Пособие кислотчику сульфитно-целлюлозного производства - страница 4

Рис. 4. Схема мокрого хранения соды:

1 — мешалка для разводки соды; 2 — бак для мокрого хранения и растворения соды; 3 — смесители; 4 — бак для хранения раствора соды.

Сода из железнодорожных вагонов выгружается в мешалку, где происходит приготовление раствора концентрацией около 700 г/л. Собственно складом служит специальный бак; в нижней части его находится барботер для подачи перемешивающего воздуха и пара, при помощи которого поддерживается определенная температура. Температура 35° является оптимальной, так как при ней не происходит кристаллизации соды. Перед подачей в производство раствор разбавляется до концентрации 100–200 г/л.

Склад аммиачной воды. Аммиачная вода поступает на заводы в виде 25 %-ного раствора и при такой концентрации хранится в металлических (в черном исполнении) баках различной емкости.

Склад жидком двуокиси серы. Жидкая двуокись серы поступает на склад в железнодорожных цистернах и передавливается в танки сжатым воздухом (давление 8–12 кг/см^>2). Обычно устанавливаются три танка: приемный, расходный и резервный. Из танков SO_>2 сухим сжатым воздухом передавливается в испаритель (змеевиковый подогреватель), где испаряется за счет тепла горячей воды. Подогрев воды до 50° ведется острым паром (с температурой 142,9° и давлением 3 ат), подаваемым в испаритель. Газообразная SO_>2 после испарителя направляется в производство.

При горении серы происходит следующая основная реакция

Так как молекулярный вес серы и кислорода одинаков (32), то на 1 кг серы расходуется 1 кг кислорода и образуется 2 кг SO_>2.

При сгорании 32 г серы выделяется 70 900 кал, следовательно, при сгорании 1 кг серы выделится тепла

Содержание кислорода в воздухе по объему составляет 21 %, остальные 79 % занимает азот; в случае полного расходования кислорода воздуха на горение максимальное содержание SO_>2 в газовом смеси составит 21 %. Однако сжигание серы практически происходит с некоторым избытком воздуха, поэтому концентрация SO_>2 меньше теоретически возможной и составляет 12–15 % (в печах новейшей конструкции до 18 %). Содержание SO_>2 можно приблизить к теоретически возможному, сжигая серу в чистом кислороде.

Коэффициент избытка воздуха α по по отношению к теоретически необходимому можно вычислить по формуле

Для вращающихся печей он составляет 1,25–1,5; для стационарных 1,1–1,2.

Объем воздуха, необходимый для горения 1 т серы, можно подсчитать по формуле

где: V — объем воздуха при нормальных условиях (при 0 °C и 760 мм рт. ст.), м^>3;

C_>s — содержание выгорающей серы в сырье, %;

C_>SO>2 — содержание SO_>2 в обжиговом газе, объемных %;

Объем газовой смеси, образующейся при сжигании 1 кг серы, можно подсчитать следующим образом.

Объем 1 кг SO_>2 при 0° и 760 мм рт. ст. составляет 0,35 м^>3, следовательно, при сжигании 1 кг серы образуется около 0,7 м^>3 SO_>2. Если содержание SO_>2 в газовой смеси C_>SO>2, %, то объем всей газовой смеси составит

При крепости газа 14 % SO_>2 объем газовой смеси при сгорании 1 кг серы составит

Состав газовой смеси: 14 % SO_>2; 79 % N_>2; (21–14)=7 % O_>2 или в объемном выражении:

В весовом выражении 1 м^>3 SO_>2 весит: 2,85 кг; 1 м^>3 N_>2 — 1,257 кг; O_>2 — 1,43 кг. Состав газовой смеси равен:

Для сжигания 1 кг серы при данных условиях потребуется 5 м^>3 воздуха или 5,0 x 1,293 = 6,46 кг (1 м^>3 воздуха при 0° и 760 мм рт. ст. весит 1,293 кг), т. е. вес полученной газовой смеси на 1 кг больше затраченного воздуха, так как к весу воздуха присоединяется 1 кг сгоревшей серы.

Объем полученного газа при сжигании 1 т серного сырья определяется по формуле