химический каталог




Химия и технология сероуглерода

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

тся в непосредственной близости к сероуглеродному заводу.

При полном сгорании 100 м3 отходящего газа со стехиометрическим количеством воздуха образуется около 600—650 м3 газовой смеси следующего состава [в % (об)]: сернистый ангидрид - 11,5-12; диоксид углерода - 5,3-5,5; азот - 72-76; пары воды - 8,6-9,0.

Для удобства транспортировки газ следует сжигать на сероуглеродном производстве, чтобы не вводить на сернокислотное производство токсичные и взрывоопасные продукты.

Иногда на основе отходящих газов сероуглеродного производства получают сернистый аммоний или другие сульфиды. При этом обязательно следует учесть, что отходящие газы содержат не только сероводород, но и значительные количества СО, С02, COS и немного CS2, которые будут загрязнять получаемые сульфиды побочными продуктами.

120

ГЛАВА 5

ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЕ ПОЛУЧЕНИЕ СЕРОУГЛЕРОДА

Технологическая схема получения сероуглерода в электропечах принципиально не отличается от схемы ретортного способа. В ней также имеются участки подготовки сырья, синтеза сероуглерода, сероотделения, извлечения и дистилляции сероуглерода и регенерации серы. Производительность ретортных и электротермических цехов примерно одинакова и составляет 20—24 тыс. т продукта в год. Основное отличие заключается в том, что производительность электропечей (как одно-, так и трехфазных) выше по сравнению с ретортами в три раза, а это значит, что вместо 36 реторт электротермические производства одинаковой производительности могут быть оснащены только 12 электропечами. При этом увеличение съема сероуглерода с электропечей достигается не за счет повышения скорости химической реакции или какого-либо иного интенсивного фактора, а за счет увеличения реакционной зоны.

Приведем для сравнения рабочие объемы реторт и электропечей (в м3): газификационные реторты — 1; однофазные электропечи — 17; трехфазные электропечи — 15.

Если учесть, что производительность реторт составляет около 2 т/сутки, а электропечей — 5—6 т/сутки, то станет ясно, что удельная производительность (съем сероуглерода с единицы объема) электропечей меньше, чем реторт. Сероуглеродные электропередачи представляют собой реакторы проточного типа, в которых реализован гетерогенный процесс синтеза.

5.1, ОДНОФАЗЫЕ ЭЛЕКТРОПЕЧИ

¦—Вода

Наибольшее распространение получили однофазные электропечи, схематически изображенные на рис. 59. Электропечь снабжена двумя вертикальными электродами — нижним 1 и верх- __

ним 2. Оба электрода представляют собой полые охлаждаемые водой металлические конструкции, на которые наваривается так называемая „зодербергмасса". Кроме электрода на верхней полусфере печи размещается загрузочное устройство 3 и газоход 4, а также не показанные на рисунке шуровочные лючки, служащие для штанговки угольной шихты в случае ее зависания или образования

Рис. 59. Однофазная электропечь длн синтеза сероуглерода:

^ — нижний электрод; 2 — верхний электрод; 3 — загрузочное устройство; 4 — газоход; 5 — распределительное кольцо; 6 — серосифоны.

121

плотного „свода". Сера подается в электропечь через шесть сифонов б, закрепленных на распределительном кольце 5, опоясывающем электро-печь на уровне головки верхнего электрода. Подача жидкой серы в реакционное пространство электропечи является ее конструктивной особенностью.

Древесный уголь загружается в шахту электропечи периодически через загрузочное устройство 3. Поскольку центр верхней полусферы занят электродом,уголь стекает в печь эксцентрично, что при определенных условиях может отрицательно сказаться на распределении электрического тока внутри межэлектродного пространства. Вообще, „токовые перекосы", обусловливающие „перекосы температуры", являются неотъемлемым свойством однофазных электропечей, и с ними постоянно приходится бороться. Не одинаково нагреваясь, а следовательно, и не одинаково реагируя с парами серы, древесный уголь различным образом расходуется по сечению и высоте шахты электропечи, что приводит к частичному оседанию угля, называемому „обвалами". „Обвалы" сопровождаются кратковременным повышением давления внутри печи, а иногда и выдавливанием серы из серосифоиов и сероуловителя с выбросом газа и раскаленного древесного угля в помещение цеха. Такое явление называется „выбросом". Оно представляет реальную опасность для обслуживающего персонала, особенно, если „выброс" случается в момент загрузки. Предсказать момент очередного „выброса" невозможно, Так как давление в электропечи повышается мгновенно. При нормальной эксплуатации электропечей швейцарской фирмы „Маурер" количество „выбросов" в год достигает 100, а на печах американской фирмы „Когорн" - 250-350.

Рассмотрим механизм образования „выбросов". Жидкая сера в однофазных электропечах стекает по стенкам и скапливается на подине. Там она испаряется и, фильтруясь через слой древесного угля, взаимодействует с ним. В общем случае возможно попадание паров серы в зону плохо прогретого угля. Тогда сера начинает конденсироваться и скапливаться в этом месте. При очередном „обвале" (а это неизбежно по причинам, указанным выше) уголь, насыщенный серой, может оказаться в зоне высоких температур. Интенсивное испарение серы приводит к резкому возрастанию давления и „выбросу". Конечно, этому может содействовать и наличие влаги. Но вода в электропечь может попасть либо в случае выхода из строя системы охлаждения электродов, либо с древесным углем при плохой его прокладке. И тот и другой случаи являются аварийными, и предотвращение их предусматривается соответствующими инструкциями. Исходя из сказанного, можно наметить основные пути по уменьшению или ликвидации „выбросов": 1) правильная подготовка древесного угля; 2) предварительная газификация серы.

Работа однофазных электропечей в большей степени зависит от качества подготовки древесного угля. На основе аналогии между ретортным и электротермическим процессом мы уже знаем, зачем нужно сушить древесный уголь. Однако помимо обогащения исходного сырья

122

углеродом, удаления летучих и влаги из древесного угля подготовка его на этой стадии применительно к электротермическому процессу имеет еще одну задачу. Уголь необходимо прокаливать для придания ему нужного электрического сопротивления. Температура прокалки составляет 750—900 °С. Электрическое сопротивление слоя древесного угля в межэлектродном пространстве представляет собой сложную систему последовательно и параллельно соединенных цепочек плюс контактные сопротивления в местах касания угольков друг с другом и с электродами. Ток проходит по слою, выбирая пути наименьшего сопротивления. В таких местах уголь нагревается в первую очередь, при этом его проводимость увеличивается, что влечет за собой дальнейшее повышение температуры, за счет увеличения потребляемой мощности электрического тока. Для равномерного разогрева всего объема угля в реакционной зоне необходимо выполнение следующих условий: 1) древесный уголь должен быть по возможности из одной породы древесины;

2) древесный уголь должен быть прокален до одинаковой температуры или, что лучше, долж

страница 36
< 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
mizuno в оренбурге
угольный котел
основы рисунка для дизайнеров интерьера
би2 miloconcerthall

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
(02.12.2016)