химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

удаляются летучие примеси, а затем во втором реакторе производится строго контролируемая обработка угля окисляющими газами при 650—870 °С. При этом содержание кислорода должно составлять 5—10 % (мол.) от общего количества газа. Кроме кислорода реактивирующий газ может содержать также водяной пар.

В последние годы появились новые патенты, посвященные дальнейшему усовершенствованию технологии этого процесса, а также реактивированию порошкового угля. Так, предлагалось подавать под решетку не весь реактивирующий газ и, по меньшей мере, часть кислорода направлять над решеткой в кипящий слой, нагретый до 700—950 °С. Таким образом можно избежать слишком высоких температур в зоне решетки, которая может быстро зашлаковываться оседающей и оплавляющейся золой или сопутствующими технологическими примесями (например, песком из засыпного опорного слоя адсорбера). Чтобы активные угли можно было осушать, нагревать и затем реактивировать в различных зонах, сконструированы реакторы кипящего слоя с устройствами, снабженными запорными отверстиями. Для облегчения очистки полок от шлака перепускные устройства могут отодвигаться в сторону.

При слишком длительном пребывании в реакторе возможно сильное выгорание частиц угля, при кратковременном — недостаточно полное реактивирование. Поэтому время пребывания всех частиц в зоне реакции должно быть по возможности одинаковым. Кроме того, средняя температура каждой частицы должна соответствовать средней температуре слоя, а температура над и под слоем должна быть одинаково высокой. Эти условия лучше всего выполняются при высоте слоя в реакторе не более 10 см, а в оптимальном случае, 3—7 см [11].

Реактор представляет собой плоский желоб с горизонтальным сетчатым дном; на одном конце реактора находится загрузочное устройство, а на другом — перепускное устройство с регулируемой высотой (максимальная высота 12 см). В реакторе кипящего слоя с несколькими, расположенными друг над другом решетками активный уголь непрерывным потоком проходит сверху вниз, а рабочие и реактивирующие газы подаются в противотоке. Однако требования к температурному режиму 11 времени выдерживания частиц в многоступенчатом реакторе

174

Ч~1

/хный уголь

Сточные воды

рис 10.6. Схема установки с реактором кипящего слоя для реактивирования угля:

приемный бункер; 2 — загрузочная „оронка; 3 — осушающий шнек; 4 — реактор: 5 — гаситель; 6 — мультициклон; 1— печь для термического дожигания

рпящего слоя более строгие, чем в реакторе с одной реактивационной зоной. Кроме того, активный уголь, подаваемый в верхнюю зону реактора кипящего слоя, из-за значительной степени насыщения и нередко высокого влагосодержания имеет большую плотность по сравнению с реактивированным углем. Поэтому для вышерасположенного кипящего слоя необходим больший расход рабочего газа. Это требование обеспечивается подачей воздуха под верхнюю полку, при этом выходящие из нижерасположенного кипящего слоя газо- или парообразные продукты разложения сгорают с выделением теплоты. Особое преимущество реактора с несколькими расположенными друг над другом слоями состоит в том, что инородные частицы (песок, зола, соли или оксиды) осаждаются на верхней полке, где они не спекаются из-за низкой температуры. Поэтому их можно удалить через боковые отверстия в стенке реактора.

На рис. 10.6 показана схема многоступенчатой установки для реактивирования активного угля в кипящем слое, работающей на станции по водоподготовке в Дюссельдорфе [12]. Из "бункера-сборника отработанный активный уголь поступает в промежуточную емкость и затем через осушающий шнек в реактор. После реактивирования в кипящем слое реактивированный продукт попадает в охладитель и далее в накопительный бункер. Отходящие газы освобождаются от крупных частиц пыли в мультициклоне и подвергаются дополнительной очистке термическим дожиганием. Внешний вид реактора показан на рис. 10.7 [13].

Система управления реактором гарантирует строгий температурный режим независимо от влажности и степени отработки Угля. Для этой цели реакционный газ одной из горелок поддерживается при постоянной температуре, например 1000 °С, посредством распыления воды, а постоянная температура в №пяшем слое, например около 800 °С, обеспечивается регулируемой подачей угля на реактивирование.

