Скорость реакций обжига колчедана

Решение. Печь для обжига колчедана в кипящем слое представляет собой обычно камеру, в нижнюю часть которой через решетку в днище подается воздух с такой скоростью, что измельченный колчедан поддерживается во взвешенном состоянии. В печи создается очень хорошее перемешивание колчедана с воздухом, обеспечивающее высокую интенсивность обжига. Процесс протекает согласие суммарной реакции [c.22]

Увеличение скорости реакции за счет возрастания коэффициента массопередачи к достигается при повышении температуры. Однако повышение температуры ограничивается спеканием частиц колчедана в комья, которое наступает при 850—1000° С в зависимости от примесей колчедана и вида обжиговой печи. Внешне диффузионные процессы интенсифицируются перемешиванием колчедана в воздухе, однако общий процесс горения лимитирует в основном диффузия кислорода и двуокиси серы в порах окиси железа, нарастающей по мере обжига на зерне катализатора. Поэтому для облегчения диффузии и увеличения поверхности соприкосновения F сульфида железа с кислородом воздуха важнейшее значение имеет измельчение колчедана. Обычно применяемый флотационный колчедан состоит в основном из частиц размером от 0,03 до 0,3 мм естественно, что при столь большой разнице в размерах время полного выгорания серы колеблется для отдельных частиц в десятки раз. Поверхность соприкосновения колчедана с воздухом увеличивается также при перемешивании, характер которого определяется типом применяемой печи. [c.297]

По мере течения реакции кислород расходуется, и концентрация его в образующейся газовой смеси падает. Рассмотрим, как падение концентрации кислорода отражается на скорости реакции и степени обжига колчедана. Пусть в печь с вращающимися гребками, в которой, как известно, реакция длится 5—6 часов, колчедан и воздух поступают сверху, как это показано на рис. 13 а, т. е. прямотоком. Тогда покидающий печь огарок соприкасается с газом, в котором концентрация кислорода уже значительно меньше, чем в воздухе. Очевидно, что скорость обжига при таком направ- [c.32]

Мелкие частицы можно перерабатывать в кипящем (псевдоожиженном) слое, что реализовано в печах КС - кипящего слоя (рис. 5.25,6). Пылевидный колчедан подается через питатель в реактор. Окислитель (воздух) подается снизу через распределительную решетку со скоростью, достаточной для взвешивания твердых частиц. Их витание в слое предотвращает слипание и способствует хорошему контакту их с газом, выравнивает температурное поле по всему слою, обеспечивает подвижность твердого материала и его переток в выходной патрубок для вывода продукта из реактора. В таком слое подвижных частиц можно расположить теплообменные элементы. Коэффициент теплоотдачи от псевдоожиженного слоя сравним с коэффициентом теплоотдачи от кипящей жидкости, и тем самым обеспечены эффективные теплоотвод из зоны реакции, управление его температурным режимом и использование тепла реакции. Интенсивность гфоцесса повышается до 1000 кг/(м ч), а концентрация 802 в обжиговом газе - до 13-15%. Основной недостаток печей КС - повышенная запыленность обжигового газа из-за механической эрозии подвижных твердых частиц. Это требует более тщательной очистки газа от пыли - в циклоне и электрофильтре. Подсистема обжига колчедана представлена технологической схемой, показанной на рис. 5.26. [c.425]

Скорость горения сырья зависит от скорости всех стадий процесса образования ЗОг [см. реакции (1П-1) и (П1-2)]. Увеличение поверхности кусков сырья (дробление), повышение температуры и содержания кислорода в газовой смеси способствуют возрастанию скорости горения. Однако при повышении температуры возможно спекание сырья. Например, колчедан спекается в механических печах при 800—900° С для печей кипящего слоя эта температура несколько выше. Спекание нарушает процесс обжига и иногда приводит к поломке оборудования. [c.33]

Ведутся опыты по обжигу колчедана в циклонных печах. Такая печь представляет собой вертикальный футерованный цилиндр, в который по касательной подается с большой скоростью подогретый воздух со взвешенным в нем тонко измельченным колчеданом. Вследствие выделения тепла реакции температура в печи повышается до 1000—1200 °С, в этих условиях сера быстро выгорает, а огарок плавится, отбрасывается центробежной силой к стенке печи и увлекаемый газовым потоком в жидком состоянии вытекает из печи. [c.95]

Горение колчедана — процесс гетерогенный (система Г — Т), т. е. взаимодействующие вещества находятся в различных фазах кислород воздуха в газовой фазе (Г), а колчедан — в твердой (Т). На скорость горения колчедана, как и на скорость большинства химических реакций, влияет температура для гетерогенных процессов большое значение имеет также поверхность соприкосновения фаз. С повышением степени дробления колчедана скорость его горения возрастает. Это объясняется тем, что с уменьшением величины кусков колчедана увеличивается поверхность соприкосновения горящего колчедана с кислородом воздуха, так как поверхность колчедана, приходящаяся на единицу его веса, обратно пропорциональна размеру (диаметру) частиц, т. е. чем меньше диаметр частиц, тем больше поверхность. Поэтому рядовой (кусковой) колчедан перед обжигом дробят. [c.66]

Совсем по-иному сложатся условия реакции, если мы направим колчедан и газ в противоположных направлениях, как это показано на рис. 13 б. В этом случае огарок соприкасается с воздухом, т. е. на выходе огарка из печи поддерживается максимально возможная концентрация кислорода. Скорость обжига возрастает благодаря этому приему на последней — самой медленной стадии реакции. Противоток является эффективным средством ускорения медленных гетерогенных реакций. Этот метод широко применяется в химической промышленности. Если, однако, как это наблюдается при проведении той же реакции в печах пылевидного обжига или в печах с кипящим слоем , обжиг протекает очень быстро (вследствие создания большей поверх- [c.33]

Движущая сила процесса возрастает с увеличением содержания РеЗа в колчедане и с повышением концентрации кислорода в газовой смеси. Ее увеличение достигается обогащением колчедана (отделения примесей от РеЗз) методом флотации, а также применением для обжига воздуха, обогащенного лсислородом. Однако эти способы ускорения процесса требуют больших затрат и применяются редко.. Обычно применяют избыток воздуха в 1,2—1,8 раза по сравнению со стехиометрическим по уравнению (а) или (б). Основные" реакции в условиях обжига необратимы, поэтому методы смещения равновесия здесь неприменимы. Увеличение скорости реакции за счет возрастания коэффициента массопередачи к достигается при повышении температуры. Однако повышение температуры ограничивается спеканием частиц колчедана в комья, которое наступает при 850— [c.13]

Характеристика факторов, обусловливающих скорость горения колчеданов. Скорость реакции горения колчедана зависит от температуры, концентрации в зоне горения кислорода, величины обжигаемых кусков, степени перемешивания и особенностей свойств самого колчедана. Как и в большинстве химических реакций, скорость горения колчедана возрастает с повыщением температуры. Но повышение температуры обжига приводит с одной стороны к деформации металлических конструкций печей, с другой — к спеканию эвтектической смеси РеЗ-ЬРегОз, нарушающей нормальный ход обжига. [c.55]

Весьма перспективны также циклонные печи для обжига колчедана. Такая печь представляет собой горизонтальный футерованный цилиндр, в который но касательной подается с большо1 1 скоростью подогретый воздух со взвешенным в нем тонко измельченным колчеданом. За счет тепла реакции температура в печп повышается до 1000—1200Х При этом сера быстро выгорает, а огарок плавится, центробежной силой отбрасывается к стенке печи и, увлекаемый газовым потоком, в жидком состоянии выте-.кает из печи. [c.77]

Назначение питательной тарелки — передать колчедан на первый рабочий свод и не допускать выхода из печи газа в атмосферу, что достигается заполнением зазора между тарелкой и плитой колчеданом. Снизу в печь с помощью вентилятора, через воздушники, расположенные над седьмым рабочим сводом, подается воздух. Дополнительно он также подается на четвертый свод. Колчедан на сводах пересыпается, чередуясь, то через центральные, то периферийные отверстия, на нижележащий свод, и, наконец, получающийся огарок с нижнего седьмого свода сбрасывается в вагонетку 13. Образовавшиеся при обжиге газы перемещаются в печи снизу вверх, т. е. по принципу противотока и с первого рабочего свода выводятся из печи. Как вал, так и гребки (внутри которых имеются перегородки) охлаждаются воздухом, поступающим через трубу, расположенную в вале. Полости соединены таким образом, что воздух поступает внутрь вала снизу, проходит через полости гребков и выходит из него сверху. Благодаря создаваемому противотоку, как скорости протекающих реакций на сводах, так и характерные для них температуры различаются незначительно. Максимальная температура — около 850° С — развивается на средних сводах. На верхнем своде температура отходящего газа понижается поступающим из бункера колчеданом. Температура выходящих из печи газа и огарка несколько выше 500° С. Производительность печи ВХЗ достигает 250 кг/м пода печи в сутки. [c.58]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология