ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расход сырья и энергии из "Производство минеральных солей" Производство сернистого натрия в механической реакционной печи с горячим выщелачиванием плава состоит из следующих стадий 1) приготовление шихты, 2) получение плава, 3) гашение и выщелачивание плава, 4) очистка раствора от твердых примесей (шлама). [c.315] Раствор в дальнейшем упаривают для получения плавленого продукта или расходуют в смежных производствах без дальнейшей обработки. Схема производства приведена на рис. 89. [c.315] Сырье (уголь, сульфат натрия) подвозят со склада к цеху. Уголь пропускают через сито 1. Мелочь используют сразу для приготовления шихты, а большие куски измельчают на валковой дробилке 2 и тоже используют для составления шихты. Измельченный уголь и сульфат натрия взвешивают на весах 3 и высыпают на площадку для приготовления шихты. Шихту в вагонетке 4 поднимают подъемником 5 на загрузочную площадку механической реакционной печи 6 и, по мере надобности, засыпают в печь через загрузочный люк. Дымовые газы из печи поступают в пыльную камеру 7, где освобождаются от увлеченных твердых частиц (сульфата натрия), и уходят через боров в дымовую трубу. Готовый плав спускают из печи в камеру гашения 5, где происходит гашение плава и выщелачивание сернистого натрия горячим щелоком. Горячий щелок спускают в камеру гашения из расходного бака 9. [c.316] Полученную суспензию (крепкий раствор сернистого натрия вместе с шламом) из камеры гашения подают с помощью центробежного насоса 0 в нутч-фильтр 11. Раствор сернистого натрия поступает в вакуум-монтежю 12, откуда его подают с помощью сжатого воздуха в сборник крепких растворов 13. Как указано выше, раствор в дальнейшем используют как готовый продукт пли упаривают для получения плавленого сернистого натрия. [c.316] Осадок (шлам) на фильтре промывают несколько раз слабым щелоком и водой. Полученный раствор направляют через вакуум-монтежю 12 в расходный бак 9 для использования при гашении горячего плава. Промытый шлам отвозят на свалку. [c.316] Реакционная механическая печь. Механическая вращающаяся пламенная печь периодического действия схематически показана на рис. 89. Эти печи различаются по конструкции, размерам, производительности, роду применяемого топлива и т. д. В качестве примера опишем печь, работающую на одном из заводов. [c.316] Печь представляет собой горизонтально расположенный стальной барабан, футерованный внутри шамотным кирпичом. Барабан снабжен двумя стальными бандажами, опирающимися на две пары роликов, установленных на фундаменте. На барабан надет венец (шестерня), соединенный через редуктор с электромотором мощностью 6 кет. Печь вращается со скоростью 2,8 об/мин. [c.316] Камера гашения. Камера гашения представляет собой стальную коробку емкостью 10 ж , снабженную паровыми барботерами д. 1я нагрева щелока и перемешивания при спуске плава. Пары, выделяющиеся при гашении плава, удаляются через четыре вытяжные трубы. Аппарат снабжен штуцерами для подачи слабого и откачки крепкого щелоков. Устанавливают его непосредственно под печью, чтобы при сливе плав поступал прямо в аппарат. [c.317] Нутч-фильтр. Это стальной цилиндрический бак, имеющий решетку с поверхностью фильтрации 12 м . На решетке уложено фильтрующее полотно. Нутч-фильтр снабжен паровыми барботерами для нагрева и перемешивания фильтруемой суспензии и сифоном для спуска отстоявшегося раствора в вакуум-монтежю. [c.317] Приготовление шихты. Для получения плава сернистого натрия в печь загрулоют шихту—сульфат натрия и уголь, смешанные в определенном соотношении. Расчет состава шихты приведен на стр. 300. [c.317] Поступивший в производство уголь просевают через сито с отверстиями величиной 5 мм. Прошедшая через сито мелочь непосредственно идет для приготовления шихты, а отсев (куски) передаются для измельчения на зубчатую валковую дробилку. Измельченный уголь и сульфат натрия отвешивают на весах и вручную смешивают в определенном соотношении на 100 вес. ч. сульфата натрия (в пересчете на 100%-ный сульфат натрия) берут 40—45 вес. ч. угля ПЖ (что составляет 20—23 вес. ч. в пересчете на углерод). Содержащиеся в угле летучие вещества в