Установка для обезвоживания карналлита

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ КАРНАЛЛИТА по авт.св. 945618 отличающаяся тем, что, с целью повышения степени использования хлора и улучшения условий труда, установка снабжена регенератором хлористого водорода, содержащим абсорбционную и ректификационную части. Расплав щ/епары, проекты

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ

Ц5И F 27 B 17/00 У С 01 F 5/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ додйнЬ!е пары,, /щафдгюы краст

Фезвак

ЩЯМ

4м 4ю&дщ газ ас

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 945618 (21) 3621016/22-02 (22) 13.07, 83 (46) 15.08. 84. Бюл. Р 30 (72) A,Â.Пенский, В.Д. Язев, Г. И. Белкин, К. Ф. Житков, Ю. A. Коротков,Е.A.Ìàëèíoâñêàÿ, В.В.Тетерин и Г.П.Баяндина (71) Соликамский магниевый завод

Березниковскего титано-магниевого комбината и Березниковский филиал

Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института титана (53) 621,365.413(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 945618, кл, F 27 В .17/00, 1980 °.З0,» 1 8318 А (54) (57) 1. УСТ3830ВКА ДЛЯ ОББЗВОЖИВАННН КАРИАЛЛИТА по авт.св. М 945618 отличающая с я тем,что,с целью повышения степени использования хлора и улучшения условий труда, установка снабжена регенератором хлористого водорода, содержащим абсорбционную н ректификационную части.

1108318

2 ° Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что входной патрубок регенератора хлористого водорода соединен с газоотводящим патрубком пылевого циклона, а гаэоотводящкй патрубок регенератора — с входным патрубком плавильного циклона.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к устройствам,цля обезвоживания карналлитаф

По основному авт. св. Р 945618 известна установка для обезвоживания карналлита, которая включает в себя печь кипящего слоя с фурменным поя" сом, топки, пылевой и плавильный циклоны. Газоотводящий патрубок плавильного циклона соединен с фурменным р поясом печи кипящего слоя, а загрузочные патрубки плавильного циклона расположены коаксиально к тангенционально и соецннены соответственно с пиленым циклоном и печью кипящего слоя (КС) . Отношение диаметров плавильного циклона и гаэораспределитель. ной решетки печи кипящего слоя 0,2О,5 f1).

Степень использования хлора на данной установке 80%, таким обра- 26 эом 20% хлора н виде хлористого водорода безвозвратно теряется с отходящими газами. Очистка отходящих газов от хлористого водорода связана со значительнымк затратами на га- 25 зоочистные сооружения.

Целью изобретения является повышение степени использования хлора на установке.

Цель достигается тем, что установ- 3р ка для обезвоживания карналлита снабжена регенератором хлористого водорода, содержащим абсорбционную и ректификационную части.

При этом газоотнодящий патрубок пылевого циклона соединен с входным патрубком регенератора, а газоотводящий патрубок регенератора — с вход ным патрубком плавильного циклона.

Отношение диаметров газораспределительной решетки печи KC и абсорбционной части регенератора хлористого водорода составляет 1,1-2,5.

На чертеже изображена предлагаемая установка, общий нид, Установка для обезвоживания карнал45 лита нключает печь КС 1, плавильный циклон 2, гаэораспределительную решетку 3, фурменный пояс. 4,загрузочный патрубок 5, разгрузочный патрубок 6, пылевой циклон 7, загрузочные патруб- gp

3. Установка по пп. 1 и 2, о т.л к ч а ю щ а я с я тем, что отношеwe диаметров газораспределительной решетки печи кипящего слоя и абсорбционной части регенератора хлористого водорода составляет 1,12,5.

2 кк 8 и 9, гаэоотводящий патрубок 10 плавильного циклона, топки 11 и 12, диафрагму 13, приемник расплава 14, газоотводящий патрубок 15 пыленого циклона, входной патрубок 16 регенератора 17 хлористого водорода, абсорб. цконную часть 18 регенератора, ректифккационную часть 19 регенератора с газоотводящим патрубком 20, входной патрубок 21 плавильного циклона, трубопроводы крепкой и слабой соляной кислот 22 к 23 соответственно.

Печь КС 1 имеет гаэораспределительную решетку 3 над которой расположен фурменный пояс 4, топка 11 расположена ниже гаэораспределктельной решетки 3.

Печь КС 1 соединена гаэоходом с пылевым циклоном 7, который связан с плавильным циклоном 2 коаксиально расположенным загрузочным патрубком

9. Плавильный циклон 2 соединен газоотводящим п трубком 10 с фурменным поясом 4 и снабжен топкой 12 и тангенцкально расположенным загрузочным патрубком 8, который соединен раз груэочным патрубком 6 с печью KC 1.

Газоотнодящий патрубок 15 пылевого циклона 7 соединен газоходом с входным патрубком 16 регенератора

17 хлористого водорода, абсорбционная часть 18 которою связана с ректификационной частью 19 двумя трубопроводами 22 к 23 крепкой и слабой соляной кислот. Ректификационная часть 19 регенератора хлористого водорода через гаэоотводящий патрубок

20 соединена с входным патрубком 21 плавильного циклона.