Существенным недостатком многоступенчатого реактора кипящего слоя является относительно большой реакционный °бъем. Поэтому в горизонтальных реакторах большой длины toя ограничения реакционного объема используются опускаемые сверху погружные затворы. Таким способом, регулируя по-ток продукта от входа в реактор до выхода из него, можно обеспечить равномерное выдерживание угля в реакторе. Глубина

175

Рис. 10.7. Реактор кипящего слоя.

погружения затворов составляет 40—80 % полной высоты; она увеличивается в направлении к выходу из реактора.

При всех преимуществах процесса с псевдоожиженным слоем недостатком его, обусловленным самим характером процесса, является неизбежное истирание гранулированного угля.

10.3.3. Реактивирование порошкового угля

Порошковый активный уголь обладает всеми технологическими преимуществами небиологической системы для обработки сточных вод. Кроме того, активный порошковый уголь значи тельно дешевле гранулированного. При всех этих важных до стоинствах в большинстве процессов очистки сточных вод отра ботанный порошковый уголь необходимо реактивировать и; соображений экономии. Основные стадии осушки, пиролиза реактивирования для гранулированного и порошкового упи одинаковы. Однако при обработке порошкового угля поддержание термического равновесия и точное соблюдение условий, необходимых для псевдоожижения, могут представлять известные трудности. Поэтому попытки использовать процесс реактивирования порошкового угля в псевдоожиженном слое привела к необходимости разработки соответствующих способов флюи-дизации тонкого порошка.

В аппаратах для реактивирования порошкового угля часто используется слой песка или другого инертного материала для поддержания постоянной температуры. Это позволяет также контролировать время пребывания частиц угля в псевдоожи-

176

ценном слое и обеспечивает более эффективный теплообмен [14]. Эксперименты с пульсирующим псевдоожиженным слоем оказались малоуспешными.

Для газовой атмосферы, содержащей азот, кислород, диоксид лерода и водяной пар, оптимальная температура слоя на-одится в пределах 540—820 °С. Чтобы избежать больших потерь орошкового угля при реактивировании, необходим эффективный етод отделения отходящего газа. Для этого используется, на-рнмер, мокрый скруббер. Обратная подача отходящего газа в реактор снижает содержание кислорода в рабочем газе и улучшает выход продукта. Работа соответствующей установки реактивирования может быть представлена в виде следующей схемы:

Угольный приемник-¦

Загуститель |

Складской резервуар *

Коагулирование Уголь Вакуумный фильтр Водяной насос

.--> Реактор с псевдоожиженным

Отходящий воздух wZpuu скруббер - Загуститель -

Стоимость обработки сточных вод активным порошковым углем в значительной степени зависит от потерь при реактивировании. По разным оценкам в эффективном процессе обработки сточных вод порошковым углем эти потери не должны превышать 15 %. Нормальными считаются потери до 10 %.

10.3.4. Прочие процессы термического реактивирования

В процессе AST [15] отработанный порошковый уголь смешивается с водой, распыляется в разбрызгивающем устройстве и подается в верхнюю зону трехступенчатой реакционной камеры. Здесь он нагревается до 650 °С, вода при этом испаряется, а угольные частицы осушаются. Во второй зоне производится пиролиз при температуре около 1040°С, в третьей зоне реактивирование завершается. Время пребывания в этой зоне составляет в оптимальном случае около 1 с. В качестве источника теплоты можно использовать нефть, газ или электроэнергию.

В исследованиях процесса AST на пилотной установке Удалось установить, что для реактивирования отработанных Углей с высоким содержанием солей требуется более низкая температура по сравнению

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликните, закажите выгодней в KNS с промокодом "Галактика" - Y8A83EA - поставщик товаров и оборудования для бизнеса.
прозрачные заборы из сварной сетки
парковые скамьи
ekfor блок управления

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.01.2017)