Реакционная зона - печь
Cтраница 3
С использованием описанной системы контроля были проведены пассивный и активный эксперименты при производстве окиси хрома пигментной светлой и пассивный эксперимент при производстве зеленого хромового пигмента. Шаг дискретизации параметров, непрерывно изменяющихся при пассивном эксперименте, определяли по характеру изменения одного из них, который априорно является технологически наиболее важным - по температуре массы в реакционной зоне печи, на 17 - м метре от верхней головки. Для этого был использован метод допустимой среднеквадратичной ошибки измерения [33], которая при шаге дискретизации 10 мин будет равна 1 2 % от номинального значения, что допустимо. [31]
Заданный режим нагревания обеспечивается программным датчиком и автоматическим регулятором. Атмосфера в печном пространстве определяется поступлением газа из баллона, от генератора водорода или воздушного компрессора. В случае необходимости образец из реакционной зоны печи ТВА извлекался при температуре, определенной как характерная по кривой ДГА, перемещался в холодную зону реактора, закаливался быстрым охлаждением в токе газа и исследовался. [32]
Шахту хлоратора, футерованную огнеупорными материалами, загружают брикетами с помощью золотникового йитателя. Остаток брикетов выгружается с помощью шнека. Это обеспечивает непрерывный поток шихты через реакционную зону печи. [34]
Повышение температуры обжига является одним из наиболее эффективных путей его интенсификации. При этом ускоряются и химические реакции, и диффузионные процессы. Однако в большинстве случаев верхний предел допускаемой температуры зависит от свойств обжигаемой шихты и, в первую очередь, от наличия в ней легкоплавких компонентов, обусловливающих ее спекаемость и создающих опасность настылеобразования ( козлообразования) - налипания на стенки и закупорки отдельных участков реакционной зоны печи спекшейся массой. Помимо этого, спекание может вызвать и замедление процесса или неполноту реакции вследствие изоляции реагирующей поверхности и укрупнения кусков шихты. [35]
Фосфорные печи большой и средней мощности имеют треугольное расположение электродов и соответственно цилиндрическую или овальную форму. Печи делаются из огнеупорного кирпича с наружным стальным цельносварным кожухом. Под и стенки реакционной зоны выполняют из угольных блоков, крышки - из жароупорного железобетона. Футеровка реакционной зоны печи на высоту до 1 5 ж и подина, соприкасающаяся с расплавом шлака и феррофосфором, подвергаются интенсивному разрушению. [36]
Для окисления антрацен испаряют смесью воздуха с водяным паром, подбирая состав смеси так, чтобы в 1 ж3 ее содержалось 20 г антрацена. В реакторе на решетчатых полках находится зерненый катализатор-ванадат железа. Полки расположены между змеевиками, охлаждаемыми водой под давлением. В реакционной зоне печи поддерживается температура 390, благодаря охлаждению здесь исключается возможность местных перегревов. Образующийся антрахинон по выходе из реактора пропускают через теплообменник и далее осаждают в скрубберах, охлаждающих камерах и пылевых фильтрах. Получаемый продукт содержит более 99 % антрахинона. Этот процесс может быть осуществлен также по непрерывной схеме на псевдоожиженном пылевидном катализаторе. [37]
Для окисления антрацен испаряют смесью воздуха с водяным паром, подбирая состав смеси так, чтобы в 1 л3 ее содержалось 20 г антрацена. В реакторе на решетчатых полках находится зерненый катализатор-ванадат железа. Полки расположены между змеевиками, охлаждаемыми водой под давлением. В реакционной зоне печи поддерживается температура 390, благодаря охлаждению здесь исключается возможность местных перегревов. Образующийся антрахинон по выходе из реактора пропускают через теплообменник и далее осаждают в скрубберах, охлаждающих камерах и пылевых фильтрах. Получаемый продукт содержит более 99 % антрахинона. Этот процесс может быть осуществлен также по непрерывной схеме на псевдоожиженном пылевидном катализаторе. [38]
 |
Устройство трехфазной дуговой электрической печи. [39] |
В ванны электрической печи ( химический реактор) загружается шихта, в расплаве которой протекают многочисленные реакции. Загружаемые материалы шихты обладают электрическим сопротивлением, которое зависит от удельного сопротивления составляющих материалов шихты, геометрических размеров ванны, количества и расположения электродов. Передача электрической энергии в ванну осуществляется с помощью электродержателя печи, который передает энергию переменного тока электроду печи. Поскольку электрическое сопротивление реакционной зоны печи не является постоянной величиной ( зависит от состава и количества шихты, уровня шлака в ванне и пр. Это достигается путем подъема и опускания электродов печи, приводящих к выравниванию электрического сопротивления реакционной зоны за счет изменения пути проходящего электрического тока в ванне. Привод механизма перемещения электродов выполняют гидравлическим. [40]
