Юный техник, 1956 № 03
Шрифт:
* * *
«В науке нет широкой столбовой дороги, и только тот может достигнуть ее сияющих вершин, кто, не страшась усталости, карабкается по ее каменистым тропам»
«… Труд — это источник всех радостей, всего лучшего в мире»
Проблемы
Инженер В.Келер
Электростанция и химический завод. Что может быть общего между ними?
Есть гидроэлектрические станции, где огромные водяные турбины заставляет вращаться энергия падающей воды. Есть тепловые электростанции, где турбины приводятся в движение паром, полученным в котле при сжигании топлива.
Ничем не похожи но эти фабрики энергии химические заводы, вырабатывающие удобрения, красители и т. п.
И если вам на глаза попадется в каком-нибудь журнале или газете фраза: «…Вчера работники электростанции дали сверх плана 23 тонны цемента, две цистерны горючего и полтора вагона удобрений», — вы не поверите. А между тем ничего странного в этом нет. Впрочем, разберемся по порядку.
К добытому топливу разные люди относятся по-разному.
Энергетик скажет: «Его надо сжечь и получить тепло».
Химик придет в ужас от этих слов: «Вспомните, — воскликнет он, — что сказал Менделеев: топить можно и ассигнациями.
Топливо — ценнейшее химическое сырье…»
На что уж горючий сланец плохое топливо. При сжигании некоторых видов его получается до 50 % золы, то-есть из каждой тонны сланца половина идет в отходы. А между тем из него можно получить горючий газ, сланцевое масло, масло для пропитки шпал, литейные крепители, мягчители для резины, полифенолы для дубления кожи, серу, гипосульфит для фотографии. При переработке сланцевого масла получаются бензин, дизельное топливо, флотский мазут, битум, ароматические углеводороды, фенолы, являющиеся сырьем для производства пластмасс, и другие ценные химикаты. Наконец из сланцевой золы может быть получен хороший, прочный цемент. Не правда ли, жалко сжигать все это, терять столько ценных продуктов?
А нельзя ли помирить химика с энергетиком? Нельзя ли топливо заставить служить дважды: для энергетиков и для химиков?
Эти вопросы вызвали к жизни совершенно новую отрасль техники — энерготехнологию, которая предусматривает так называемый комплексный метод использования топливо. Применяя такой метод, энергетики получают тепло, скрытое в топливе, а химики — ценное сырье. Принципиально новое решение было найдено в создании нового типа промышленного предприятия: энерготехнологического комбината.
Перевод тепловых электростанций СССР (включая те, которые вступят в строй к 1960 г.) но работу по энерготехнологическому методу может дать нашей
А другие продукты переработки? Здесь и цемент, которому будут рады строители. Здесь и бензин для автомобильных моторов, здесь яркие краски для художников и печатников, лекарства, исцеляющие от многих болезней. Все это также можно получить на энергохимическом комбинате.
Каким же образом работает завод-электростанция (смотри рисунок на цветной вкладке)?
С транспортерной ленты (1) непрерывным потоком ссыпается похожая на кусочки обыкновенной земли сланцевая мелочь. На этом заводе не смущаются тем, что в настоящее время сланцевая мелочь считается отходами производства. Ее направляют в сушилку (2). Дымовые газы фонтаном бьют снизу. Кусочки сланца беспорядочно мечутся в сушилке, создавая впечатление кипящей жидкости. Процесс подсушки сланца в этой аэрофонтанной сушилке так и называют процессом кипящего слоя.
«Переливаясь» через край отверстия в стенке, сухой, нагретый до 200 °C сланец вместе с газами попадает в следующее устройство — циклон (3).
Твердые частицы отбрасываются в нем центробежной силой к стенкам, теряют скорость и спокойно падают вниз, а газы по трубе (4) направляются к горелкам котла (5) электростанции. Пар, полученный в этом котле, будет вращать турбогенератор, и электрический ток потечет по проводам. Твердые частицы сланца, попавшие в смесительную камеру (6), встречаются и перемешиваются с так называемым твердым теплоносителем, или, попросту говоря, с горячей золой. Ее температура примерно 900 °C.
Архимедов винт (здесь его называют шнековым питателем) перегоняет смесь сланца и золы в большой бункер-реактор (7). Здесь она выдерживается некоторое время при температуре порядка 480 °C.
Твердые частицы, прошедшие такую термообработку, называются уже полукоксом. В сепараторе-разделителе (8) полукокс разделяется на две части: мелкие частицы по трубопроводу (9) идут в топку котла (5) и там сжигаются, а крупные частицы питателем (10) подаются в аэрофонтанную технологическую топку (11). Это высокий конусообразный аппарат с расширением кверху. По принципу действия он похож на сушилку (2), только вместо газа снизу бьет свежий воздух. Частицы полукокса подхватываются воздушным вихрем и сгорают при температуре порядка 1000 °C, превращаясь в новую честь горячего теплоносителя — золу.
Зола вместе с газами, образовавшимися при сгорании полукокса (на рисунке это отмечено прямой и волнистой стрелками), попадает в циклон твердого теплоносителя (12). Здесь их пути расходятся: газ направляется в сушилку (2), а зола — в смесительную камеру (6). Далее процесс повторяется.
А что за труба отходит еще от верхней части сепаратора (8)? По этой трубе (13) отводятся на конденсацию газовые продукты, получающиеся после термической обработки сланца. На своем пути газы попадают под теплый масляный дождь (14), часть их конденсируется, и конденсат (его называют сланцевым маслом) поступает в большой бак-отстойник (15). В нижней части собираются тяжелые фракции сланцевого масла, а в верхней — более легкие. Из них поручают бензин.