SU965994A1

SU965994A1 - Способ переработки сульфата кальци

Info

Publication number: SU965994A1
Application number: SU813265904A
Authority: SU
Inventors: Игорь Георгиевич Костыльков; Владимир Николаевич Носов; Владимир Васильевич Жижин; Николай Николаевич Дербунович; Галина Владимировна Урсина
Original assignee: Научно-Производственное Объединение "Техэнергохимпром"
Priority date: 1981-03-31
Filing date: 1981-03-31
Publication date: 1982-10-15

Description

(54) СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ уУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ

Изобретение относитс к способам переработки твердых производственных отходов, содержащий сульфат кальци , и может быть использовано Д.ЛЯ получени серной кислоты и извести.

Проблема утилизации твердых отходов - химических производств, содержащих сульфат кальци , состоит в том, что при высокотемпературном разложении таких отходов на известь сер-; :нистый газ образуетс побочный продукт - сульфид кальци , дл устра нени образовани которого поддерживаетс восстановительный потенциал (Роо/Рсог)в пределах 1/5 - 1/7 при 1130-1230 С 1J.

Однако высокий избыток СО по срав нению с СО (в 5-7 раз) делает не экономичным осуществление процесса с использованием в качестве восстановител продуктов неполного сгорани минерального топлива.

Известен способ переработки сульфата кальци путем термического разложени измельченного сырь (2-5 .мм) при высокой температуре в среде восстановительного газа с получением извести и сернистого газа. При этом сульфат кальци разлагают в псевдоожиж анном слое, в нижней зоне

которого поддерживают восстановительную атмосферу за счет неполного сжигани углеводородного топлива, а в верхней зоне поддерживают окислительную атмосферу за счет подвода дополнительного воздух.а 2 }.

Недостатком этого способа вл етс то, что образующийс в нижней зоне сульфид кальци в верхней зоне

10 вновь окисл етс . При этом степень разложени сульфата кальци не превьидает 80-85%, а врем разложени составл ет 30-40 мин.

Цель изобретени - повышение со15 держани извести в целевом продукте за счет исключени образовани сульфида кальци , а также интенсификаци процесса.

Указанна цель достигаетс тем,

20 что согласно способу переработки сульфата кальци с получением извести и сернистого газа путем термического разложени его в восстановительной атмосфере термическое разложение исходного сульфата кальци осуществл ют в цик71ическом режиме, с чередованием восстановительной и нейтральной атмосфер через 0,1-10 «iH.

Восстановительный режим обжига 30 jiyTeM неполного сжигани углеводородного топлива с коэффициентом избытка воздуха« 0,3-0,9, а нейтральный - при полном сжигании топлива () так, чтобы в продуктах горени концентраци кислорода устанавливалась только за счет диссоциации углерода.

Установлено, что при восстановлении СаЗОд сначала образуетс аморфна жидка фаза переменного состава CaSO.(j( , из которой затем выкристаллиэовываетс CaS, причем процесс лимитируетс скоростью кристаллизации CaS. Дл образовани CaS. концентраци кислорода не должна быть выше 10 атм; Поэтому дл подавлени .процесса образовани CaS и обеспечени распада промежуточной жидкой фазы на СаО к 50 осуществл ют смёну восстановительного периода на .нейтральный. Во врем восстановительного периода, дл щегос 0,110 мин (в зависимости от состава сырь ), происходит образование жидкой фазы на поверхности кристаллов CaSO. После этого в нейтральной атмосфере, поддерживаемой в течение 0,1-10 мин, происходит распад жидкой фазы на СаО и SO2..

Экспериментсшьно доказана эффективность смены режимов при обжиге фосфогипса фракционного состава 150 мкм при в указанной последовательности . В табл. 1 показано вли ние времени восстановительного периода на скорость разложени CaSO при обжиге фосфогипса (СаО ; SOi- 54,92%; - 1,0%; , 1 ,13%; - 3,15%).

В таблице 2 приведены результаты по обработке полученного после восстановлени CaSO в течение двух минут полупродукта в нейтральной атмосфере при 1200 С.

Оптимальным вл етс врем восстановительного режима 2 мин и врем разложени В нейтральной атмосфере 1 мин. Необходима цикличность выбираетс в зависимости от. состава, .диаметра частиц сырь и температуры процесса.

Предлагаемый способ реализуетс следующим образом.

Сырье, например фосфогипс, предварительно сушат и подают в реактор кип щего сло , где ведут его восста ,новление в течение двух минут при

в продуктах неполного горени метана. Коэффициент избытка воздуха в этот период выбираете в пределах ,б-0,75. Затем добавл ют воздух на горение ,0, благодар чему температура в реакторе повышаетс до 1250с, ведут разложение полупродукта в течение 1 мин. Этот цикл повтор ют 5 раз. При этом полное врем разложени составл ет 15 мин. Количество циклов варьируют в зависимости от состава и диаметра частиц сырь , избытка воздуха, подаваемого на горение. Образовавшуюс окись кальци выгружают из реактора, охла щаюТ и затаривают. Отход щие газы, содержащие сернистый ангидрид, подают в цех серной кислоты.

Пример 1. 1000 кг сырь , содержащего.%: CaS04 83,,з, 0,81 0, И.,0 15,4 нагревают в печи кип щего сло в продуктах неполного горени топлива. 10 мин, затем в нейтральной атмосфере 0,1 мин. Цикл повтор ют 5 раз. Продукт реакции СаО в количестве 285 кг направл ют в теплообменник, где его охлаждают воздухом. Нагретый воздух подают на горение, а охлажденный СаО на затарку. 320 кг йвуокиси серы направл ют в цех серной кислоты.

Пример 2. 1000 кг сырь того же состава нагревгиот во вращающейс печи в восстановительной и нейтральной атмосферах со сменой периодов через 0,1 мин. Продукт реакции СаО в количестве 285 кг направл ют в холодильник и из него на затарку, а 320 кг двуокиси серы - в .цех серной кислоты.

Пример 3. 1000 кг сырь , содержащего, %: СаЗОл 78,2; ,2; 1,5; 17,1, нагревают в печи кип щего сло в восстановительной атмосфере 0,1 мин, затем в нейтральной атмосфере 10 мин 1;икл повтор ют 5 раз. Продукт реакции направл ют через теплообменник в количестве 320 кг на затарку, а двуокись серы в количестве 320 кг направл ют в цех серной кислоты.

Экономический эффект от реализации предлагаемого способа на линии по переработке .твердых отходов, содержащий сульфат кальци , мощностью 300 тыс. т, составл ет 250 тыс. руб. в год. .Содержание С а S, % в про1 ,6 1,0 0,0 дукте 3,2 Содержание СаО в продукте , % 50,0 91,0 98,0 98,8 Жидка 1,2 0,0 0,0 .фаза, % 30,0

Claims

Формула изобретени

Способ переработки сульфата кальци с;получеиием извести и сериисто:го газа путем термического разложени его в восстановительной атмосфеipe , отличаю-щийс тем.

Таблица 1

0,0

0,0

что, с целью повышеии содержани 40 .извести в целевьм продукте за/счет исключени образовани сульфида кальци , а также интенсификации процесса , термическое разложение исходlioro сульфата калвци осуществл ют 45.в циклическом режиме с чередованием 0,0 0,0 0,0 98,8 98,9 99,0 99,0 . 0,0 0,0 0,0 восстановительной и нейтральной атмосфер через 0,1-10 мин. Источники информации, . прин тые во внимание при экспертизе 1. патент США № 3087790, кл. 23-186, 1963.
2. Патент США 4102989, кл. 423-541, 1978.