Установка для виробництва поглинальної маси для очищення газів від сірчаних сполук

1. Установка виробництва поглинаючої маси для очищення газів від сірчаних сполук, що включає блок активації неактивного оксиду цинку, який містить, бункер і піч для прожарювання, блок формування поглинаючої маси і з'єднаний з блоком активації неактивного оксиду цинку блок очищення відхідних газів, що має послідовно з'єднані за лінією розчину абсорбер, збірник та насос, відрізняється тим, що блок активації неактивного оксиду цинку додатково має змішувач-формувач, розкладач, сушарку і контейнер, розташовані послідовно перед піччю для прожарювання, а бункер розташований після печі для прожарювання, блок очищення відхідних газів додатково з'єднаний з блоком формування поглинаючої маси та додатково має газодувку, вхід якої з'єднаний з виходом абсорбера, вхід абсорбера за лінією газу з'єднаний з змішувачем-формувачем, розкладачем, сушаркою, піччю для прожарювання, блоком формування поглинаючої маси та виходом збірника, а вихід насоса з'єднаний з абсорбером та змішувачем-формувачем. Установка додатково має блок очищення A (54) УСТАНОВКА ВИРОБНИЦТВА ПОГЛИНАЮЧОЇ МАСИ ДЛЯ ОЧИЩЕННЯ ГАЗІВ ВІД СІРЧАНИХ СПОЛУК 33743 Найбільш близькою за технічною суттю та досягнутим результатом є установка виробництва поглинаючої маси з неактивного оксиду цинку, що має ємність щодо сірки 2-3% та дисперсність ZnO 1300A. Відома установка виробництва поглинаючої маси для очищення газів від сірчаних сполук включає блок активації неактивного оксиду цинку, що містить бункер і піч для прожарювання, блок формування поглинаючої маси та з'єднаний з блоком активації неактивного оксиду цинку блок очищення відхідних газів, що містить послідовно з'єднані за лінією розчину абсорбер, збірник і насос. Крім того, блок активації містить вакуумний апарат з паровим обігрівом та реверсивним перемішуючим пристроєм, живильник і мірник, а блок очищення відхідних газів від аміаку та діоксиду вуглецю додатково містить конденсатор, збірниксепаратор, насос, вакуум-насос та холодильник. Установка працює таким чином. 40% вихідної сировини - неактивного оксиду цинку подають до вакуумного апарату, туди ж з мірника заливають аміачно-карбонатний розчин (АКР), що містить NH3, Н2О, NH4ОH, NH4HCО3, (NН4)2СОЗ, СО2. За температури 50-60°С протягом 1 години розчинюють ZnO в АКР (1-а стадія), після чого додають решту ZnO і за тієї ж температури суспензію перемішують ще 2 години (2 стадія). Після закінчення другої стадії процесу включають вакуумну систему (0,3-0,6 кгс/см2), при цьому температуру реакційної маси доводять, до 80-90°С, а далі сушать до залишкової вологості 12-16% протягом 13-16 годин. На другій стадії йде взаємодія нерозчиненої сировини з АКР, а на останній стадії йде осадження основного карбонату цинку та відгін надлишку аміаку та води. Із вакуумного апарату висушену масу подають до бункера, звідки за допомогою живильника спрямовують до електропечі, де і прожарюють протягом 7-8 годин за температури 350-360°С. З електропечі активний оксид цинку направляють до формувача, де його формують у вигляді гранул. Прожарювання гранул активного поглинача здійснюють або в апараті сіркоочищення, або безпосередньо за місцем його виготовлення. Реакційні гази з вакуумного апарату надходять до конденсатора, сконденсована їх частина збирається у сепараторі, звідки насосом перекачується до збірника, а з нього через холодильник подається до абсорбера та мірника. У абсорбері одержують АКР необхідної концентрації, шляхом циркуляції розчину за допомогою насосу із збірника до абсорбера, а з абсорбера до збірника. Для підживлення до абсорбера подають також свіжий аміак та діоксид вуглецю, туди ж за допомогою вакуум-насосу направляють несконденсовану у конденсаторі частину парогазової суміші, що вийшла з вакуумного апарату (див.: ж. Химическая промышленность. 