КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Получение термической сажи тг-10
Ламповую, форсуночная и газовую печную сажи получают при неполном сгорании сырья в печах различных конструкций, газовую, канальную и антраценовую - сжиганием газообразного сырья в щеловых горелках с последующим осаждением сажи на металлической поверхности. Печные активные сажи ПМ-70 и другие полуактивную сажу ПМ-50 производят в реакторах, которых сжигают газ для создания необходимой температуры и затем вводят сырье для разложения. Иногда сажи ПМ-70 и ПМ-50 получают также как и форсуночную сажу - неполным сжиганием сырья в печах. Термическим разложением сырья в отсутствие воздуха получают термическую сажу из природного газа и некоторые сорта ацетиленовой сажи. Термическое разложение сырья без доступа воздуха также производится различными способами. Некоторые виды сажи получают разложением газообразных или парообразных углеводородов в генераторе, нагретом предварительно до высокой температуры. Широкое распространение получил способ, при котором создание необходимой температуры для разложения сырья происходит не в результате сжигания части сырья, а посредством сжигания какого-либо другого топлива. Наиболее пригодными топливами является природный газ и нефтяной пиролизный газ, получаемый в значительных количествах при переработке нефти. Иногда для этой цели применяют какое-либо недорогое жидкое нефтяное топливо. Реакторы или печи для получения сажи имеют в таком случае две зоны. В одной из них сжигают газ или жидкое топливо при небольшом избытке воздуха, а в другую зону, в которой находится пламя горящего газа, вводят нагретое, а иногда даже испаренное жидкое сырье. По обоим способам образование сажи происходит в пламени горящего сырья, т.е. процесс сводится к тому, что часть сырья сгорает, создавая необходимую температуру для разложения остальной части сырья. По второму способу сырье сжигают при помощи горелок с узкой щелью, установленных в металлических аппаратах. Плоское пламя горящего сырья соприкасается с движущейся металлической поверхностью. Время соприкосновения пламени с этой поверхностью незначительно. Осажденная на металлической поверхности сажа быстро удаляется из зоны сажеобразования. Промышленные способы производства сажи основаны на разложении углеводородов под действием высокой температуры. образование сажи в одних случаях происходит в пламени горящего сырья при ограниченном доступе воздуха, в других - при термическом разложении сырья в отсутствие воздуха. некоторые виды сажи получают, извлекая ее из продуктов синтеза различных углеводородов, например, при синтезе ацетилена из метана. Каждый из этих способов получения сажи имеет ряд разновидностей. Получение сажи сжиганием сырья при ограниченном доступе воздуха осуществляется в основном двумя способами. По наиболее распространенному способу сырье сжигают в печах, снабженных горелками различного устройства. Образовавшаяся в пламени сажа в течение некоторого времени (до 6 секунд) находится вместе с газообразными продуктами процесса в зоне высокой температуры. После этого смесь сажи и газов охлаждают и отделяют сажу от газов в специальных аппаратах. При этом способе получения сажи выход продукции выше, чем при сжигании сырья с целью получения как тепла так и сажи. Кроме того, этот способ легко управляем и позволяет получать сажу с самыми различными свойствами. До сих пор не существует рациональной терминологии для отдельных видов сажи. Название сажи часто указывает на способ, которым она получена. Так, название "канальная" показывает, что сажа полученная путем осаждения на металлической поверхности, оформлена в виде каналов. Название "печная", "термическая", "форсуночная" также указывают на способ получения сажи. "Ламповая" сажа прежде вырабатывалась путем сжигания масел в лампах. В настоящее время такую сажу получают в печах, но название ее сохранилось до сих пор. Название некоторых видов сажи отражают и способ получения и исходное сырье, например, "канальная газовая", "печная газовая". Следует отметить, что неоднократно делались попытки получить сажу размолом активированного угля (древесного и торфяного); кокса и других веществ содержащих много углерода. но даже при самом тонком помоле таких веществ получить сажу не удавалось. Неудача объясняется тем, что применявшиеся материалы имели аморфную или кристаллическую структуру, тогда как сажа по строению занимает промежуточное место между аморфным углем и кристаллическим графитом. Печную газовую сажу ПГМ-33 обычно получают сжиганием природного или попутного газа нефтепромыслов в специальных печах. При использовании попутного газа его перед подачей в горелки реактора очищают от Рис. 14. Технологическая схема получения печной газовой сажи ПГМ-33: 1 — печь из сдвоенных горизонтальных реакторов; 2 — активатор; 3 — скруббер-холодильник; 4 — электрофильтр СГ-15-6; 5 — сборный шнек; 6 — элеватор; 7 — реверсивный шнек; 8 — мешалка-уплотнитель; 9 — грануляционный барабан «Ставрополец»; 10 — ковшовый конвейер; 11 — буккер-накопитель; 12 — вагон-хоппер; 13 — течка; 14 — весовой дозатор. механических примесей и легких фракций углеводородов. На некоторых заводах сажу ПГМ-33 получают сжиганием смеси природного газа с жидким сырьем или его парами. Применение жидкого сырья способствует улучшению качества сажи, увеличению ее выхода, а также повышению производительности оборудования. Технологическая схема получения печной сажи ПГМ-33 представлена на рис. 14. Природный газ, газ нефтепереработки, попутный газ транспортируются на сажевые заводы по наземным или подземным газопроводам. Управление подачей газа осуществляется через газораспределительные пункты (ГРП). В ГРП установлены приборы для контроля и регулирования давления, а также для замера объема газа и аппараты для очистки газа. При использований газе) нефтепереработки необходимо производить их очистке от сероводорода и нафталина. Газ очищают от сероводорода мокрым способом. Сероводород извлекают и газа с помощью растворов различных химических В этаноламинов, кальцинированной соды или химическим способом (газ пропускают через твердые веществу поглощающие сероводород — болотную руду, бокситовый отвал алюминиевого производства).
