СПОСОБ НАГРЕВА УГЛЕРОДИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК C10B47/04 C10B49/02 

Изобретение относится к коксохимической технологии, в частности к способам нагрева углеродистых материалов. Способы нагрева углеродистых материалов заключаются в обработке их дымовыми газами при 1600°С с .частичным сжиганием нагреваемого материала и подачей в зону горения подогретого воздуха. Однако эти способы недостаточно эффективны. По предлагаемому способу нагрев нроизводят в разреженной атмосфере с подачей воздуха подсосом в соответствии с разностью удельных весов атмосферного воздуха и дымовых газов. Желательно воздух, направляемый в зону горения, предварительно подогревать за счет регенерации тепла готовой продукции. Это позволяет интенсифицировать процесс. На фиг. 1 изображена печь для обессеривания сернистого нефтяного кокса; на фиг. 2 - аппарат для прокалки углеродистых материалов. В качестве сырья используют фракцию нефтяного кокса 25-80 мм. Кокс (фиг. 1) поступает в бункер 1, затем в зону 2 предварительного нагрева, где нагревается до 1000°С за счет тепла дымовых газов, поступающих из зоны 3 прокаливания и полученных в результате дожига в этой зоне окиси углерода и летучих веществ. Воздух на дожиг подается (подсасывается) через фурмы 4. Далее кокс поступает в зону 3 прокаливания, где нагревается до температуры обессеривания дымовыми газами, образующимися в результате его частичного сгорания. Воздух на сгорание поступает через фурму 5 за счет разрежения, создаваемого в анпарате. Нагретый до температуры обессернвания (1500°С) кокс попадает в изотермическую камеру 6, затем в ватержакетный холодильник 7. Охлажденный кокс с помощью выгружателя 8 выводят из системы. Дымовые газы из зоны 2 предварительного нагрева уходят через дымовую трубу 9. Внутренняя часть печи в зоне прокалки и выдержки футерована высокоглиноземнстым кирпичом ВГП-72, остальная кладка ее выполнена из кирпича марки ВГК-62. Сечение печи в зоне обессеривания 300X600 мм, в зоне нагрева 600X600 мм. Режим работы печи и материальный баланс: Производительность по сухому коксу, кг/час166 Выход обессеренного кокса, кг/час132 Температура, °С в зоне предварительного нагрева950-1000 в зоне обессеривания1450-1480 кокса после холодильника250-300

Качество полученного кокса:

Содержание, %

серы0,9-1,1

золы0,53

Истинная плотность, ,02

Удельное электросопротивление, ом-мм /м460

В результате иснытания установлено, что возможен нагрев углеродистых материалов предлагаемым способом до высоких температур при сравнительно высокой производительности печи.

По предлагаемому способу можно нагревать углеродистые материалы любого фракционного состава. Однако производительность печи зависит от порозности слоя материала. Так производительность при нрокаливании крупнокускового материала значительно выше, чем мелкозернистого.

Как указывалось выше, нагрев нефтяного кокса до температуры начала вторичных реакций (1000°С) производят за счет дожига окиси углерода, получающейся в зоне прокаливания, и летучих веш,еств, выделяюн1.ихся при нагреве. В случае нагрева материалов, в которых летучие веш,ества содержатся в незначительном количестве, например предварительно прокаленных коксов, в зону предварительного нагрева подают газовое топливо.

Следует отметить, что в печи, показанной на фиг. 1, воздух в зоны предварительного нагрева и прокаливания подсасывается в холодпом виде.

Для дальнейшего повышения эффективности процесса, в зону нрокаливания целесообразно подавать нодогретый воздух. Для этой цели можно использовать тепло прокаленного кокса.

Прокалка углеродистых материалов может быть осуществлена в аппарате, схематически изображенном на фиг. 2. Аппарат содержит загрузочный бункер 1 и питатель 2. Внутри аппарата имеются зона 3 сушки, зона 4 предварительного нагрева, зона 5 прокаливания, камера 6 изотермической выдержки, газовый холодильник 7 и воздушный холодильник 8. Аппарат снабжен также выгружателем 9, воздуховодами 10, фурмами 11, обводными каналами 12 и дымовой трубой 13.

Аппарат работает следующим образом.

Углеродистый материал из загрузочного бункера 1 с помощью питателя 2 подают в зону 3 сушки, где он нагревается дымовымн газами до температуры начала выделения летучих веществ. Далее материал поступает в зону 4 предварительного нагрева, в которой нагрев его происходит при температуре конца выделения летучих веществ, но не выще температуры вторичных реакций (1000°С), за счет тепла дымовых газов, поступающих из зоны 5 прокаливания, и полученных в результате дожига окиси углерода и летучих веществ.

Затем углеродистый материал попадает в зону 5 прокаливания, где он нагревается до требуемой температуры облагораживания дымовыми газами, образующимися в результате его частичного сгорания. Далее материал поступает в камеру 6 изотермической выдержки, затем в газовый холодильник 7, воздушный холодильник 8 и после охлаждения с помощью выгружателя 9 выводится из аппарата. За счет разрежения, создающегося в апнарате, воздух подсасывается в холодильник 8, где, пройдя через слой углеродистого материала, нагревается до 300°С (температура самовозгорания углеродистых материалов).

Затем он подогревается через стенку холодильника 7 и по воздуховодам 10 поступает в нижнюю часть зоны 5 прокаливания, в которой происходит частичное сжигание углеродистого материала. Образующиеся дымовые газы (с преимущественным содержанием окиси углерода) попадают в зону 4 предварительного нагрева, где осуществляется их дожиг за счет подсоса холодного воздуха через формы 11. Дымовые газы, пройдя камеру 3 сушки, уходят из аппарата через дымовую трубу 13. Для регулирования температуры в зоне сушки часть их по отводному каналу 12 выводится в дымовую трубу 13.

Газ-хладагент (инертный газ, углеводородный газ) после нагрева в холодильнике 7 направляется на регенерацию.

Предмет изобретения

1.Способ нагрева углеродистых материалов путем обработки дымовыми газами при 1600°С с частичным сжиганием нагреваемого материала и подачей в зону горения подогретого воздуха, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, нагрев производят в разреженной атмосфере с подачей воздуха подсосом в соответствии с разностью удельных весов атмосферного воздуха и дымовых газов.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что воздух, подаваемый в зону горения, предварительно подогревают за счет регенерации тепла готовой продукции.

.-гз

.

ю

te

Фиг 2