ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Условия и механизм образования верхнего кипящего слоя из "Обжиг серного колчедана в кипящем слое " Одно из основных преимуществ метода обжига колчедана в кипящем слое — возможность отвода избыточного тепла с высоким коэффициентом теплопередачи — используется в печах КС только на стадии обжига. Утилизация же примерно половины избыточного тепла процесса — тепла обжиговых газов при их охлаждении с 850— 900 до 425—450 °С — осуществляется с коэффициентом теплопередачи не выше 30 ккал/ м -ч-град) в громоздких котлах-утилизаторах с конвективным (или, реже, радиационным) теплообменом. Последнее обстоятельство и привело к созданию печного агрегата с двумя кипящими слоями ДКСМ, в которых последовательно совершаются процессы горения колчедана и охлаждения обжиговых газов. [c.140] Поскольку при обжиге в кипящем слое колчедана, особенно флотационного, выносится более 90% огарка (к тому же уносящего с собой тепло), естественно, представлялось целесообразным создать из этого огарка второй кипящий слой, обеспечив условия для перехода частичек огарка из взвешенного состояния в состояние кипения. Отсюда возникла и принципиальная схема аппарата с двумя расположенными друг над другом кипящими слоями [108]. [c.140] На основе приведенных принципиальных соображений был разработан новый высокоинтенсивный способ обжига колчедана в едином энерготехнологическом агрегате с двумя кипящими слоями, обеспечивающий комплексную переработку колчедана с одновременным получением сернистого ангидрида, энергетического пара и огарков, пригодных для гидрометаллургической переработки [ПО]. [c.141] В цилиндрических или конических аппаратах с кипящим слоем для поддержания слоя устанавливается решетка, если динамический напор газового потока в нижнем основании слоя меньше давления слоя на это основание. Поскольку обжиг колчедана проводится при скоростях газового потока, не превышающих 1—2 м/сек, что соответствует низким значениям динамического напора, для создания верхнего кипящего слоя оказалось необходимым установить перфорированную решетку, которая разделяет печь на высокотемпературную зону горения и зону охлаждения. [c.141] Учитывая, что угол между образующей конуса и горизонталью при переходе от нижней цилиндрической части к верхней должен быть не менее 70°, легко убедиться, сколь нелепой получится конфигурация печи и как неоправданно будут завышены ее объем и высота. Например, при производительности 200 т/сутки диаметр печи КС равен 4,75 м, а для печи с двумя кипящими слоями диаметр верхней зоны должен был бы стать равным 14,25 м, что привело бы к увеличению высоты печи с 6—7 до 14—15 м. [c.142] Кроме того, даже если создать печь такой нерациональной конструкции, верхний кипящий слой не смог бы практически существовать длительное время, так как при переменном гранулометрическом составе колчедана лишь очень узкая фракция частиц может кипеть в верхнем слое и не выноситься из него. Незначительное повышение скорости газа, которое практически всегда может произойти по различным причинам, приведет к выносу верхнего слоя. Вот почему способ создания верхнего кипящего слоя за счет резкого снижения скорости газового потока не может быть рекомендован (тем более что вынос огарка из печи составил бы не менее 70%). [c.142] Учитывая приведенные соображения, при разработке печи с двумя кипящими слоями для создания верхнего кипящего слоя был применен циклон возврата огарка в слой и несколько расширена верхняя зона печи. Принципиальная схема печи ДКСМ представлена на рис. VI-1. Флотационный серный колчедан (или другой обжигаемый материал) и воздух подаются в нижнюю зону печи, где происходит обжиг в кипящем слое при 700—800 °С. Обжиговые газы и огарок через отверстия разделительной решетки поступают в кипящий слой верхней зоны. Запыленный поток газов из верхней зоны печи направляется в циклон возврата огарка. Уловленный в циклоне огарок возвращается в верхний кипящий слой. Основное количество огарка ( 80%) удаляется из верхнего кипящего слоя через специальное переливное окно. Поддержание нужных температур в нижней (700—800 °С) и верхней (450 °С) зонах осуществляется с помощью тепловоспринимающих элементов, устанавливаемых соответственно в нижнем и верхнем кипящих слоях. [c.143] Образование верхнего кипящего слоя происходит следующим образом. Огарок колчедана уносится газовым потоком в верхнюю зону печи, где за счет увеличения поперечного сечения происходит снижение скорости потока. Потеря скорости приводит к тому, что небольшая часть огарка — наиболее крупные частицы выделяются из газового потока и кипят на решетке. Запыленный поток газов из верхней зоны направляется в циклон, в котором улавливается основная масса огарка. Только небольшая его часть уносится из циклона с обжиговыми газами в виде очень тонкой фракции. Уловленный в циклоне огарок возвращается в верхнюю зону печи, где пополняет слой из наиболее крупных частиц, вынесенных обжиговыми газами из нижней зоны. [c.143] Для определения материальных потоков системы и коэффициентов полезного действия необходимо для каждой данной установки, работающей на определенном режиме, практически определить гранулометрический состав огарка верхнего кипящего слоя и запыленность газов после циклонов возврата. Принимая во внимание, что из нижнего кипящего слоя выносится 90—-95% всего огарка, образующегося от сгорания колчедана, можно по уравнению (IV-4) определить запыленность Zq. [c.145] После этого определяются коэффициенты полезного действия и материальные ттотоки всей системы. [c.145] Вернуться к основной статье