На ГРП имеются две ступени снижения давления: на первой ступени давление снижается от 0,7—0,8 д. 0,09 МН/м» (от 7—8 до 0,9 кгс/см»), а на второй — д. 3,6 кН/м» (360 мм вод. Ст.). Затем газ поступает в общий коллектор, где его давление снижается до 1,8 кН/iv! (180 мм вод. Ст.). После чего газ подается в переднюй торцевую часть реактора 1. Воздуходувкой вместе с газом подается воздух. Для проведения процесса саже образования в заданном режиме часть или весь воздух перед подачей его в реактор подогревается в рубашке активатора 2 до 120 °С. Сажу получают при неполном сгорании (термическом разложении) углеводородов в турбулентном потеке при 1200—1300.°С в печах из сдвоенных горизонтальных реакторов, футерованных огнеупорным кирпичом. Сажа вместе с газами, образовавшимися при горении, по активатору 2 поступает в скруббер-холодильник 3, где охлаждается, чтобы прекратить рост сажевые частиц, до 180—200 °С летом и до 200—230 °С зимой Охлаждение происходит в результате испарения воды впрыскиваемой форсунками под давлением 0,5-1,3 МН/м2 (5—13 кгс/см2). Охлажденная саже газовая смесь поступает в шестипольный электрофильтр 4. Источником питания электрофильтра являются электроагрегаты типа АРС-250. Максимальное выпрямлено напряжение составляет 60—80 кВ при нагрузи 250 мА. При строгом соблюдении технологического режима и исправности оборудования электрофильтра улавливается 99,5% сажи. Очищенные газы из фильтр выбрасываются в атмосферу или направляются для использования горючей части газов в котельную или установку дожигав. Сажа системой шнековых транспортеров 5, 7 и элеватором 6 подается в мешалки-уплотнители 8, из которого через шлюзовые затворы направляется в грануляционные барабаны «Ставрополец» 9. Для того чтобы улучшить гранулирование сажи в барабане необходимо поддерживать температуру 70—90 °С. Для этого барабан окружают пароподогревателями и теплоизолируют, гранулированная сажа из барабана ковшовым конвейером 10 подается в бункер-накопитель 11. На линии выгрузки сажи из конвейера в бункер может быть установлен магнитный сепаратор для очистки сажи от ферро-тагнитных примесей. Из бункера-накопителя сажа загружается в вагоны-хопперы 12 или по течке 13 весомым дозатором 14 в мешки. На оборудовании для производства печной газовой:сажи ПГМ-33 можно получать бенззольную сажу с незначительным содержанием золы (до 0,05%). Эта сажа нашла широкое распространение в производстве твердых сплавов. Зола в сажу попадает в основном из технологической воды, поступающей на охлаждение саже газовая смеси холодильник. Поэтому при производстве бенззольной:сажи ее следует охлаждать оборотной водой, которую получают, конденсируя пары воды, насыщающие газ, выходящий из электрофильтра. Этот газ, имеющий температуру 170—190 °С, мельничным вентилятором направляется в теплообменники. Проходя по трубам, он хлаждается до 40 °С за счет циркуляции в межтрубном пространстве холодной технической воды. При этом в теплообменнике конденсируется влага, которую! сливают сепаратор. Туда же поступает отходящий газ для полого удаления из него влаги.
Из сепаратора конденсат транспортируется в скруббер для орошения саже газовой, а отходящий газ — на дожги или в картельную. За счет удаления из отходящего газа влаги удельная теплота сгорания (калорийность) его увеличивается примерно вдвое (до 700 ккал/кг), что повышает эффективность использования газа в котельной.
