Спосіб охолодження газів кальцинації содового виробництва

Спосіб охолодження газів кальцинації содового виробництва, що включає уведення гарячого потоку в апарат, безпосереднє контактування газу з циркулюючою флегмою, яке здійснюється в протитечії на контактних елементах, виведення з циклу знову утвореної флегми, який відрізняється тим, що виведення з циклу знову утвореної флегми здійснюють з контактного елемента, розташованого на висоті, яка становить 20-65% відстані між першим і останнім контактними елементами Винахід належить до способів охолодження газів кальцинації содового виробництва і застосування в ХІМІЧНІЙ промисловості Відомо спосіб охолодження газів кальцинації садового виробництва шляхом подачі охолоджуючого середовища до трубного простору апарата, подачу газового потоку до міжтрубного простору і рух його в пересічному напрямку відносно руху охолоджуючого середовища, флегми, що утворилася /Див, наприклад И Д Ткач Г А , Стоев Н Д, Производство соды Москва Химия 1986, стр311/ Недоліком відомого способу є коефіцієнт теплопередачі внаслідок малої швидкості газового потоку, нерівномірності розподілу флегми /конденсату/ по теплообмінній поверхні, що створює умови, за яких загального коефіцієнта теплопередачі складає не більше 200-230Вт/м2 град Значно коефіцієнт теплопередачі дає змогу здійснити охолодження газів кальцинації за їхнім безпосереднім з охолоджуючим середовищем або охолодженим проміжним теплоносієм При цьому необхідно використовувати проміжний теплоносій, який мав би забезпечити повернення до виробництва аміаку та дюксиду вуглецю, що містяться в газах кальцинації і абсорбованих проміжним теплоносієм у процесі охолодження, тобто проміжний теплоносій має бути насиченим по ІЧНз та СОг за умов його виходу з контактного холодильника Відомо також спосіб охолодження газів кальцинації содового виробництва, гарячого газового потоку в апарат, безпосереднє контактування газу з теплоносієм, яке здійснюється при протитечії в насадочному апараті, використання як проміжного теплоносія флегми, що утворилася внаслідок часткової конденсації водовоз складової газового потоку і абсорбованих нею аміаку та дюксиду вуглецю, відведення флегми, що знову утворилася, з циклу після апарата охолодження /Див, наприклад, Предложение Alexanderwerk на поставку кальцинаторов для производства легкой соды/ За технічною суттєвістю та результатом, де досягається, останній з відомих способів є найбільш близьким до того, що заявляється Недоліком відомого способу є велика наявність аміаку в охолодженому газі, подається на компресію з подальшим використанням у головному циклі виробництва В основу винаходу покладено завдання створити спосіб охолод-газів кальцинації содового виробництва, дає можливість масову частку аміаку в охолодженому газі Поставлене завдання вирішується в способі охолодження газів кальцинації содового виробництва, включає уведення гарячого потоку в апарат, безпосереднє контактування газу з рідиною /флегмою/, яке здійснюється у протитечії на контактних елементах, виведення з циклу флегми, що знову утворилася, згідно з винаходом здійснюється з контактного елемента, розташованого на висоті, яка становить 20 -65% відстані між першим і останнім контактними елементами ВІДМІННОЮ ознакою способу, що заявляється, є з циклу флегми, яка утворилася, з контактного елементу, розташованого на висоті, яка становить 20 -65% відстані між першим і останнім контактними елементами Виходячи з описаного рівня техніки, випливає, О (О 61144 що вказана відміна є новою Як показали дослідження, проведені авторами, наявність аміаку в охолодженому газі залежить не і не стільки від температури газу, але й значною мірою від концентрації аміаку у флегмі, що виводиться з циклу Було встановлено, що наявність аміаку у флегмі змінюється по висоті апарата і його припадає на ділянку, розташовану на висоті 20 -65% відстані між і останнім контактними елементами Якщо здійснювати виведення з циклу флегми, що знову утворилася, з контактного елемента, розташованого на висоті, яка становить менше 20% відстані між і останнім контактними вміст аміаку в охолодженому газі не відповідає стабільної експлуатації турбокомпресорів Якщо здійснювати виведення а флегми, що знову утворилася, з контактного елемента, розташованого на висоті, яка більше 65% відстані між і останнім