Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Обезвоживание мирабилита сушкой воздухом и дымовыми газами

Низкотемпературная сушка

Низкотемпературное обезвоживание мирабилита сушкой за­ключается в искусственном выветривании его воздухом при темпе­ратурах ниже точки плавления мирабилита (32,4°) в полочных или барабанных сушилках. Процесс аналогичен естественному вывет­риванию. Интенсивность сушки в этих условиях очень низка, про­цесс идет медленно и требует применения аппаратуры с большими габаритами.

Низкотемпературная сушка мирабилита воздухом в полочных сушилках, осуществляемая периодически на сульфатном промысле на оз. Эбейты (при благоприятных климатических условиях, не требующих расхода топлива на подогрев воздуха), дает среднесу­точный съем сульфата с 1 м2 сушильной площади всего 0,5 кг.

Применение вакуума при низкотемпературной сушке106 уско­рило бы процесс, но не настолько, чтобы оправдать более высокую стоимость оборудования и повышенный расход энергии.

Низкотемпературную сушку мирабилита можно осуществлять также и дымовыми газами, разбавленными воздухом, например в Аппарате с движущейся лентой. Благодаря быстрому отводу влаги с мощным газовым потоком возможно вести процесс при темпе­ратуре, на 10—12° превышающей температуру плавления мираби­лита, т. е. при 45°ш. Интенсивность низкотемпературной сушки значительно повышается при осуществлении процесса во взвешен­ном слое. Все же при больших масштабах производства низко­температурная сушка неприменима.

Высокотемпературная сушка

Для интенсивного обезвоживания мирабилита сушкой необ­ходимо осуществлять процесс при температурах, значительно пре­вышающих температуру плавления мирабилита. Для этого ис­пользуются вращающиеся барабанные сушилки. Предотвращение схватывания и комкования за счет плавления достигается путем смешения поступающего на сушку мирабилита с обезвоженным сульфатом, выходящим из сушилки. Такой способ сушки назы­вается ретурным (возвратным)—часть готового продукта цирку­лирует через сушило. Кроме того, для раздавливания комков и Сдирания материала, прилипшего к стенкам, внутри сушильного барабана помещают длинную цепь, только один конец которой закреплен 108-10э.

Технологическая схема процесса изображена на рис. 34. Смесь мирабилита с сульфатом, подаваемая в сушилку, имеет темпера­туру около 30° и представляет собой зерна 1—2 мм или гранулы размером до I см. Количество оборотного сульфата натрия, добав­ляемого к мирабилиту, должно быть таким, чтобы в смеси, посту- -лающей на сушку, содержание воды не превышало 20—25%. При большем содержании воды материал сильно комкуется и налипает на стенки сушилки. Практически при содержании в мирабилите 5% гигроскопической влаги (общее содержание воды 58%) для получения смеси, содержащей 25% воды, соотношение между ми­рабилитом и оборотным сульфатом равняется 1 : 1,4. При этом в сушилку возвращается больше половины выгружаемого из нее сульфата. Это требует дополнительной затраты тепла на его на­гревание до температуры сушки, так как сульфат натрия, имею­щий при выходе из сушилки температуру около 120°, охлаждают до возврата в сушилку.

Дымовые газы поступают в сушилку с температурой 650—850°; температура уходящих газов 170—190°. Отходящий газ выносит из сушилки до 30% Na2S04 в виде пыли; для ее улавливания газ про­пускают через пылеуловитель (циклон, батарейный циклон). Ды­мовые газы могут проходить через сушилку прямотоком или про­тивотоком материалу. При прямоточном режиме обеспечивается большая скорость испарения воды в начальной стадии сушки, что препятствует прилипанию сульфата к поверхности футеровки су­шильного барабана. Недостатками ретурного способа являются: 1) необходимость возврата в печь более половины получаемого сульфата, 2) в связи с этим низкая производительность сушила, 3) необходимость шихтовки материалов с предварительным охла­ждением обезвоженного сульфата во избежание образования ком­ков при смешении и 4) образование комкующегося и пылящего ■продукта, слеживающегося при хранении.

Ретурный способ сушки — один из наиболее громоздких, тре­бующий большого расхода металла на сооружение сушилок и транспортных устройств и большого расхода энергии и топлива. На 1 т готового сульфата натрия расходуется до 250 кг условного топлива (7000 ккал/кг) и больше 40 квт~ч электрической энергии. При диаметре сушила 2,8 м и длине 14 м удельный влагосъем с 1 ж3 объема сушила составляет 35 кг/ч (при температуре входя­щих газов 850°, уходящих 180°).

На одном из заводов в США 89-108 применялся «трехстадийный» • способ обезвоживания мирабилита, состоящий из трех последова­тельных процессов: 1) плавления мирабилита во вращающейся печи (55°), 2) выпарки-сушки смеси плава и сульфата в трубчатой паровой сушилке (103°) с превращением этой смеси в твердый про­дукт, содержащий 27% воды, и 3) окончательной сушки в бара­банной сушилке (140°), обогреваемой дымовыми газами. При та­кой схеме обезвоживания расход тепла меньше, чем при сушке с оборотным сульфатом. Кроме того, основная масса тепла, рас­ходуемого при трехстадийном способе обезвоживания, получается за счет использования отработаннога пара низкого давления, т. е. обходится дешевле, чем тепло, получаемое при сжигании угля.

В Канаде на сульфатных предприятиях на оз. Чаплин (Саска - чеван) обезвоживание мирабилита осуществляют во вращающейся печи в комбинации с испарителем. Последний представляет собой камеру, в которой поступающий мирабилит плавится в токе горя­чих газов. У днища камеры расположен быстро вращающийся шнек с лопастями, разбрызгивающими сульфатную суспензию. При контакте с горячим газом брызги подсыхают и получается ма­териал с влажностью —• 25%, который досушивается во вращаю­щейся печи с небольшим ретуром110. Эти методы связаны с усло­жнением аппаратуры.

Безретурная высокотемпературная сушка мирабилита 111 в ба­рабанной сушилке требует меньших расходов тепла и энергии на перемещение сульфата, чем сушка с ретуром. Сущность безретур - ного способа сушки заключается в обезвоживании мирабилита на подушке высушенного материала (толщина слоя которого зависит от диаметра барабана). Создание подушки достигается с помощью специального выгрузочного устройства. Влажный продукт забра­сывается на эту подушку на расстояние 4—5 м при помощи пита­теля, состоящего из трефеля (дозатора) и метательной лопатки. Такой способ сушки широко используют в содовом производстве (для кальцинации бикарбоната)112. Процесс осуществляют в печах с внешним обогревом. Находящаяся внутри тяжелая цепь, закре­пленная с одного конца, способствует разрушению комков и хоро­шему смешению свежих порций загружаемого материала и горя­чего высушенного продукта.

Опыт показал, что обезвоживание мирабилита в содовых печах с безретурным питанием не сопровождается обрастанием стенок печи сульфатной коркой. Продукт получается крупнокристалличе­ский без комков с насыпным весом ~ 1,2 т/м3 и влажностью 0,05% и меньше.

С большей интенсивностью безретурное обезвоживание мираби­лита осуществляется в сушильных барабанах с внутренним обо­гревом. В опытах по безретурному обезвоживанию мирабилита, проведенных в барабане длиной 7,62 м, диаметром 0,9 ж, устано­вленном под углом 3°, делающим 2,5 об/мин и отапливаемом генераторным газом, влагосъем достигал 72 кг/(м3-ч). Это при­близительно в 3 раза больше влагосъема при безретурном обезво­живании мирабилита в сушилках с внешним обогревом и прибли­зительно в 2 раза больше влагосъема при ретурном обезвожива­нии в барабанных сушилках с внутренним обогревом.

Опытом безретурной сушки сульфата натрия с повышенной влажностью на стекольных заводах в барабанных печах с внут­ренним обогревом, отапливаемых генераторным газом, установ­лено, что если температура отходящих из печей газов не снижается

Ниже 150°, то налипание сульфата на стенку барабана не проис­ходит. Сульфат на выходе из барабана имеет при этом темпера­туру 90—100°. Все же периодически (каждые 1 — 1,5 ч) приходится очищать течку и приемную часть барабана от накопившихся от­ложений. Очистку производят ручным способом в течение 10— 12 мин. Суточная производительность печи диаметром 0,95 м и длиной 8,25 м, делающей 4—5' об/мин, при начальной влажности сульфата 35—40% и температуре поступающих газов 550—600° составляет 18—20 г сульфата с влажностью 1 —1,5% ш.

Одним из наиболее совершенных и экономически выгодных способов обезвоживания мирабилита является безретурная сушка во взвешенном слое в сушилках КС («кипящего слоя»)114-117. Та­кие сушилки с выносными мазутными топками работают на ком­бинате «Карабогазсульфат». При площади газораспределительной решетки 6 м2 производительность сушилки 6 т/ч обезвоженного сульфата. Температуры: в слое около 120°; входящего газа 750—800°, отходящего газа 100—110°. Решетки чугунные с диамет-' ром отверстий 6 мм и живым сечением 10%. При скорости газа в Слое 2—2,6 м/сек сопротивление слоя и решетки 550—600 мм вод. ст. Конечная влажность сульфата меньше 0,1%. Продукт почти цели­ком состоит из гранул с размерами от 0,25 до 2 мм (96%). Частиц с размерами меньше 0,25 мм всего ~0,3%. Около 20% материала выносится из сушилок газом, улавливается в циклоне и возвра­щается в бункер для мирабилита. С отходящим газом теряется — 2% продукта.

