Главная -> Словарь

Обогревательные простенки

Так как калорийность воздушного газа находится в прямой зависимости от содержания в нем окиси углерода, естественно, что применение при газификации воздуха, обогащенного кислородом, представляет большой интерес с практической точки зрения.

Катализаторы конверсии природного газа с кислородом. В химической промышленности в свое время получили распространение процессы каталитической конверсии природного газа, осуществляемые в шахтных конверторах с применением двух окислителей — кислорода с водяным паром. Наряду с этим известны процессы, в которых используют один из окислителей — кислород или воздух, обогащенный кислородом . В этом случае процесс обычно проводят с применением двухслойной засыпки катализатора в шахтный реактор. В зоне горения размещают, например, никелевый катализатор, а в зоне конверсии — железный катализатор. С целью обогащения конечного газа водородом и окисью углерода производят рециркуляцию части продуцируемого газа, предварительно освобожденного от водяного пара и двуокиси углерода. Рециркулирующая часть газа подается не в лобовые слои катализатора в реакторе, а в зону конверсии. С помощью такого приема удается получить газ с относительно малым содержанием водяного пара и двуокиси углерода. Кроме того, в этом случае не отмечено образования сажи на катализаторе.

Разработана технологическая схема переработки газов с изменяющимися параметрами пс расходу и концентрации с примененим мембранных воздухоразделителей, что позволяет автоматически регулировать подачу кислорода в реактор в стехиометрическом соотношении к изменяющемуся количеству сероводорода, оставляя практически постоянным общий расход газовых потоков и тем самым сохраняя оптимальный режим псевдоожижения. Освоена и используется программа расчета разделительных характеристик волоконного мембранного модуля, установок и каскадов. Программа позволяет регулировать состав и давление обогащенного кислородом потоков в зависимости от характеристики мембранного аппарата .

Необходимая температура реакционной печи вместо сжигания элементной серы может поддерживаться подачей воздуха, обогащенного кислородом, предварительным подогревом кислого газа и воздуха. Однако это требует дополнительных затрат.

При использовании аэраторов аэролифтного типа, ликвидации продольного перемешивания возможно в одном блоке аэротенков очистить воду до остаточной концентрации фенолов, тиоцианатов и цианидов не более 1 мг/дм3. Показатели микробной очистки подобны приведенным выше показателям очистки активным илом, но на 25-35% выше остаточное содержание тиоцианатов. Условием успешного перехода к одноступенчатым схемам очистки могут быть применение более эффективных аэраторов и подача воздуха, обогащенного кислородом. Установки биохимической очистки — громоздкие сооружения, строительство которых связано со значительными капитальными затратами. В то же время эксплуатационные затраты невелики и обслуживание установок несложно.

Крекинг происходит в присутствии кислорода при атмосферном давлении или при относительно невысоком давлении при температурах 510—580°. В этом процессе в реакционную зону подаются пары сырья. Туда же одновременно вводят через смеситель необходимо для реакции количество воздуха, или обогащенного кислородом воздуха, или кислородсодержащей паро-газовой смеси.

Разработана технологическая схема переработки газов с изменяющимися параметрами по расходу и концентрации с примененим мембранных воздухорззделителей, что позволяет автоматически регулировать подачу кислорода s реактор в стехиометрическом соотношении к изменяющемуся количеству сероводорода, оставляя практически постоянным общий расход газовых потоков и тем самым сохраняя оптимальный режим псевдоожижения. Освоена и используется программа расчета разделительных характеристик волоконного мембранного модуля, установок и каскадов. Программа позволяет регулировать состав и давление обогащенного кислородом потоков в зависимости от характеристики мембранного аппарата .

Необходимая температура реакционной печи вместо сжигания элементной серы может поддерживаться подачей воздуха, обогащенного кислородом, предварительным подогревом кислого газа и воздуха. Однако это требует дополнительных затрат.

В формировании газодинамики доменной плавки особенно большое значение имеет кокс как наиболее прочный из шихтовых материалов. Агрегатное состояние кокса не меняется вплоть до момента сгорания на уровне фурм, чем обеспечивается в нижних горизонтах печи движение восходящих газовых потоков. Еще недавно кокс занимал до 70% объема доменной печи. В настоящее время в результате обогащения руд и их агломерации, применения дутья, обогащенного кислородом, и ряда других мероприятий объем кокса в печи снизился до 50%. Шихта практически стала двухкомпонентной: кокс и агломерат, послойное расположение которых длительно сохраняется яа пути опускания их в шахте печи.

Так, например, применение обогащенного кислородом ьоздуха в металлургии позволяет улучшить качество выплавляемого металла, резко повысить производительность цехов, не прибегая к сооружению новых печей, и одновременно уменьшить расход топлива. В самом деле, повышение содержания кислорода в дутье интенсифицирует технологический процесс благодаря возможности вести работу при более высокой температуре и меньшем разбавлении продуктов горения азотом, но по этой же при-

в обогреваемых трубах из жаропрочных сплавов, заполненных никелевым катализатором Этот метод конверсии наиболее широко используется в нефтепереработке для производства технического водорода. В нефтехимии и азотной промышленности, наоборот, наибольшее распространение получил автотермпческип каталитический процесс конверсии углеводородов смесью водяного пара и кислорода или обогащенного кислородом воздуха при давлении, близком к атмосферному, проводимый в конверторах шахтного типа. Вполне вероятно, что в будущем, при удешевлении производства технического водорода, заключающегося в снижении его удельного расхода на стадии получения синтез-газа, процесс парокислороднои конверсии углеводородов, не требующий подвода тепла извне, может стать, по сравнению с конверсией в трубчатых печах, более экономичным и перспективным .

