химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

с углями с низким содержанием солей. Так, для углей, содержащих 50—70 % (масс.) солей Цатрия, необходимая температура реактивирования составляла 750—800 °С, тогда как для углей с низким содержанием солей Г)Коло 900 °С. Отсюда можно заключить, что не всегда снижение содержания золы в углях, подвергающихся реактивированию,

'/27 Зак. 806

177

У

Пар

i t i 1 i !

i I 1 I f 4

Газ 1

Воздух _ J

Рис. 10.8. Установка для реа(. тивировання порошкового угля;' / — приемные бункеры; 2 — д0, зирующее устройство; 3 — воз. духодувки; 4—горелка; 5 — ре. актор: 6 — фильтр, 7 — охла. ждающий шнек.

дает благоприятный эффект. Увеличение содержания золы после многочисленных циклов активирования требует более внимательного изучения.

Процесс AST имеет следующие преимущества: время пребывания частиц угля в реакторе составляет лишь несколько секунд (вместо нескольких минут в процессе с псевдоожижен-ным слоем); при обработке порошкового угля из установок по очистке канализационных стоков получается продукт, активность которого выше активности свежего угля; выход реактивируемого угля может иногда превышать 100 % (например, когда имеет место одновременное активирование адсорбированных на угле взвесей сточных вод).

В некоторых более поздних патентах описаны процессы обработки активного угля, в соответствии с которыми тонко-измельченный уголь подается в карбонизационную камеру и реактивируется в ней в течение короткого времени при высокой температуре. Так, в одной из подобных установок [16] уголь с содержанием влаги менее 75 % подается в загрузочную зону, где смешивается с окисляющим газом. Далее, проходя через устройство типа трубы Вентури, уголь смешивается с отходящими газами и подается снизу в вертикальный цилиндрический реактор. В нижней зоне реактора создается избыток кислорода или водяного пара. Горелка здесь обеспечивает температуру 950—1000 °С. Время пребывания угля в реакционной зоне составляет 1—5 с. Реактивированный уголь выводится через горизонтальную трубу в верхней части реактора и охлаждается водой до 230 °С в вакуумном выпарном аппарате. Схема процесса показана на рис. 10.8 [17]. В реакторе подобной конструкции, действующем в Ковингтоне (США), с номинальной производительностью 10 т/сут в любой момент в реакционной зоне находится менее 0,5 кг угля. Этот процесс выгодно отличается низкими капитальными и эксплуатационными затратами, которые составляют 11—13 центов на 1 кг угля.

Известна также модифицированная шахтная печь для реактивирования угля, в которой для предварительной осушки отработанного активного угля используется теплота отходяШйХ газов. Сама камера реактивирования находится в печи, нагрр'

178

ваемой горелкой, и состоит из вертикальных внутреннего и наружного цилиндров, в стенках которых имеется большое число отверстий. Над отверстиями расположены наклоненные вниз пластинки. Активный уголь падает сверху вниз в пространстве между цилиндрами под действием силы тяжести, в это время через отверстия внутреннего цилиндра подается пар, а через стенку наружного цилиндра поступает теплота от печи. Вещества, десорбирующиеся из активного угля, выводятся с перегретым паром через отверстия в наружном цилиндре в печь и там сжигаются. Реактивированный уголь выводится через решетку на дне реактора [18].

Порошковые активные угли, используемые для обработки сточных вод, можно реактивировать вместе с сапропелем, образующимся в процессах очистки вод активным илом; при этом происходит избирательное окисление шлама и адсорбированных на угле органических соединений. В этом процессе шлам, содержащий отработанный уголь, превращается в сушилке в порошок, который с помощью небольшого количества сжатого воздуха вдувается через форсунку в печь для реактивирования. В печи имеется вспомогательная горелка, создающая скоростной факел, который быстро перемешивает порошок. Лучшие результаты получены при температуре печи 850—950 °С, остаточной концентрации кислорода менее 2 % и времени пребывания угля в реакционной зоне 0,3—5 с. Выход угля составляет 90—100 °/о. его адсорбционная емкость восстанавливается до 85—103 %-ной, таким образом общая реактивационная способность составляет 85—93 % [19]. Содержание золы в реактивированном угле можно снизить обработкой водным раствором соляной кислоты.

