Способ получения извести и диоксида углерода Советский патент 1991 года по МПК C04B2/00 C04B2/10 

Изобретение относится к технологии производства неорганических продуктов и может быть использовано в производстве кальцинированной соды, сухого льда, строительных материалов.

Цель изобретения - интенсификация процесса, уменьшение расхода топлива при кальцинации карбонатного сырья, повышение качества извести и диоксида углерода, снижение содержания оксида углерода в газовой смеси.

Способ осуществляют следующим образом.

Влажное карбонатное сырье (влажность до 25%), например мел, загружают в шахтную или туннельную печь и подают в нее продукт сгорания топлива (топочные газы) и

часть неочищенной газовой смеси со стадии кальцинации карбонатного сырья При контакте топочных газов и неочищенной газовой смеси с карбонатным сырьем осуществляют его предварительную термическую обработку, поддерживая температуру в печи в интервале 50-200°С и регулируя скорость нагрева сырья в пределах 0.5-5°С Коэффициент избытка воздуха на сжигание топлива на этой стадии поддерживают в пределах 1,15-1,25 Частично или полностью обезвоженное карбонатное сырье смешивают с твердым топливом (антрацитом или коксом) и подвергают кальцинации в шахтной известковой печи при 980-1080°С Выделяющуюся газовую смесь содержащую диоксид углерода предпочтительно в

,о

(Я СЛ Ю СО |Ю

количестве 5-75% направляют без очистки на стадию предварительной термической обработки карбонатного сырья. Оставшуюся часть газовой смеси подвергают очистке от пыли известными способами и направля- юг в производство кальцинированной соды или сухого льда. Известь, образующуюся при кальцинации, выгружают из нижней ча- cfn шахтной печи и используют по назначе- .

П р и м е р 1.1650 кг мела, содержащего 25% влаги, обрабатывают продуктами сго- рйния твердого или газообразного топлива дО содержания влаги 1% со скоростью нагрева кусков 3°С/мин в шахтной печи, при этом коэффициент избытка воздуха против стехиометрии составляет 1,25. Продукты сгорания после очистки от пыли выбрасываются в атмосферу. Обезвоженный до содержания влаги 1 % мел подают в шахтную известково-обжигательную печь, где после смешения с 130 кг твердого топлива (антрацита, кокса) происходит его кальцинация при температуре в зоне обжига 1050°С. После обжига получают известь с содержани- ем СаОакт. 86%, а на выходе образуется газовая смесь, содержащая 1234 кг двуокиси углерода, 37 кг окиси углерода, 12 кг влаги. 891 кг образующейся газовой смеси и вся образующаяся известь направляется в производство соды.

П р и м е р 2. 1650 кг мела с размером кусков 30-120 мм, содержащего 10% впаги, подвергают термической обработке продук- тйми сгорания твердого или газообразного топлива до остаточной влаги 0,5%. Скорость н|агрева кусков 4°С в минуту в шахтной или туннельной печи при коэффициенте избытка воздуха 1,20 против стехиометрии. Продукты сгорания после очистки от пыли выбрасываются в атмосферу. После термообработки мел смешивают с 140 кг антрацита и подают в шахтную печь кальцинации, где при температуре в зоне обжига 1010°С образуется 870 кг извести с содержанием активной окиси кальция 86%; 860 кг диоксида углерода с содержанием 40 об. % и 1,6 % окиси углерода. Из этого количества диоксида углерода 602 кг после очистки направляют в производство соды, а остальное количество выбрасывается в атмосферу или поступает в производство сухого льда.

П р и м е р 3. 1650 кг мела, содержащего 18% влаги, подвергают первичной термообработке до остаточной влажности 1,5% со скоростью нагрева кусков мела 4,2°С в мин, после чего смешивают с 133 кг условного топлива и подают в шахтную печь для последующей кальцинации, где при температуре обжига 1010°С образуется 870 кг извести и

850 кг диоксида углерода с содержанием двуокиси углерода 39.боб. % и 1,2 % (30 кг на 1 т СаО) оксида углерода. Полученная известь направляется в производство соды. Из 850 кг диоксида углерода 602 кг после очистки направляют в производство соды, а 242 кг неочищенного от пыли диоксида углерода направляют на предварительную термическую обработку сырья.

