22. Сжигание чщ

ЧЩ-низкокалорийное орг. топливо с ↑ сод-ем зольных элементов (до 40 %), теплотворная способность сух. в-в ЧЩ зависит от сод-я в нем углерода. В СРК конц.ЧЩ сгорает в топке с выделением тепла, для получ-я пара ↑ Р и для восст-я неорг.химикатов в расплавлен. Виде. Процесс сжигания в СРК поисх. в 3 стадии:1-Сушка щелока:2NaОН+СО₂= Na₂СО₃+Н₂О;

Na₂S+СО₂+Н₂О= Na₂СО₃+Н₂S; Н₂S+3О₂= 2SО₂+2Н₂О; 4NaОН+О₂+2SО₂=2Na₂SО₄+2Н₂О.1 ст. нач-ся при поступлении ЧЩ в топку путем распыления его ч/з форсунки. ↑ знач-е им. Размер капель, опт. Размер капель 2-3 мм. Под действием горячих дымовых газов происх. Испарение остатков влаги (сушка ЧЩ) и ЧЩ превращается в тв. в-во-огарок аморфной природы. Диаметр капель ↑ в 1.3-1,6 раза за миллисекунды. По мере испарения Н₂О плотность ЧЩ ↓, но диаметр капель остается постоянным, при этом происх. хим. Превращения, рез-том кот. явл-ся карбонизация своб. щелочи. 2-Пиролиз органики.(150-200 °С). В рез-те обр-ся метанол, ацетон, метан, фенол, сероводород, СО₂, Н₂, вода. В рез-те р-ии пиролиза обр-ся кокс. Огарок скапливается на поду (низ) печи, обр-я подушку, на кот. воздействует тепло от 3 ст. Под действием тепла в рез-те сухой перегонки (пиролиз) обр-ся летучие в-ва, диаметр капель нач-ет ↑ за счёт выделения летучих в-в и низкомолек. газов: SО₂,Н₂,Н₂S. После удаления газообр. в-в диаметр капель ↑ и появляется видимое пламя, наличие кот. явл-ся признаком завершения процесса пиролиза. На обр-е летучих соед-й расх-ся ~50 % С и до 50 % орг. S, нах-ся в ЧЩ перед сжиганием. Для обеспечения сгорания обр-ся лет-х. в-в подается в СРК вторичный воздух. При пиролизе происх. карбонизация Na, кот. был связан Л и орг. кисл-ми. Все углеродсод-ие соед-я превращ-ся в кокс, испарение влаги заканчивается к началу ок-я подушки кокса, что означает, что весь Н₂ прореагировал во время пиролиза.3-Выжигание кокса (1127 °С). С+О₂= СО₂+Q;

Na₂SО₄+2С+Н₂О=Na₂S+2СО₂-Q; Na₂SО₄+2С+Н₂О=Н₂S+Na₂О+СО₂. Рез-т 3 ст.-обр-е плава Na₂СО₃+ Na₂S. Для обеспечения горения кокса подается первичный воздух с некот. избытком. В ходе горения кокса нач-ся р-ии восст-я, в кот. осн. роль играет углерод. Ск-ть восст-я зав-т как от сод-я в коксе угл-да, так и от темп-ры.Соотн-е С и Сфата 3,5/1. Оптим-я темп-ра 1127 С. Для совр-х СРК ст-нь восст-я Сфата в Сфид 96-97 %/ Кроме осн-х вещ-в обр-ся неб. Кол-во оксида натрия и тиосФата. Очень важным параметром явл-ся кол-во О₂ в этой зоне, если его недостаточно, то кокс газифицируется с обр-ем СО и выделением вод-да. При изб-ке в-ха возможно ок-е образ-ся Сфида в Сфат. При протекании этой р-ии сн-ся ст-нь восст-я, а темп-ра возр-ет на 110 C. В рез-те выжигания кокса ост-ся только неорган-е вещ-ва.Если к-д в-ха реаг-ет с каплями плава ЧЩ, то может происх-ть ок-е Сфида как до карбоната, так и до сфита. Обе эти реакции явлл-ся нежелательными.

24. Техника сжигания.

