Регенерация извести из каустизационного шлама. Технологич схема известерегенерационного отдела.

Регенерация извести является частью цикла регенерации химикатов при производстве СФА ц-зы. В рез-те каустизации известь превр-ся в карбонат кальция. Целью процесса регенерации извести является превращение карбоната кальция в оксид кальция. При обработке в известерегенерационной печи при высокой темп-ре известковый шлам разлагается с образ-ем оксида кальция. Добавка свежего известняка компенсирует потери извести в цикле ее использования. В качестве источника тепла в ИРП используют мазут или природный газ. Выбор топлива зависит от цены на это сырье и требований по охране окружающей среды.

Процесс регенерации извести состоит из следующих стадий:

1.подачи шлама из бункера шлама;

2.промывка и механическое обезвоживание шлама;

3.термическое обезвоживание шлама (предварительная сушка);

4.нагрев шлама и термическая диссоциация карбоната кальция;

5.охлаждение оксида кальция (извести);

6.сортирование и измельчение извести;

7.подача извести в бункер извести.

Промывка и механическое обезвоживание шлама. Для этих целей используется вакуумный барабанный фильтр. Основным требованием к этому оборудованию является обеспечение постоянной влажности и низкого содержания остаточной щелочи (не более 0.3 % в ед. Na₂O). По ленточному транспортеру шлам от вакуум-фильтра направляется непосредственно в ИПР или к шнековому питателю

Обжиг извести в ИРП. ИРП слегка наклонена к горячему концу печи. Скорость вращения ИРП составляет 0.5…1.5 оборотов в минуту. Прод-ть нахождения шлама в печи зависит размеров печи, и свойств шлама составляет 2.4…4.0 часа. По мере движения шлама от загрузочного конца к гор-му, испаряется влага, и при достижении темп-ры 1100⁰С протекает р-ция термической диссоциации (или кальционирования). Процесс обжига шлама в печи имеет 4 стадии:

1.сушка (испарение влаги из шлама);

2.нагрев (шлам нагревается до температуры, при которой начинается термическая диссоциация);

3.термическая диссоциация карбоната кальция на оксид кальция и диоксид углерода;

4.Охлаждение извести.

Обработка известкового шлама на первых 3 стадиях требует внешнего источника тепла, источником которого явл-ся сжигание мазута или прир-го газа. Также возможно использование других видов топлива (таловое масло, метанол, древесные отходы, метилсернистые соединения).

Перенос тепла в ИРП преимущественно осущ-ся путем радиации. Конвекционный перенос имеет место только на стадии сушки, где существенно понижается темп-ра дымовых газов. Цепи в зоне сушки могут значительно улучшить перенос тепла. Подвешенные в этой зоне цепи аккумулируют тепло дымовых газов и передают его известковому шламу.

Термическая сушка. Возможно использование 2 альтернативных мет-в термической сушки шлама. Традиционным способом сушки является использование цепной зоны в ИРП. Существуют несколько способов подвешивания цепей в печи. Длина цепной зоны должна обеспечить удаление влаги из шлама, и составляет примерно 20 % длины печи.

Другим способом сушки шлама является пневматическая сушка Известковый шлам подается в поток дымового газа, за счет тепла которого происходит испарение влаги, содержащейся в шламе. В циклоне происходит отделение дымовых газов от известкового шлама, который далее подается в ИРП.

Нагрев и термическая диссоциация шлама. После сушки шлам нагревается до темп-ры, при кот-й нач-ся разложение карбоната кальция во вращающейся части ИРП. Целью процесса обжига известия является получение однородной и пористой извести, которая легко гасится и образует известковый шлам, который легко отделяется от белого щелока. Активность извести является одним из важных показателей, опред-щим скорость гашения, которая пропорциональна пористости извести и площади поверхности частиц извести. Активность извести достигает макс-го значения при определенной темп-ре, а затем уменьш-ся. Если темп-ра в печи очень высока, то это вызывает изменения в кристаллической структуре извести, что приводит образованию тяжелой и переженной извести и к ухудшению процесса гашения.

Для улучшения переноса тепла в зоне термической диссоциации на горячем конце печи рядом с зоной разгрузки устанавливаются перегородки. Перегородка образуется за счет уменьшения диаметра кожуха или путем изготовления огнеупорной футеровки thicker.

Охлаждение, сортирование и измельчение извести.

Большая часть ИРП оснащена холодильниками извести для регенерации тепла. Кроме того, и могут использоваться холодильники извести, расположенные отдельно от печи. Наиболее общепринятой конфигурацией является присоединение холодильного устройства к печи

Известь покидает печь через холодильник, расположенный на горячем конце печи. При этом за счет тепла извести нагревается вторичный воздух, подаваемый в печь. Вторичный воздух составляет примерно 80 % от воздуха, необходимого для сжигания топлива. Подача вторичного воздуха через холодильник в печь производится вентилятором.

Обоженная известь имеет частицы различного размера. Большие кусочки извести измельчаются в молотковой мельнице. Холодильник, как правило, имеет сортирующее сито для отделения крупных кусочков извести, которые направляются на измельчение.

Очистка дымовых газов. Для очистки дымовых газов ИРП от пыли используется различное оборудование: циклон, электрофильтр или скруббер. В электрофильтре под действием высокого напряжения, подаваемого на электроды, происходит поляризация частиц извести, их осаждение на одном из электродов, и удаление их из потока дымовых газов. Периодически осажденная пыль стряхивается на дно электрофильтра. Сухая пыль из циклона или электрофильтра возвращается в печь.

Электрофильтр является эффективным оборудованием для удаления частиц пыли из дымовых газов. Имеет небольшое сопротивление потоку дымовых газов. Не нуждается в замене или очистке элементов конструкции. Основным преимуществом электрофильтра по сравнению с мокрыми скрубберами является то, что они удаляют пыль в сухом состоянии, что не требует насосов, задвижек и другого оборудования. Основным недостатком является то, что электрофильтр не удаляет соединения серы (total reduced sulfur – TRS)/

Для очистки дымовых газов от пыли и абсорбции газов (в основном диоксида серы) используют скруббер Вентури. Высокое давление дымовых газов снижается в устройстве Вентури, которое используется для распыления жидкости.

Все ИРП имеют огнеупорную футеровку, которая защищает кожух печи от перегрева и ограничивает потери тепла до приемлемого уровня. Так как ИРП делится в зависимости от температуры на несколько зон, каждая зона имеет футеровку различной толщины, изготовленную с использованием различных материалов.

Материал футеровки цепной зоны (или зоны сушки) должен быть устойчив к истиранию. Используется устойчивый к истиранию огнеупорный кирпич.

Зоны нагрева, термической диссоциации и зона факела обычно имеют back изоляцию. В зоне нагрева обычно используется огнеупорный кирпич, изготовленный из диатомита.В зоне факела используют кирпич на основе оксида магния.