Способ нагрева углеродистых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.IV.1971 (№ 1650473/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26.Х.1973. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 10.IV.1974

М. Кл. С 10b 47/04

С 10b 49/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий

УДК 662.74(088.8) Авторы изобретения

А. Д. Судовиков, A. И. Бублик, 3. И. Сюняев, А. С. Брук, А. Ф. Махов, P. H. Гимаев, P. Н. Рианов и P. М. Усманов

Заявитель г -!

СПОСОБ НАГРЕВА УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к коксохимической технологии, в частности к способам нагрева углеродистых материалов.

Способы нагрева углеродистых материалов заключаются в обработке их дымовыми газами при 1600 С с .частичным сжиганием нагреваемого материала и подачей в зону горения подогретого воздуха. Однако эти способы недостаточно эффективны.

По предлагаемому способу нагрев производят в разреженной атмосфере с подачей воздуха подсосом в соответствии с разностью удельных весов атмосферного воздуха и дымовых газов. желательно воздух, направляемый в зону горения, предварительно подогревать за счет регенерации тепла готовой продукции. Это позволяет интенсифицировать процесс.

На фиг. 1 изображена печь для обессеривания сернистого нефтяного кокса; на фиг. 2— аппарат для прокалки углеродистых материалов.

В качестве сырья используют фракцию нефтяного кокса 25 — 80 мм. Кокс (фиг. 1) поступает в бункер 1, затем в зону 2 предварительного нагрева, где нагревается до 1000 С за счет тепла дымовых газов, поступающих из зоны 3 прокаливания и полученных в результате дожига в этой зоне окиси углерода и летучих веществ. Воздух на дожиг подается (подсасывается) через фурмы 4. Далее кокс поступает в зону 3 прокалнвания, где нагревается до температуры обессеривания дымовыми газами, образующимися в результате его частичного сгорания, Воздух а сгорание поступает через фурму 5 за счет разрежения, создаваемого в аппарате. Нагретый до температуры обессеривания (1500 С) кокс попадает в изотермическую камеру 6, затем в ватер10 жакетный холодильник 7. Охлажденный кокс с помощью выгружателя 8 выводят пз системы. Дымовые газы из зоны 2 предварительного нагрева уходят через дымовую трубу 9.

Внутренняя часть печи в зоне прокалки и вы15 держки футерована высокоглиноземистым кирпичом ВГП-72, остальная кладка ее выполнена из кирпича марки ВГК-62. Сечение печи в зоне обессеривания 300)(600 мм, в зоне нагрева 600;(600 мм.

Режим работы печи и материальный баланс:

Производительность по сухому коксу, кг/час 166

Выход обессеренного кокса, кг/час 132

Температура, С в зоне предварительного нагрева 950 †10 в зоне обессеривания 1450 †14

3о кокса после холодильника 250 †3

403712

0,9 — 1,1

0,53

2,02

460

Качество полученного кокса:

Содержание, о/о серы золы

Истинная плотность, г/смз

Удельное электросопротивление, ом мм /м

В результате испытания установлено, что возможен нагрев углеродистых материалов предлагаемым способом до высоких температур при сравнительно высокой производительности печи.

По предлагаемому способу можно нагревать углеродистые материалы любого фракционного состава. Однако производительность печи зависит от порозности слоя материала.

Так производительность при прокаливании крупнокускового материала значительно выше, чем мелкозернистого.

Как указывалось выше, нагрев нефтяного кокса до температуры начала вторичных реакций (1000 С) производят за счет дожига окиси углерода, получающейся в зоне прокаливания, и летучих веществ, выделяющихся при нагреве. В случае нагрева материалов, в которых летучие вещества содержатся в незначительном количестве, например предварительно прокаленных коксов, в зону предварительного нагрева подают газовое топливо.

Следует отметить, что в печи, показанной на фиг. 1, воздух в зоны предварительного нагрева и прокаливания подсасывается в холодном виде.

Для дальнейшего повышения эффективности процесса, в зону прокаливания целесообразно подавать подогретый воздух. Для этой цели можно использовать тепло прокаленного кокса.

Прокалка углеродистых материалов может быть осуществлена в аппарате, схематически изображенном на фиг. 2. Аппарат содержит загрузочный бункер 1 и питатель 2. Внутри аппарата имеются зона 3 сушки, зона 4 предварительного нагрева, зона 5 прокаливания, камера 6 изотермической выдержки, газовый холодильник 7 и воздушный холодильник 8.

Аппарат снабжен также выгружателем 9, воздуховодами 10, фурмами 11, обводными каналами 12 и дымовой трубой 13.

Аппарат работает следующим образом.

Углеродистый материал из загрузочного бункера 1 с помощью питателя 2 подают в зону 3 сушки, где он нагревается дымовыми газами до температуры начала выделения лету5

15 г0 г5

Зо

55 чих веществ. Далее материал поступает в зону 4 предварительного нагрева, в которой нагрев его происходит при температуре конца выделения летучих веществ, но не выше температуры вторичных реакций (1000 С), за счет тепла дымовых газов, поступающих из зоны 5 прокаливания, и полученных в результате дожига окиси углерода и летучих веществ.

Затем углеродистый материал попадает в зону 5 прокаливания, где он нагревается до требуемой температуры облагораживания дымовыми газами, образующимися в результате

его частичного сгорания. Далее материал поступает в камеру 6 изотермической выдержки, затем в газовый холодильник 7, воздушный холодильник 8 и после охлаждения с помощью выгружателя 9 выводится из аппарата.

За счет разрежения, создающегося в аппарате, воздух подсасывается в холодильник 8, где, пройдя через слой углеродистого материала, нагревается до 300 С (температура самовозгорания углеродистых материалов) .

Затем он подогревается через стенку холодильника 7 и по воздуховодам 10 поступает в нижнюю часть зоны 5 прокаливания, в которой происходит частичное сжигание углеродистого материала. Образующиеся дымовые газы (с преимущественным содержанием окиси углерода) попадают в зону 4 предварительного нагрева, где осуществляется их дожиг за счет подсоса холодного воздуха через формы 11. Дымовые газы, пройдя камеру 3 сушки, уходят из аппарата через дымовую трубу

13. Для регулирования температуры в зоне сушки часть их по отводному каналу 12 выводится в дымовую трубу 13.

Газ-хладагент (инертный газ, углеводородный газ) после нагрева в холодильнике 7 направляется на регенерацию.

Предмет изобретения

1. Способ нагрева углеродистых материалов путем обработки дымовыми газами при

1600 С с частичным сжиганием нагреваемого материала и подачей в зону горения подогретого воздуха, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, нагрев производят в разреженной атмосфере с подачей воздуха подсосом в соответствии с разностью удельных весов атмосферного воздуха и дымовых газов.

2. Способ по п. 1, отличающий ся тем, что воздух, подаваемый в зону горения, предварительно подогревают за счет регенерации тепла готовой продукции.

403712

Фиг г

Фиг 1

Составитель Л. Мовчан

Техред Т. Ускова

Корректор Т. Гревцова

1зедактор О. Кузнецова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 794(2 Изд. Ме 327 Тирах< 551 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва. К-35, Раушская наб., д. 4/5