Общая химическая технология. Брянкин К.В - 81 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Из рис. 7.2 следует, что энергия активации процесса в соответствии с уравнением Аррениуса составляет: в
кинетической области
Е
к
= 295, в переходной области E
п
= 152, а в диффузионной области Е
д
= 17,5 кДж⋅моль
–1
.
9 10 11 12 13 14
А
Б
В Г
–3
–2
–1
0
1
lg K
1/T · 10
4
,
К
Рис. 7.2. Зависимость константы скорости реакции (lg k)
от температуры (1/T) для процесса горения односернистого железа
в кипящем слое (степень выгорания 50 %):
АБ – кинетическая область; БВ – переходная область;
ВГ – диффузионная область
Процесс обжига флотационного колчедана в печах КС ведут при температуре около 800 °С (1/T⋅10
–4
= 9,5),
поэтому, в соответствии с данными рис. 7.2, процесс протекает в диффузионной области. Следовательно, для
интенсификации процесса целесообразно повышать скорость газового потока в кипящем слое флотационного
колчедана. Однако возможности для использования этого мощного фактора интенсификации ограничены тем,
что в печи КС поддерживается такая скорость газа, при которой частицы находятся во взвешенном состоянии.
Увеличение скорости потока приводит к выносу частиц из печи, поэтому интенсивность печи КС зависит также
от размера частиц флотационного колчедана: чем крупнее частицы, тем большую скорость газового потока
можно допустить в печи и тем интенсивнее будет процесс обжига. Однако при увеличении размера частиц
уменьшается их общая поверхность (в единице объема), что снижает интенсивность процесса. Поэтому при
расчете оптимальных условий процесса обжига флотационного колчедана следует учитывать его дисперсный
состав.
Благодаря интенсивному перемешиванию частиц колчедана воздухом процесс окисления пирита протекает
в печи КС (рис. 7.3) с большой скоростью. Для снижения температуры в кипящем слое размещают охлаждаю-
щие элементы, в которые либо подается вода и при этом образуется пар, либо подается пар и образуется пере-
гретый пар.
Рис. 7.3. Схема печного отделения производства серной кислоты:
1 – нагнетатель; 2 – печь КС; 3 – котел-утилизатор; 4 – циклон;
5 – сухой электрофильтр
Состав газа, получаемого при обжиге флотационного колчедана в печах КС, зависит от состава
сырья и режима работы печи: SO
2
– 13,8 %, SO
3
– 0,1 %, O
2
– 2,0 %, N
2
– 79,0 %, H
2
O – 5,1 %.
Содержание As, Se и F в газе колеблется в широких пределах в зависимости от содержания их в сырье и
режима обжига, в среднем оно составляет (в мг/м
3
): As – 50, Se – 25 и F – 15.
На выходе из печи КС в газе содержится до 300 г
⋅м
–3
пыли. Наличие пыли в газе, поступающем на катали-
затор, недопустимо, так как пыль засоряет аппаратуру, загрязняет кислоту и снижает активность катализатора.
Очистка газа от пыли осуществляется в два этапа.
Огарок
5
4 3
2
1

Страницы