Принципы технологического процесса и управления процессом. Содорегенерационный котел. Реакции в топке

Содорегенерационный котел

Функцией содорегенерационного котла на целлюлозном заводе является:

•    переработка натрия от органических соединений до неорганических соединений, как до карбоната натрия (), который легко регенерируется, а также восстановление   инертного  сульфата  натрия  (Na₂SO₄)  в активный варочный химикат - сульфид натрия (Na₂S).

•   сжигание органического вещества черного щелока так, что выделяемое тепло используется эффективно при химических реакциях топки, плавлении золы, сушке щелока, подогреве и кипении воды и перегреве пара.

Реакции в топке

Черный  щелок впрыскивается  в топку симметрично.  Капли щелока набухаются и высыхаются в пути в слой огарка на поду топки.   Во  время  этого  процесса натрий  освобождается в соответствии со следующими реакциями:

Реакциями в слое огарка являются:

•    органическое вещество сжигается и газифицируется

•    сульфат натрия восстанавливается в сульфид натрия. Восстановление осуществляется, когда горящий углерод имеет контакт с плавляющемся сульфатом натрия при восстановлении (дефицит в кислороде), условие в основном в соответствии со следующими реакциями:

Эффективность реакции определяется:

Эффективность восстановления (моль-%) = Na₂S/(Na₂S + Na₂SO₄)x100%

Обычно эффективность восстановления анализируется из пробы зеленого щелока.

Химикаты в плаве протекают через пористый слой на поду. Плав течет по водоохлаждаемым леткам в бак-растворитель. В баке-растворителе плав растворяется в слабом промывном щелоке, поступившем от каустизации. Раствор - зеленый щелок - перекачивается обратно в каустизацию.

Воздух на горение

Воздух на горение распределяется в топку через три воздушных яруса. Самым низким ярусом является ярус первичного воздуха на 1,1 м выше пода топки. Воздушные сопла располагаются симметрично на каждом экране. Первичный воздух предназначен для периметра слоя огарка.

Вторичный воздух вводится через фронтовой и задний экраны. Вторичный воздух предназначен для горючего материала, который должен быть сожжен до падения на слой огарка. Объем вторичного воздуха составляет ок. 50 % от общего объема воздуха, и вторичный воздух является самым важным воздухом для управления работой слоя огарка и топки. Слой огарка регулируется объемом вторичного воздуха и температурой впрыскивания черного щелока. Давление в коробке вторичного воздуха держается в определенном диапазоне.

Ярус третичного воздуха располагается выше отметки щелоковых форсунок. Отверстия для подвода воздуха (3 шт. на фронтовом и 2 шт. на заднем экране) представляют собой большие отверстия, располагающиеся внахлестку. Этим обеспечивается достаточное проникновение для создания единообразных профилей температуры и скорости, а также для подачи воздуха для дожигания газа и частиц.

Черный щелок

Характеристика черного щелока от концентратора:

Содержание сухого вещества в черном                                                         %

щелоке при сжигании

Температура                                                                                                    °С

Элементарный анализ сухого вещества по весу при сжигании черного щелока:

натрии углерод водород сера калий хлор азот кремний кислород

всего

Высшая теплотворная способность

Расчетные показатели

Производительность по сухому веществу

Давление перегретого пара

Температура перегретого пара

Выработка пара нетто

Общий объем воздуха на горение

Объем дымовых газов с избытком воздуха 15%

1.2  Регулирование и управление

Целями управления являются:

Обеспечение низкого, горячего и активного слоя огарка со степенью восстановления 95 - 97%.

Доведение   минимума и обеспечение эффективного сжигания

Довеление расхода пара на сажеобдувку до минимума

Управление котлом в стационарном режиме