химический каталог




Химия и технология сероуглерода

Автор А.А.Пеликс, Б.С.Аранович, Е.А.Петров

т топочные газы.

Подготовка древесного угля на ретортных сероуглеродных производствах аналогична. Некоторые отличия заключаются лишь в конструкции загрузочного бункера и способе хранения древесного угля на складе.

4.2. СИНТЕЗ СЕРОУГЛЕРОДА

Реторты представляют собой толстостенные эллиптического сечения чугунные или стальные отливки объемом около 1 м3 и высотой 3,5—3,7 м. Они устанавливаются в камерах обогрева специальных печей, снабженных горелками и работающих на природном газе или пропан-бутане.

На верхний фланец реторты крепится шлем высотой около 1,5 м с люком, через который реторта периодически загружается подготовленным древесным углем. При открытии люка поджигают продукты реакции, а образующийся при этом сернистый газ выделяется в помещение ретортного корпуса.

Жидкая сера из дозаторов поступает в вертикальные, отлитые вместе с ретортой, газификационные каналы. Проходя по каскадам двух газификаторов, сера испаряется, и перегретые до 600—750 ° С пары ее попадают в зольник реторты.

Тепловой коэффициент полезного действия ретортных печей очень низкий. Это объясняется тем, что лишь небольшая часть теплоты используется на нагревание (через стенки реторты) реагентов — серы и древесного угля. Отходящие же из печи топочные газы имеют очень'высокую температуру (до 900 °С), но теплота этих газов, как правило, не утилизируется.

Как и во всяком слоевом процессе, четырехметровый по высоте слой угольной шихты в реторте можно разделить на зоны, отличающиеся по степени нагрева и по физико-химическим процессам, которые в них протекают. В нижней части реторты находится первая зона, в которой выходящая из газификационных каналов сера нагревается до температуры реакции, идущей с хорошими скоростями, начиная с 850 ° С. Перегретые пары серы, поднимаясь вверх, попадают во вторую зону — реакции образования сероуглерода, т. е. в тот слой древесного угля, который

93

нагрет до температуры 850—950 °С. Чем больше объем этой зоны по отношению к общему объему реторты, тем выше ее производительность. И, наконец, в третьей по высоте зоне происходит разогревание древесного угля и одновременно охлаждение реакционных газов, покидающих реторту с температурой 150—200 °С.

Управление ретортным процессом довольно затруднительно и требует большого опыта обслуживающего персонала.

Температуры верхней, средней и нижней зон камеры обогрева ретортных печей определяется с помощью термопар. Температурные режимы в верхней зоне печи на уровне 850—880 ° С, в средней 900—940 °С и в нижней 920—960 °С поддерживаются вручную специальным рабочим, постоянно следящим за работой форсунок. Он же следит за тягой дысо-вых газов, которая также устанавливается вручную с помощью шиберов на дымоходах реторт (разрежение 20—25 Па) и шибера на общем дымоходе (разрежение 100—150 Па).

Питание реторт серой осуществляется весьма примитивно и не всегда обеспечивает равномерное ее поступление в реакционный объем. Из напорных баков сера подается к дозаторам, постоянный уровень в которых поддерживается клапаном с поплавком. Из дозатора через пробки с калиброванными отверстиями струя серы течет в сифоны газификационных каналов реторты. Меняя пробки с различной величиной отверстий, можно варьировать количество дозируемой серы в пределах от 1,5 до 2,4 кг/мин. Однако на практике отверстия в пробках довольно быстро засоряются, и аппаратчику, по мере необходимости, приходится их прочищать. Таким образом, одно из главных условий высокой эффективности работы реторт — равномерная подачасеры — выдерживается слабо.

Наличие небольшого избытка серы в отходящих из реторты газах (при нормальном обогреве) является обязательным условием эффективной ее работы. Но и этот параметр до сих пор определяется только приблизительно, путем отбора пробы газа из специального отверстия на газоходе. Для этого лист картона 2—3 раза в смену подносится к отверстию на газоходе. Вынимается штырь, закрывающий отверстие, и струя газа, ударяя в лист картона, оставляет на нем пятно прилипшей серы. При избытке серы пятно получается липкое, с подтеками. Нормальным пятном считается чуть липкое, лоснящееся. Сухое пятно указывает на недостаток серьт. Описанный способ контроля и регулирования подачи серы в реторту в небольшой степени обеспечивает достижение высокой ее производительности.

Возможность автоматического управления процессом синтеза сероуглерода в ретортах заложена в перерабатывающей способности слоя древесного угля. Если количество дозируемой серы находится в правильном соотношении с перерабатывающей способностью угля, то температура отходящих из реторты газов держится на постоянном уровне, несколько снижаясь после загрузки реторт углем. Если температура газов растет, дозировка серы должна автоматически уменьшаться, а по достижении нижнего предела — увеличиваться.

94

Таблица 30. Зависимость элементарного состава древесного угля от его подготовки

Состав, °i 1 (масс.)

Подготовка угля углерод водород кислород и азот прочие элементы

Обжиг при 350 °С, 70,0 4,3 24,2 1,5

содержание влаги 6% Обжиг при 350 °С, 74,2 3,8 20,5 1,5

содержание влаги 0,5% Обжиг при 350° С, прокалка до 550° С 92,0 2,1 3,9 2,0

Древесный уголь должен загружаться в реторты строго по установленному графику с интервалом в 3 ч. В течение суток газификационная реторта перерабатывает около 400 кг сухого угля, или 2 м3. Таким образом, за каждую загрузку необходимо внести около 50 кг угля, что соответствует примерно четверти объема реторты.

Синтез сероуглерода идет гораздо эффективнее, т. е. с большими выходами основного продукта и со значительно меньшими количествами побочных продуктов, при работе на древесном угле хорошего качества и надлежащей его подготовке. Это можно проиллюстрировать расчетом по элементарному составу древесного угля различной подготовки (табл. 30).

Вполне понятно, что состав образующейся в реакторе ПГС будет различным в зависимости от качества загружаемого в него угля. Примерный состав ПГС приведен в табл. 31, из которой следует, что чем лучше подготовлен уголь и чем меньше в реакторе образуется побочных продуктов, тем выше выход сероуглерода по сере.

Качество предварительной прокалки древесного угля существенно влияет как на состав, так и на количество побочных продуктов, образующихся в реторте (табл. 32).

Таблица 31. Зависимость состава продуктов реакции от подготовки древесного угля

Подготовка угля Состав *

сероуг- серово- сероокись оксид уг- диоксид

лерод дород углерода л ерода углерода

Обжиг при 350 °С, содержание влаги 6% Обжиг при 350 °С, содержание влаги 0,5% Обжиг при 350 °С, прокалка до 550 °С

78,6 64,0 82,1 68,9 93,1 86,66

14,6 26,5 12,4 23,2 5,92 12,28

1,1

1,1

1,0

1,0

0,67

0,79

0,9

1,9

0,7

1,6

0,02

0,04

4,8

6,5

3,8

5,3

0,29

0,45

* Верхняя цифра означает содержание продукта в % (масс.), нижняя - в % (об.).

95

Таблица 32. Зависимость количества образующихся побочных газообразных продуктов (в м3

страница 27
< 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 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71

Скачать книгу "Химия и технология сероуглерода" (2.21Mb)


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

 

 

Реклама
матрас 140 на 60 омск
детская форма акинфеева купить
столик изо
кто изготовит сварную сетку

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
(24.04.2017)