RU39598U1 - Установка для переработки углекарбонатного минерального сырья - Google Patents

Description

Установка для переработки углекарбонатного минерального сырья.

Полезная модель относится к способам переработки углекарбонатного минерального сырья, и может быть использована при его глубокой переработке с получением карбида кальция и /или ацетилена.

Известна установка для переработки углекарбонатного минерального сырья, включающая печь для обжига известняка, снабженная охлаждающим блоком, улавителем пылевидных фракций извести и узлом брикетирования пылевидной и кусковой извести (см. а.с. СССР № 1505902, кл. С 04 В 2/02, 1989).

Недостаток этого решения в повышенном расходе воздуха (обжиг идет в печи кипящего слоя), кроме того, невелик спектр получаемых товарных продуктов (только известь), значительно загрязнение окружающей среды оксидами углерода.

Известна также установка для переработки углекарбонатного минерального сырья, включающая печь для обжига известняка и средство подачи в нее высокотемпературного энергоносителя (см. а.с. СССР № 1449553, кл. С 04 В 2/02, 1989).

Однако в этом техническом решении также невелик спектр получаемых товарных продуктов (только известь), низка экологичность производственного процесса, кроме того, осложнен процесс обеспечения производства высокотемпературным энергоносителем.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является расширение спектра получаемых товарных продуктов и исключение загрязнения окружающей среды отходами производства.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в расширении спектра получаемых товарных продуктов, исключении появления отходов производства и обеспечении независимости производства от внешних источников высокотемпературного энергоносителя.

Поставленная задача решается тем, что установка для переработки углекарбонатного минерального сырья, включающая обжиговую печь, снабженную загрузочным узлом, разгрузочным люком, средством подачи в нее высокотемпературного энергоносителя, отличается тем, что, она дополнительно содержит, снабженный нагревательным и углезагрузочным узлами, реактор для производства карбида кальция, вход которого, через первый дозатор связан с разгрузочным люком обжиговой печи, при этом, первый выход этого реактора, через второй дозатор связан с газогенератором, газовый выход которого через газораспределитель связан со средством подачи в обжиговую печь высокотемпературного энергоносителя, при этом полости обжиговой печи и реактора для производства карбида кальция связаны с газоотборными блоками, выходы которых связаны с полостью второго реактора, связанной с источником воды, причем, выход второго реактора связан с хранилищем углекислоты, кроме того, второй выход реактора для производства карбида кальция связан с хранилищем карбида кальция, кроме того, газогенератор связан с источником воды и хранилищем извести-пушонки. Кроме того, газораспределитель дополнительно связан со средством подачи высокотемпературного энергоносителя в нагревательный узел, реактора для производства карбида кальция. Кроме того, первый дозатор дополнительно связан с хранилищем негашеной извести. Кроме того, газораспределитель дополнительно связан с газгольдером. Кроме того, средство подачи высокотемпературного энергоносителя выполнено в виде газопровода.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы полезной модели обеспечивают расширение спектра получаемых товарных продуктов и исключение загрязнения окружающей среды отходами производства.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана схема

установки.

На чертежах показаны обжиговая печь 1 снабженная загрузочным узлом 2, разгрузочным люком 3 и средством 4 подачи в нее высокотемпературного энергоносителя, реактор 5 для производства карбида кальция, первый и второй дозаторы 6 и 7, газогенератор 8, первый газоотборный блок 9, второй газоотборный блок 10, второй реактор 11, источник воды 12, углезагрузочный узел 13 реактора 5, газовый выход 14 газогенератора, первый газораспределитель 15, второй газораспределитель 16, газопроводы .17, продуктопроводы 18, хранилище 19 углекислоты, второй выход 20 реактора 5 для производства карбида кальция, связанный с хранилищем 21 карбида кальция, хранилище 22 извести-пушонки, хранилище 23 негашеной извести, газгольдер 24.

Загрузочный узел 2 и разгрузочный люк 3 обжиговой печи 1 отличаются от известных наличием средств обеспечения герметичности полости печи, исключающих выброс из нее СО₂. Обжиговая печь 1 связана газопроводом 17 через первый газоотборный блок 9 (в качестве которого используют известные комплекты газоочистного оборудования, обеспечивающие .отбор СО₂.) со вторым реактором 11. Кроме того, ее разгрузочный люк 3 связан продуктопроводом 18 (через первый дозатор 6) с реактором 5 для производства карбида кальция и хранилищем 23 негашеной извести (конструкция которого обеспечивает возможность поддержания оптимальных температурно-влажностных параметров, исключающих потерю качества продукции и не отличается от известных конструкций).

В качестве продуктопровода 18 используют направляющий желоб, а в качестве первого дозатора 6 используют известное устройство, обеспечивающее отбор из потока извести (СаO) получаемой при обжиге известняка части, предназначенной для передачи потребителю, понятно, что если такое не предусмотрено, этот узел используется только в качестве питателя реактора 5.

Реактор 5 для производства карбида кальция отличает от известных способ подвода тепла к реагентам (его нагревательный узел (на чертежах не показан), выполнен в виде торообразной полости в которой размещены горелки для сжигания газа, стенки которого являются элементами отдающими тепло реагентам, т.е СаС₂ и С). Полость реактора 5 связана газопроводом 17 через второй газоотборный блок 10 (в качестве которого используют известные комплекты газоочистного оборудования, обеспечивающие отбор СО) со вторым реактором 11. Первый выход реактора 5, через второй дозатор 7 связан с газогенератором 8 и хранилищем 21 карбида кальция, конструкция которого не отличается от известных.

