Станция обжига известняка в вертикальных печах в производстве кальцинированной соды
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
?ала.
Силикаты кальция являются весьма тугоплавкими соединениями; при температуре 1300 С они не образуют плава, но способствуют расплавлению других соединений, растворяясь при этом в образовавшемся плаве.
Окись кальция, связанная с кремнезёмом, представляет собой безвозвратные потери; в производстве соды такая известь не может быть использована.
Взаимодействие окиси кальция с окислами железа и алюминия. Окислы железа и алюминия, как и SiО2, являются непременными спутниками карбонатных пород. Окись железа часто обусловливает жёлтую или бурую окраску природного карбоната кальция. Окислы железа и алюминия входят также в состав золы топлива и шамота.
При взаимодействии СаО с окисью железа могут образовываться ферриты: СаО*Fe2O3 с температурой плавления 1225 С и двухкальциевые 2СаО*Fe2O3 с температурой плавления 1300 С. Такие температуры характерны для зоны обжига и поэтому в присутствии окиси железа возможно образование плавов в печи (так называемых козлов). Ферриты кальция, отличаясь легкоплавкостью, способствуют понижению температуры плавления других соединений.
Большое влияние оказывает окись железа на стойкость футеровки; при высоких температурах стойкость шамота к окислам железа невелика.
Окись алюминия, или глинозём (Аl2O3), образует с окисью кальция моноалюминат кальция СаО*Аl2O3 , который постепенно переходит в трёхкальциевый алюминат 3 СаО*Аl2O3 (температура плавления 1530 С). Это соединение обволакивет зёрна окиси кальция нереакционной плёнкой, превращая активную известь в неактивную.
Влияние карбоната магния
При диссоциации природного карбоната кальция разлагается также карбонат магния MgCO3, всегда содержащийся в известняке и меле.
Образующаяся окись магния менее активна, чем окись кальция, поэтому она не вступает во взаимодействие с другими примесями.
MgCO3 = MgO + CO2^ - 28 ккал. (3.2.7)
Затраты тепла на разложение карбоната магния меньше, чем для карбоната кальция.
.3 Описание технологической схемы производства извести и известкового молока.
Станция обжига известняка является одной из первых стадий технологической схемы получения кальцинированной соды.
Карбонатное сырьё подаётся в цех известковых печей в вагонетках воздушно-канатной дороги.
Рис.2 Технологическая схема производства извести и известкового молока
В каждую вагонетку при помощи специального дозатора добавляют отвешенное количество топлива. После этого шихта загружается в печь 1 (рис 1). При сгорании топлива выделяется тепло, необходимое для разложения карбоната кальция. Полученная известь при помощи выгрузного механизма подаётся на кольцевой ковшовой транспортёр 2, который доставляет её в бункер 3. Один из бункеров служит для хранения извести, из второго бункера расходуются известь на приготовление известкового молока. Известь можно подавать на гашение ковшовым транспортёром и из запасного бункера. В гаситель извести 4, кроме извести, поступает также из напорного бака 9 подогретая вода и из бака 8 - слабое известковое молоко.
Для отделения непогасившихся кусков извести полученное известковое молоко поступает на шестигранное сито 5. После такой предварительной грубой очистки известковое молоко поступает на вибрационный грохот 6, где отделяются куски недопала и перепала, называемые мелкими отбросами. Так как отбросы обычно увлекают за собой некоторую часть активной извести, их тщательно промывают водой; полученное при этом слабое известковое молоко собирают в сборник 8 и направляют обратно в гаситель извести. Очищенное известковое молоко поступает в сборник 7.Образующийся в известковых печах газ отсасывают при помощи компрессоров и направляют для очистки сначала в промыватель 10, а затем в электрофильтр 11.
.4 Характеристика используемых химических реакторов
Производство извести из известняка осуществляется путем термического разложения известняка (обжигом). Обжиг известняка может производится в печах различной конструкции: шахтных, вращающихся, механических полочных и кипящего слоя.
Вращающиеся печи для обжига извести позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из известняка и мягких карбонатных пород (мела, туфа, ракушечника) в виде мелких кусков. Вращающиеся печи допускают возможность полной механизации и автоматизации процесса обжига. Наконец, в них можно применять все виды топлива - пылевидное твердое, жидкое и газообразное. Расход условного топлива во вращающихся печах значителен и достигает 25 - 30% массы извести, или 6700 - 8400 кДж на 1 кг.
Недостатки вращающихся печей - большой расход металла на 1 т мощности, повышенные капиталовложения и значительный расход электроэнергии.
Для обжига извести применяют вращающиеся печи длиной 30 - 100 м, диаметром 2 - 4 м, с углом наклона 3 - 4? и частотой вращения 0,5 - 1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500 - 700 кг/м3 в расчете на полный объем обжигательного барабана.
Обжиг известняка в кипящем слое по технико-экономическим показателям характеризуется высоким съемом и повышенным расходом топлива - 4600 - 5480 кДж на 1 кг извести. Обжиг материала в условиях кипящего слоя высотой до 1-1,2 м длится 10-15 мин. Работа этих печей легко поддаётся полной автоматизации. Применение в известковой промышленности установок для обжига карбонатных пород в кипящем слое позволяет рационально использовать большие количества мелких фракций сырья, образующихся обычно на карь