АКТИВИРУЮЩИЕ ПЕЧИ

Активирование углеродсодержащих веществ окисляющими газами производится с достаточной скоростью только при тем­пературах 600—1000 °С, последующее сгорание этих газов сопровож­дается выделением энергии. Реакторы, используемые в технике для газового активирования, должны обеспечивать следующие условия:

· нагревание реакционного материала до высокой темпе­ратуры;

· хороший контакт между углеродсодержащим веществом и активирующими газами;

· подвод теплоты, необходимой для реакции;

· возможно наименьший расход тепловой энергии реакцион­ного газа.

Эти требования обеспечиваются применением разнообраз­ных конструкций печей:

· вращающиеся печи,

· шахтные печи,

· многополоч­ные печи,

· реакторы с кипящим и движущимся слоями.

 

[Вращающиеся печи можно использовать для активирования тонкодисперсных и зерненых или формованных продуктов. Контакт между углеродсодержащим материалом и активирующими газами можно улучшить с помощью перемешивающих уст­ройств. Время активирования зависит от угла наклона печи, а также от наличия внутренних перегородок и размера опор­ных колец. Активируемый материал и газы можно подавать в одном направлении или в противотоке. Кроме этого, различают две конструкции: печи с внутренним и внешним обогревом. Вращающиеся печи с внутренним обогревом снабжены в верх­ней части, где загружается углеродный материал, горелкой, питаемой жидким топливом или газом. Внутренняя поверх­ность печи выложена огнеупорным кирпичом. Для улучшения теплообмена по длине печи расположены отверстия для под­вода воздуха или горелки для внешнего обогрева. Насадки для ввода пара, осуществляемого в основном в верхнем конце печи, могут быть подвижными; это обеспечивает подачу водяного пара к поверхности активируемого материала под различными угла­ми и получение углей с различными размерами пор. Во вращающейся печи можно вести совмещенные процессы, например, активирование и по­лучение металлов из оксидов.]

[Шахтные печи состоят из камер, расположенных вертикально одна над другой, стенки которых выложены клад­кой из огнеупорного кирпича. Сверху загружается активируе­мый материал, снизу подается водяной пар. Использование насадок или направляющих устройств позволяет увеличить реакционную поверхность и улучшить перемешивание.

Рис. 5. Шахтная печь: 1 - каналы для подвода реакционных газов; 2- огневой канал.

 

Шахтные печи используют для активирования кускового угля, который затем перерабатывается в зерненый или порошкообразный. Из соображений экономии энергии часто несколько печей соединены в одну технологическую цепочку В промежутках между отдельными ретортами производится сжигании активирующих газов. Поэтому процесс является энергетически самоподдерживающимся.]

 

[Для активирования различных материалов можно также исполь­зовать многополочные печи с круглыми подами, гребками одной или несколькими горелками. Они предназначены для дли­тельной эксплуатации в стационарном режиме, поскольку оста­новка печей и ввод их в действие представляют значительные трудности.]

[В реакторах кипящего слоя активируемые продукты и газы основательно перемешиваются. При этом значительно сокра­щается время активирования (по сравнению с печами других конструкций). Простая конструкция реактора с кипящим слоем представляет собой герметичную цилиндрическую или прямо­угольную реакционную камеру, снабженную внизу перфориро­ванной распределительной решеткой, через которую поступают реакционные газы. Процесс может быть непрерывным и перио­дическим.]

[В струйном реакторе, можно быстро активировать тонкоизмельченный углеродсодержащий материал (порошкообразный древесный уголь). Этот процесс применяется, в основном, при реактивиро­вании порошкообразных активных углей.]