Химическая технология, ч. 1. - Гончаров А.И
Скачать (прямая ссылка):
/
Колчедан і
повітря
Гарячий газ
І
I S
Недогарок
Повітря
Повітря
Рис. 43. Схема печі для випалювання матеріалу в киплячому шарі:
/ — бункер під завантажувальною камерою; 2, 10 — охолоджуючі елементи; S — завантажувальна камера; 4 — вихлопна труба; 5 — вихід для випаленого газу; 6 — колектор; 7— форсунки; S — бункер; 9 — опорна рама.
Інтенсивнішими є печі, в яких матеріал випалюється в киплячому шарі — печі «КШ» — продуктивністю 100—200тна добу. В цих печах утворюється концентрований сірчистий газ з вмістом 14—15% SO2. В печах киплячого шару швидкість дуття така, що навіть більші часточки перебувають у завислому стані. Завдяки цьому вся сировина повністю омивається газом, що забезпечує максимальну поверхню контактування. Час контактування становить кілька секунд, тоді як у механічних печах він вимірюється годинами. В таких печах внаслідок використання тепла реакції на 1 т спаленого колчедану утворюється близько 1,3 т енергетичної пари з тиском до 44 • 105 Па. Оскільки тепловикористовуючі елементи в них розміщені в зоні горіння матеріалу, то коефіцієнт теплопередачі досягає 280 Вт/(м • °С), тоді як в звичайних котлах він дорівнює 28 Вт/(м • °С).
Недоліком печей є відносно висока витрата електричної енер-вміст пилу в пічному газі (до
ги на повітряне дуття і високий 300 г/м3).
На рис. 43 подано схему промислової печі з киплячим шаром для випалювання матеріалу продуктивністю 100 т на добу. Піч являє собою шахту без підпорок з внутрішнім діаметром 4 м заввишки близько 9 м. У нижній частині печі є плита з багатьма отворами для подачі повітря в зону киплячого шару. В ки плячому шарі розміщені водяні охолоджуючі елементи 10. Для розпалювання печі встановлені форсунки, які працюють на газі або на рідкому паливі. Температура газу на виході з печі близько 800—900° С, а температура недогарка близько 800° C Повітрям, яке подається в бункер 1, температура недогарка знижується до 50—60° С, що дає можливість подавати його відразу в залізничні вагони.
Нині вже розроблено конструкцію печей з циклонною топкою, в якій матеріал випалюється при температурі 1450° C з утворенням розплавленого недогарка.
Для спалювання порошкоподібного матеріалу в ,завислому^сташ застосовують циліндричні або прямокутні печі з нижГьою абоверх-
ДодаткоЬі побітря
Випатобальиий газ ^
ньою подачею матеріалу. Це піч прямого нагрівання, що обігрівається теплом екзотермічних реакцій, які відбуваються при випалюванні матеріалу. Циліндрична піч з нижньою подачею матеріалу (рис. 44) — це стальний кожух З (шахта до 10,8 м заввишки і діаметром 4,2 м), футерований зсередини вогнетривкою цеглою 4. Порошкоподібний матеріал подається в піч разом з повітрям форсункою Для більш повного спалювання матеріалу в верхню частину печі додатково вдувається вторинне повітря. Щоб запобігти осіданню часточок матеріалу на верхнє склепіння печі, його захищають екраном 2 з труб, які охолоджуються водою. Ці печі працюють нормально лише тоді, коли матеріал подається з повітрям одночасно, рівномірно і в певному співвідношенні. Істотним недоліком печей для спалювання матеріалу в завислому стані є високий вміст пилу в газі (до 300 г/м3) і висока температура недогарка. Газ з температурою 1000°С виводиться з бокового штуцера в паровий котел-утилізатор і подається далі на очистку від пилу.
Барабанна обертова піч (рис. 45) — це стальний, футерований вогнетривкою цеглою, барабан, встановлений на підпорних роликах під невеликим кутом до горизонталі (3—4°). Барабан обертається навколо своєї осі з невеликою швидкістю (0,5—2 об/хв) за допомогою шестерні, розміщеної навколо барабана, і привода від електромотора. Розвиток реакційної поверхні і перемішування твердого матеріалу з газами досягаються внаслідок обертання печі. В завантажувальну частину печі подаються вихідні матеріали, а з розвантажувальної частини, через форсунки, подається порошкоподібне, рідке або газоподібне паливо.
барабанні печі — це печі прямого нагрівання, в яких температура може досягати 1500° C Завдяки значній різниці температур факела і матеріалу, а також протитоку, в них забезпечується велика рушійна сила теплопередачі. Довжина сучасних барабанних печей досягає 200 м, діаметр — до 5 м. Ці печі високопродуктивні, конструкція їх проста, їх легко обслуговувати, вони стійкі в роботі, універсальні. Барабанні печі досить поширені й е типовими печами і сушильними
Колчедан і побітря
Недогарок
Рис. 44. Піч для випалювання матеріалу в завислому стані.
Шихта
Паливо
Клінкер на размол S
Рис. 45. Барабанна обертова піч:
/ — обертова піч; 2 — бандажі; 3 — опорні ролнкн; 4 — електромотори; 5 — шестірні; 6 — шнековий жнвнльннк; 7 — холодильник; 8 — димохід.
установками, які застосовуються в найрізноманітніших виробництвах: виробництво цементу, силікатних матеріалів, глинозему, кальцинованої соди та ін.
Тунельна (канальна) піч — це канал до 200 м завдовжки (рис. 46), викладений вогнетривкою цеглою або металом, футерованим вогнетривкою цеглою. Всередині каналу по рейках рухаються вагонетки з матеріалом або виробами назустріч потоку гарячого газу чи повітря. Тунельні печі — це печі прямого нагрівання, температура в них досягає 1500° С.'Канал~ТіеЧІ ІЮДГляєтьЄя~яа~Ф§и зони — нагрівання, випалювання і охолодження матеріалу. В зоні випалювання згорає тверде, рідке або газоподібне паливо і топкові гази переходять в зону нагрівання. В тунельних печах легко регулювати температуру і повністю автоматизувати роботу печі. Печі працюють безперервно, мають велику потужність (200 т на добу і більше), прості і надійні в експлуатації. Тунельні печі застосовують для випалювання вогнетривких ма-