Перед подачей в сушилку КС мирабилит следует дробить на куски меньше 25 мм. Подачу его на «кипящий слой» рекомендуется осуществлять с помощью пневнозабрасывателя — наклонной течки с воздушной струей. При площади решетки 2—7 м2 высота слоя ~0,7 м, а высота сепарационной зоны аппарата должна состав-_ лять 4—7 м. Газораспределительная решетка может быть щеле­вой (из колосников). В верхней части аппарата должно поддер­живаться разрежение 5—8 мм вод. ст., обеспечиваемое дымо­сосом.

Энергетические затраты на обезвоживание мирабилита в аппа­ратах КС (как и другими способами) зависят от его начальной влажности. При начальном содержании воды 56%, температуре под решеткой 700° и температуре слоя 120° на 1 т продукта расхо­дуется 140 кг мазута (с рабочей теплотворной способностью 9400 ккал/кг), 50 кет • ч электроэнергии, 4 м3 воды, 15—20 кг пара (на мазутную форсунку). При использовании в качестве топлива природного газа энергозатраты на обезвоживание мирабилита во взвешенном слое приблизительно такие же, как и при его плавле­нии с последующей выпаркой сульфатного раствора, но капиталь­ные вложения меньше. По сравнению же с барабанными сушил­ками, работающими с ретуром, сушилки КС требуют на 25—30%

Меньше энергозатрат, в 57 раз меньше металла и в 2—3 раза меньше производственной площади.

Обезвоживание мирабилита в распылительных сушилках в по­токе горячих газов было испытано в заводских условиях89118, но не нашло распространения. Для получения этим способом продук­та с влажностью 0,1—0,5% температура газов в средней части камеры не должна быть ниже 250—300°. При более высокой тем­пературе газов увеличивается интенсивность процесса, но при тем­пературе, превышающей точку плавления сульфата, расплавленный сульфат проникает через кирпичные стенки камеры и инкрустирует их наружную поверхность.

Предложены разные видоизменения обезвоживания мирабилита с помощью распылительной сушки. Так, например, насыщенный раствор сульфата натрия можно выпаривать в распылительной сушилке не досуха, а получая текучую суспензию сульфата натрия, и после отделения кристаллов его маточный раствор возвращать в процесс"9. Можно высушивать также в распыленном состоянии и частично обезвоженный мирабилит с содержанием менее 30% воды, вводя его в сушилку через сопло. При такой влажности исходного материала не происходит его налипания на стенки сушилки т.

В СССР были проведены опыты по ретурному обезвоживанию мирабилита в пневматическом сушилке — вертикальной трубе в по­токе горячих топочных газов (800—850е). Газы вводились в ниж­нюю часть трубы, несколько выше в нее подавали с помощью охлаждаемого водой сопла шихту из мирабилита и сульфата на­трия в отношении 1 :2. Шихта высушивалась в потоке газов, пере­мещаясь со скоростью 10—20 м/Cerc, и собиралась в ловушке и ча­стично (~10°/о) в циклоне121. Этот метод обезвоживания мира­билита также не использован в промышленности.

Технология минеральных солей (удо­Брений, пестицидов, промышленных со­лей, окислов и кислот)

Кислота азотная оптом

При производстве удобрений, красителей, взрывчатых веществ требуется такой компонент, как кислота азотная. Вещество также используется в современной металлургии, при синтезе серной кислоты. Если вы ищете, где продается азотная кислота в …

Родентициды – средства защиты от грызунов

Родентициды это средства защиты от грызунов. Их применяют для уничтожения крыс, мышей и некоторых видов диких хомяков. Применять их в качестве уничтожителя начинают в том случае, если грызуны становятся стихийным …

Получение двуокиси хлора из хлорита натрия

При взаимодействии хлорита натрия с хлором происходит обра­зование хлористого натрия и выделяется двуокись хлора: 2NaC102 + С12 = 2NaCl + 2 СЮ2 Этот способ ранее был основным для получения двуокиси …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов оборудования:

Внимание! На этом сайте большинство материалов - техническая литература в помощь предпринимателю. Так же большинство производственного оборудования сегодня не актуально. Уточнить можно по почте: Эл. почта: msd@msd.com.ua

+38 050 512 1194 Александр
- телефон для консультаций и заказов спец.оборудования, дробилок, уловителей, дражираторов, гереторных насосов и инженерных решений.