В качестве второго реактора 11 служит устройство обеспечивающее синтез углекислоты из СО₂ и СО в присутствии воды, при этом полость второго реактора 11, также связана с источником воды 12, выполненным в виде емкости с водой снабженной насосным, дозирующим и контрольно-измерительным оборудованием известной конструкции, обеспечивающим питание второго реактора 11 (при синтезе Н₂СО₃) и газогенератора 8 (при производстве ацетилена). Кроме того, выход второго реактора 11 связан с хранилищем 19 углекислоты, конструкция которого определяется формой поставки углекислоты потребителю, т.е. сжиженная или «сухой лед» и не отличается от известных конструкций.

В качестве газогенератора 8, используют известные устройства сходного назначения и производительности, предназначенные для выработки ацетилена из карбида кальция. Газогенератор 8, связан со вторым дозатором 7 (обеспечивающим подвод карбида кальция) и, также как второй реактор 11 связан с источником воды 12. Его «газовый» выход через первый газораспределитель 15 связан, с газгольдером 24, предназначенным для хранения ацетилена, перед отправкой его потребителю, и вторым газораспределителем 16, регулирующим подачу ацетилена в обжиговую печь 1 и реактор 5 (конструктивно эти узлы аналогичны известным газораспределительным устройствам и выбираются с учетом соответствия

их рабочих параметров, расходу ацетилена и сечению газопроводов используемых как средство 4 подачи высокотемпературного энергоносителя ацетилена в обжиговую печь 1 и реактор 5). Второй выход реактора 4, посредством соответствующего продуктопровода 18 связан с хранилищем 23 гашеной извести (на чертежах не показано).

Заявленное устройство работает следующим образом.

Известняк вводят в обжиговую печь 1 и производят его обжиг сжигая ацетилен.

В процессе обжига известняк разлагается на известь и диоксид углерода по формуле

Готовая известь (СаО) удаляется продуктопроводом 18 к дозатору 6, обеспечивающему отбор из общего объема части извести, предназначенной для передачи потребителю и части предназначенной для дальнейшей переработки. Часть извести, предназначенная для дальнейшей переработки, подается в реактор 5, где в присутствии углерода (в виде кокса или каменного угля, крупностью 20-25 мм и содержанием серы менее 1%) перерабатывается в карбид кальция. Процесс производства карбида кальция «идет» по формуле

Готовый карбид кальция (СаС₂) удаляется продуктопроводом 18 к дозатору 7, обеспечивающему отбор из общего объема продукции части карбида кальция, предназначенной для передачи потребителю и части предназначенной для дальнейшей переработки. Часть карбида кальция, предназначенная для дальнейшей переработки, подается в газогенератор 8, где в вводится в контакт с водой и перерабатывается в ацетилен. Процессе производства ацетилена «идет» по формуле

СаС₂+2Н₂O=С₂Н₂+Са(ОН)₂

Готовый ацетилен (С₂Н₂) удаляется средством 4 подачи высокотемпературного энергоносителя и через первый газораспредель 15

подается либо потребителю (т.е в газгольдер), либо в обжиговую печь 1 и реактор 5. Гашеная известь (Са(ОН)₂), выгружаемая из газогенератора передается в хранилище 22 извести-пушонки, откуда отгружается потребителю, для использования по назначению.

Таким образом, в качестве основных продуктов переработки углекарбонатного минерального сырья при использовании предлагаемой установки получают карбид кальция и/или окись кальция и /или ацетилен, а в качестве дополнительных продуктов, получают, углекислоту и гашеную известь. При этом, при наличии потребителей и соответствующих дополнительных компонентов, основные продукты переработки углекарбонатного минерального сырья могут использоваться для последующей переработки по известным схемам, с получением, например, суперфосфата, карбамида, этилового спирта и т.п.

Режимные параметры работы отдельных составляющих установки не отличаются от известных.

Claims (5)

1. Установка для переработки углекарбонатного минерального сырья, включающая обжиговую печь, снабженную загрузочным узлом, разгрузочным люком, средством подачи в нее высокотемпературного энергоносителя, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит снабженный нагревательным и углезагрузочным узлами реактор для производства карбида кальция, вход которого через первый дозатор связан с разгрузочным люком обжиговой печи, при этом первый выход этого реактора через второй дозатор связан с газогенератором, газовый выход которого через газораспределитель связан со средством подачи в обжиговую печь высокотемпературного энергоносителя, при этом полости обжиговой печи и реактора для производства карбида кальция связаны с газоотборными блоками, выходы которых связаны с полостью второго реактора, связанной с источником воды, причем выход второго реактора связан с хранилищем углекислоты, кроме того, второй выход реактора для производства карбида кальция связан с хранилищем карбида кальция, кроме того, газогенератор связан с источником воды и хранилищем извести-пушонки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газораспределитель дополнительно связан со средством подачи высокотемпературного энергоносителя в нагревательный узел реактора для производства карбида кальция.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что первый дозатор дополнительно связан с хранилищем негашеной извести.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что газораспределитель дополнительно связан с газгольдером.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что средство подачи высокотемпературного энергоносителя выполнено в виде газопровода.