ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Обжиг колчедана при использовании циркулирующего огарка из "Технология серной кислоты" Если этот процесс технологически разделить на две стадии, можно получить концентрированный газ (теоретически до 100% ЗОг) без затрат кислорода и огарок в виде магнетита (Еез04), воспользовавшись оксидом железа огарка как переносчиком кислорода. [c.58] Оксид железа возвраш,ается на I стадию. [c.58] Термодинамические расчеты (использовались термодинамические данные источника [11]) показали, что реакция окисления РеЗг оксидом железа становится термодинамически вероятной при температурах выше 350 °С, причем наибольший эндотермический эффект наблюдается в интервале температур 450—600 С. [c.58] Значения АН = [(1) и = для реакции окисления пирита оксидом железа приведены в табл. 9. [c.58] Наличие эндотермического эффекта при взаимодействии РеЗг с РегОз было установлено также методом термографического анализа. [c.59] Экспериментальные данные представлены на графике рис. 13, на котором показана зависимость скорости реакции от температуры. Для сравнения на этом же графике приводятся результаты опытов по окислению пирита кислородом воздуха, полученные в аналогичных гидродинамических условиях. Присутствие диоксида серы в зоне реакции значительно ускоряет процесс, скорость реакции при этом практически равна скорости окисления пирита кислородом воздуха. [c.60] Скорость реакции окисления пирида оксидом железа в значительной степени зависит от температуры. Процесс протекает в кинетической области — среднее значение энергии активации составляет 87,78 кДж/моль (20 950 кал/моль). При степени десульфуризации 95% наблюдается уменьшение зависимости скорости реакции от температуры, по-видимому, за счет влияния диффузионного сопротивления и перехода процесса в диффузионнокинетическую область. FeS и сера окисляются оксидом железа с меньшей скоростью, чем FeSj. [c.60] Процесс взаимодействия сульфидов железа с оксидом железа проходит через газовую фазу. Рядом исследователей показано значительное многообразие кажущихся твердофазных процессо 5, в действительности протекающих через вяаимолей-ствие твердого вещества с газом или жидкостью или через газ — газ. В данном случае участие жидкой фазы исключено, поскольку точка плавления РегОз находится значительно выше интервала температур 600—900°С (плавление огарка флотационного колчедана происходит при 1250—1300°С). [c.61] Несмотря на то что при 600—800 °С давление диссоциации 6Ре20з5= = 4Рез04-1-02 составляет от 215,4-10 до 172,9-I0- Па (1,62-10 — 1,3-10— мм рт. ст.), по-видимому, при наличии потребителя атомарного кислорода диссоциация РегОз проходит как бы в глубоком вакууме — с очень большой скоростью. И создаются условия для гетерогенного взаимодействия газообразных атомарного кислорода и паров серы в процессе мономолекулярного порядка [39]. [c.61] При окислении углистого колчедана огарком углерод выгорает медленнее, чем сера. В статических условиях (применительно к шахтной печи) в газовой фазе получается SO2 и СО2, в кипящем слое в газовой фазе содержится значительное количество СО, что, по-видимому, объясняется смещением равновесия в системе, в результате чего нарушается необходимый подвод кислорода для образования СО2. [c.61] На полузаводской установке были обеспечены циркуляция огарка между-реактором и окислителем и циркуляция диоксида серы для создания кипящего слоя в реакторе. [c.61] Циркуляция огарка протекала следующим образом огарок, отбираемый через сливную трубу с верхнего уровня кипящего слоя реактора, эжектиро-вали воздухом и по внешней пневмотранспортной трубе передавали на верхний уровень кипящего слоя окислителя, далее из нижней части окислителя огарок самотеком через переточную трубу поступал в нижнюю часть кипящего слоя реактора. Циркулирующий диоксид серы из реактора через систему пылеочистки компрессоро.м подавали обратно в реактор. Колчедан тарельчатым питателем подавался в середину кипящего слоя реактора с под-дувкой диоксидом серы через сопло. [c.62] Опыты проводили при скорости дутья в аппаратах около 0,15 м/с (в рабочих условиях), дав.чении в реакторе 3,22—3,99 кПа (25—30 мм рт. ст.) и в окислителе 266—565 Па (2—5 мм рт. ст.), средних температурах в аппаратах 680—720 °С, средней температуре в транспортной линии 500 °С, скорости газового потока около 15 м/с, концентрации огарковоздушной смеси 25 кг/м и пребывании ее в транспортной трубе в течение 0,7—0,8 с. [c.62] Концентрация газа достигала 85—90%. Газовыделения из окислительной зоны практически не было. В окислитель поступал практически обессеренный огарок, а захвата диоксида серы горячим огарком не происходило, так как в существующих рабочих условиях огарок подобен жидкости и не имеет пустот для заполненпя газом. Средние показатели работы установки содержание серы в огарке из реактора — менее 0,1%, из окислителя — отсутствие или 0,03% степень использования серы — 98%, интенсивность реактора — 3 т 45%-ного колчедана с м в сутки [43]. [c.62] Полученные на этой установке данные были использованы для проектирования крупной промышленной установки на суточную производительность 60 т колчедана. В основу аппаратурного оформления был положен известный принцип Орто-Флоу реактор и регенератор, размещенные в вертикальной колонне, имеют внутреннюю пневмотранспортную трубу и пере- токи. [c.62] Строительство установки было начато на одном из предприятий, но было остановлено в связи с начавшимся среди части работников сернокислотной промышленности увлечением идеей внедрить в производство серной кислоты технический кислород, хотя технико-экономические расчеты Гипрохима свидетельствовали в пользу огаркового метода получения концентрированного газа по сравнению с кислородным. [c.62] Вернуться к основной статье