ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процесс сухого гидролиза из "Технологические основы и безопасность производства газообразного и растворенного ацетилена" Если тепло, выделяющееся при гидролизе карбида кальция, не отводить, то карбид может нагреться до температуры, при которой произойдет взрывной распад ацетилена. При сухом гидролизе карбида тепло отводится вследствие нагрева и испарения избытка воды. [c.29] Для обеспечения нормального процесса необходимо удалять корку извести, покрывающую куски карбида. Это осуществляется в сухих генераторах перемешиванием карбида гребками или вращением решетчатого барабана, благодаря чему происходит трение кусков карбида друг о друга и отделение извести от поверхности кусков. [c.30] Расчет показал (см. стр. 66), что в сухом генераторе около 85% выделяющегося тепла расходуется на испарение воды. Так как степень насыщения ацетилена водяным паром в этих генераторах близка к 100%, состав паро-газовой смеси и ее теплосодержание однозначно определяются давлением и температурой. При этом суммарное теплосодержание должно быть равно той доле теплового эффекта, которая расходуется на испарение воды и нагревание ацетилена. Из этого условия следует, что в равновесной системе при отсутствии в генераторе конденсации паров количество испаряемой воды должно соответствовать предельному содержанию сухого насыщенного пара в паро-газовой смеси. Произведенные расчеты показывают, что долю теплового эффекта реакции, идущую на испарение воды и нагревание газа, можно считать постоянной. В таком случае каждому заданному давлению в системе должна соответствовать строго определенная температура, при которой соблюдается указанное условие. [c.30] С понижением выхода ацетилена тепловой эффект в ккал1нм увеличивается, так как при этом возрастает количество вступившей в реакцию извести, содержащейся в карбиде. [c.33] Если сделать допущение, что при повышении давления в газО образователе температура процесса остается неизменной, то с по-вышением давления содержание ацетилена в 1 м сжатой смеси будет пропорционально возрастать, а содержание водяного пара останется неизменным. [c.33] С ростом содержания ацетилена в 1 м сжатой паро-газовой смеси соответственно увеличивается расход карбида для получения 1 сжатой смеси и, следовательно, количество тепла, выделяющегося при гидролизе карбида. Так как масса газа возрастает незначительно, теплоемкость ацетилена сравнительно низка, а содержание водяного пара в смеси неизменно, то выделяющееся избыточное количество тепла будет расходоваться на дополнительный нагрев системы. [c.33] Значения теплового эффекта реакции гидролиза карбида каль ция для различных выходов ацетилена приведены в табл. 1.6. [c.33] 19 показана зависимость от температуры количества водяного пара Оп, определенного для давлений 1,033 1,5 2,0 и 2,5 ат (абс.), и Оа, вычисленного для выходов ацетилена от 250 до 300 л1кг. [c.33] Точки пересечения кривых Оп и Оп определяют температуру паро-газовой смеси при заданном давлении. При абсолютном давлении 1,033 ат процесс взаимодействия с водой карбида с выходом 250—300 л1кг протекает в интервале температур 90—92° С. Из графика следует, что температура ацетилено-паровой смеси повышается по мере увеличения давления. [c.34] Основные расчетные данные были проверены на модельной установке (рис. 1.20) производительностью 10 м 1ч. [c.34] Газообразователь состоял из цилиндрического корпуса 4, внутри которого находился решетчатый барабан 3 диаметром 250 мм. Диаметр отверстия в бар.абане 3 мм (350—400 отверстий на 1 дм ). Карбид засыпался в бункер 1. Шнеком 2, приводимым в действие от трансмиссии, карбид подавался в решетчатый барабан 3. Расход воды на 1 кг карбида оказался равным примерно 1 кг, а температура при избыточном давлении 0,20—0,25 ат составляла 90—95° С, что хорошо согласуется с расчетными данными. На рис. 1.21 приведены данные одного из характерных опытов. [c.34] В сухих генераторах твердое вещество и паро-газовая смесь не находятся в тепловом равновесии. Температура твердого вещества составляет около 140° С, что оказывает незначительное влияние на тепловой баланс. [c.36] Повышение температуры в сухих генераторах среднего давления по сравнению с температурой в аппаратах низкого давления может привести к нежелательным явлениям перегреву карбида, образованию пирофорных полимеров ацетилена и др. [1.16]. Поэтому барабанные генераторы среднего давления имеют систему охлаждения значительная часть паров конденсируется, что способствует более полному использованию карбида. Охлаждение осуществляется путем подачи проточной воды в рубашку корпуса газообразователя. [c.36] Кривая Рп построенная с учетом отвода 60% теплоты реакции для выхода ацетилена 250 л//сг, нанесена на рис. 1.22. Проведенные испытания показали, что в генераторе с рабочим давлением 1 ат (изб.) средняя температура паро-газовой смеси без охлаждения составляет 113, а с охлаждением 94° С. Эти опытные данные [1.17] удовлетворительно согласуются с рассчитанными нами значениями, которые равны соответственно 110,5 и.96,5°С. [c.36] Зависимость температуры паро-газовой смеси от давления (для выхода ацетилена 250 л//сг) показана на рис. 1.22. Граничная кривая соответствует области давлений и температур, при которых возможен взрывной распад в системе ацетилен — водяной пар [1.17]. [c.36] На основании экспериментальных и расчетных данных созданы первые отечественные сухие генераторы типа АСР-1 (рис. 1.23) и АСР-2 производительностью 20 лг /ч, выпускаемые серийно [1.17, 1.18]. Эти генераторы имеют ряд преимуществ по сравнению с зарубежными конструкциями аналогичных типоразмеров. [c.37] Вернуться к основной статье