В особых случаях термическое реактивирование отработанного угля производится с помощью электрического тока (используется электрическая проводимость угля). Известны периодические процессы с двумя вертикальными электродами и непрерывный процесс, в котором отработанный уголь подается в вертикальную колонну; в верхней и нижней частях колонны располагаются горизонтальные пластины — электроды. Активный уголь, размещенный между электродами, нагревается пропускаемым через него током. При термическом реактивировании электрическим током речь идет не о реактивировании в соответствии с его определением, данным в начале главы, а о регенерации, поскольку в этом процессе обычно имеет место Десорбция растворителя (например, четыреххлористого угле-Рода).

Наряду с очисткой сточных вод большое значение для защи-ты окружающей среды имеет очистка отходящих газов, особенно удаление диоксида серы из дымовых газов активным углем Чли активным коксом. В настоящее время это направление Усиленно разрабатывается; с ним связано и развитие специальных процессов реактивирования угля, насыщенного диоксидом

179

серы [20]. Прежде всего ставится цель улучшить тепловой баланс процесса, уменьшить разбавление десорбируемого газа другими отходящими газами, а также удалить побочные при-меси из получаемого диоксида серы. Первую задачу можно решить, направляя часть потока десорбируемого газа из регенератора в газоподогреватель и возвращая его обратно — в ре-генератор. Тепловой баланс улучшается, если часть потока выходящего из реактора десорбированного газа ввести снизу обратно в зону нагрева и только после этого вывести. Наконец, он пропускается через наружный газонагреватель и вновь подается в регенератор. При подогреве газа одновременно произ-водится охлаждение регенерированного угля.

Разбавление десорбируемого газа уменьшается, если уголь пропускать около стенок реактора, нагреваемых извне. Однако в этом случае возникает проблема теплообмена, поскольку активный уголь является плохим проводником теплоты. Для устранения этих трудностей гранулированный активный уголь, поступающий в верхнюю зону реактора, сразу же разделяется на отдельные потоки, которые нагреваются горячими стенками; кроме того, часть десорбируемого газа, как уже отмечалось, используется для предварительного подогрева угля, поступающего иа реактивирование, что также способствует улучшению теплообмена. Охлаждение реактивированного угля можно осуществить рециркуляцией газового потока в теплообменниках.

Для очистки десорбированного диоксида серы от триоксида серы и пыли поток десорбирующегося газа перед дальнейшей обработкой пропускается через слой отработанного активного угля в отдельной емкости, снабженной специальными направляющими насадками. В цилиндрических емкостях они имеют форму конуса. Активный уголь просыпается сверху через эти насадки, направленные остриями вверх, и попадает в пустое пространство между ними. Под конусообразные насадки подводятся входные патрубки линии десорбирующегося газа.

10.4. НЕТЕРМИЧЕСКОЕ РЕАКТИВИРОВАНИЕ

При термическом реактивировании активного угля приходится мириться с необходимостью выгружать уголь из адсорбционной колонны, направлять в печь и снова возвращать в адсорбер. Эти процессы связаны с определенными потерями угля, которые могут составлять около 5 %. Кроме того, адсорбированное вещество неизбежно разрушается, если говорить о продукте, который еще можно реализовать. К простым способам нетермической регенерации, позволяющей избежать потерь пр"' транспортировке угля, относятся обработка специальными растворителями (экстракция) и десорбция химическими реагеп тами.

180

10.4.1. Экстракция (десорбция в жидкой фазе)

При экстракции адсорбированные вещества удаляются из

страница 47
< 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
купить желоба водосточные тротуарные в витебске
Доработка штатных магнитол
программа занятий курса по визажу в долорес
климатвентмаш вентилятор увоп

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
(06.12.2016)