Курсовая работа: Аппаратурно-технологическая схема получения глинозема на участке кальцинации по способу Байера

- в летнее время заливать промышленной водой ванночки опор №3÷5 печей кальцинации для охлаждения роликоопор.

4. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1 Узел газоочистки и пылевозврата

Назначение: Очистка технологических газов от пыли, отсос из печи кальцинации продуктов горения и транспортировка отработанной пыли обратно в технологический процесс.

Устройство и работа узла газоочистки и пылевозврата.

Узел газоочистки и пылевозврата состоит:

батарейных циклонов (1 и 2 стадии );

дымососа;

электрофильтров.

Отсасываемые дымососом Д 24Х2 газы уносят с собой материал, загружаемый в печь. Очистка отходящих газов каждой печи осуществляется в две стадии:

1 стадия – в двух ступенях батарейных циклонов расположенных на отметке + 39,100 загрузочного здания.

Батарейный циклон – инерционный пылеулавливающий аппарат, составлен из большого количества параллельно включенных циклонных элементов, объединённых в одном корпусе, имеющим общий подвод газов и общий бункер.

Поток газа, поступающий в бункер, распределяется по отдельным циклонам, и попадая в спиральные направляющие, расположенные между стеной цилиндрической части каждого циклонного элемента и его вихревой трубой, получает вращательное движение. За счёт центробежного эффекта частицы пыли отбрасываются к стенкам элементов. Далее пыль осыпается через пылеотводящие отверстия в сборный бункер, откуда через специальный затвор "мигалку", предотвращающий присос воздуха, в газоход и поступает в пылесборник пылевой течки печи.

Далее газы дымососом Д 24х2, установленным в здании загрузочной этажерки, подаются в вертикальный электрофильтр ДВП 4х20.

2 стадия – очистка в электрофильтре ДВП 4х20. В электрофильтрах используется взаимодействие между зарядом пылевых частиц и электрическим полем, создаваемым электронной системой электрофильтров. В результате заряжения частицы движутся, преодолевая сопротивление газовой среды, к осадительным электродам, собираясь на их поверхности в виде пылевого слоя. Необходимая зарядка частиц осуществляется коронным разрядом, образующимся между коронирующими и осадительными электродами. С этой целью на коронирующие электроды подаётся высокое напряжение (до 50000 В), а осадительные электроды заземляют. Заряженные частицы перемещаются вместе с газом к выходу из аппарата со средней скоростью, равной скорости газа, и одновременно к осадительному электроу со скоростью, называемой скоростью дрейфа.

Удаление осевших на осадительные электроды частиц производится периодически встряхиванием. Пыль оседает в бункере электрофильтров, а от туда откачивается аэролифтами с помощью сжатого воздуха. После очистки в электрофильтре газы удаляются в атмосферу через свечу d = 1320 мм с отметкой выброса + 47,0 м, установленную на электрофильтре.

Таблица22 - Технические характеристики батарейных циклонов:

Таблица 23 - Техническая характеристика электрофильтров.

Аэролифты под бункерами электрофильтров включаются в работу после того, как запустится дымосос.

Включается аэролифт в следующем порядке:

-  плавно открыть общий вентиль на линии сжатого воздуха до 3 кгс/см2;

-  открыть вентиль на рыхлитель до 1 кгс/см2;

-  убедиться в нормальной работе форсунки и рыхлителя, закрыть люк корпуса аэролифта;

-  открыть доступ пыли в корпус;

-  поставить в известность бункеровщика и прокальщика о включении узла пылевозврата.

Остановку дымососа и узла пылевозврата дежурный слесарь ведёт: плановую по указанию мастера смены или прокальщика. Аварийную остановку дежурный слесарь производит без разрешения, но после остановки обязан поставить в известность прокальщика и мастера смены. Аварийно дымосос останавливается нажатием кнопки "стоп " на шкафу управления.

Плановую остановку дымососа производит в следующем порядке:

-  вызвать дежурного электромонтера;

-  приоткрыть шибера на всасывающих карманах, после остановки дымососа – открыть полностью;

-  предупредить прокальщика об остановке;

-  дать команду дежурному электромонтёру на остановку;

-  дежурный электромонтёр ведёт остановку дымососа согласно инструкции № 5.

Плановую остановку узла пылевозврата производят следующим образом: Сделать встряхивание электофильтров. Остановить шнек, завалить гидратом приёмную воронку, остановить питатель, зарыть задвижку конуса пылесборника. Перевести пыль из пылесборника через обводной трубопровод в аэролифт на холодном конце печи, запустить его в работу.

Общая остановка пылевозврата осуществляется до остановки дымососа. Оставшаяся пыль из бункеров электрофильтров откачивается аэролифтом на холодной головке поочерёдно в работающею печь.

Отключение аэролифта ведётся в следующем порядке:

-  легким постукиванием убедиться в чистоте пылевой течки;

-  выдуть оставшийся глинозём;

-  закрыть задвижку на линии питания;

-  открыть люк на корпусе аэролифта и вычистить от пыли, крошки и посторонних предметов.

