ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы обжига серосодержащего сырья из "Технология серной кислоты" В технике сернистым газом называется газовая смесь, содержащая сернистый ангидрид концентрация компонентов сернистого газа SO2, О2, N2 и др.) различна в зависимости от состава исходного сырья и методов его обжига. [c.65] Такая реакция протекает и при сжигании элементарной серы. [c.65] Сульфид железа PeS также сгорает, однако точный механизм этого процессу не установлен предложено лишь несколько примерных схем реакций. По одной из них первой стадией окисления PeS является образование сульфатов железа, далее разлагающихся до окислов железа. По другим схемам PeS непосредственно окисляется до окислов железа. [c.65] В этом случае уменьшается содержание кислорода в обжиговом газе, что понижает скорость дальнейшего процесса окисления сернистого ангидрида на катализаторе. [c.66] Суммарный тепловой эффект реакций (3-6) и (3-7) положителен и составляет 828,4 кдж (197,7 ккал), что обеспечивает аутотерыичность процесса получения сернистого газа таким способом. [c.66] Понизить температуру разложения aS04 можно также при добавлении в шихту кремнезема, окислов алюминия и железа. [c.66] Сд — содержание серы в огарке, %. [c.67] Температура обжига серосодержащего сырья. Медленное окисление пирита с выделением сернистого ангидрида начинается уже при 170—260° С, температура же воспламенения колчедана различных сортов колеблется от 290 до 420° С. При этом чем тоньще измельчен колчедан, тем ниже температура его воспламенения. Например, по некоторым данным, при размере зерен 0,00—0,05, 0,08— 0,1 и 1—2 мм температура воспламенения соответственно равна 290, 405 и 428° С. Примеси кремнезема к колчедану повышают температуру воспламенения, а примеси органических продуктов понижают ее. [c.67] Следует отметить, что с увеличением содержания кислорода в газовой смеси температура воспламенения сырья несколько повышается. По-видимому, на поверхности частиц колчедана образуется защитная пленка сульфата железа, тем более плотная, чем выше содержание кислорода в газе. [c.67] На рис. 3-1 показана приближенная зависимость между температурой и концентрацией ЗОг в обжиговом газе, образующемся при адиабатическом сжигании серы в различном количестве воздуха, имеющего темпера-туру 0°С. В практических условиях возможности повышения температуры в печи и получения газа с высокой концентрацией сернистого ангидрида ограничены тем, что при температуре выше 1300° С быстро разрушается футеровка печи и газоходов. Поскольку размеры печей для сжигания серы сравнительно невелики, то и потери тепла в окружающую среду незначительны, поэтому графиком, приведенным на рис. 3-1, можно пользоваться только для ориентировочных расчетов. [c.68] При существующих методах очистки горючих газов жидкими поглотителями мокрые методы) получаемый сероводородный газ в большинстве случаев характеризуется высокой концентрацией НаЗ. Поэтому при сжигании такого газа, даже в смеси с воздухом, содержащим большое количество балластного азота, развивается высокая температура. Температура тем выше, чем больше концентрация сероводорода в сжигаемом газе и меньше избыток воздуха. Сжигание сероводорода при высокой температуре целесообразно, так как в этом случае увеличивается скорость горения и улучшаются условия использования тепла. Однако при температуре сжигания выше 1200° С возникают трудности, связанные с подбором материалов, из которых изготовляются печи. [c.68] При обжиге колчедана в неподвижном и кипящем слое наиболее медленными являются процессы 2), 5) и 6), т. е. процессы мас-со- и теплоотдачи (процесс протекает в диффузионном режиме). Поскольку в кипящем слое обжиг происходит при интенсивном перемешивании, скорость обжига выше, чем в неподвижном слое. [c.69] При сжигании колчедана в печах пылевидного обжига и кипящего слоя спекание колчедана недопустимо, так как образующиеся при этом комки спекшегося колчедана нарушают процесс его горения во взвешенном состоянии. Вследствие того что в кипящем слое находится огарок с незначительным содержанием серы, спекание материала в таких печах происходит при более высокой температуре, чем в механических печах и печах пылевидного обжига. [c.70] Во всех случаях для уменьшения возможности спекания колчедана снижают температуру обжига. [c.70] Состав обжигового газа. В процессе сжигания серосодержащего сырья кислород расходуется не только на образование сернистого ангидрида, но и на окисление других компонентов серного сырья (например, железа при обжиге колчедана, водорода при сжигании сероводорода). Поэтому состав обжигового газа зависит от вида обжигаемого сырья и концентрации кислорода в газе, поступающем в печь. [c.70] В табл. 10 приведены полученные по этому уравнению формулы для вычисления содержания кислорода в обжиговом газе из различного сырья. Если в любом уравнении, помещенном в табл. 10, приравнять Сог нулю (что соответствует отсутствию кислорода), получим теоретическое содержание ЗОг в обжиговом газе. [c.71] На рис. 3-4 показана зависимость между содержаниями сернистого ангидрида и кислорода в обжиговом газе, получаемом при горении различного серосодержащего сырья в воздухе. [c.71] Содержание серного ангидрида в обжиговом газе зависит от температуры обжига сырья, концентрации кислорода в обжиговом газе, констру сции печи и от некоторых других факторов, определяющих скорость процесса окисления сернистого ангидрида и продолжительность его контакта с огарком (например, от величины зерен колчедана и интенсивности его перемешивания). [c.71] При обжиге колчедана в механических печах содержание 50з составляет 5—10% от количества ЗОг, в печах пылевидного обжига содержание 50з меньше (2—3% от количества ЗОг). [c.71] В теплотехнических расчетах избыток подаваемого воздуха обозначают коэффициентом а, показывающим, во сколько раз количество подаваемого воздуха больше теоретически требуемого [в данном случае при сжигании НгЗ по реакции (3-9)]. [c.73] Вернуться к основной статье