1980. - № 8. - С. 30-32). Недоліком відомої установки виробництва поглинаючої маси для очищення газів від сірчаних сполук є її складність та висока енергоємність. Це пояснюється тим, що активацію неактивного оксиду цинку здійснюють у розчині з використанням складного та енергоємного вакуумного апарату з паровим підігрівом та реверсивним перемішуючим пристроєм, з підведенням додаткового тепла, в декілька стадій, з використанням великих мате ріальних потоків АКР, води, додаткового підживлення АКР діоксидом вуглецю та аміаком, при високому співвідношенні вихідних компонентів AKP:ZnO, що дорівнює (3-5):1, одержанням водної суспензії з вологістю більше 40%, що викликає необхідність використання вакуумного сушіння, тривалість якого займає 13-16 годин. В основу винаходу поставлена задача вдосконалення відомої установки виробництва поглинаючої маси для очищення газів від сірчаних сполук, в якій шляхом введення в установку додаткових, самих по собі відомих у техніці елементів, а також їх нового розташування і нового взаємозв'язку між собою та відомими елементами установки, забезпечується можливість активації неактивного оксиду цинку у процесі механічного змішування вихідних компонентів за рахунок тепла, безпосередньо одержаного у процесі механічного змішування та тепла реакції взаємодії вихідних компонентів. Ця задача вирішується тим, що у відомій установці виробництва поглинаючої маси для очищення газів від сірчаних сполук, що включає блок активації неактивного оксиду цинку, який містить бункер і піч для прожарювання, блок формування поглинаючої маси і з'єднаний з блоком активації неактивного оксиду цинку блок очищення відхідних газів, що містить послідовно з'єднані за лінією розчину абсорбер, збірник та насос, блок активації неактивного оксиду цинку додатково містить змішувач-формувач, розкладач, сушарку і контейнер, розташовані послідовно перед піччю для прожарювання, а бункер розташований після печі для прожарювання, блок очищення відхідних газів додатково з'єднаний з блоком формування поглинаючої маси та додатково має газодувку, вхід якої з'єднаний з виходом абсорбера, вхід абсорбера за лінією газу з'єднаний з змішувачем-формувачем, розкладачем, сушаркою, піччю для прожарювання, блоком формування поглинаючої маси та виходом збірника, а вихід насоса з'єднаний з абсорбером та змішувачем-формувачем, установка додатково мак блок очищення повітря від пилу, з'єднаний з блоком формування поглинаючої маси. Ця задача вирішується також тим, що блок формування поглинаючої маси має блок формування поглинаючої маси "вологим" та/або "сухим" способом. Задача вирішується також тим, що блок формування поглинаючої маси "вологим" способом має розташовані послідовно змішувач-формувач, лист, вагонетку, піч для прожарювання та з'єднані між собою послідовно бункер, барабанне сито, збірник дрібняку та дробарку, причому змішувачформувач та прожарювальна піч за лінією газу з'єднані з абсорбером. Задача вирішується також тим, що блок формування "сухим" способом має з'єднані між собою послідовно бігун, перший бункер, ущільнювач, другий бункер та таблетмашину, причому бігун за лінією газу з'єднаний з абсорбером. Задача вирішується також тим, що блок очищення повітря від пилу має циклон, перший і другий рукавний фільтри, вакуум-насос та вентилятор, причому циклон, перший рукавний фільтр та вакуум-насос з'єднані послідовно, другий рукавний фільтр з'єднаний з вентилятором, вхід циклона 2 33743 з'єднаний з дробаркою та виходом пилу із другого рукавного фільтра, вхід першого рукавного фільтра з'єднаний з першим і другим бункером, а вхід другого рукавного фільтра з'єднаний з барабанним ситом. Задача вирішується також тим, що кожна піч для прожарювання оснащена висувним подом з механізмом переміщення. Задача вирішується також тим, що установка додатково оснащена кюбелем, кран-балкою, вагами, навантажувачем та контейнером. Завдяки забезпеченню можливості здійснення активації неактивного оксиду цинку механічним змішуванням вихідних компонентів за рахунок тепла безпосередньо одержаного у процесі механічного змішування та тепла реакції, запропонована установка дозволяє: підвищити технологічність процесу за рахунок виключення операцій розчину