П р и м е р 4.1720 кг карбонатного сырья с влажностью 20% подвергают предварительной термообработке в туннельной или шахтной сушилке, используя для этих целей 17 кг условного топлива для сжигания (пара или электроэнергии в пересчете на условное топливо). В результате сгорания топлива образуется 500 м топочных газов с температурой 1200°С (при коэффициенте избытка воздуха 1,2). По условиям нагрева кусков мела (2°С в минуту) температура начала сушки не должна превышать 200°С, для снижения температуры с 1200 до 200°С в целях снижения энергозатрат на подогрев холодного воздуха 330 м топочных газов возвращается на разбавление топочных газов. После снижения влажности мела до 3% его смешивают с 120 кг трердого топлива и смесь направляют в шахтную известково-обжигательную печь, где обжигают при 1010°С с коэффициентом избытка воздуха 1,17. Образуется 940 кг диоксида углерода с концентрацией 39об.% С02 и оксида углерода 1,3%. Из этого количества 602 кг очищаются от пыли и направляются в производство соды, остальное количество (338 кг) на предварительную термическую обработку сырья. Из образующейся при этом 960 кг извести, содержащей СаО акт. 86%. 870 кг направляется в производство соды, остальное (90 кг) - на другие нужды (в производство кирпича, строительные нужды, производство каустической соды и другие).

Преимущества предлагаемого способа состоят в повышении содержания в извести активного оксида кальция до 87% против 70% в прототипе, увеличении концентрации диоксида углерода в газовой смеси с 34об. % до 38-41об.%. снижении энергозатрат с 188 кгу.т. на 1 т СаО 85%-ного до 130-150 кг, снижении содержания оксида углерода в газовой смеси с 57 кг на 1 т СаО 85%-ного . до 35-46 кг и, соответственно снижении токсичных газовых выбросов (загрязнение атмосферы), интенсификации процесса, характеризуемой увеличением сьема извести с квадратного метра пода печи с 9,2 т/сут до 10-15т/сут.

Формула изобретения 1. Способ получения извести и диоксида углерода из карбонатного сырья путем его

кальцинации в смеси с твердым топливом с последующей очисткой выделяющейся газовой смеси, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, уменьшения расхода топлива при кальцинации карбонатного сырья и повышения качества извести и диоксида углерода, снижения содержания оксида углерода в газовой смеси, перед кальцинацией осуществляют термическую обработку карбонатного сырья при 50-200°С, скорости нагрева 0,5-5°С в минуту и коэффициенте избытка воздуха 1,15- 1,25.

0

2 Способ по п 1 отличающийся тем. что термическую обработку карбонатного сырья осуществляют путем контакта его с 5-75% неочищенной газовой смесью, выделяющейся при его кальцинации

3.Способ поп 1,отличающийся тем, что кальцинацию карбонатного сырья ведут при 980-1080°С

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 30-60% отходящих топочных газов при термической обработке смешивают с топочными газами, вводимыми в качестве теплоносителя.

Изобретение относится к технологии производства неорганических продуктов и может быть использовано в производстве кальцинированной соды, сухого льда, строительных материалов, Цель изобретения - интенсификация процесса, уменьшение расхода топлива при кальцинации карбонатного сырья, повышения качества извести и диоксида углерода, снижения содержания оксида углерода в газовой фазе Способ получения извести и диоксида углерода включает кальцинацию карбонатного сырья в смеси с твердым топливом с последующей очисткой выделяющейся газовой смеси, перед кальцинацией осуществляют термическую обработку карбонатного сырья при 50-200°С, скорости нагрева 0,5-5°С в минуту и коэффициенте избытка воздуха 1,15- 1,25 Термическую обработку карбонатного сырья осуществляют путем контакта его с 5-75%-ной неочищенной газовой смесью, выделяющейся при его кальцинации, которую ведут при 980-1080°С, 30-60% отходящих топочных газов при термической обработке смешивают с топочными газами вводимыми в качестве теплоносителя 3 з.п. ф-лы. . сл С