Схема коксовой печи изображена на рис. 17. Печь имеет ряд параллельных коксовых камер 3 высотой 4,3 м и длиной около 14 м. Обогревательные простенки 4 выполнены в виде вертикальных ходов и соединены друг с другом перекидными каналами 1. У каждого обогревательного простенка имеются дна регенератора 5 . Нагретые горячей насадкой воздух и топливный газ сгораю" в нижней части вертикалов, а образовавшиеся газы движутся чверх и по перекидному каналу поступают в соседний простенок, по которому опускаются вниз. В регенераторах газы нагревают насадку и по общему борову отводятся из коксовой печи. После охлаждения первой пары регенераторов переключают поток газов па обратный и т. д. Летучие продукты отводят из коксовых камер по стоякам 2. Шихту в камеры загружают сверху при помощи специальных вагонеток, а кокс выгружают из печи посредством коксовыталкивательных машин.

Охлаждающую воду в первичные газовые холодильники подают тогда, когда температура газа перед газодувкой достигает 35—40°С. Газодувку включают на малых оборотах, когда давление газа в газосборниках коксовых печей будет 70—100 Па, а содержание кислорода в газе перед газодувкой будет не более 2—3%. Коксовый газ подается в обогревательные простенки печей, когда содержание кислорода в пробе газа, отобранной из газопровода печей, будет не более 0,5—0,8 %. Первые изменения направлений газовых потоков осуществляют через 40 мин. После загрузки всех камер по мере повышения общей температуры, коксовых печей уменьшают продолжительность коксования и при достижении проектного периода коксования начинают регулирование обогрева печей.

Рис. 4.1. Схематический разрез коксовой батареи: 1 — дымовая труба, 2 — рабочая площадка, 3 ••- камеры коксования, 4 — контрфорс, 5 — газоотводящие люки, 6 — загрузочные люки, 7 — свод камеры коксования, 8 — вертикалы, 9 — обогревательные простенки, 10 — газоподводящие каналы , 11 — регенераторы, 12 — подовые каналы, 13 — борова, 14 — фундаментная плита, 15 — соединительные каналы , 16 — под камеры

Рис. 4.1. Схематический разрез коксовой батареи: 1 — дымовая труба, 2 — рабочая площадка, 3 — камеры коксования, 4 — контрфорс, 5 — газоотводящие люки, 6 — загрузочные люки, 7 — свод камеры коксования, 8 — вертикалы, 9 — обогревательные простенки, 10 — газоподводящие каналы , 11 — регенераторы, 12 — подовые каналы, 13 — борова, 14 — фундаментная плита, 15 — соединительные каналы , 16 — под камеры

поток. Вследствие этого в регенераторы и связанные с ними обогревательные простенки поступает недостаточное количество тепла, в результате чего последние не нагреваются до нужного уровня температур.

Обогревательные простенки печи представляют собой параллельные камере пространства, имеющие торцевые стенки, в которых закрепляются электронагреватели. Печь имеет эффективную теплоизоляцию, выполненную из шамотного легковесного огнеупора.

Испытание проводилось на угольных шихтах Нижнетагильского и Череповецкого меткомбинатов в полузаводских коксовых печах с шириной камер 400 и 450 мм, обогревательные простенки которых были выполнены из огнеупорных изделий повышенной теплопроводности с толщиной ложковой кладки 90 мм.

— обогревательные простенки защемлены в перекрытии печей; !

являются стенами камер печи. Обогревательные простенки выкла-

Основными элементами коксовой печи являются: камеры коксования 2, обогревательные простенки, расположенные по обе стороны каждой камеры и разделенные вертикальными перегородками на отопительные каналы 3, в которых происходит горение топливного газа; система каналов 8, 9 к 10, обеспечивающих подачу воздуха и топливного газа в горелки 7 вертикалов 3; регенераторы 1 для нагревания воздуха и топливного газа . В качестве топлива чаще всего используется обратный коксовый газ . По обе стороны коксовой камеры располагаются обогревательные простенки шириной 700—760 мм, разделенные перегородками 6 на вертикалы 3, представляющие собой узкие колодцы. Число вертикалов в каждом простенке велико— около 30, чтобы обеспечить равномерный обогрев коксовой камеры. В каждом вертикале имеется регулируемая горелка 7, в которую подают отопительный газ и воздух. Последний предварительно подогревается, проходя через регенераторы /, соединенные каналами 8 с каждым вертикалом. Регенераторы заполнены огнеупорной фасонной насадкой, аккумулирующей тепло дымовых газов, а затем отдающей его нагреваемому воздуху. С помощью перекидных каналов 4, соединенных с горизонтальными каналами 5, обогревательные простенки попарно связаны друг с другом.