ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зоиы слоевого процесса и их распределение из "Производство сероуглерода" В технологическом процессе получения сероуглерода из твердого углеродистого материала через реактор, обогреваемый снаружи или изнутри и заполненный неподвижным слоем углеродистого материала, пропускают пары серы. Если в реактор подаются не пары, а жидкая сера, то в этом случае часть объема реактора используется непроизводительно и служит для испарения, перегрева и диссоциации паров серы. При прочих равных условиях реакторы с раздельной подготовкой серы предпочтительнее и дают более высокую производительность с единицы объема углеродистого материала. [c.77] Высота слоя угля в реакторе составляет не менее 4 м. Она должна обеспечить достаточное время контакта реагирующих компонентов. [c.77] Углерод и сера поступают в реактор не в виде чистых химических элементов, а в составе сырья, содержащего и некоторые другие элементы и примеси. Зл счет этого в процессе образования сероуглерода идут многочисленные побочные реакции, ведущие к образованию ряда газообразных продуктов, которые удаляются вместе с парами сероуглерода из реактора, и твердых, которые остаются в реакторах в виде шлаковых отложений. [c.77] Нет необходимости детализировать этот сложный химический процесс, так как в конечном счете важен состав паро-газовой смеси, выходящей из реактора. В нее входят сероуглерод, сероводород, сероокись углерода, окись углерода, двуокись углерода, азот и пары серы. Соотношение компонентов отходящего газа может изменяться в широких пределах в зависимости от качества углеродистого материала и температуры проведения процесса. Необходимо стремиться к получению максимального выхода сероуглерода с минимальным образованием побочных продуктов. [c.77] Вскоре после загрузки реактора углем анализы показывают наибольшее содержание сероводорода в отходящем газе и постепенное убывание его к моменту новой загрузки. Известно, что водород с серой количественно реагирует при сравнительно низких температурах, что и происходит в верхней части слоя угольной шихты. Поэтому можно принять, что весь водород древесного угля, так же как и водород влаги, вносимой с ним, полностью переходит в сероводород. Это подтверждается материальным балансом по водороду. [c.78] Судя по содержанию сероокиси в газах, 50% кислорода, вносимого углем и влагой, превращается в этот продукт. Остальной кислород образует окись и двуокись углерода количество азота в газе близко к содержанию двуокиси углерода. [c.78] В табл. 19 приведены расчетные количества образующихся в реакторе побочных газообразных продуктов на 1000 кг сероуглерода при различных температурах прокалки древесного угля без учета вносимой влаги. [c.78] Чем хуже прокален уголь, тем ниже в нем содержание углерода. Расход вносимого в реактор угля на образование сероуглерода и побочных продуктов увеличивается. В связи с этим растет и расход серы. [c.78] Вместе с серой в реактор вносится небольшое количество содержащихся в ней минеральных примесей, состоящих, в основном, из двуокиси кремния и окиси алюминия. Эти вещества откладываются в зольнике и газификационных каналах реакторов и удаляются при чистке. [c.79] Как и при всяком слоевом процессе, четырехметровый слой угольной шихты можно разделить на несколько зон, отли-чаюишхся по степени нагрева и по реакциям, которые в них протекают. [c.79] В реакторе без предварительной газификации серы можно выделить четыре зоны (рис. 26). [c.79] Высота зоны перегрева паров серы не является стабильной и может меняться в зависимости от интенсивности процесса и от температуры нагрева. Скорость реакции образования сероуглерода медленно нарастает в интервале 750—830° С и сравнительно быстро увеличивается, начиная с 830° С. [c.79] Объем зоны реакции зависит от двух причин. [c.80] Зоны / — испарения серы 7 —перегрева паров серы /// — реакции /К—подогрева древесного угля и охлаждения продуктов реакции. [c.80] В зоне I жидкая сера на верхних каскадах газификаторов нагревается до кипения (участок 1а), а на средних каскадах испаряется при 450° С (участок 16). [c.81] Зоны /а —нагрева жидкой серы /б —испарения серы Я —перегрева паров серы /// — реакции /К—подогрева древесного угля и охлаждения продуктов реакции. [c.81] В зоне II на нижних каскадах газификационных каналов происходит перегрев паров серы до температуры, достаточной для образования сероуглерода. Температура паров серы на выходе из переднего каскадного канала равна 700—800° С. [c.81] Перегрев серы в газификационных каналах до 850° С и более возможен лишь при подаче серы в ограниченном количестве. При увеличении подачи жидкой серы б газификаторы пары ее не успевают перегреться и, поступая в реакционную зону, охлаждают ее. Таким образом, нижняя часть реакционной шахты перестает работать как зона реакции, и производительность реактора падает. [c.81] Зона III при нормальных условиях работы начинается с самого пода реактора. Ее объем значительно больше, чем у реакторов без газификаторов, что и обусловливает высокую производительность газификационных реторт. [c.81] Зона IV по своему расположению одинакова для таковой в реакторах без предварительной газификации серы. [c.81] Вернуться к основной статье