оксиду цинку, осадження, приготування аміачнокарбонатного розчину; спростити процес, знизити його енергоємність за рахунок виключення використання вакууму, зниження навантаження матеріальних потоків по воді та АКР, виключення додаткового підживлення АКР діоксидом вуглецю та аміаком, виключення витрат додаткового тепла; знизити співвідношення вихідних компонентів; скоротити тривалість сушіння; легко регулювати поверхню активного оксиду цинку шляхом зміни співвідношення вихідних компонентів у процесі їх механічного змішування; одержувати поглинаючі маси різних модифікацій, наприклад, модифіковані міддю, або другими елементами шляхом введення модифікаторів безпосередньо в процесі активації без зміни технології активації. Запропонована установка компактна, легко піддається механізації, характеризується безвідходною технологією, має замкнутий цикл по АКР, воді, очищенню відхідних газів та очищенню повітря від пилу. Пошук, проведений по джерелах науково-технічної та патентної інформації, показав, що запропонована сукупність ознак є новою, тому що вона не відома за рівнем техніки. Запропонована установка має винахідницький рівень, тому що відмінні ознаки хоч і відомі самі собою у техніці, але у такій якості і з таким результатом, з яким вони виступають у запропонованій сукупності ознак, заявнику не відомі ні в установках-аналогах, ні в інших відомих установках. Запропонована установка пояснюється кресленням, фіг. 1, 2. На фіг. 1 представлена блок-схема установки, що включає: блок 1 активації неактивного оксиду цинку; блок 2 формування поглинаючої маси "вологим" та/або сухим способом; блок 3 очищення відхідних газів; блок 4 очищення повітря від пилу. Блоки 1, 2 з'єднані з блоком 3, блок 2 додатково з'єднаний з блоком 4. Блок 1 з'єднаний з блоком 2 в процесі роботи тому на кресленні цей зв’язок не показаний. На фіг. 2 показана схема установки, що включає: блок 1 активації неактивного оксиду цинку, який містить, розташовані послідовно змішувачформувач 5, розкладач 6, сушарку 7, контейнер 8, піч для прожарювання 9 і бункер 10; блок 2 формування поглинаючої маси "вологим" та/або "сухим" способом, причому блок 2 формування поглинаючої маси "вологим" способом містить розта шовані послідовно змішувач-формувач 11, лист 12, вагонетку 13, піч для прожарювання 14, бункер 15 та з'єднані між собою послідовно барабанне сито 16, збірник дрібняку 17 та дробарку 18; блок 2 формування поглинаючої маси "сухим" способом має бігун 19, перший бункер 20, ущільнювач 21, другий бункер 22 та таблетмашину 23, що з'єднані між собою послідовно; блок 3 очищення відхідних газів від аміаку та діоксиду вуглецю містить абсорбер 24, збірник 25, насос 26 та газодувку 27, за лінією розчину абсорбер 24, збірник 25 та насос 26 з'єднані послідовно, вихід насоса 26 з'єднаний з абсорбером 24 та змішувачем-формувачем 5, за лінією газу вхід абсорбера 24 з'єднаний із змішувачами-формувачами 5, 11, бігуном 19, розкладачем 6, сушаркою 7, прожарювальними печами 9, 14 та виходом збірника 25, вихід абсорбера 24 з'єднаний з газодувкою 27; блок 4 очищення повітря від пилу містить циклон 28, перший 29 та другий 30 рукавні фільтри, вакуум-насос 31 і вентилятор 32. Циклон 28, перший 29 рукавний фільтр і вакуум-насос 31 з'єднані послідовно, другий 30 рукавний фільтр з'єднаний з вентилятором 32, вхід циклона 28 з'єднаний з дробаркою 18 та виходом пилу із другого рукавного Фільтра 30, вхід першого 29 рукавного фільтра з'єднаний з першим 20 і другим 22 бункерами, вхід другого 30 рукавного фільтру з'єднаний з барабанним ситом 16. Печі для прожарювання 9, 14 виконані з висувним подом з механізмом пересування. Установка додатково оснащена кюбелем, кран-балкою, вагами, навантажувачем та контейнером (на схемі не показані). Блоки 1, 2, 3, 4 на фіг. 2 виділені прямокутниками, які зображені пунктиром. Кожен змішувач-формувач 5, 11 є апарат, який має лопаті у вигляді літери Z для перемішування компонентів, реверсивний шнек для вивантажування та шнекування готової маси. Шнек транспортує перемішану масу до