Таким образом, переход к конверсии в трубчатых печах при повышенном давлении сопровождался постепенной эволюцией применяемых для этих целей установок, что позволило значительно улучшить показатели процесса. Однако эта эволюция практически не затронула интенсивности самого процесса конверсии. За последние 20 лет объемная скорость в печах конверсии возросла с 250 - 300 всего до 700 ч - 1; причина этого заключается в том, что способ теплоподвода в трубчатой печи не изменился. Скорость подвода тепла в реакционную зону печи определяется главным образом теплонапряженностью труб. Легко показать, что при обычном значении теплонапряженности труб, равном 54 тыс. ккал / м2 - ч, на 1 м2 поверхности трубы может быть переработано приблизительно 22 м3 / ч метана, поэтому современные мощные печи конверсии имеют по 300 - 500 труб. Это определяет конструктивную сложность, значительные габариты и ограниченную единичную мощность печей. Металлоемкость печей высока и достигает 15 т дорогостоящего металла на 1000 м3 водорода. [41]
Методы расчета параметров руднотермических печей часто базируются на теории подобия, позволяющей опыт действующей печи, принятой за образец, переносить на проектируемую печь с учетом ряда упрощений. Значительный интерес представляет моделирование действующих печей в лабораторных условиях. В большинстве случаев моделируется электрическое поле токов в проводящей среде, имитирующей среду ванны. Исследование модели электрического поля в ванне, возникающего вследствие прохождения электрических токов от электродов к подине, позволяет установить реакционную зону печи, выделение энергии в ванне, ее сопротивление и другие параметры, которые, в конечном счете, определяют геометрические размеры ванны и наиболее рациональные электротехнологические режимы действующих и проектируемых печей. [42]
Создание условий, при которых по крайней мере один из реагентов может находиться в жидком или газообразном состоянии. При этом процесс обжига резко интенсифицируется, так как участие жидкостей и газов обусловливает многократный рост реакционной поверхности, увеличение скорости диффузии и протекание реакций при температурах более низких, чем с твердыми реагентами. В большинстве случаев при обжиге материалов основное время затрачивается на прогревание шихты ( имеющей обычно малую теплопроводность) до температуры реакции. Реакционные же процессы по достижении необходимой температуры идут сравнительно быстро. Поэтому понижение температуры реакции в случае участия в ней жидкой или газообразной фазы сокращает зону нагрева и расширяет реакционную зону печи, увеличивает ее производительность или позволяет вести процесс с меньшей затратой тепловой энергии. [43]
Создание условий, при которых покрай-не й мере один из реагентов может на-хо-диться в жидком или газообразном состоянии. При этом процесс обжига резко интенсифицируется, так как участие жидкостей и газов обусловливает многократный рост реакционной поверхности, увеличение скорости диффузии и протекание реакций при температурах более низких, чем с твердыми реагентами. В большинстве случаев при обжиге материалов основное время затрачивается на прогревание шихты ( имеющей обычно малую тепло-проводность) до температуры реакции. Реакционные же процессы по достижении необходимой температуры идут сравнительно быстро. Поэтому понижение температуры реакции в случае участия в ней жидкой или газообразной фазы сокращает зону нагрева и расширяет реакционную зону печи, увеличивает ее производительность или позволяет вести процесс с меньшей затратой тепловой энергии. [44]
Создан и е условий, при которых по крайней мере одиниз реагентов может находиться в жидком или газообразном состоянии. При этом процесс обжига резко интенсифицируется, так как участие жидкостей и газов обусловливает протекание реакций при температурах более низких, чем с твердыми реагентами. В большинстве случаев при обжиге материалов основное время затрачивается на прогревание шихты ( имеющей обычно малую теплопроводность) до температуры реакции. Реакционные же процессы по достижении необходимой температуры идут сравнительно быстро. Поэтому понижение температуры реакции в случае участия в ней жидкой или газообразной фазы сокращает зону нагрева и расширяет реакционную зону печи, увеличивает ее производительность или позволяет вести процесс с меньшей затратой топлива. [45]
Страницы: 1 2 3 4