контактними елементами, то вміст аміаку в охолодженому газі також рекомендовані значення На фіг подано схему здійснення способу, що заявляется, холодильник 1, забезпечений контактними елементами 2, підведення 3 гарячого газу кальцинації, охолодженої 4 та відведення 5 циркулюючої на охолодження, відведення 6 з циклу, відведення 7 охолодженого газу Спосіб здійснюють таким чином В холодильник 1, забезпечений контактними 2, подають по підводу 3 гарячий газ кальцинації, собою парогазову суміш, що містить дюксид вуглецю, аміак, водяні пари та повітря Протитечією до руху парогазової суміші в холодильник охолоджену циркулюючу рідину, яка собою утворену в процесі охолодження флегму з початковою температурою 40±5°С За рахунок прямого контакту з флегмою парогазова суміш охолоджується, з неї конденсується головна частина водної складової, а також абсорбується частина аміаку та дюксиду вуглецю, які містяться в газі Нагріту флегму виводять з нижньої частини холодильника і охолоджують поза апаратом до температури 40±5°С, після чого знову повертають на зрошення в холодильник Утворену в одному циклі охолодження флегму виводять з апарата, причому виведення флегми здійснюють з контактного елемента, розташованого на висоті, яка становить 20 -65% відстані між і останнім контактними елементами Спосіб пояснюється наступними прикладами Приклад 1 виведення з циклу флегми, що утворилася, здійснюють після контактного холодильника В холодильник, забезпечений контактними елементами, подають газ кальцинації, має температуру 110°С, собою парогазову суміш, яка містить в собі 501,58кг дюксиду вуглецю, 17,06кг аміаку, 464,06кг водяних парів та 29,67кг повітря Протитечією до руху парогазової суміші в холодильник подають охолоджену рідину з початковою температурою 35°С За рахунок прямого контакту з циркулюючою рідиною парогазова суміш охолоджується, з неї конденсується головна частина водної складової Крім того, аміак та дюкоид вуглецю, що містяться в парогазовій суміші, абсорбуються кон денсатом, що утворився, обумовлюють наявність у розчину карбонату амонію Нагріта до 80°С рідина виводиться з нижньої частини холодильника Частина цієї рідини, яка відповідає 443,29кг води, що утворилися в результаті охолодження та конденсації і абсорбції нею ІЧНз та ССЬ з подальшою реакцією утворення 34,73кг карбонату амонію, виводиться з охолодження на перероблення, а залишок циркулюючої рідини, містить 483,44кг карбонату амонію /що відповідає концентрації в ній аміаку 28,81 г/л/, у КІЛЬКОСТІ 6246,2КГ охолоджу ється поза апаратом до температури 35°С і знову повертається на холодильника Охолоджений до 36°С газ кальцинації надходить на перероблення, склад 485,66кг дюксиду вуглецю, 4,76кг аміаку, 29,67кг повітря, 14,25кг водяних парів Концентрація аміаку в охолодженому газі становить 0,89% мас або 17,320гв м3 газу за нормальних умов Приклад 2 Виведення з циклу флегми, що утворилася, здійснюють з контактного елемента, розташованого на висоті, яка 20% відстані між першим і останнім елементами В холодильник, забезпечений контактними елементами, додають газ кальцинації, має температуру 11 °С, що собою паро-газову суміш, яка містить 501,58кг дюксиду вуглецю, 17,06кг аміаку, 464,06кг парів та 29,67кг повітря Протитечією до руху парогазової суміші в холодильник подають циркулюючу рідину, яка має температуру 35°С за рахунок прямого контактування з охолоджувальною рідиною, парогазова суміш охолоджується, з неї конденсується головна частина водної складової Крім того, аміак та дюксид вуглецю, які містяться в парогазрвій суміші, абсорбуючись конденсатом, що утворився, обумовлюють у розчині наявність карбонату амонію Утворені внаслідок охолодження та конденсації 443,06кг води і абсорбції ІЧНз та СОг з подальшою реакцією утворення 35,97кг карбонату виводяться з циклу з контактного елементу, розташованого на висоті, яка дорівнює 20% відстані між першим і останнім контактними елементами Відведена флегма подається на подальше перероблення, а нагріта до 80°С циркулююча рідина виводиться з нижньої частини холодильника і після зовнішнього в теплообміннику через теплопередавальну стінку до температури 35°С знову подається на зрошення холодильника КІЛЬКІСТЬ циркулюючої рідини, що надходить на зрошення холодильника, становить 6277,55кг з вмістом 429,37кг карбонату амонію, що відповідає