Принцип работы и конструкция печи для обжига колчедана в КС

Печи обжига в кипящем слое (печи КС) – в них колчедан сгорает в псевдоожиженном состоянии при интенсивном перемешивании частиц в слое. В новых сернокислотных цехах устанавливают только печи КС. Существенным достоинством метода обжига колчедана в кипящем слое является также получение концентрированного сернистого газа (12…15 % SO2) с низким содержанием SO3 при остатке серы в огарке менее 1 %.

Теория

Кипящим или псевдоожиженным называют такое состояние слоя сыпучего зернистого твердого материала, когда при продувании через него газового потока он становится подобен кипящей жидкости. Если через слой сыпучего материала начать продувать (воздух) газ, то при малых скоростях газа будет происходить фильтрация его через слой, и высота слоя на поддерживающей газораспределительной решетке останется неизменной (Но).

Скорость, при которой наступает псевдоожижение слоя, - первая критическая скорость Wкр 1. Вторая критическая скорость Wкр 2 = 1,2 м/с



1 – при повышении скорости газа; 2 – при понижении скорости газа

Из-за интенсивного турбулентного перемешивания частиц внутри слоя отсутствует разность (градиент) температур (максимум 10 С) и концентраций. Для флотационного колчедана высота кипящего слоя (в мм) численно совпадает со значением гидравлического сопротивления дp слоя в мм вод. ст.

Рабочая скорость wраб. = Vвозд. (м3/с) / F св.сеч. (м2) находится в диапазоне между критическими скоростями: wраб. = 0,7 … 1,0 м/с.

Конструкция печи кипящего слоя



1 – нижний конус; 2 – бункер под провальной решеткой форкамеры; 3 – охлаждающие элементы форкамеры; 4 – форсунки для розжига печи; 5 – загрузочная (фор)камера; 6 – под печи (непровальная решетка); 7 - охлаждающие элементы пода печи; 8 – фурмы для подачи вторичного воздуха; 9 – провальная решетка

При обжиге выделяется значительное количество избыточной теплоты, которая отводится с помощью теплообменных (охлаждающих) элементов, расположенных в слое. Охлаждающие элементы представляют собой изогнутые трубы (толстостенные 6…8 мм, бесшовные, Ст. 20) с естественной циркуляцией пароводяной смеси, поступающей затем в котел-утилизатор, вырабатывающий энергетический пар давлением 4,0 МПа (40 атм).

Провальная решетка (колосник) предотвращает забивание пода печи крупными кусками колчедана, обломками футеровки и др. Непровальная решетка может забиваться, поэтому предусмотрен шибер. Равномерное распределение воздуха достигается за счет установки одной или двух уравнительных (распределительных) решеток, перед каждой из которых происходит выравнивание скоростей газа (воздуха), после них - примерно одинаковые скорости.

Назад