Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства

Влажность колчедана, % ……………… 1,5–3

Интенсивность печи, кг/м³ сутки ……………… 500

Концентрация SO₂ в газе, % ……………… 11–11,5

Температура газа на выходе из печи, °С ……………… 850

Разрежение в печи, мм рт. ст. ……………… 0–4

Содержание серы в огарке, % ……………… 0,9–1,9

Преимущества данных печей по сравнению с ранее рассмотренными следующие:

1. Более высокая производительность на единицу объема (превышает по производительности полочную в 2.5–3 раза).

2. Тепло газов может быть использовано в котлах-утилизаторах для получения пара (съем пара 0,5 кг на 1 кг колчедана).

3. Просты по конструкции, компактны, не содержат вращающихся частей.

4. Легко поддаются регулировке; контроль и управление режимом могут быть автоматизированы.

5. Незначительное содержание в газе SO₂.

К недостаткам печей пылевидного обжига колчедана можно отнести следующие:

1. На качество работы этих печей сильно влияет степень распыления колчедана по всему сечению печи. Для равномерного распыления необходимы сушка и отсев колчедана перед подачей его в печь, что усложняет и удорожает систему получения SO₂ (приводит к потерям колчедана до 4 % от общего его расхода и вызывает дополнительные расходы на оборудование, топливо и рабочую силу).

2. Печи пылевидного обжига очень чувствительны к изменениям загрузки и тяги, что вызывает колебания концентрации SO₂ в отходящих газах.

3. Пылеунос этих печей велик и при интенсивности обжига 800–1000 кг/м³ сутки составляет 60–70 %, что очень усложняет очистку газа от пыли.

4. Недожог серы в огарке достигает 2,5 %.

Печи для обжига колчедана в кипящем слое. В печах для обжига в кипящем слое горение колчедана происходят при продувании через него воздуха, который обволакивает отдельные частицы материала и приводит их в движение, создавая тем самым по внешнему виду процесс, напоминающий кипение. Этот способ обжига колчедана наиболее прогрессивен. В результате хорошего контакта частичек колчедана высокая концентрация SO₂ в газе (до 15 %) и происходит более полное выгорание серы из колчедана. Содержание серы в огарке составляет 0,5–1,5 %. В печах кипящего слоя, в отличие от печей пылевидного обжига, может обжигаться как флотационный, так и дробленый колчедан. Высокая интенсивность обжига в печах кипящего слоя дает возможность получить достаточно крепкий газ из малосернистых видов колчедана.

В зарубежной практике печи для сжигания колчедана в кипящем слое используются довольно широко. Корпус печей изготовляется круглым (печи Лурги) или прямоугольным, скомпонованным с котлом-утилизатором (печи фирмы Альстрем). Печи, выпускаемые компанией Дорр, применяются для флотационного колчедана, который подается в печь в виде пульпы с содержанием воды 20–25 %.

В Советском Союзе печи для сжигания колчедана в кипящем слое находят широкое применение в химической промышленности (сернокислотные заводы), а также на цинковых и медеплавильных заводах. В целлюлозно-бумажной промышленности печь для обжига колчедана в кипящем слое работает на Калининградском ЦБК № 1, проектируется установка печи конструкции Гипрохим на Камском ЦБК и печи конструкции НИИХИММаш — на Балахнинском ЦБК.

В химической промышленности существуют два типа печей печь для сжигания колчедана с постоянным сечением кипящего слоя (печи конструкции Гипрохим типа КС) и печь для сжигания колчедана в расширяющемся кипящем слое (печи конструкции ЛенНИИХИММаш типа УРКС). Основное их отличие в форме образующегося кипящего слоя: в печах типа КС сечение кипящего слоя постоянно, в печах типа УРКС форма кипящего слоя конусообразно-кольцевая, расширяющаяся кверху. Площадь воздухораспределительного пода в печах УРКС в 6–7 раз меньше площади верхнего основания. Такое соотношение площадей дает возможность создавать большие скорости воздуха в нижней части кипящего слоя.

Большая скорость воздуха на поде вызывает энергично кипение, предупреждающее скопление на нем крупных частиц, а небольшая скорость газов на выходе из кипящего слоя способствует малому пылеуносу. Если в печах типа КС при обжиге флотационного колчедана пылеунос может доходить до 100 %, в печах типа УРКС пылеунос составляет 26–30 %. Скорость газов на выходе из кипящего слоя в печи с постоянным сечением примерно в 8 раз больше, чем в печи УРКС.

Второй отличительной чертой печи УРКС по сравнению с печью типа КС и другими конструкциями печей кипящего слоя является тангенциальная подача вторичного воздуха из сопла с большой выходной скоростью (50–60 м/сек). Благодаря этому в шахте печи образуется турбулентный вращающийся поток, который обеспечивает хорошее перемешивание продуктов горения кипящего слоя с воздухом и полное выгорание серы.