масовій концентрації аміаку 25,31 г/л Охолоджений до 36°С газ кальцинації надходить на подальше перероблення, маючи склад 485,10кг дюксиду вуглецю, 4,32кг аміаку, 29,67кг повітря, 14,20кг водяних парів Концентрація аміаку в охолодженому газі становить 0,81% мас або 15,770гв м газу за нормальних умов Приклад 3 з циклу флегми, що утворилася, здійснюється з контактного елемента, розташованого на висоті, яка дорівнює 43,5% відстані між першим і останнім контактними елементами В холодильник, забезпечений контактними елементами, подають газ кальцинації виробництва аміачної кальцинованої соди з температурою 110°С, собою парогазову суміш, що містить у собі 61144 501,58кг дюксиду вуглецю, 17,06кг аміаку, 464,06кг водяних парів та 29,67кг повітря Протитечією до руху парогазової суміші в холодильник подається охолоджена циркулююча рідина За рахунок прямого контакту циркулюючої рідний з початковою температурою 35°С парогазова суміш охолоджується, і з неї конденсується головна частина водної складової Крім того, аміак та дюксид вуглецю, що містяться в парогазовій суміші, абсорбуючись утвореним конденсатом, обумовлюють у розчині наявність карбонату амонію Утворені внаслідок охолодження та конденсації 442,97кг води і абсорбції нею аміаку та дюксиду вуглецю з подальшою реакцією утворення, 36,87кг карбонату амонію виводяться з циклу з контактного елемента, розташованого на висоті, яка дорівнює 43,5% відстані між першим і останнім контактними елементами Відведена флегма подається на подальше перероблення, а нагріта до 80°С циркулююча рідина виводиться з частини холодильника і після зовнішнього охолодження в теплообміннику через теплопередавальну стінку до температури 35°С знову подається на зрошення холодильника КІЛЬКІСТЬ циркулюючої рідини, яка надходить на холодильника, становить 6162,62кг з вмістом 404,01кг карбонату амонію, що відповідає масовій концентрації аміаку 24,40г/л Охолоджений до 36°С газ кальцинації надходить на перероблення, такий склад 484,68кг дюксиду вуглецю, 4,00кг аміаку, 29,67кг повітря, 14,18кг водяних парів Концентрація аміаку в охолодженому газі становить 0,75% мас або 14,633вг м3 газу за нормальних умов Приклад 4 Виведення з циклу флегми, що утворилася, здійснюється з контактного елемента, розташованого на висоті, яка дорівнює 65% відстані між і останнім контактними елементами В холодильник, забезпечений контактними елементами, подається газ кальцинації аміачної кальцинованої з температурою 110 С, який собою Комп'ютерна верстка О Воробей парогазову суміш, що містить у собі 501,58кг дюксиду вуглецю, 17,06кг аміаку, 464,06кг водяних дарів та 29,67кг повітря Протитечією до руху парогазевої суміші в холодильник подається охолоджена циркулююча рідина За рахунок прямого контакту циркулюючої рідини з початковою температурою 35°С парогазова суміш охолоджується, і з неї конденсується головна частина водної складової Крім того, аміак та дюксид вуглецю, що містяться в парогазовій суміші, абсорбуючись конденсатом, що утворився, обумовлюють в розчині наявність амонію Утворені внаслідок охолодження і конденсації 443,02кг води і абсорбції нею аміаку та дюксиду вуглецю з подальшою реакцією утворення 36,80кг карбонату амонію виводяться з циклу з контактного елемента, розташованого на висоті, яка дорівнює 65% відстані між і останнім контактними елементами Відведена флегма подається на подальше перероблення, а нагріта до 80°С рідина виводиться з частини холодильника і після зовнішнього охолодження в теплообміннику через теплопередавальну стінку до температури 35°С знову подається на зрошення холодильника КІЛЬКІСТЬ циркулюючої рідний, що надходить на зрошення становить 6177,68кг з вмістом 418,42кг карбонату амонію, що відповідає масовій концентрації аміаку 24,69г/л Охолоджений до 36°С газ кальцинації надходить на подальше перероблення, склад 484,83кг дюксиду вуглецю, 4,11кг аміаку, 29,67кг повітря та 14,20кг водяних парів Концентрація аміаку в охолодженому газі становить 0,77% мас або 15,024гв м3 газу за нормальних умов Техніко-економічні переваги способу, що заявляється, у порівнянні зі сп особом-прототип ом полягають у зниженні масової частки аміаку в охолодженому газі, що подається на компресію, що забезпечує стабільну роботу компресорам, які застосовуються у виробництві Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119