Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства

в — форсунка с завихрителем: 1 — шпиндель с двухходовой прямоугольной нарезкой; 2 — корпус;

г — форсунка с отражательным конусом: 1 — конус; 2 — сопло;

д — форсунка с отражателем: 1 — сопло; 2 — отражатель.

Над колосниковыми решетками устраивают специальные люки, через которые очищают решетки от мелочи, а затем удаляют и нижний слой камня для того, чтобы вызвать смещение верхних слоев камня и обновить его реакционную поверхность.

Раньше турмы сооружали из деревянной клепки и защищали от ударов камня обшивкой из досок или деревянными шашками. Сборники для кислоты облицовывали свинцом. Современные турмы выполняются из железобетона и защищаются облицовкой из кислотоупорных плиток и кирпича.

Турмы — это громадные сооружения диаметром до 3,8 м, высотой около 50 м, которые дополнительно утяжеляются известковым камнем. В связи с этим к фундаментам турм предъявляются высокие требования — необходимо тщательно следить за их состоянием, не допуская разъедания кислотой.

Производительность турмы характеризуется количеством кислоты (м³), получаемой в сутки с 1 м³ сечения. Расчетное сечение определяется по среднему диаметру турмы. Необходимый диаметр турмы находят по формуле

где:

D — диаметр башни, м;

Q — средняя производительность турмы м³/сутки;

k — количество орошающей жидкости, м³/сутки, на 1 м²/сутки сечения турмы.

Для однобашенной установки принимают съем с 1 м² сечениятурмы 100–150 м³/сутки. Диаметр турмы должен выбираться с таким расчетом, чтобы скорость прохождения газа соответствовала необходимой продолжительности реакции. Эта величина составляет 0,25–0,5 м³ в секунду на 1 м² сечения турмы.

Высоту насадки из известкового камня определяют исходя из крепости печного газа, допустимых потерь с непоглощенными газами и температуры орошающей воды. Все эти величины увязаны между собой через формулу, описывающую эффективность работы турмы на основе понятия высоты половинного поглощения

где:

С₁ — концентрация SO₂ в уходящих газах, %;

С — концентрация SO₂ в печных газах, %;

Н — высота столба известняка, м;

h — высота половинного поглощения, м.

Под высотой половинного поглощения понимают высоту, на которой поглотится половина всего SO₂, поступившего в башню. Высота половинного поглощения зависит от температуры.

Температура вода, °С …………………………… 5…10…12…15…18…20

Высота половинного поглощения, м …… 1,55…2,8…3,25…4,05…4,85…5,50

Считается, что для нормальной работы турмы отношения H/h не должно быть ниже 7.

При определении необходимое высоты насадки учитывается, что в процессе работы общая высота столба известняка падает, уменьшается соответственно и отношение H/h, следовательно, ухудшается эффективность работы турмы. Исходя из этого принимается запас высоты насадки и выбирается продолжительность работы турмы от загрузки до загрузки.

Башня Гиллера. В свое время башня Гиллера была единственным аппаратом, применявшимся в СССР для приготовления кислоты по известково-молочному способу. Башня строится из дерева и имеет прямоугольное сечение с размером в плане 2,0 x 2,2 м. По высоте она делится на 14 этажей.

Известковое молоко с концентрацией 1 % CaO подается на 14-й этаж и последовательно проходит все этажи, перетекая через переливные трубы. Газ подается в башню снизу, двигаясь противотоком по отношению к известковому молоку. Газ, имеющий большую скорость, как бы проталкивается через известковое молоко, в результате чего происходит бурление и интенсивное перемешивание газа и жидкости. На каждом из рабочих этажей расположены специальные перегородки, которые делят этаж на четыре секции и имеют в нижней части отверстия. Газ может проникнуть из одной секи и и в другую только через эти отверстия, которые погружены в известковое молоко, и таким образом он дополнительно перемешивается с жидкостью.

Готовая кислота собирается в сборник кислоты в нижней части башни; газ отводится с последнего этажа турбогазодувкой Основное затруднение, с которым приходится сталкиваться при работе, — частые засорения башни. Существенным недостатком башни является ее большое сопротивление (1800–2000 мм вод. ст.) движению газа.

Производительность башни 650–700 м³ кислоты в сутки.

Барботажная колонна. Производительность барботажной колонны в 6 раз больше, чем у башни Гиллера того же объема. Этот аппарат может применяться для получения кислоты со всеми видами основания, т. е. кальциевым, магниевым, натриевым и аммониевым.

Барботажная колонна (рис. 21) состоит из отдельных цилиндрических секций (царг), соединяющихся на фланцах в единую башню высотой 8–9 м. В каждой царге через 250 мм устанавливаются тарелки с некоторым уклоном (угол 3–5°). Для производства сульфитной кислоты применяются тарелки провального типа с отверстиями 4–6 мм и шагом 11–12 мм. В корпусе колонны предусматриваются специальные люки для осмотра и чистки тарелок.