СРК вып-т 2 ф-и: 1-энергетич.; 2-технологич. Совр. СРК-агрегат вспрыск-го типа. По констр-и исп-ые котлы делятся на: одно-, 2^х-, 3^х-барабанные. На бол-ве п/п исп-ся 2^х-бараб. с перед, наклон. (фестон) пучком труб, распол-ым над топкой (рис): Топка с СРК-шахта прямоуг. сеч., h=10-20 м. Стенки пода и топки образованы кипятильными трубками, кот. Явл-ся частью с-мы по выраб-ке пара. В рег-ии тепла дымовых газов уч-ет паропер-ль, кипят-й пучок и экон-р. По мере сгорания в подушке огарка обр-ся плав, кот. Стекает по летке, охл-мой водой.Воздух и щелок под-ся отд-но. 3 уровня подачи в-ха: перв-й, втор-й, трет-й. Перв и втор под-ся ниже щелоковых форсунок и обесп-ют горение на поду и в нижней части топки. Трет под-ся над щелоковыми форс-ми для заверш-я сжигания летучих орг-х вещ-в.По h топку делят на 2 ч.: 1) восст. зона-горн, заполн-ый плавом и огарком, а также газ. простр-во м/д подачей перв. и втор. возд. Хар-ся недост-ком О₂ и выс. t; 2) окислит. зона-нач. от уровня от втор сопел до фестон. пучка. Обычно СРК раб-т с небол. избыт.в. (),=1,1-1,2. Перв. возд. сост-т 35-40% от общ. расхода. Возд. поступ-т в топку предвар. нагретым до 120^оС за счет теплоты отход-их газов. Д/подачи возд. исп-ся вентил-р. Трубы экрана в окисл. зоне открыты, в восст. зоне защищены спец. чугун. блоками с хромитов. обмазкой с =10 см или только хромт. jбмазкой. Под топки обяз-но экранир-ся. Сл. застывшего плава на поду предохр-т хром. обмазку и трубы от дейс. расплав-ой щелочи. Сопла перв. возд. наклонены вниз, втор. и трет.-гориз., tg-но напр-ые т о, чтобы созд. в топке газ. вихрь, обесп-ий полн. сгорание газообр-х прод-в. Исп-ся 2 констр-и фарсунок д/подачи щ.: 1-сист. Томплинсона-качающ-ся Ме фарс., устан-ая в центре фронтальной стенки, наносит щ. на противопол. стенку топки; 2-сист. Розенкрануа-щ. подается мех/паров. фарс., устан-х в боков. стенке, совер-ся колеб-я в вертик. плоск-ти. Щ. перед подачей в топку смеш-ся с просеянным Na₂SO₄. Конц. сух. в-в=65-80%. В технол. сх. бол-ва отеч. заводов доупар-я щ. произ-ся в каскад-х испар-лях, уст-ых в СР отделе. Д/улав-я щел. уноса исп-ся эл.фильтры. Д/утил-и тепла и улав-я SO₂,H₂S прим-т скрубберы, орошаемые щелочью. Плав из топки по стальн. охл-ой водой ледке стек-т в р-ль плава. Р-ль плава-закрытый стальной бак с вертик. рамной мешалкой. Ст и днища защищ-т от корр-и и истир-я. К верх. крышке присоед-т трубы д/отвода выдел-ся при раств-и плава газов и паров. Д/глушения шума уст-т небол. циркул. насос, непрерыв. подающий з.щ. на струю пара.

Проблемы экспл-и СРК: отлож-е минер. солей на тракте дым. газов, коррозия обор-я. Дым. г., выход-ие из топки СРК, сод-т 3-9 г/м³ мин. солей (унос), в состав уноса вх-т ~70-75% Na₂SO₄, 20-25% Na₂CO₃, 4-5% C. На 1т Ц из топки унос-ся 40-80 кг сульфата вместе с дым. г. Д/очистки дым. г. исп-ся 2 м-да: 1) минер. унос улав-ся в эл.фильтрах (сух. очистка); 2) мокрая очистка от серосод-х летучих с-й (H₂S, SO₂) в скруб. разл. констр-и. Д/борьбы с отлож-ми уноса на тракте дым. г. прим-т сажеобдувку (трубы экрана, фестон. пучок) и дробиочистку д/очистки труб экономайзера. Помимо реген-и хим-в в СРК рзраб-ся сп-б прямой автокауст-и. Осн. идея-к ч.щ. перед сжиг-ем + амфотер. оксиды (Ba₂O₃, P₂O₅, Al₂O₃, Fe₂O₃, TiO₂), кот. при выс. t разлаг-т соду, вытесняя CO₂ и обр-уя с Na₂O комплекс. с-я (NaFeO₂). При гидр-зе этих с-й обр-ся NaOH и выдел-ся оксиды. Макс. ст. кауст-и 83%.