Способ гидратации свободного оксида кальция в высококальциевых золах

 

Использование: в промышленной стройиндустрии и строительстве, а именно для получения из золы-уноса бурых углей заменителя части цемента в бетонах и растворах . Сущность изобретения: аппарат для гидратации свободного оксида кальция устанавливают в газоходе котла, загружают золу в аппарат и подают пар через слой золы до окончания гидратации оксида кальция. Подачу пара осуществляют после нагрева золы до температуры 120-140°С при давлении в аппарате 0,4-1,2 МПа. Затем прекращают подачу пара и выгружают золу. 1 ил. 1 табл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 04 В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР т7 И .Q JE

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0с

СО (Л (21) 4885556/33 (22) 30.11.90 (46) 07.10.92, Бюл. ¹ 37 (71) Сибирский филиал Всесоюзного теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф.Э,Дзержинского (72) М,Я.Процайло, B.Ñ.Ñàðàôàíoâ и Б,В.Русяев (56) Оямаа Э,Г. Строительные детали из сланцезольных звтоклавных бетонов. Л,:

Стройиздат, 1969, с, 94.

Авторское свидетельство СССР

¹ 857037, кл. С 04 В 1/08, 1979.

Изобретение относится к промышленной стройиндустрии и строительству, в частности к использованию золы-уноса бурых углей взамен части цемента в бетонах и растворах, строительных материалах, В процессе сжигания твердого топлива окись кальция, образующаяся в результате термического разложения первичных кальцийсодержащих минералов и соединений, подвергается воздействию высоких температур. В пылегазовом потоке окись кальция частично вступает во взаимодействие с окислами и газами, давая вторичное кальцийсодержащее соединение, а часть остается в свободном состоянии, образуя малоактивную высокогемпературную форму. Кроме того, поверхность частиц свободной окиси кальция зачастую покрыта оплавленной оболочкой стеклофазы, что делает ее труднодоступной для контакта с водой, Указанные особенности высококальциевых зол сдерживают их широкое применение в строительной индустрии,,Я2„„1766857Al (54) СПОСОБ ГИДРАТАЦИИ СВОБОДНОГО

ОКСИДА КАЛЬЦИЯ В ВЫСОКОКАЛЬЦИЕВЫХ ЗОЛАХ (57) Использование: в промышленной стройиндустрии и строительстве, а именно для получения из золы-уноса бурых углей заменителя части цемента в бетонах и растворах. Сущность изобретения: аппарат для гидратации свободного оксида кальция устанавливают в газоходе котла, загружают золу в аппарат и подают пар через слой золы до окончания гидратации оксида кальция. Подачу пара осуществляют после нагрева золы до температуры 120 — 140 С при давлении в аппарате 0,4 — 1,2 МПа, Затем прекращают подачу пара и выгружают золу. 1 ил.. 1 табл. так как изделия. изготовленные на и:ходной золе, со временем разрушаются.

Известна установка для гидрат,щии извести в пылевидной золе (1), содержащая вертикально установленный цилиндрический сосуд с коническими днищами и герметически закрываемыми крышками, Для обогрева реактор снаружи окружен паровой рубашкой, До загрузки в реактор золу предварительно увлажняют в лопастной мешалке, откуда она поступает непосредственно в реактор, который загружается на 60% от полной емкости.

Недостатком известной установки является наличие паровой для обогрева и теплоизолирующего покрытия корпуса. Кроме того, зола перед подачей в реактор должна увлажняться и перемешиваться в лопастной мешалке, что не исключает налипанле зольной смеси на стенки сосуда.

Также известен способ гидратации свободного оксида кальция в высококальцие1766857 вых золах, который осуществляется в устройстве (2). Способ включает загрузку золы

s аппарат для гидратации, подачу через слой золы до окончания гидратации, прекращение подачи парэ и выгрузку золы, Недостатком известного способа является работа его при атмосферном давлении, длительность процесса гидратации, Цель изобретения — интенсификация процесса гидратации и исключение конденсации пара в аппарате.