Устанонка работает следующим Образом.

Частично обезноженный карналлит с содержанием воды 3-5 мас.Ъ подают через течку в печь КС 1, где происходит

его более полное обезвоживание до содержания воды 1 мас.3 ° Обезвоживание. проводят греющими газами, поступающими в печь через газораспределительную решетку 3 от нижней топки ll u через фурменный пояс 4 от верхней топки 12. Обезноженный карналлит из печи

КС поступает в плавильный циклон 2

1108318

55 з

I как с порога печи по тангенциальному

Загрузочному патрубку 8, так и из пылевого циклона по коаксиальному загрузочному патрубку 9, В плавильном циклоне происходит нагрев, плавление карналлита и перегрев его до

750-800 С в результате чего получают расплав безводного карналлита.

Температура греющих газов, поступающих в плавильный циклон 2 из верхней топки 12, снижается до 450-500 С и по газоотводящему патрубку 10 они подаются в фурменный пояс 4 печи КС

Обезвоживание в печи КС и плавильном циклоне проводят в атмосфере хлористого водорода. При этом хлористый во-(5 дород поступает в плавильный циклон, и печь КС как в результате сжигания хлора в верхней топке 12, так и в результате его возврата с выхода .:, пылевого циклона 7 на вход плавильного циклона 2. Циркуляцию (возврат) хлористого водорода в установке осуществляют регенератором 17, который включает абсорбционную 18 и ректификационную 19 части. Отходящие газы процесса обезвоживания карналлита, содержащие неиспользованный (в печи

КС и плавильном циклоне) на хлорирование продуктов гидролиза хлористый водород, поступают по газоходу, соединяющему газоотводящий патрубок 15 пылевого циклона 7 и входной патрубок

l6 репенератора, в его абсорбционную часть 18, В абсорбционной части 18 регенератора происходит полное по3 глощение из отходящих газов хлористого водорода слабой (2 ) мас.Ъ ПС9) соляной кислотой, а также удаление в атмосферу водяных паров (образовавшихся при обезвоживании карналлита) и продуктов сгорания топлива. При 40 этом в абсорбционной части в результате поглощения хлористого водорода слабой соляной кислотой получают крепкую (32 мас.Ъ HC() соляную кислоту, которую по трубопроводу 22 направляют в ректификационную часть 19 регенератора. В ректификационной части крепкую соляную кислоту разгоняют на

100%-ный хлористый водород и слабую (21 мас.% НС6) соляную кислоту, ко". торую по трубопроводу 23 возвращают на орошение абсорбционной части, 100%-ный хлористый водород из ректификационной части 19 регенератора через газоотводящий патрубок 20 направляют во входной патрубок 21 плавильного циклона.

Полученный расплав безводного карналлита состава, мас, Ъз MgC1 50-51, NgO 0,5, КС1 + NaC1 остальное, через60 диафрагму 13 вытекает из плавильного циклона 2 в приемник расплава 14 и затем поступает на электролиз.

Отношение диаметров газораспределительной решетки 3 печи KC и аб- 65 сорбционной части регенератора хлорис того водорода должно быть в пределах

1,1-2,5.

Если отношение меньше 1,1, происходит снижение скорости газового потока через абсорбционную часть и, как следствие, уменьшение скорости абсорбции хлористого водорода (скорость абсорбции хлористого водорода водой или слабыми растворами соляной кислоты вследствие его высокой растворимости определяется сопротивлением газовой фазы а следовательно, скоростью газового потока через абсорбционную часть) . Уменьшение скорости абсорбции приводит к проскокам хлористого водорода через абсорбционную часть и его непроизводительным потерям, которые потребуется восполнить путем сжигания дополнительного количества хлора в верхнеи топке 12.

Потери хлористого водорода составляют 5-10% o o H eo HCE, поступающего с отходящими газаьи .

Если это отношение больше 2,5, то происходит увеличение скорости газового потока в абсорбционной части регенератора, что приводит к выносу части соляной кислоты, а следовательно, к потерям хлористого водорода, которые потребуется восполнить путем сжигания дополнительного количества хлора в верхней топке 12, Потери хлористого водорода составляют 10—

153 от количества хлористого водорода, поступающего с отходящими газами.

Сжигание допрлнительного количества хлора в верхней топке 12 приводит к неустойчивости процесса горения из-за сильного охлаждения факела в зоне горения (сжигание хлора в факеле горения топлива — процесс эндотермический).

В результате этого происходит прекращение горения топлива и создание взрывоопасной ситуации, т.е. ге обеспечивается безопасность работы установки.

Экспериментально установлено,, что степень использования хлора на установке определяется степенью поглощения хлористого водорода из отходящих газов в абсорбционной части påгенератора и составляет 99-100%. Таким образом, повышение степени использования хлора по сравнению с известной установкой составляет 19-20%, Реализация предлагаемой установки для обезвоживания карналлита обеспечит ликвидацию выбросов хлористого водорода в воздушный и водный бассейны, что улучшает условия труда.

Технико-экономический расчет показывает, что использование разработанной установки только на одном предприятии титано-магниевой подотрасли дает экономический эффект свыше

300 тыс, руб./год.