позицій 1. система 2. система попередньої обробки сировини 3. розмельна установка 4. папероробна машина 5. очисна установка 6. електростанція 7. конденсатор 8. відстійник для браку 9. пристрій для розділення повітря 10. пристрій для виробництва озону 11. теплообмінник ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Система для виробництва паперу, в якій в одному місці передбачені паперова фабрика з системою (2) попередньої обробки сировини і папероробною машиною (4), а також електростанція (6) для виробництва електроенергії для паперової фабрики, яка відрізняється тим, що електростанція (6) є таким типом електростанції, в якій паливо за допомогою щонайменше переважно чистого кисню перетворюється з утворенням щонайменше переважно чистого діоксиду вуглецю, причому передбачені засоби для подачі діоксиду вуглецю, одержуваного на електростанції (6), в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується діоксид вуглецю, при цьому передбачено пристрій для виробництва кисню, що використовується в електростанції. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що як електростанція (6) використана електростанція зі спаленням палива в кисні або з уловлюванням діоксиду вуглецю до спалення палива. 5 UA 103877 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що забезпечена пристроєм (10) для виробництва озону з кисню, одержуваного в пристрої для виробництва кисню. 4. Система за п. 1 або 3, яка відрізняється тим, що містить засоби для подачі частини одержуваних у відповідному пристрої кисню і/або озону в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується кисень. 5. Система за одним з пп. 1-4, яка відрізняється тим, що як пристрій для виробництва кисню передбачений пристрій (9) для розділення повітря, зокрема передбачена установка вакуумної адсорбції при змінному тиску або кріогенна установка для розділення повітря, в яких нарівні з киснем одержують щонайменше азот. 6. Система за п. 5, яка відрізняється тим, що містить засоби для подачі азоту, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, в пристрої на паперовій фабриці, в яких використовується кисень. 7. Система за п. 6, яка відрізняється тим, що містить засоби для подачі азоту, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, в розмельну установку (3), яка входить в систему (2) попередньої обробки сировини. 8. Система за одним з пп. 1-7, яка відрізняється тим, що містить очисну установку (5) для очищення стічних вод, утворюваних при попередній обробці сировини і при виготовленні паперу в папероробній машині (4), а також засоби для подачі кисню і/або озону, одержуваних в пристрої, в очисну установку (5). 9. Система за одним з попередніх пунктів, яка відрізняється тим, що як електростанція (6) використовується газопарова електростанція. 10. Спосіб виробництва паперу, при якому на паперовій фабриці, яка містить систему (2) попередньої обробки сировини і папероробну машину (4), сировину переробляють в папір, причому - електроенергію, використовувану на паперовій фабриці, виробляють на місцевій електростанції (6) шляхом спалення палива з киснем, а - діоксид вуглецю, утворюваний на електростанції (6) при спалюванні палива з киснем, застосовують на паперовій фабриці в підпроцесах паперового виробництва, в яких використовується діоксид вуглецю, при цьому кисень, необхідний для спалювання палива, отримують на місці в пристрої (9) для розділення повітря. 11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що діоксид вуглецю застосовують для регулювання величини рН і/або прискорення зневоднення волокнистої суспензії, і/або зменшення залишків клейких речовин, і/або стабілізації жорсткості використовуваної води, і/або очищення стрічок, зокрема, в зоні сушильної частини, від клейких налипань, шляхом струминної обробки частинками сухого льоду, і/або виробництва карбонату кальцію, і/або насичення волокна волокнистої суспензії карбонатом кальцію. 12. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що частину кисню, одержуваного в пристрої (9) для розділення повітря, використовують як активатор для стадії біологічного очищення стічних вод в очисній установці (5), якою забезпечена паперова фабрика, або для виробництва озону для відбілювання браку, і/або для біологічної обробки озоном стічних вод, і/або для безпосереднього використання кисню як відбілювального засобу. 13. Спосіб за одним з пп. 10-12, який відрізняється тим, що в пристрої (9) для розділення повітря одержують азот, використовуваний для інертизації і/або для обробки волокнистої суспензії перед розмелом. 14. Спосіб за одним з пп. 10-13, який відрізняється тим, що в очисній установці (5), якою забезпечена паперова фабрика, виробляють біогаз, який подають в електростанцію (6). 15. Спосіб за одним з пп. 10-14, який відрізняється тим, що глибокоохолоджені повітряні гази, одержувані в пристрої (9) розділення повітря, використовують як охолоджуючі середовища, зокрема, для охолодження очищених стічних вод, перед їх подачею на паперову фабрику. 16. Спосіб за одним з пп. 10-15, який відрізняється тим, що брак, утворюваний при виготовленні паперу, і/або стічні води навперемінно обробляють діоксидом вуглецю, азотом і/або киснем, і/або озоном. 6 UA 103877 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7

Дивитися

Додаткова інформація

Автори російською

Gutenberger Helmut, Rohovec Joachim, Schlatter Robert

МПК / Мітки

МПК: F01K 25/00, F01K 25/14, D21H 21/02

Мітки: виробництва, спосіб, система, паперу

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/9-103877-sistema-i-sposib-virobnictva-paperu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Система і спосіб виробництва паперу</a>

Подібні патенти