Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства
Шрифт:
Для уменьшения потерь тепла за счет лучеиспускания печь иногда внутри футеруют огнеупорным кирпичом.
Производительность вращающихся серных печей может быть увеличена за счет подачи подогретого воздуха и установки камеры дополнительного сгорания. Пропуская воздух перед подачей в печь между корпусом печи и специальным металлическим кожухом, можно подогреть его до температуры 200°, что приведет к увеличению производительности печи и пониженному содержанию SO3 в газовой смеси.
Камера дополнительного сгорания может быть или металлической с внутренней футеровкой огнеупорным кирпичом, или кирпичной. Для лучшего смешивания с несгоревшими
Основное внимание при работе печи должно быть обращено на правильное соотношение количества серы и воздуха для горения. Нарушение этого соотношения почти всегда приводит к сублимации (возгонке) серы, при которой в газе наблюдается присутствие паров нес горе вшей серы. Сублимация серы может привести к частичному забиванию газоходов и увеличению сопротивления тракта очистки и охлаждения газа.
Температура газов ил выходе из печи без обмуровки 700–800°, а из печи с обмуровкой 900–1000°.
Производительность вращающейся серной печи может быть рассчитана по формуле
Q = kF кг/сутки,
где:
k — съем сгорающей серы с 1 м2 поверхности печи, кг/сутки;
F — поверхность горения, м2.
k = 200(1 + b),
где Ь — отношение объема камеры дополнительного сгорания к объему печи.
F = DL + DL / 2 = 2,5DL м2,
где:
D — диаметр печи, м;
L — длина печи, м.
Здесь в поверхность горения включается не только зеркало расплавленной серы, но и верхняя полуповерхность цилиндра.
Подставляя полученные значения в первую формулу, находим, что
Q = 200 (1 + b) x 2,5 DL = 500 DL (1 + b)
при b = 2,5 Q = 1750 DL (k = 700 кг/сутки);
при b = 3 Q = 2000 DL (k = 800 кг/сутки);
при b = 5 Q = 3000 DL (k = 1200 кг/сутки);
Характеристика существующих вращающихся серных печей при установке камеры дополнительного сгорания с b = 2,5 в зависимости от тяги приведена в табл. 3.
Таблица 3.
Стационарные серные печи. Стационарная серная печь представляет стальной сварной цилиндр, футерованный внутри огнеупорным кирпичом и имеющий несколько перегородок для лучшего смешения серы с воздухом (рис. 8). Сера подается в печь в расплавленном виде с температурой 120–125° по трубопроводу, снабженному паровой рубашкой. Распыление серы производится через форсунки с помощью сжатого воздуха, пара или насосом для расплавленной серы. Вводимая в печь сера распыляется на мельчайшие капельки и хорошо перемешивается с воздухом.
Печной газ на выхода из стационарных серных печей имеет концентрацию SO2 18–19 % и температуру 1300–1500°. Высокая температура внутри печи и незначительный избыток воздуха, подаваемого в печь вентилятором через регулируемые прорези около форсунок, почти полностью исключают образование SO2.
Рис. 8. Стационарная серная печь:
1 — корпус; 2- футеровка; 3 — перегородки; 4 — подача воздуха; 5 — подача расплавленной серы; 6 — подача мазута; 7 — выход газа; 8 — опоры.
Тепло печных газов может быть использовано для получения пара при установке после печи котла-утилизатора. Количество получаемого пара составляет 3–3,5 кг на 1 кг сжигаемой серы.
Часовая производительность стационарных серных печей составляет 40–50 кг серы на 1 м3 объема печи.
Производительность печи определяется по формуле
где:
К — напряжение печи, равное 80 000–100 000 ккал/м3ч;
V — объем печи, м3;
q — тепловой эффект при сгорании 1 кг серы (для чистой серы равен 2211 ккал/кг).
Характеристика стационарных серных печей приведена в табл. 4.
Таблица 4.
Печь для сжигания серы в жидком кипящем слое. В последнее время на Константиновском химическом заводе разработана новая конструкция печи для сжигания серы в жидком кипящем слое, в котором материалом слоя служит сама расплавленная сера. Производительность сконструированной опытно-промышленной печи составляет 20–25 т/сутки по сжигаемой сере. Концентрация SO2 17,5–18,6 %. температура на выходе из печи 940°.
Печь состоит из стального вертикального цилиндра, в нижней части переходящего в конус. Внутренняя поверхность печи футерована двумя слоями огнеупорного кирпича. В нижней части печи установлена решетка, состоящая из керамических плиток с мелкими отверстиями, и съемная камера для воздуха.
Подача серы осуществляется шнеком, расположенным выше верхнего уровня кипящего слоя. Печь имеет специальные приспособления для спуска жидкой массы из нижней части кипящего слоя и воздушной камеры. Воздух, необходимый для горения серы, подается тангенциально расположенными соплами.
Для создания кипящего слоя под слой серы через съемную камеру подается небольшое количество воздуха (50–100 м3/т серы давлением 0,2–0,3 атм). Образующийся в результате сгорания сернистый газ отводится через штуцер в крышке либо сбоку печи.
Пуск печи в работу производится после ее разогрева и накаливания жидкого слоя серы. Путем подачи под слой постоянного количества воздуха температура жидкой массы повышается до 300–380°, при этом верхние слои закипают и происходит интенсивное испарение серы. Регулирование количества испаряемой серы производится изменением количества воздуха, подаваемого в низ печи. Тангенциальная подача воздуха для горения серы создает турбулентное движение паров серы и способствует полному сгоранию без образования сублимированной серы. Для создания завихренного потока по всей высоте печи отношение ее высоты к диаметру должно быть не менее 5:1.