Массообменный режим
Cтраница 1
Массообменный режим связан с химическим превращением вещества и характерен для печей теплогенераторов. В печах-теплогенераторах зоны технологического процесса и теплогенерации совмещены. [1]
 |
Схема первой ступени классификации типовых тепловых режимов работы печей. [2] |
Массообменный режим, характерный для печей-теплогенераторов, обеспечивается внесением реагента в зону технологического процесса, следствием чего является протекание в этой зоне химических реакций с соответствующим тепловым эффектом. [3]
При массообменном режиме важнейшее значение имеет выяснение лимитирующего звена в цепи процессов, обеспечивающих распределение тепла в зоне технологического процесса. Если от определяющего процесса зависит возможность осуществления технологического процесса, то от лимитирующего процесса зависит быстрота процесса, возможный темп его осуществления. [4]
Другим существенным недостатком массообменного режима IB псевдоожижвнном слое является большой унос твердого наполнителя в нешш1ну1офазу, достигающий 30 % и более. Указанное является результатом размельчения материалов в процессе обжига, вследствие чего реальные скорости становятся большими, чем максимальные критические скорости для мелких частиц кипящего слоя. [5]
При изучении параметров массообменного режима работы ванны применяют гидравлическое моделирование протекающих в ней процессов, так как аналогичные исследования на реальных объектах сопряжены со значительными трудностями, и в ряде случаев практически невыполнимы. Исследования, как правило, проводят на холодных моделях, заполненных жидкостью, имитирующей шлак-штейновый расплав. Свойства жидкости и вдуваемого в нее газа характеризуют значениями их плотности рж и рг. В безразмерной форме они представлены соотношениями рг / рж и ( учитывая действие Архимедовых сил) Ар / рг, где Ар рж - рг. [6]
Псевдоожиженный слой при массообменном режиме используется для восстановительного или окислительного обжига измельченных руд или концентратов. При окислительном обжиге во многих случаях зона технологического процесса перегружена в энергетическом отношении и нуждается в охлаждении. [7]
Взвешенный слой при массообменном режиме может применяться в различных конструктивных вариантах, различающихся соотношением времени пребывания твердой фазы во взвешенном состоянии и в тонком слое ( сыпучем или жидком) на ограждающихся поверхностях. В сумме время пребывалия частиц в рабочем пространстве печи должно соответствовать времени технологической обработки. [8]
В соответствии со сказанным выше массообменный режим имеет две разновидности: автогенный и топливный. Рабочее пространство печей, работающих автогенным режимом, иногда называют реактором. Режим работы, при котором используется не только энергия сырьевых материалов, но и энергия топлива, относится к категории смешанных. [9]
Как теплогенераторы, они могут быть отнесены к печам с массообменным режимом тепловой работы, в которых интенсификация массообменных процессов происходит благодаря увеличению реакционной поверхности сульфидов. Режим их тепловой работы в качестве печей-теплообменников зависит от свойств среды, в которой протекают теплогенера-ционные процессы. При плавке сульфидов во взвешенном состоянии в зоне их окисления преобладают конвективный и лучистый теплообмен. В условиях плавки ( окисления) шихты в жидкой ванне для барботажного слоя характерен конвективный режим тепловой работы. В спокойной ванне, где происходит завершение процессов формирования расплава и его разделения на штейн и шлак, перенос тепла осуществляется конвекцией ( за счет осаждения штейна) и теплопроводностью. [10]
Надфурменная зона ванны выполняет по отношению к загружаемому в нее материалу функции печи-теплогенератора с массообменным режимом тепловой работы. Основная цель решаемой в ней технической задачи - создание условий для максимально быстрого взаимодействия кислорода дутья с энергообразующими компонентами расплава, следствием которого является интенсивная теплогенерация и достижение энергетической завершенности процесса. Ее реализация целиком зависит от характера взаимодействия дутья с расплавом и переноса масс получаемых в печи продуктов. [11]
Указанные характерные группы условий могут иметь место как при массообменном, так и при электрическом режимах, однако анализ этих условий значительно более сложен при массообменном режиме. [12]
Чем больше относительный расход кокса, тем выше отношение поверхности кусков кокса к поверхности кусков материала, тем больше по высоте распространена область горения кокса, тем больше роль радиации в переносе тепла к поверхности нагрева. Этими обстоятельствами отчасти объясняется при равных прочих условиях большая производительность пересыпных печей по сравнению с газовыми, а также большая вероятность неравномерного обжига кусков по их толщине. Более детально этот вопрос будет освещен при рассмотрении массообменного режима. [13]
Смесеобразование может быть частично или полностью предварительным. Оно может быть в гомогенной или гетерогенной среде; может происходить с материалами, находящимися в твердом, жидком или газообразном состоянии. От всего этого зависит возможное развитие межфазной поверхности, величина которой при гетерогенных условиях определяет быстроту химического процесса и, стало быть, темп работы и производительность печи-теплогенератора с массообменным режимом. [14]
Взвешенный слой при массообменном режиме может применяться в различных конструктивных вариантах, различающихся соотношением времени пребывания твердой фазы во взвешенном состоянии и в тонком слое ( сыпучем или жидком) на ограждающихся поверхностях. В сумме время пребывалия частиц в рабочем пространстве печи должно соответствовать времени технологической обработки. Осуществление технологической обработки только во взвешенном состоянии ( работа печи по режиму пневмотранспорта) возможно только для самых мелких частиц и связано с необходимостью организации пылеулавливания всего материала, подвергнутого тепловой обработке, за пределами рабочего пространства печи. Особые преимущества имеет реализация массообменного режима с использованием взвешенного слоя в аппаратах циклонного типа вследствие их высокой производительности и компактности. [15]
Страницы: 1 2