расчет не принимаются, так как участие их в реакции восстановления сульфата натрия незначительно. Для лучшего смешения угля с сульфатом натрия шихту перелопачивают до полной однородности смеси. Количество шихты, загружаемой в печь для одной плавки, колеблется в зависимости от свойств сульфата натрия (природный или искусственный), влажности, условий хранения и т. д., так как в зависимости от этого колеблется его насыпной (объемный) вес. Количество загружаемой шихты должно быть таким, чтобы шихта не высыпалась через горловину барабана печи. Обычно на каждую загрузку расходуется не менее 2250 кг сульфата натрия в пересчете на 100 - о-ный сульфат натрия. [c.317] Нормальная работа печи. Разогретую печь после остановки или после слива из нее очередной плавки поворачивают так, чтобы загрузочный люк находился в верхнем положении и совпадал с отверстием в загрузочной площадке. Затем снимают с люка шайбу-ограничитель, ставят на открытый люк воронку, подкатывают вагонетки с шихтой и ссыпают ее через воронку в печь. Во время загрузки шихты газовая горелка продолжает работать при выключенной воздуходувке. Горение генераторного газа идет за счет естественной тяги, которая создается дымовой трубой. Температуру в печи в период загрузки поддерживают в пределах 1100—1200°. Шибер на борове следует держать открытым для создания в печи разрежения в 25—30 мм вод. ст., чтобы уменьшить выделение в цех пыли и газа. Продолжительность загрузки шихты—20 мин. По окончании загрузки люк закрывают крышкой, включают воздуходувку и приводят печь во вращение. [c.318] Генераторный газ, поступающий в газовую горелку печи, имеет теплотворную способность около 1300 кал/м и содержит не менее 24% окиси углерода и не более 1 % свободного кислорода. Давление газа перед гидравлическим затвором должно составлять не менее 350 мм вод. ст. Горячие топочные газы соприкасаются с поверхностью шихты в печи и отдают ей часть своего тепла. Уходящие из печи газы проходят через пыльную камеру, где они освобождаются от увлеченной пыли и затем через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу. Шихта в печи быстро нагревается, и сульфат натрия постепенно плавится. Расплавленный сульфат натрия энергично реагирует с углем, образуя сернистый натрий. При вращении печи происходит перемешивание шихты, поверхность ее все время обновляется, и реакция протекает равномерно по всей толще слоя шихты. Температура в реакционном пространстве 1150—1250°. Отходящие газы имеют температуру 850— 900°. [c.318] Наблюдение за процессом плавки ведут через смотровое окно,, находящееся в задней стенке пыльной камеры. Прокаливание шихты сопровождается обычно сильным вспениванием реакционной массы и увеличением ее объема. Чтобы при этом не происходило перелива реакционной массы через горловину печи в пыльную камеру, печь периодически останавливают на 10—15 мин. [c.318] Образование сернистого натрия сопровождается обильным выделением углекислого газа из реакционной массы, вследствие чего плав как бы кипит . Кипение продолжается 10—15 мин., после чего реакционная масса быстро уменьшается в объеме. Одновременно с этим плав, вначале жидкий, постепенно загустевает до кашеобразного состояния и приобретает золотисто-желтую окраску. [c.319] Для получения доброкачественного продукта и своевременного слива плава из печи важное значение имеет правильное определение конца реакции восстановления. [c.319] Плав считается готовым, когда на его поверхности появляются длинные языки пламени с легким желтоватым окрашиванием и когда он, загустевая до кашеобразного состояния, начинает отставать от футеровки при вращении печи. [c.319] О готовности плава можно также судить и по химическому анализу отходящих печных газов. Если в начале процесса содержание углекислого газа в отходящих газах составляет 23—25%, то к концу оно снижается до 11—13%. [c.319] Нормально процесс получения плава сернистого натрия продолжается 3,0—3,5 часа. С каждой операции получают око ю 1500 кг плава, содержащего 65—78% сернистого натрия. [c.319] При неправильной дозировке сырья или при передержке плава в печи может возникнуть ряд затруднений при ведении процесса. [c.319] Вернуться к основной статье