периферії змішувальної камери та вичавлює її через фільєру, що забезпечує необхідне ущільнення маси. Змішувачформувач оснащений сорочкою для охолодження водою. Працює у двох режимах: режимі "перемішування" та режимі "вивантаження". Розкладач 6 представляє собою транспортер з поворотним механізмом, що забезпечує рівномірне укладання сформованої маси на стрічку сушарки. Сушарка 6 виконана стрічковою, представляє собою горизонтальний тунель, який складається з трьох секцій. У кожній секції знаходиться калорифер та циркуляційний вентилятор. Через всі секції проходить сітчастий транспортер. Теплоносієм для обігрівання служить технологічний пар, що подається на кожну секцію сушарки. Повітря проходить через калорифери, підігрівається до заданої температури та циркуляційним вентилятором подається у робочий простір камер. Відпрацьоване повітря із стрічкової сушарки подається до абсорбера 24 для очищення від аміаку та діоксиду вуглецю. Пропарювальна піч 9, 14 оснащена електроприводом з регулюючим пристроєм. Конструктивно піч виконана у вигляді камери з щільно закритими дверима. На стіні та поді печі закріплені еле 3 33743 спирту (ПВС) у кількості 100-160 дм3. Суміш перемішують протягом 2-4 годин до одержання однорідної пластичної маси з масовою часткою вологи 23-29%. За необхідності, у змішувач-формувач 11 додають глибоко знесолену воду або конденсат до одержання тієї вологи маси, що вимагається. Далі шнек переключають у режим "вивантаження" і маса формується через фільєру на листи 12, які вкладають на вагонетку 13, витримують на повітрі протягом 1 години для пров'ялення маси, після чого вагонетку кран-балкою встановлюють на под печі і механізмом пересування закочують до печі 14, де масу спочатку сушать за температури 100140°С протягом 4-6 годин, а далі прожарюють за температури 350-450°С. Після прожарювання піч автоматично виключається і, за рахунок розрідження, що утворюється газодувкою 27, з'єднаною з піччю 14 через абсорбер 24, здійснюється охолодження поглинача до температури не >50°С. З допомогою механізму пересування под печі разом з вагонеткою, листами та охолодженою масою викочують з печі і поглинач вивантажують до бункеру 15 готового продукту, через затулку бункеру 15 вивантажують на барабанне сито 16, де просівають і готовий поглинач завантажують до барабану, зважують на вагах і транспортують на склад за допомогою навантажувача. Дрібняк з барабанного сита 16 збирається у збірнику дрібняка 17 і далі надходить на розмелення у дробарку 18, звідкіля пил поглинача пневмотранспортом, що створює вакуум-насос 31, надходить до циклону 28, із бункеру якого періодично через затулку вивантажується до контейнеру пилу, зважується на вагах і завантажується у змішувачформувач 11. Запилене повітря після циклону 28 надходить у перший рукавний фільтр 29 і після вакуум-насоса 31 викидається в атмосферу. Пилоповітряна суміш від барабанного сита 16, а також та, що утворюється під час завантаження барабанів готовим продуктом, відсмоктується вентилятором 32 через другий рукавний фільтр 30, очищене від пилу повітря викидається в атмосферу. Пил поглинача із бункера другого рукавного фільтра 30 пневмотранспортом подається до циклону 28. У разі необхідності виробництва поглинаючої маси формованої і/або "сухим" способом у вигляді таблеток (таблетованої) маси, активну масу із бункеру 10 завантажують до кюбеля, зважують на вагах 100-300 кг активної маси із допомогою кранбалки переміщують та завантажують до бігуна 19, куди також завантажують 2,5-3,0 кг графіту і, при необхідності, глибоко знесолену воду і/або конденсат з розрахунку вмісту масової частки води у масі не >5%. Компоненти перемішують протягом 30-40 хвилин, після чого поглинаюча маса через дробарку, суміщену з бігуном 19, подається до першого бункера 20, далі через затулку ущільнювача 21 і за допомогою пневмотранспорту, що створюється вакуум-насосом 31, надходить до другого бункеру 22, звідки через заслінку надходить до таблетмашини 23. Готовий поглинач завантажують до барабанів, зважують на вагах і