Реферат: Щелочные способы получения глинозема

Производительность вращающейся печи, а также удельный расход тепла в ней зависит не только от её размеров, наклона, скорости вращения, теплообменных устройств и др. конструктивных характеристик, но и от режима работы печи, т.к. при неизменном коэффициенте расхода воздуха он в основном определяется расходом сырья и тепла в единицу времени.

Холодильники ТВП охлаждают бокситовый спёк и подогревают воздух необходимый для горения топлива. Высокое качество спёка достигается при медленном его охлаждении до температур 600 – 700 ⁰ С. Дальнейшее охлаждение может производиться с любой скоростью.

В данной схеме используем холодильник кипящего слоя. Он представляет собой камеру прямоугольного поперечного сечения, футерованную внутри шамотным кирпичом (рис. 4). В конструкции предусматривается шамотоотделительная камера, находящаяся под загрузочной шахтой. В шамотоотделителе при подаче воздуха через равномерно расположенные по сечению аэрирующие трубки происходит очистка глинозёма от огнеупорного боя, крошки и прочих продуктов истирания шамотного кирпича. Это позволяет повысить качество глинозёма. Холодильник имеет несколько самостоятельных воздушных камер. Специальная конструкция воздухораспределительной решетки обеспечивает равномерное распределение воздуха в воздухораспределительных камерах, компенсацию температурных расширений и исключает просыпание глинозёма в воздушные камеры.

Конструкция холодильника обеспечивает нагрев воздуха, поступающего в печь на горение топлива, до 600 ⁰ С, в результате чего снижается удельный расход топлива на 15 – 18 %; охлаждение температуры 80 – 100 ⁰ С; отделение крупнозернистых механических включений из охлаждаемого глинозёма; повышение производительности действующих печей на 12 – 15 % (при замене холодильников барабанного типа); возможность создания холодильников различных габаритов.

Конструкция холодильника позволяет собрать его непосредственно на месте установки и эксплуатировать агрегат вне производственных помещений в любых климатических условиях.

Рис. 6. Холодильник кипящего слоя.

1. – подина, имеющая колпачки для подачи воздуха в холодильник;

2. – отверстие для подачи холодного воздуха;

3. – шамотоотделитель;

4. – вертикальная шахта для загрузки глинозёма;

5. – футеровка;

6. – камера холодильника;

7. – перегородки;

8. – водоохлаждаемые змеевики.

4. Расчёт горения топлива.

Исходные данные для расчёта горения топлива представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Состав мазута, %

CP	HP	OP	NP	SP	AP	WP	GH2O
85.5	10.3	0.2	0.4	0.5	0.2	2.9	13.2

Принимаем коэффициент расхода воздуха 1.2, а величина химического недожога 2 % при влажности мазута 13.2 %.

Расход кислорода на горение топлива:

V₀ = 0.01[ 1.865*C^p +5.6*H^p + 0.7(S^p +O^p )] = 0.01[159.63 + 57.68 + 0.21] = 2.175 м³ /кг

Теоретический расход воздуха на горение:

L₀ = (1+K)*V₀ = 4.76 * 2.175 = 10.353 м³ /кг

Действительный расход воздуха на горение:

L_альфа = 1.2 * L₀ = 12.424 м³ /кг

Объемы отдельных составляющих продуктов сгорания:

V_H2O = 0.01*[ 11.2*H^p + 1.244*W^p ] = 0.01[ 115.36 +1.244 * 2.9 ] =1.19 м³ /кг

V_RO2 = 0.01*[ 1.867*C^p + 0.7*S^p ]= 0.01 [ 159.63 + 0.35 ] = 1.6 м³ /кг

V_N2 = 0.01*[ 0.8*N^p +(K*V₀ )/ 0.01) = 0.01[ 0.32 + 817.8 ] = 8.18 м³ /кг

V_o ^изб = (1.2 – 1)* V₀ = 0.435 м³ /кг

V_альфа = 1.6 +8.18 + 0.435 + 1.19 = 11.405 м³ /кг

Состав продуктов сгорания, %