ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вспомогательные процессы при термической регенерации гранулированных активных углей из "Сорбционная очистка воды" Многократное использование АУ в циклах сорбция — регенерация, как правило, требует непрерывного или периодического перемещения сорбента — из хранилищ в адсорберы, в регенератор и обратно. Вследствие образования взрывоопасной угольной пыли АУ транспортируют в мокром виде. Транспортирование ЛУ Как весьма непрочного и дорогого материала требует особого внимания, так как на несовершенных установках потери АУ в транспорте могут превысить обгар при термообработке, тем самым сведя на нет все усилия по регенерации сорбента. [c.148] однако, используют водяные эжекторы низкого давления 0,2—0,5 МПа, выполненные из коррозионностойких прочных материалов. Вследствие значительно меньшего измельчения угля в эжекторе поток транспортирующей воды удается снизить до Т Ж= 1 5 [60, 61]. [c.148] Трубопроводы для гидротранспорта угля делаются из стали и резинотканевых шлангов диаметром не менее 50 мм, а в местах выпуска пз емкостей — не менее 150—200 мм. В нижней части аппаратов, разгружаемых гидротранспортом, производится взрыхление угля водой или воздухом. Самотечное передвижение угольной пульпы требует уклона трубопроводов от 2 до 10% и применяется редко. Минимальная скорость движения пульпы, гарантирующая от осаждения угля в трубах, 0,9—1 м/с выше 1,8 м/с сильно возрастают потери сорбента на истирание уве личнвается и износ трубопроводов [60, с. 150]. [c.148] Новый и регенерированный АУ часто необходимо замачивать, отмывать от пыли и тяжелых металлов. Реализуют это в специальных небольших аппаратах периодического действия с восходящим потоком воды или I—2%-ного раствора кислоты с кипящим (1—5 мин) слоем сорбента и верхним дренажем с тонкой сеткой. [c.149] Отработанный уголь, извлеченный из адсорбера и доставленный на участок регенерации, содержит избыточное количество воды, а при термообработке допустима влажность АУ не более 40—55%. Простейшим устройством для обезвоживания АУ является дренирующий шнек (рис. IV. 22). Выполненный из нержавеющей стали, такой шнек 0225 мм с переменным шагом (75 мм в нижней части и 225 мм в средней и верхней части) подает 0,45—2,7 т/ч угля (по сухому веществу) при частоте вращения 0,3—1,8 мин- на высоту до 2—3 м. Влажность АУ в верхней точке шнека 50%. [c.149] До Вл=20—45% за 1—3 мин уголь обезвоживается на ленточных или тарельчатых вакуум-фильтрах микропористый ГАУ обезвоживают до Вл — 16—25% в слое 10—35 мм при нагрузке 0,5 т АУ/м2 фильтра в 1 ч. Угли с полидисперсной структурой типа АГ-3 обрабатывают 2 мин в слое до 20 мм при нагрузке до 0,5 м (0,2 т)/АУ/(м2-ч) с дополнительной отдувкой мелких капель воды воздухом [10 мУ(м -мин)] без промывки водой. Применяют и емкостные вакуум-сушилки периодического действия, которые за 2,5 ч с подогревом осушают уголь практически до любого остаточного влагосодержания [70]. [c.149] Исследования, результаты которых представлены на рис. IV. 2 (см. стр. 119), показывают, что самовозгорание горячих углеродных сорбентов — это автотермокаталитический процесс, проявляющий себя в определенных гидро- и термодинамических условиях. Выявлено три области условий (Л, и С), Б которых этот процесс протекает качественно различно. В области А экзотермический эффект отсутствует, хотя реакция окисления протекала всегда при нагревании ГАУ выще 180 °С либо интенсивная подача газа (до 2 м/с) обеспечивала полный отвод теплоты, либо недостаточный приток кислорода в зону горения при малых скоростях газа (менее 0,015 м/с) ограничивал ход реакции, а незначительно выделяющаяся теплота отводилась по твердой фазе. В узком интервале условий опытов в области В происходит интенсивное окисление ГАУ. Этой области соответствует устойчивый экзотермический эффект с повышением температуры на постоянную величину (10—80°С). Иными словами, в области В существует динамическое равновесие между выделением теплоты и ее отводом в окружающую среду. Нестационарное горение ГАУ, сопровождающееся практически неограниченным саморазогревом реакционной зоны (до 900— 1300°С и выше), происходит в области С, где скорость обгара ГАУ увеличивалась в 10—30 раз, а сорбент терял активность. Изменение концентрации кислорода в газовой смеси от 5 до 20% (об.) оказывало незначительное влияние на экзотермический эффект. [c.150] Для предотвращения самовозгорания АУ при выгрузке из печи и удобства его транспортирования в адсорберы уголь необходимо охладить до температуры ниже 100°С. Известны методы сухого охлаждения АУ до 40—50 °С в герметичных накопителях за 2—6 ч без доступа воздуха. Ускорить процесс до 1 — 5 мин можно, используя трубчатые холодильники непрерывного действия. Однако в зоне достижения углем температуры 80— 140°С на чрезвычайно развитой поверхности АУ конденсируются пары воды из окружающей парогазовой фазы. Это приводит к слипанию гранул ГАУ с образованием достаточно устойчивых агломератов размером 10—100 мм, которые забивают каналы теплооб.менников. В промышленности часто используют барабанные вращающиеся холодильники с внешним водяным охлаждением и теплообменом через металлическую стенку, но это связано с затратами на оборудование и ростом обгара угля из-за подсоса воздуха в двух дополнительных вращающихся уплотнениях [144]. [c.150] Активные угли с объемной массой более 0,6—0,65 г/см самопроизвольно тонут в течение 1—2 мин и в холодной воде. Нагревание воды значительно сокращает время замачивания ГАУ с небольшой объемной массой. Например, для АГ-3 (рн = = 0,44—0,46 г/см ) оно снижается от 3,5 ч при 20 °С до 10 мин при 70 °С, что качественно изменяет схему подготовки ГАУ к адсорбции (рис. IV. 24). [c.151] В процессе любого типа регенерации АУ образуются вторичные отходы концентрированные растворы химической регенерации, конденсаты НТР, пары или газы термической регенерации, которые, как правило, необходимо уничтожить вследствие неизвестности состава сорбата. Обычно для этого пользуются термическим методом. Отходящие газы термической регенерации углей содержат [в % (об.)] СОг — ДО 3—7 СО — до 1—8 Нг — до 2—8 и NOj — до 0,2. Кроме того, они содержат органические соединения и до 100 мг/м угольной пыли. При регенерации угля в печах с кипящим слоем удельное количество отходящих газов увеличивается в 3—10 раз. [c.151] Сжигание вторичных отходов при ЮОС С стоит 7 руб/т. [c.152] За рубежом отходящие газы, содержащие после термической регенерации летучие органические соединения, окись углерода и водород, дожигают при 650—750 °С. По отечественным стандартам для полного обезвреживания отходов необходимо нагревание до 950—1100°С при 15—20%-ном избытке воздуха. Введение в зону реакции катализатора (гранулированного пиролюзита) снижает эту температуру до 650—700°С, а специальных катализаторов на основе благородных металлов и сложных окислов — до 300—400 °С. Однако каталитические насадки затрудняют выход газов кроме того, они сложны в обращении и их необходимо часто заменять. [c.152] Вернуться к основной статье