транспортують на склад з допомогою навантажувача. Пил з першого 20 і другого 22 бункерів пневмотранспортом, що створює вакуум-насос 31, над ктричні підігрівачі. Піч оснащена висувним подом з механізмом пересування. Бігун 19 - апарат, у чаші якого знаходяться масивні гранітні катки та напрямні скребки для перемішування компонентів. Бігун суміщений з дробаркою. Ущільнювач 21 складається із заключених у кожух живильника, валка та ножів, з допомогою яких відбувається ущільнення маси. Абсорбер 24 - вертикальний апарат з насадкою з колець Рашига. Кюбель являє собою ємність з висувною заслінкою. Установка працює наступним чином. Вихідна сировина - неактивний оксид цинку (муфельні білила) надходить до кюбеля, кранбалкою переміщується на ваги, зважується у кількості 200 кг і далі кран-балкою завантажується до змішувача-формувача 5. Кристалічна суміш карбонатів та бікарбонатів амонію, в основному бікарбонатів амонію, що випускається за ГОСТ 932579 "Солі вуглеамонійні", надходить у мішках, які за допомогою кран-балки подаються до змішувачаформувача 5 і завантажуються до нього у кількості 40-80 кг. У змішувач-формувач також завантажується 100-200 дм3 глибоко знесоленої води і/або конденсату і/або АКР із збірника 25. Завантаження компонентів здійснюється за включених лопатей та шнекові в режимі "перемішування". Після перемішування протягом 1 години до змішувачаформувача 5 додають другу порцію вуглеамонійної солі у кількості 40-80 кг та 100-300 дм3 води і/або конденсату i/або АКР із збірника 25 і маса перемішується протягом 2-4 годин. У випадку одержання поглинача, модифікованого міддю, у змішувач додається вуглекисла мідь CuCО3 Cu(OH)2, або інший компонент, що містить мідь, із розрахунку необхідного його вмісту у готовому продукті. У процесі перемішування за рахунок тепла механічного змішування здійснюється активація неактивного оксиду цинку. Далі змішувач-формувач 5 переключають на режим "вивантаження", і маса формується у вигляді прутків, надходить на розкладач 6, який розкладає сформовану масу на стрічку стрічкової сушарки 7, де вона сушиться повітрям за температури 70-140°С протягом 4-6 годин. Висушена до масової частки води не >5% мас маса вивантажується до контейнерів, які за допомогою кран-балки встановлюються на под печі 9 і механізмом пересування, що входить до комплекту печі, транспортується до печі прожарювання 9. Прожарювання відбувається за температури 400500°С. Після закінчення прожарювання автоматично виключається електрообігрів: і за рахунок розрідження, що створюється газодувкою 27, з'єднаною з піччю через абсорбер 24, активна маса охолоджується, далі з допомогою кран-балки контейнери переміщують до бункера 10 і масу вивантажують в бункер 10. Із бункера 10 активну масу через затулку в днищі бункеру вивантажують до кюбеля, з допомогою кран-балки кюбель переміщують до блоку 2 формування поглинаючої маси "вологим" способом та завантажують до змішувача-формувача 11, туди ж завантажують зміцнюючі домішки - 10-25 кг розмеленого оксиду алюмінію і 17,5-25 кг переосадженого гідроксиду алюмінію та розчин пластифікатору – полівінілового 4 33743 ходить до першого рукавного фільтра 29, періодично із збірника першого рукавного фільтра пил вивантажують до контейнера пилу, зважують і повертають на формування. Очищене повітря з першого, рукавного фільтра 29 після вакуум-насоса 31 викидається в атмосферу. Відхідні гази аміаку, діоксиду вуглецю, що виділяються в процесі активації неактивного оксиду цинку, а також в процесі сушіння та прожарювання, очищаються в блоці очищення відхідних газів 3, для чого відхідні гази із змішувачів-формувачів 5, 11, бігуна 19, розкладача 6, сушарки 7, печей 9, 14 надходять до абсорбера 24, де вони промиваються водою або конденсатом і, після промивання, газодувкою 27 викидаються в атмосферу. Одержаний в процесі промивання розчин із абсорбера 24 самопливом стікає до збірника 25, звідки насосом 26 подається знову до абсорбера 24. Розчини циркулюють через абсорбер до досягнення масової концентрації аміаку у розчині не