ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Удельная производительность реактора из "Производство сероуглерода" На основе данных, полученных на лабораторных установках с соответствующим моделированием на больший объем, было установлено, что максимальная производительность 1 угольной шихты должна составлять 3600 кг1сутки пли 150 кг1ч сероуглерода при условии приближения основных параметров процесса к тем, какие имели место в лаборатории, В лабораторных опытах поддерживалась температура слоя 900° С во всех его точках, шихта имела одинаковый гранулометрический состав, осуществлялся хороший контакт паров серы с углеродистым материалом. Перегретые пары серы подавались в большом избытке. [c.82] В производственной практике не удается полностью воспроизвести эти условия, а главное, обеспечить подачу в слой угля достаточного количества перегретых до нужной температуры паров серы. Поэтому фактическая производительность слоя отстает от расчетной. Так, для реторт без предварительной газификации серы удельная производительность 1 шихты составляет 800— 1000, а для реторт с газификаторами 2000—2200 кг/сутки и выше. Для реакторов большого объема (электропечи) удельная производительность значительно ниже. Она составляет 300—320 для электропечей без газификации и 400—450 кг1сутки при наличии газификаторов. [c.82] Таким образом, предварительная газификация серы значительно интенсифицирует удельную производительность слоя. В реакторах с малым объемом условия сероподготовки более благоприятные, лучше контакт паров серы с угольной шихтой, а отношение объема реакционной зоны к общему объему угольной шихты наиболее рациональное. [c.82] За последние годы отмечается постепенный рост удельной производительности реакторов по мере улучшения условий их эксплуатации. [c.82] Рассмотрим наиболее важные факторы, оказывающие влияние на удельную производительность реакторов. [c.82] Газификация серы. Испарение серы и перегрев ее паров в реакторах без газификаторов осуществляется в самой реакционной шахте, на что теряется значительная часть ее объема. Для интенсификации процесса и лучшего использования реакционного объема современные реакторы снабжаются специальными газификаторами. [c.83] Однако газификационные устройства реакторов не обеспечивают достаточно полного питания перегретыми парами серы слоя угля в зоне реакции. Производительность газификационных каналов реторты или электропечи ограничена сравнительно небольшой поверхностью нагрева. Внешняя поверхность обоих газификаторов реторты составляет 7 м , а длина пути серы по каскадным камням около II м. [c.83] Газификаторы реторт составляют одно целое с реакционной шахтой и обогреваются совместно. Между тем расход тепла на испарение жидкой серы и диссоциацию ее молекул до двухатомных составляет 580—600 ккал кг, е то время как для нагрева угольной шихты и поддержания ее температуры на уровне 900° С требуется всего - 40 ккал1кг. Следовательно, к газификационным каналам необходимо подводить гораздо больше тепла, чем к реакционной шахте. Практически сделать это невозможно из-за ограниченной величины поверхности теплопередачи и допустимой температуры нагрева металла реактора. [c.83] Измерения температуры выходящих из газификаторов паров серы показывают, что для реторты максимальная производительность обоих газифицирующих каскадов по перегретым до 700— 750° С парам серы составляет не более 1,5 кг1мин. Уменьшение дозировки серы ведет к увеличению степени перегрева паров, но тогда количество паров серы будет еще более не соответствовать перерабатывающей способности зоны реакции. Увеличение подачи серы приводит к охлаждению слоя угольной шихты, вследствие того, что нижняя часть ее начинает работать как перегреватель паров серы. [c.83] В электропечи газификаторы каскадного типа вмонтированы в кладку, и, хотя их количество в три раза больше, чем у реторты, общая поверхность нагрева составляет всего 8,5 м . [c.83] Существующие газификаторы ограничивают производительность реакторов, поэтому настоятельно требуется разработка более совершенной аппаратуры газификации серы. [c.84] Влияние избытка серы. Под избытком серы подразумевается наличие непрореагировавшей серы в отходящих из реактора газах. Избыток серы может образоваться по двум причинам. [c.84] В одном случае при хорошем нагреве слоя, обеспечивающем большой объем зоны реакции, в реактор подается такое количество серы, что часть ее не успевает прореагировать с углем и уносится из реактора газовым потоком. [c.84] Такой избыток полезен и способствует повышению производительности реактора. Это объясняется тем, что ввиду равновесного характера реакции образования сероуглерода (см. стр. 38) при любой скорости подачи перегретых паров серы в реактор часть серы будет проходить через эту зону реакции, не успевая прореагировать с углем. Чем больше будут абсолютные количества паров серы, проходящей при неизменной температуре через шихту в единицу времени, тем больше будет образовываться за то же время -сероуглерода. При этом абсолютная величина проскока серы, которую мы называем избытком, также будет возрастать. [c.84] В другом случае из-за слабого обогрева шихты или газификационных каналов значительная часть серы проходит через слой, не только не реагируя с углем, но и сиижая его температуру. Реактор в этом случае перестает работать. [c.84] Наличие в отходящих газах свободной серы (при хорошем обогреве) является обязательным условием эффективной работы реактора. Однако этот избыток не должен превышать определенных пределов, иначе сера начнет конденсироваться в верхних холодных слоях древесного угля и режим работы реактора нарушится. [c.84] Качество сырья. Как и любой химический процесс, синтез сероуглерода идет с лучшими выходами при работе на сырье высокого качества. Это можно проиллюстрировать расчетом, выбирая для синтеза сероуглерода древесный уголь различной подготовки (табл. 20) при прочих равных условиях проведения процесса. [c.84] Качество серы также сильно влияет на производительность реакторов. При непрерывном технологическом процессе существенное значение имеют простои, связанные с чисткой реакторов. Частота этих операций непосредственно зависит от качества серы. [c.85] Особенно нежелательны отложения золы и битуминозных веществ в газификационных каналах, которые не только ухудшают условия теплопередачи, но и препятствуют прохождению серы через каналы. [c.85] Гранулометрический состав древесного угля. Чем меньше куски угля, тем большей геометрической поверхностью (без учета внутренней поверхности пор) они обладают. Поверхность, отнесенная к единице объема, называется удельной поверхностью. [c.85] Вернуться к основной статье