Это достигается тем, что в способе гидратации свободного оксида кальция в высококальциевых золах, включающем загрузку золы в аппара — для гидратации, подачу пара через слой золы до окончания гидратации, прекращение подачи пара и выгрузку золы, аппарат устанавливают в газоходе котла в среде проходящих дымовых газов с температурой 120 — 140 С, подачу пара осуществляют после нагрева золы до указанной температуры при давлении в аппарате 0,4—

1,2 МПа.

На чертеже показана принципиальная схема установки.

Сосуд 1, рассчитанный на избыточное давление водяного пара на 0.4 — 1,2 МПа, смонтирован в газоходе 2 котла, куда поступают отходящие газы с температурой 120140 С, Сосуд в верхнем днище имеет течку

3, оборудованную задвижкой 10, для.загрузки материала, Нижнее днище сосуда имеет течку 4 с установленной задвижкой 11 для разгрузки гидратированной золы. В нижней части сосуда смонтирован кольцевой трубопровод 5 с отверстиями для подачи пара в сосуд, Трубопровод 5 одновременно служит воздухопроводом для разгрузки сосуда от золы, На сосуде установлены манометр 6 и предохранительный канал 7, Процесс гидратации золы осуществляется следующим образом.

В сосуд 1 подается через загрузочную течку 3 исходная зола до уровня, равного половине высоты сосуда, При этом нижняя течка 4 находится в перекрытом положении, а кольцевой трубопровод отключен от подачи пара и сжатого воздуха запорным устройством 9. После заполнения сосуда золой запирается течка 3. Сосуд 1 находится в газовом потоке с температурой газов 120—

140 С, Температура золы контролируется термопарой 12. установленной в центре сосуда, При достижении температуры золы до

120 — 140 С подается пар в трубопровод 5 с давлением 0.4 — 1,2 МПа, его потребление контролируется расходомером 13. После

5 окончания гидратации золы перекрывается трубопровод 5 подачи пара, из сосуда удаляется пар до давления 0 МПа и включается подача сжатого воздуха через трубопровод

5. При открытии задвижки 4 зола удаляется

10 через трубопровод 8.

После обработки в аппарате удельная поверхность золы повысилась от 2400 до

3826 см /г за счет разрушения частиц золы, г содержащих свободный оксид кальция.

15 Для определения прочностных свойств отработанной золы готовят силикатные смеси. содержащие песок и золу в различных соотношениях, и формуют образцы-цилиндры. При этом часть образцов формовалась с

20 добавлением исходной золы и автоклавированной в установке, После формования образцы подвергались гидротермальной обработке в промышленном автоклаве в течение 8 ч.

25 После извлечения образцов из автоклава они были испытаны на прочность при сжатии.

Результаты испытаний представлены в таблице. Анализ результатов табли,ы пока30 зывает, что все образцы, изготовленные с применением исходной золы. разрушились из-за больших объемных деформаций, а образцы, отформованные с использованием автоклавированной золы, не имели объем35 ных деформаций и обеспечили прочности, приемлемые для изготовления силикатных изделий.

Ф ормула изобретения

40 Способ гидратации свободного оксида кальция в высококальциевых золах, включающий загрузку золы в аппарат для гидратации, подачу пара через слой золы до окончания гидратации, прекращение под45 ачи пара и выгрузку золы. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью интенсифика,ии процесса гидратации и исключения конденсации пара в аппарате, последний: устанавливают в газоходе котла в среде про50 ходящих дымовых газов с температурой

120 — 140 С, подачу пара осуществляют после нагрева золы до указанной температуры при давлении в аппарате 0.4-1.2 МПа, 1766857

Результаты физико-механических испытаний образцов-цилиндров 50 мм и высотой 50 мм

Составитель В.Лебедева

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор

Заказ 3517 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производс венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101