Оборудование для получения известкового молока и сатурационного газа

Для удаления имеющихся в диффузионном соке несахаров по имеющеё во всём мире, как наиболее дешёвой очистке требуется известковое молоко и углекислый газ. Оба этих реагента получаются путём обжига природного известняка в известково-обжигательных печах.

Технологическая схема.

Природный известняк с содержанием в нём активной извести около 90 % добывается в карьерах и подвергается дроблению на специальных дробилках на куски размером 100-150 мм, смешивается с углём в количестве 8-10 % по весу извести. Полученная смесь угля и камня называется шихтой, и она загружается в известково-обжигательную печь. В процессе обжига получается негашёная известь, которая отводится снизу печи, и углекислый газ, отводящийся сверху. Негашёная известь поступает в известигасильный аппарат, в котором подвергается гашению промоями с вакуум-фильтров или аммиачной водой. Полученная суспензия известкового молока кроме активной извести содержит в себя массу взвешенных частиц (кусочки непрогасившейся извести, песок и т.д.). Поэтому перед поступлением в реакторы очистки молоко подвергается очистке от примесей в три ступени:

1. в известигасильном аппарате (крупные частицы);

2. в пескоуловителе Русселя-Дорошенко;

3. в гидроциклонах (последовательно дважды).

Отделившейся песок содержит на своей поверхности большое количество известкового молока, поэтому полученный песок направляется на вибросита, где с его поверхности известь смывается горячей водой.

На некоторых заводах с целью улучшения глубины гашения извести, известковое молоко после очистки направляют в так называемые дозреватели, где оно находится в течении суток.

Основные требования к известковому молоку:

1. полное отсутствие примесей;

2. удельный вес известкового молока должен быть 1,19 г/см³.

Полученный сатурационный газ содержит в своём составе 30-40 % СО₂, а так же большое количество пыли, смолистых веществ, продуктов сгорания угля и т.д., температура выходящего газа около 300 ºС, поэтому получаемый газ необходимо очистить от взвешенных примесей. Он направляется на «сухую» ловушку циклонного типа для удаления крупных примесей, охлаждение и удаление смолистых веществ осуществляется на промывателе газа (лавёре), а частички воды отделяются на «мокрой» ловушке. После этого газ направляется в сборник и затем газовым насосом на станцию очистки.

Известково-обжигательная печь.

Представляет собой вертикальную шахту цилиндрической формы или формы двух усечённых конусов, сложенных большими основаниями. Шахта снаружи выполнена обычным красным кирпичом, а внутри формируется из огнеупорного кирпича. Снаружи печь покрывается листовым железом. По всей высоте печи в кладке имеются отверстия цилиндрической формы, закрываемые снаружи люками («гляделки»). При устоявшейся работе печи в ней выделяют три зоны:

подогрева шихты;

горения;

охлаждения.

Загрузка печи шихтой производится через верхнюю часть из имеющегося там бункера, закрываемого и открываемого на время загрузки специальным колоколом, во избежание подсоса воздуха в газ.

Подача шихты в печь осуществляется специальным подъёмником – скипом. Подъёмник представляет собой рельсовую конструкцию под углом 75 º, по которой с помощью троса и лебёдки движется скип-ковш на 1 т шихты. Загрузка ковша шихтой производится из бункеров камня и угля с помощью виброконвейеров и весовых дозаторов. Цель загрузочного устройства не Толька избежать подсосов воздуха, но и равномерное распределение шихты по всему сечению шахты. Иногда колокол и бункер делают двойным.

Выгрузка извести из печи производится с помощью специального устройства «омега», состоящего из четырёхступенчатых кареток, совершающих возвратно-поступательные движения. Каретки выполнены в виде ступенек, повышающихся к центру печи. При движении каретки от центра печи к периферии лежащая на них кусковая негашёная известь передвигается вместе с кареткой и выгружается на транспортёр, а на место выгруженной извести из печи опускается новый слой.

В настоящее время промышленностью выпускаются модернизированные печи цилиндрической формы с полезным объёмом 65, 80, 90 и 100 м³ ИПШ-120. Расход топлива при обжиге известняка составляет 6,5-7 % к массе известняка. Для обжига использую высококачественные спекающиеся сорта антрацитов марки АО с минимальным содержанием недозрелого угля, при этом достигается содержание СО₂ в газе 38-40 %. Лучшие результаты получаются при использовании вместо антрацита кокса. Как правило, уголь данной марки при проведении с ним погрузочно-разгрузочных операций, а так же при длительном хранении подвергается значительному измельчению. Уголь, поступающий для приготовления шихты, подлежит обязательному просеиванию, с целью удаления из него мелких фракций. В настоящее время проводятся опытные работы по использованию в виде топлива для получения извести природного газа и мазута.

Подготовка печей к работе

Как правило, по окончании производственного сезона кладка печи разрушается, особенно, если она выполнена из низкосортного огнеупорного кирпича. Поэтому после остановки печи и выгрузки из неё остатков извести производится тщательный осмотр состояния футеровки. Выгоревшие, прогоревшие или повреждённые участки разбираются и полностью восстанавливаются новым огнеупорным кирпичом. Чаще всего меняют всю футеровку.

В это же время производится осмотр колокола, загрузочного гнезда, отверстий смотровых окон, штуцеров выхода газа, скипового подъёмника, весового хозяйства, дозаторов. При их износе они подвергаются ремонту или замене на новые.

После восстановления футеровки производится предварительное просушивание кладки на естественной тяге, путём открытия выгрузочных отверстий, загрузочного отверстия, смотровых отверстий.

Затем в нижнюю часть печи укладывают слой известняка, на него слой дров, дрова разжигают и в течение пяти суток печь сушится на естественной тяге с температурой 100-200 ºС в первые сутки, в последующие двое суток количество дров увеличивают, и температура отходящих от них газов поднимается до 400-500 ºС. Затем сжигание дров прекращают, и печь в течение двух суток охлаждают.

За трое суток до начала переработки свёклы приступают к загрузке печи, которую ведут послойно – слой извести, слой дров перекрывают два слоя щепой и стружкой, смоченной мазутом. Поверх дров укладывают слой извести без угля, три слоя извести с коксом, чем выше слой, тем меньше должно быть кокса. На самый верхний слой известняка укладывают клетку из дров, обильно смоченных мазутом. Затем производится розжиг печи, путём вбрасывания в печь через верхнее загрузочное отверстие и через нижнее смотровое окно зажженной смоченной мазутом пакли. Дрова разгораются и через 10-12 часов после розжига делают первую пробную выгрузку извести и загрузку печи шихтой. Через 24 часа проводят систематическую загрузку печи шихтой и выгрузку извести. В это же время включают газовый насос.

Обслуживание печи в установившемся режиме работы заключается а контроле:

1. качества шихты и соблюдения весовой дозировки угля к массе камня;

2. наблюдение за процессом горения и его регулирование;

3. за отводом обожженной извести и её качеством, в обожженной извести брак (недопал и перепал);

4. за отводом сатурационного газа, его температурой и процентным содержанием СО₂ в нём.

Печь комплектуется термометрами, вакуумметрами, газоанализаторами, ареометрами для определения плотности.

В последние годы для снижения количества попадаемого в газ воздуха верхний свод печи выполняется из жаропрочного бетона.

Одной из самых распространённых ненормальностей в работе газовой печи является спекание шихты, образование «козла». Причина:

· большое содержание в шихте мелких примесей.

Не допускается разрушение спёкшейся массы с помощью холодной воды. Разрушение её производится с помощью металлических ломов через зрительные стёкла.