ПОЛУЧЕНИЕ КАНАЛЬНОЙ ГАЗОВОЙ САЖИ ДГ - 100 Сажа ДГ-100 получается в горелочных камерах путем сжигания газов в щелевых горелках при недостаточном доступе воздуха. Для увеличения производительно-
сти оборудования и выхода сажи применяют газ совместно с парами тяжелых углеводородов нефтяного или коксохимического происхождения. Технологическая схема получения сажи ДГ-100 приведена на рис. 20. Природный или попутный газ поступает по газопроводу в сепаратор 1, в котором он очищается от механических примесей, влаги и конденсата. Осевшие на дно сепаратора механические примеси, а также влага и конденсат периодически сбрасываются в шламонакопитель, а очищенный газ под давлением 150— 200 кН/м2 (1,5—2 кгс/см2) поступает на газораспределительный пункт 2. После снижения давления газа до 1 — 2 кН/м2 (100—200 мм вод. ст.)
он направляется в цеховой распределительный коллектор технологических установок, а затем в камерный коллектор к горелочным камерам 3. Из коллектора газ под давлением до 100 Н/м2 (10 мм вод. ст.) подается к щелевым газовым горелкам 4. При выходе из горелок газ сгорает при недостаточном доступе воздуха. Образовавшаяся в диффузионном пламени горелок сажа осаждается на швеллерах движущейся возвратно-поступательно осадительиой поверхности. Со швеллеров сажа счищается горизонтальными и вертикальными скребками в металлические бункера 5, а отходящие газы через дымоходы выбрасываются в атмосферу. Подача воздуха в камеру регулируется изменением щели между фундаментом и камерой (см. рис. 21). Из бункеров 5 сажа с помощью камерного (на рисунке не показан) и аллейного 6 шнеков через шлюзовой затвор вентилятором пневмотранспорта 7 подается в аппарат-ловушку 8. Аппарат-ловушка предназначен для предварительной очистки сажи от грита и окалины, попавших в нее в процессе получения и движения по транспортирующим системам. Отходы из аппарата-ловушки выгружаются в емкость или мешки и сжигаются, а очищенная сажа направляется в циклон 9 для отделения от транспортирующего воздуха. Очищенный воздух из циклона 9 поступает к вентилятору 7, а сажа через распределительный шнек 10 — в бункер 11. Для обеспечения равномерной подачи сажи из бункера 11 в центробежный сепаратор 12 на выходе из бункера 11 установлен шлюзовой затвор. В центробежном сепараторе 12 производится окончательная очистка сажи от различных посторонних включений. Так как отходы, удаляемые из сепаратора, увлекают с собой значительное количество сажи, их приходиться дополнительно очищать. Вентилятором 13 отходы с сажей направляются в аппарат-ловушку 14 для их разделения. Отходы выгружаются и поступают на сжигание, а очищенная сажа через циклон 15, где производится ее отделение от транспортирующего воздуха, отправляется в аппараты-ловушки 8 для повторной очистки вместе с сажей, вновь поступающей из горелочных камер 3. Воздух из циклона 15 подается к вентилятору 13. Затем очищенная сажа вентилятором 16 транспортируется в циклон 17, в котором воздух отделяется от сажи и снова возвращается к вентилятору 16. Сажа из циклона 17 шнеком 18 подается в уравнительный бункер 19 и далее в грануляционный барабан 20. Гранулирование сажи производится сухим способом в барабанах АСА-1. Для улучшения качества гранулированной сажи и повышения производительности барабана часть гранулированной сажи шнеком 22 подается в барабан вместе с пылящей сажей. Гранулированная сажа подается в барабан также после его ремонта с целью ускорения начала образования гранул. Гранулированная сажа из барабана 20 элеватором 21 подается в бункер готовой продукции 23, из которого загружается в вагоны-хопперы или через порционные весы 24 в мешки.
§ 18. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА Малоактивная термическая сажа ТГ-10 вырабатывается из природного газа или других углеводородов, разлагаемых при высокой температуре без доступа воздуха на углерод и водород. Технологическая схема производства сажи ТГ-10 (рис. 26) является одной из самых простых схем ее производства. Термическое разложение сырья происходит в генераторах периодического действия 1 при температуре более 1100°С. Для обеспечения непрерывной работы в технологическом потоке устанавливают два генератора; в то время как в одном из них идет процесс образования сажи, другой нагревается. Сажегазовая смесь из генератора по коллектору поступает в холодильник 2, где она охлаждается до температуры не более 120— 150°C водой, впрыскиваемой в холодильник и подаваемой в рубашку холодильника. Охлажденная сажегазовая смесь поступает в циклон 3 для отделения сажи от газов. Доочистка газов производится в тканевых рукавных фильтрах 4. Сажа из циклона 3 и фильтра 4 че- рез шлюзовые затворы элеватором 5 подается в отвеивательный сепаратор 6 с вертикальным валом, предназначенный для очистки сажи от механических примесей. Из сепаратора очищенная сажа шнеком 7 и элеватором 8 направляется в бункер готовой продукции 9, из которого сажа выгружается в мешки или вагоны-хопперы.
Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 1864; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |