ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Конструкции печей и технология процесса электротермического получения сероуглерода из "Химическая электротермия" Конструкции агрегатов для электротермического получения сероуглерода, если судить по патентной литературе [2]. весьма разнообразны, однако лишь немногие из них нашли практическое применение. За исключением дуговых печей, не имеющих в данном случае никакого практического значения, все электрические печи для получения сероуглерода построены на принципе печей сопротивления и могут быть разбиты на две группы. [c.283] К первой группе относятся шахтные печи, в которых нагрев производится за счет собственного сопротивления углеродистого материала, загружаемого в печь для проведения реакции. [c.283] Торфяной кокс (зольность б-40/о). [c.283] Ко второй группе нужно отнести печи преимущественно также шахтного типа, но в которых нагревание шихты идет с помощью специально вводимых тел сопротивления электродного боя, угольных стержней и т. п. [c.284] Эта небольшая опытная печь мощностью в 35—40 ква, кратко описанная Шварцем [14], изображена схематически на рис. 2. Эксплуатация ее показала полную целесообразность применения электротермического метода в производстве сероуглерода, высокое качество получаемого продукта, а также удобство пуска и эксплуатации печи. Кроме того, весьма существенным является возможность остановки печи без опасности разрушения футеровки к очень незначительный расход электродов. [c.284] Для работы печи оказалось очень характерным равномерное распределение температуры в шахте печи. Введение серы практически не изменяло сопротивления угля, так что во время работы нагрузку удавалось держать на постоянном уровне, а для регулирования температуры было достаточно изменять напряжение на печи в пределах 30%. [c.285] На основании данных, полученных на описанной опытной печи, оказалось возможным для проекта печи мощностью в 2000 кет и производительностью в 3 т СЗз в сутки предусмотреть расход энергии около 1350 квт-ч1т,при максимальной силе тока 3000 а и напряжении 80 — 90 — 115 — 125 в. [c.285] На рис. 3 приведен схематический вид этой печи [14], а на рис. 4 — продольный разрез электротермического цеха с установкой двух электропечей и электро-кальцинатора для прокаливания древесного угля, позволяющего, за счет электросопротивления самого прокаливаемого материала, производить его нагрев до 1000°. [c.285] Из числа конструкций печей второй группы, предложенных для по.чуче-ния СЗг, заслуживает упоминания камерная печь (рис. 5), в которой для нагрева шихты применяются угольные электроды (сопротивления) в виде стержней. [c.286] Эти стержни 1 заш,ищены от действия паров серы специальным чехлом. Кладка печи 2 состоит из шамота и заключена между двумя железными кожухами — внутренним и наружным. Кроме того, внутренний кожух печи облицован защитным слоем шамота. Таким путем достигается полная газонепроницаемость и хорошая тепловая изоляция печи. Загрузка угля производится сверху через питатель 5 сероуглерод отводится из нижней части печи через трубу 4. Сера плавится в камере 5 за счет тепла, выделяемого печью, а затем попадает в камеру 6, где испаряется,и через канал 7 подается внутрь печи. Для предотвращения засоса воздуха и возможных из-за этого взрывов печи, в ней поддерживается избыточное давление. По патентным данным 12], такая печь мощностью 25 кет и суточной производительностью 1000 кг СЗз занимает площадь всего 2X3 м. 5 дельный расход энергии находится в пределах 900—1000 квт-ч/т С5г при термическом к. п. д. от 80 до 65%. [c.286] О применении этой печи на практике данных не имеется. [c.286] Разогрев печи производится за счет сопротивления электродного боя или кокса, загружаемого между четырьмя крестообразно расположенными электродами 10,11, 12 и 13, изолированными от кожуха печи. Электродный бой вводится в печь через четыре воронки 14 и трубы 15. Выделяющееся между электродами тепло нагревает древесный уголь, находящийся над ними в шахте печи. Это вызывает испарение серы, которая в парообразном состоянии вступает в реакцию с углем с образованием СЗг- Нагретые пары СЗз поднимаются вверх, отдают свое тепло древесному углю и по трубе 16 направляются в конденсаторы. Древесный уголь загружается в печь при помощи специальной воронки 17, сера