Обезвоживание в хлораторах

Хлоратор – многофункциональный агрегат, позволяющий проводить в одном аппарате следующие процессы:

1) плавление двухводного карналлита и его частичное обезвоживание;

2) хлорирование расплава KCl * MgCl₂ с переводом магния из соединений MgO и MgOHCl - в MgCl₂;

3) очистка прохлорированного расплава от гетерогенных примесей методом отстаивания.

Промышленный хлоратор представлен на рисунках 1.4 и 1.5.

1 – бункер для карналлита; 2 – бункер для кокса; 3 – смеситель; 4 – хлоратор; 5 – линия сжатого воздуха; 6 – линия хлора; 7 – линия санитарно-технического отсоса;

8 – фурма для ввода хлора; 9 – летки для слива расплава; 10 – слив донной части расплава; 11 – электрокар для электролита; 12 – изложницы с донным сливом.

Рисунок 1.4 – Хлоратор (общий вид)

Состоит из 3 камер: плавильника, миксера и 2 реакционных камер, объединенных общим кожухом. Плавильник представляет собой ванну из жароупорного бетона. Расположен плавильник в верхней части хлоратора и отделен от реакционных камер сплошным наклонным перекрытием и горизонтальной перегородкой с отверстиями. От миксера плавильник отделен вертикальной стенкой. Расплав в плавильнике подогревается однофазным током, подведенным к стальным электродам, погруженным в него сверху. В своде плавильной камеры имеется загрузочное отверстие. В смесителе происходит смешивание карналлита и нефтяного кокса.

а – продольный разрез; б – поперечный разрез;

1- кожух; 2 – кладка; 3, 5, 6 – электроды; 4 – загрузочное отверстие; 7 – летка;

8 – фурма для ввода хлора; 9 – решетчатые полки; 10 – переточный канал;

11 – газоход; 12 – охлаждающее устройство; 13 – электрод;

I – плавильник; II-1, II-2 - реакционные камеры; III – копильник (миксер).

Рисунок 1.5 – Хлоратор в разрезе

Расплавленный и частично обезвоженный карналлит перетекает в реакционные камеры. Реакционные камеры разделены вертикальной стенкой, внутри которой проходит соединительный канал. В реакционных камерах установлены горизонтальные решетки с отверстиями для поступления снизу газообразного хлора. Для соединения верхней и нижней частей камер имеются переточные каналы. В нижней зоне имеются выпускные летки. С двух сторон в камеры введены электроды и хлорные фурмы. Из первой камеры через порог расплав перемещается во вторую, а из верхнего отделения в нижнее по переточному каналу.

Обогрев миксера происходит за счет пропускания через электроды тока. В донной части миксера имеется выпускная летка. Хлорирование проводится с помощью анодных газов электролизного производства. Отходящие газы поступают на очистку. Нерастворимые оксиды в виде шлама оседают на дно миксера, избыток нефтяного кокса всплывает на поверхность расплава. Получаемый карналлит сливается в ковши и перевозится в электролизный цех. Шлам извлекается периодически по мере накопления.

Основные реакции, протекающие в миксере:

MgO + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO MgO + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO₂

MgO + Cl₂ + CO = MgCl₂ + CO₂ MgOHCl + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO₂ + H₂O

хлоргидрат

MgOHCl = MgO + HCl 2H₂O + 2Cl₂ + C = HCl + CO₂

MgSO₄ + Cl₂ + C = MgCl₂ + CO₂ + SO₂

Основные показатели процесса:

- производительность, т/сут – до 225;

- температура расплава, ⁰С:

в плавильнике - 480 – 520;

в реакционных камерах - 750 – 820;

- температура отходящих газов, ⁰С - 220 – 250.

4. Обезвоживание в СКН ( стационарная камерная печь непрерывного действия)

Схема печи на рисунке 1.6. представляет собой прямоугольную ванну, футерованную огнеупорным кирпичом, перекрытую сводом. Через отверстия свода введены чугунные электроды. Через центральное отверстие загружается карналлит. Газы вводятся через боковые окна, соединенные с системой газоотсоса. Слив расплава через чугунную летку.

Печь устанавливается вместе с 2 электромиксерами и скрубберами для промывки отходящих газов. Миксер представляет собой горизонтальный цилиндрический поворотный аппарат с внутренним обогревом за счет 2 вертикальных стальных электродов. В миксере происходит отстаивание расплава. Процесс периодический: наполнение, прогрев, осветление. Температура прогрева от 450 – 480 до 780 – 800 ⁰с. Продолжительность цикла 4 – 6 ч. Миксера работают поочередно. Производительность печи 90 – 120 т/сут. Это печь сопротивления, где электросопротивлением служит расплав карналлита.

1 - ванна; 2 – каркас; 3 – стальные электроды; 4 – газоотсос; 5 – чугунная летка; 6 – желоб; 7 – кожух электромиксера; 8 – футеровка миксера; 9 – подъемно-поворотное устройство; 10 – стальные электроды; 11 – люк для очистки миксера

Рисунок 1.6 – Схема печи СКН

После окончания цикла карналлит сливают, наклоняя миксер, в ковш и отправляют на электролиз.

Для удаления сернокислых солей в расплав добавляют молотый нефтяной кокс.

2MgSO₄ + 2C = MgO + 2SO₂ + CO₂

MgSO₄ + 2C = MgS + 2CO₂

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: