Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Теоретическая сторона процесса сжигания щелоков




Доверь свою работу кандидату наук!
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

В процессе сжигания в печах, органическая часть сухого вещества сгорает до простейших газообразных продуктов: CO2, H2O, а минеральная часть образует зольный или расплавленный осадок под зол или плав.

Количество тепла, выход и состав продуктов сгорания определяется количеством и составом сухого остатка щелока поступающего на сжигание. Количество сухого остатка колеблется в пределах 1000…2000 кг на 1 т целлюлозы в отношении органических и минеральных веществ 7:3.

Минеральный остаток щелока составляет: Na2S, Na, SO4, Na2CO3/

Органическая часть сухого остатка включает лигнин 30…35 % и органические кислоты, оксикислоты и др.Для прцоесса сжигания имеет значение элементарный состав горючей смеси. Т.е. содержание серы, углерода и водорода. Примерно можно считать, что количество углерода в сухом остатке – 40…45 %, водорода – 3…5 %, серы 2…4 %, и остальное – кислород.

Процесс сжигания сульфитных щелоков можно разделить на 3 последовательные стадии:

1. Сушка щелока.

2. Коксование органического остатка.

3. Выжигание кокса и плавление минерального остатка.

Химические реакции при процессе подсушивания приводит к взаимодействию.

В результате этих реакций весь свободный едкий натр и значительная часть сернистого натра переходит в карбонат, сульфит и сульфат натрия. Во второй стадии выделяются различные сернистые соединения (сероводорот, мтилмеркоптан и другие летучие продукты), образуя и . В отходящих газах могут быть обнаружены следы неполного сгорания, особенно сероводорода, поэтому дымовые газы могут иметь очень неприятный запах.

За время 3-ей стадии происходит выжигание кокса и расплавление всех оставшихся солей. При сжигании сульфатного щелока 3-ья стадия является обязательной, т.к. только в жидком плаве достаточно полно происходит восстановление сульфата, добавляемого для восполнения потерь. Для полного сжигания во время 3-ей стадии требуется избыток воздуха, поэтому в современных котлоагрегатах имеется 2 зоны подачи воздуха. Первичный воздух в зону горения, а вторичный – в верхнюю зону для сжигания газообразных продуктов. Общее количество воздуха, теоретически необходимое для сгорания органической части до и можно подсчитать исходя их элементарного состава сухого щелока по формуле

где – содержание в долях углерода, водорода, серы и кислорода.

При теоретическом расходе воздуха добиться полного сгорания невозможно, поэтому нормативный избыток составляет от 1,1 до 1,5. Основной реакцией протекающей во время 3-ей стадии является реакция воссановления сульфата в сернистый натрий за счет остаточного органического кокса.

Скорость и состояние равновесия всех этих реакций зависит от температуры. При температуре 1000 К все реакции имеют одинаковые константы равновесия. Для расплавления минеральных солей затрачивается заметное количество тепла, потому как теплота плавления чистого сульфата составляет , сульфида – , карбоната – .

Сульфатный плав, вытекающий из печи в результате реакции карбонизации и восстановления в качестве основных компонентов содержит карбонат и сульфид натрия. Нормальный сульфатный плав в застывшем состоянии имеет оранжево-красный цвет, при хранении быстро окисляется и поглощает воду.

В тепловом отношении, черный щелок можно рассматривать как высокозольное малокаллорийное топливо. Теплотворая способность сухого щелока зависит от зольности. Общее количество тепла, получаемое в агрегате достаточно для обеспечения работы целлюлозного завода без дополнительного топлива.

СРК можно рассматривать как тепловой котел с теплотехническим КПД и технологическим КПД. КПД теплотехнический котельный представляет количество тепла затраченого на получение пара. КПД технологический – полезно затраченое тепло на испарение воды и плавление солей.

Для уменьшения затрат тепла на испарение воды следует стремиться подавать щелок в печь с возможно большей концентрацией. При этом, увеличивается расход пара на выпарку, но это значительно меньше, чем выпаривание этой влаги в печном агрегате. При сжигании абсолютно сухого щелока, съем пара достигает 5,5 тонн на тонну сжигаемого вещества, а КПД – 76%. Величина потерь зависит от избытка воздуха для повышения тепловой эффективности следует устранять нерегулируемый подсос воздуха.







Дата добавления: 2015-09-15; просмотров: 415. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.017 сек.) русская версия | украинская версия