Cтраница 2
Во-вторых, из-за уменьшения количества образующихся шлаков сокращается число чисток реакторов, продувок змеевиков и газификационных каналов, а следовательно, увеличивается время их фактической работы. В-третьих, чем меньше содержание золы и битуминозных веществ в сере; летучих, влаги и золы в древесном угле; углеводородов С3 - С6 и неуглеводородной части в природном газе, тем стабильнее протекает весь технологический процесс и сокращаются все виды плановых и неплановых простоев основного оборудования. [16]
Однако газификационные устройства реакторов не обеспечивают достаточно полного питания перегретыми парами серы слоя угля в зоне реакции. Производительность газификационных каналов реторты или электропечи ограничена сравнительно небольшой поверхностью нагрева. [17]
Вместе с серой в реактор вносится небольшое количество содержащихся в ней минеральных примесей, состоящих, в основном, из двуокиси кремния и окиси алюминия. Эти вещества откладываются в зольнике и газификационных каналах реакторов и удаляются при чистке. [18]
Как и во всяком слоевом процессе, четырехметровый по высоте слой угольной шихты в реторте можно разделить на зоны, отличающиеся по степени нагрева и по физико-химическим процессам, которые в них протекают. В нижней части реторты находится первая зона, в которой выходящая из газификационных каналов сера нагревается до температуры реакции, идущей с хорошими скоростями, начиная с 850 С. [19]
Сернистый газ, иногда с примесью паров серы, обычно присутствует в значительных количествах в помещении реакторного корпуса. Он выделяется при загрузках реакторов древесным углем; при переливе серы из серных сифонов на кладку печи; от негерметичного закрытия крышек реакторов и зольников; от неплотностей соединения шлема с корпусом реторты и реакторов с газоходами; при чистках реакторов и продувках газификационных каналов; при прогарах реторт через кладку печи. [20]
Газификаторы реторт составляют одно целое с реакционной шахтой и обогреваются совместно. Между тем расход тепла на испарение жидкой серы и диссоциацию ее молекул до двухатомных составляет 580 - 600 ккал / кг, в то время как для нагрева угольной шихты и поддержания ее температуры на уровне 900 С требуется всего - 40 ккал / кг. Следовательно, к газификационным каналам необходимо подводить гораздо больше тепла, чем к реакционной шахте. Практически сделать это невозможно из-за ограниченной величины поверхности теплопередачи и допустимой температуры нагрева металла реактора. [21]
Применяются также реторты, в которых газификационные каналы наглухо отделены от реакционной шахты перегородками, отлитыми вместе с ретортой. Внизу перегородки имеют отверстия для прохода паров серы. В этих ретортах внутренние прогары газификационных каналов встречаются реже, но для заполнения каналов невозможно использовать каскадные камни. [22]
Питание реторт серой осуществляется весьма примитивно и не всегда обеспечивает равномерное ее поступление в реакционный объем. Из напорных баков сера подается к дозаторам, постоянный уровень в которых поддерживается клапаном с поплавком. Из дозатора через пробки с калиброванными отверстиями струя серы течет в сифоны газификационных каналов реторты. Меняя пробки с различной величиной отверстий, можно варьировать количество дозируемой серы в пределах от 1 5 до 2 4 кг / мин. Однако на практике отверстия в пробках довольно быстро засоряются и аппаратчику, по мере необходимости, приходится их прочищать. Таким образом, одно из главных условий высокой эффективности работы реторт - равномерная по дача серы - выдерживается слабо. [23]
Предварительная газификация серы имеет решающее значение для производительности любого сероуглеродного реактора. Подача серы в парах непосредственно в реакционную зону позволяет наиболее полно использовать весь объем древесного угля и резко сократить количество выбросов. Стремление решить положительно эту проблему привело к созданию отечественных модернизированных однофазных электропечей для получения сероуглерода, оснащенных газификационными каналами. Эти каналы ( газификаторы) подобно тому, как это сделано в ретортах, выкладываются из специальных карборундовых изделий в кладке электропечи. Газификаторы разогреваются за счет теплопроводности от раскаленного древесного угля к их стенкам. Жидкая сера, проходя по каналам сверху вниз, испаряется и перегревается и в парах поступает в нижнюю часть реакционной шахты. [24]
Тщательно произведенный монтаж газификационных реторт имеет исключительное значение для дальнейшей работы и оказывает большое влияние на длительность их службы. В ретортном зале оборудуется специальный стенд, куда реторта передвигается с помощью мостового крана и ставится в вертикальном положении. На уровне фланца делается помост, с которого и производится внутренняя отделка реторты. Газификационные каналы отделяются от реакционной шахты пластинками, вставляемыми в соответствующие пазы корпуса реторты. Надежное разъединение обеих зон - необходимое условие нормального протекания процесса газификации серы и поступления перегретых паров ее в нижнюю часть реакционной шахты реторты. [25]
Очень важно установить оптимальную продолжительность кампании печи. По мере работы в печи накапливаются шлаки. Кроме того, чем более интенсивно работает печь, тем быстрее идет накопление шлаков. К концу кампании снижается съем сероуглерода, засоряются газификационные каналы, происходит частичное разрушение и выгорание футеровки. [26]
Пластинки могут быть литыми, изготовленными из того же материала, что и корпус реторты. Использование стали холодного проката менее надежно, вследствие возможной деформации и коробления при нагревании реторт. Пазы корпуса реторт должны быть чистыми и ровными. Слой пластинок может быть двойной и одинарный. В первом случае пластинки вставляются с таким расчетом, чтобы швы обоих рядов не сходились, и с этой целью пластинки изготовляются двух размеров по длине. При монтаже стальных пластинок швы завариваются электросваркой. Вставлять пластинки начинают с низа корпуса реторты и одновременно в газификационные каналы укладывают специальные каскадные камни или ванны. [27]