Печи с кипящим слоем


При движении газового потока через слой мелкозернистого или пылевидного материала за счет динамического напора газового потока на слой материала происходит его взвешивание, сопровождающееся интенсивной циркуляцией частиц в газовом слое. При этом двухфазная система (газ – твердое тело) приобретает свойства кипящей жидкости (отсюда и название процесса – кипящий слой (КС). По мере возрастания скорости газового потока концентрация твердых частиц в двухфазной системе уменьшается (растет порозность кипящего слоя), а объем КС растет. Кипящий слой характеризуется высокой однородностью, т.е. отсутствием существенных градиентов температур и концентраций по всему объему слоя. Это дает ряд технологических преимуществ процессам, проводимым в КС. Печи КС нашли широкое распространение в технологии изготовления и прокалки микросферических катализаторов, при регенерации катализаторов (выжиг кокса) и в ряде других процессов химической технологии.

На рис. 29 показана печь КС, предназначенная для прокалки и охлаждения алюмосиликатного катализатора. Печь, имеющая цилиндрическую форму, выполнена из шамотного кирпича 5 с толщиной футеровки 348 мм и дополнительно теплоизолирована диатомовым кирпичом толщиной 232 мм. В нижнем сечении печи расположена топочная камера с газовой горелкой. Верх рабочей камеры заканчивается сферическим сводом 1 из жаропрочного бетона. Под сводом симметрично установлены три газовых горелки 2, при работе которых свод разогревается до температуры 1300 оС. При этой температуре свод начинает излучать тепло на поверхность кипящего слоя, обеспечивая его равномерный прогрев.

Рис. 29. Печь КС для прокалки и охлаждения алюмосиликатного носителя катализатора: 1 – свод; 2 – горелка, 3 – газораспределительная решетка рабочей камеры; 4 – кожух; 5 – футеровка; 6 – люк; 7 – газораспределительная решетка камеры охлаждения; 8 – разгрузочная труба; 9 – переточная труба.

 

Внутри печи установлена провальная газораспределительная решетка 3, разделяющая внутренний объем печи на рабочую камеру (над решеткой) и на камеру подготовки теплоносителя (под решеткой). Топочные газы, полученные в нижней камере за счет сжигания природного газа, при температуре 800 оС продуваются через слой катализатора, образуя над решеткой кипящий слой материала высотой 400 ÷ 500 мм. Скорость топочных газов в слое составляет 0,7 м/с. Обрабатываемый материал (алюмосиликатный катализатор) через шлюзовый питатель поступает в пространство над решеткой непосредственно в КС. В слое происходит удаление влаги из катализатора и его прокалка. Прокаленный материал с уровня газораспределительной решетки перетекает в кольцевую камеру охлаждения шириной 500 мм, установленную вокруг печи.

Охлаждение катализатора также проводится в кипящем слое, для чего в камере охлаждения размещена газораспределительная решетка 7, под которую вентилятором нагнетается холодный воздух. Охлажденный до 40 оС катализатор через разгрузочную трубу 8 выгружается из печи. В промышленности используются и другие многочисленные конструкции печей КС.

Рассмотренные типы печей, конечно, не исчерпывают все разнообразие печей, используемых в настоящее время в промышленности. Так, особую группу представляют печи энергетических установок (котельные агрегаты), печи для сжигания отходов химических производств и многие другие конструкции. Выше приведен лишь общий анализ основных принципов организации технологических процессов в печных агрегатах. Применение этих принципов в каждом конкретном случае сопровождается и трансформацией конкретной конструкции.



Дата добавления: 2021-11-16; просмотров: 320;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.