же вводится в нижнюю часть печи под электроды через воронки 18, 19 я 20 и внутренние концентрические каналы 21, 5 и 6 в расплавленном состоянии. Плавление серы происходит в самих каналах за счет тепла, излучаемого печью. Каналы 6, наполненные серой, служат для охлаждения концов электродов. [c.288] Регулирование нагрузки и температуры печи производится, во-первых, вручную, изменением количества загружаемого в печь электродного боя, а, во-вторых, автоматически. Последнее происходит путем изменения уровня расплавленной серы. Когда температура в печи поднимается выше нужного предела, плавление серы в каналах идет быстрее, уровень ее на поду печи поднимается и сера начинает частично закрывать электроды. Так как сера является изолятором, ток в печи снижается и температура падает. Наоборот, при понижении температуры уровень серы снижается, ток возрастает и температура в печи поднимается. Малая химическая активность электродного боя предотвращает значительный расход его в результате реакции с серой. В свою очередь, электродный бой защищает электроды от разрушения при контакте с серой. В такой печи, благодаря применению принципа противотока, хорошо используется тепло и отходящие газы имеют температуру не более 100°. [c.288] В нижней части горна расположен зольник, прочищаемый через отверстие 22, и специальные, не показанные на рисунке, люки в стенках печи. Канал 23 под подом печи предназначен для выпуска из печи, в случае необходимости, всей расплавленной массы. [c.288] Обслуживание печи и поддержание стабильной работы ее достаточно просты. Так, например, печь мощностью в 150—220 кет (40—60 в, 3500—4000 а), дающая в сутки около 4 т S2, обслуживается тремя рабочими. При этом печь работает вполне спокойно и без перерывов, очистка ее от шлаков производится на ходу. [c.289] Вышеописанная первоначальная конструкция печи впоследствии была несколько видоизменена. Слой электродного боя между электродами, расположенный у пода пе и и служащ,ий для разогрева ее, был заменен гранулированным проводяш,им материалом. Этот материал поступает в печь через специальные воронки и, выполняя одновременно функции токоподводящих электродов, медленно сходит вниз по наклонно расположенным, футерованным углем металлическим желобам. Таким образом, в нижней части печи, в центре ее, где сходятся оба потока зернистого проводящего материала, за счет его разогрева током, создается зона. наивысшей температуры. [c.289] Имеющиеся в литературе [1, 3, 4, 15—17] технико-экономические показатели работы печей с гранулированным сопротивлением весьма противоречивы. Это объясняется, повидимому, неодинаковой мощностью печей, качеством сырья и различными значениями теоретического удельного расхода энергии на получение S2, принимаемого различными авторами. Так, значения термического к. п. д. этих печей, по данным отдельных авторов, колеблются от 33 до 78%, если исходить Из теоретического удельного расхода энергии (с учетом тепла на нагрев реагирующих веществ) равного 700 квт-ч1т указанным значениям к. п. д. соответствуют фактические значения удельного расхода энергии от 2100 до 900 квт-ч т S2. [c.289] Козлов [11 приводит значение расхода электроэнергии в 1100 кет-ч/т S2. В этом случае к. п. д. оказывается высоким и составляет 64%. Эта цифра подтверждается новыми данными [4], согласно которым для печей мощностью в 260—380 кет, работающих при силе тока 4000—6000 а и напряжении 60—150 в, расход энергии находится в пределах 900—1100 квт-ч т S2. Расход материалов на 1 т S2 при этом составляет серы 1000 кг, древесного угля 250 кг (соответствующие теоретические цифры расхода 765 и 145 кг). [c.289] В заключение следует указать, что независимо от конструкции печи последняя всегда должна быть снабжена конденсатором, в котором полученный в печи парообразный сероуглерод переводится в жидкое состояние. Конденсатор изготовляется обычно в виде железного горизонтального котла с водой, через которую барботируют печные газы. При этом они охлаждаются, и пары S2 переходят в конденсат. Остаток S2, содержащийся в отработанных газах, улавливается промывкой в башнях вазелиновым или иным маслом. [c.289] Сероуглерод-сырец, полученный из конденсатора и отогнанный из масла, соединяют вместе и подвергают перегонке для получения чистого продукта. [c.289] Вернуться к основной статье