RU1816926C - Способ сжигани высокосернистых углей - Google Patents

Abstract

Использование: в энергетике. Сущность изобретени : уголь совместно с твердыми отходами и пиритом подают в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом. Это позвол ет повысить качество сжигани .

Description

Изобретение относитс  к энергетике, преимущественно к сжиганию высокосернистых углей с одновременным получением серной кислоты и использованием минеральной части углей.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение качества сжигани , степени утилизации серы и компонентов минеральной части углей.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе сжигани  высокосернистых углей путем их подачи совместно с твёрдыми отходами в расплавленную шлаковую ванну, продуваемую кислородсодержащим газом с интенсивностью 150-2200 нм3/(ч.м2), подают пирит. Количество подаваемого пирита определ етс  следующим образом:

Впир г (0,084Vnr-0,Ol95Sp) -Вуг, (1)

где Впир. Вуг - расходы пирита и угл , соответственно , кг/с;

Vnr - обьем продуктов сгорани , образующихс  при сжигании 1 килограмма высоко- сернистого угл , нм3/кг;

Sp - суммарное содержание органической и сульфидной серы в угле в пересчете на рабочую массу топлива, %.

В барботируемую жидкую ванну совместно с углесодержащим топливом и твердыми отходами подают пирит.

Благодар  наличию этого признака по вл етс  возможность повышать качество сжигани , степень утилизации серы и компонентов минеральной части углей.

При поступлении пирита в шлаковую ванну при 1300-1400°С происходит его разложение с образованием пирротина по реакции

FeS2(TB),14Feo.877S(TB)+0,43S2{ra3) (2)

После этого происходит окисление образующейс  серы и горение пирротина с образованием сернистого газа и гемати00

Ј

Ю

ю с

та. Опуска  промежуточные реакции, процесс можно описать суммарным соотношением:

4FeS2+ 1102 2РеаОз+ 8S02

В результате протекани  реакций окислени  пирита происходит выделение 11,2 МДж/кг. Гематит снижает температуру плавлени  шлака и уменьшает его в зкость, что улучшает процессы тепломассообмена в шлаковом расплаве. Кроме того, подача пирита повышает эффективность извлечени  в донную фазу некоторых цветных и редких металлов, дл  которых железосодержащие продукты  вл ютс  хорошим коллектором.

Газообразные продукты реакции повышают концентрацию S02, что обеспечивает возможность получени  серной кислоты из отход щих газов, За вленное соотношение вытекает из услови  получени  концентрации SO2 не менее 3% дл  обеспечени  эффективности переработки их на серную кислоту стандартными способами.

VSQI

Vnr

Узо2уг+Узо2пир

Vnryr+VS02™P

где Vsoz расход сернистого газа, м3/с, состо щий из газа, образующегос  в результате окислени  серосодержащих горючих

компонентов угл  Vso2 yr и газа, образующегос  в результате сжигани  пирита

У502пир;

Vnr - Суммарный расход продуктов сжигани  угл , м /с.

Изобретение иллюстрируетс  следующим примером. Донецкий уголь марки Д сжигалс  в опытно-промышленной установке с барботируемым шлаковым расплавом опытно-экспериментального завода института Тинцветмет, Состав сжигаемого угл , %: Wr 8,25; Аг 27,62; Сг 54,9; Sr 0,87; Hr 1,85: Or 4,52; Nr 2,01 %.

Расход топлива кг/ч, степень обогащени  дуть  кислородом достигала 50%. Образующийс  при этом состав газов, %:С02 44,34; ,93; ,27; ,9; ,56%. В таблице приведены показатели процесса при различных соотношени х пирит-уголь.

В ходе процесса без подачи пирита в реакционную зону(режим 1)концентраци 

сернистых газов невелика, что затрудн ет их переработку на серную кислоту.

Как известно, дл  сжигани  горючей серы требуетс  гораздо меньше кислорода,

5 чем дл  сжигани  углерода, в св зи с чем подача смеси угл  с пиритом приводит к незначительному увеличению объема уход щих газов/но к существенному росту концентрации сернистых газов в них

10 (режимы 2-4). Особенно эффективно это при понижении расхода углеродистого топлива (режим 3).

Однако, по соображени м нормального протекани  технологического процесса на15 иболее целесообразна эквивалентна  по энергетическим показател м замена (режим 4) или даже превышающа  ее (режим 5), Показатели процесса при различных соотношени х пирит-уголь.

20 Как видно из таблицы, у предлагаемого способа положительный эффект отмечаетс  по мере увеличени  массовой доли пирита, подаваемого в расплав в смеси с углем. Однако количество подаваемого пирита может

25 ограничиватьс  такими факторами как производительность системы размола и подачи его в расплав, а также предельной газовой нагрузкой на поперечное сечение расплава (см. режимы 1 и 5).

30 ч ;.. ./-. V:.. .- .

Claims (2)

1. Способ сжигани  высокосернистых углей путем из подачи совместно с тверды-; ми отходами в расплавленную шлаковую

35 ванну, продуваемую кислородсодержащим газом с интенсивностью 150-2200 нм3/ч -м2, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сжигани , степени утилизации серы и компонентов мине40 рзльной части углей, в расплавленную

шлакоёую ванну дополнительно подают ПИРИТ . . .:. . ....... ,..,;:;; ;.-, ; . -v,. ;, , V, .; ,-.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что количество пирита, подаваемого в 45 шлаковую ванну, определ ют по формуле

Впир (0,084Vnr-0,Ol95Sp)Byr,

Впир - расход пирита, кг/с; Вуг - расход пирита, кг/с; Vnr- объем продуктов сгорани , образующихс  при сжигании 1 кг угл , нм /кг;

Sp - суммарное содержание органической и сульфидной серы в угле в пересчете на рабочую массу топлива, %.

Показатели процесса при различных соотношени х пирит-уголь