Подготовка оборудования к ремонту и приём его из ремонта.

При остановке дымососа на ремонт нужно вызвать дежурного электромонтёра и потребовать снять напряжение с пускателя электродвигателя. После снятия напряжения, с разрешения электромонтёра, дежурный слесарь убеждается сам в этом, надавив кнопку "пуск ". Проверить наличие плаката "Не включать работают люди" при с снятом напряжении с пускателя, наличие допуска на ремонтные работы. После этого дежурный слесарь разрешает ремонтной бригаде приступить к работе, при наличии допуска. При остановке аэролифтов для ремонта необходимо прекратить подачу воздуха. Открыть люк и выпустить из него всю пыль. После окончания ремонта закрыть люк, открыть воздух, а затем открыть подачу пыли в камеру смешивания и убедиться в нормальной работе аэролифта.

Таблица 24 - Технологические нарушения, причины их вызывающие и способы устранения нарушений:

Таблица 16 - Технические нарушения, причины и способы устранения нарушений при работе газоочистки

Высоко изнашивающими узлами I и II стадий газоочистки являются диффузоры перед I стадией батарейных циклонов и выхлопные трубы мультициклонов. Проверка работы аэролифта:

1.  по показанию манометров рыхлителя и форсунки;

2.  лёгким постукиванием по течкам и материальным трубопроводам.

Проверка нагрева подшипников дымососа с помощью термометра или путём прикосновения к корпусу рукой.

4.2 Определение расхода воздуха и количества печных газов

Расчёт ведём на100м3 газа; коэффициент избытка воздуха α = 1,1 ( соответствует содержанию в отходящих газах 0,2 – 0,4 % О2 )

Реакция горения топлива:

СН4 + 2О2 + СО2 + 2Н2О; (1)

2С2Н6 + 7О2 = 4СО2 + 6Н2О; (2)

С3Н8 + 5О2 = 3СО2 + 4Н2О; (3)

Количество воздуха, необходимого для полного сжигания 100 м3 газа:

Vгв = 100 ( 2CН4 + 3,5С2Н8 + 5С3Н8 ); (4)

Vгв = 4,762 ( 196, 0 + 1,75 + 1 ,0 ) = 9 46,45 м3

где α = 1,1

Vгв = 1041,10 м3

При сжигании 100 м3 газа указанного состава образуется

СО2 = СН4 + 2С2Н6 + 3С3Н8 + СО2; (5)

СО2 = 98,0 + 2· 0,5 + 3· 0,2 + 0,1 = 99,7 м3;

Н2О = 2СН4 + 3С2Н6 + 4С3Н8 (6)

Н2О = 2· 98 + 3· 0,5 + 4· 0,2 = 190,0 + 1,5 + 0,8 = 198,3 м3;

Правильность расчёта может быть проверена составлением материального баланса ( в единицах массы).

Количество тепла, получаемое или отдаваемое материалом, определяется как разность между количествами энергии, полученными материалом к началу и к концу зоны.

Зона I.

Общий расход энергии на нагрев материала к концу зоны I, ккал/кг:

Qм1 = ( Gмn Cм + Gwn ) tмn + ( Gп Cп tг ) (7)

Qм1 = 2,072· 0.295 · 40+ 0,295 · 0,196· 40 + 0,210 · 40 + 0,550 · 0,26tг = 35,16 + 0,143tг.

Общее количество тепла, которое необходимое передать материалу:

qм1 = qм1 – qм1; (8)

q = q – q; (9)

q = 291,51 + 11,3 – 11,3 – 35,16 – 0,143tr = 256,35 + 11,3 – 0,143tr ;

в том числе qм1 – количество тепла, которое, затрачивается на превращение и нагрев неразложившихся исходных веществ и твёрдых продуктов реакции qм1 = 256,35 ккал/кг.

Зона II.

qм2 = qм1 + GnCntn; (10)

qм2 = 291,51 + 11,3 + 0,150 · 0,288tr = 291,51 + 11,3 + 0,0432tr;

qм2 = qм2 – qм2; (11)

qм2 = 884,27 + 150,52 – 291,51 – 11,3 - 0,0432tr = 592,76 + 139,22 - 0,0432tr;

qм2 = 592,76 ккал/кг.

Зона III.

qм3 = qм2 + Gзл Cзл tr; (12)

qм3= 884,27 + 150,51;

qм3 = [ qм3 ]; (13)

qм3 = 970,19 + 150,52 - 884,27 - 150,52 = 85,92

Зона IV

qм3'' =qм3'; (14)

qм4' = [qм4 ] – qм4'- qм1''; (15)

qм4' = 942 + 150,52 - 970,19 – 150,52 = -27,2.

Зона V

qм5'' = qм4'; (16)

qм5'' = 942,99 + 150,52;

qм5' = 124,95 + 461,24 + 300,0 – 6,6 + 150,52 = 879,59 + 150,52;

qм5' = [qм5 ] – qм5'- qм5''; (17)

qм5' = 879,59 + 150,52 – 942,99 – 150,52 = -63,4;

Исходные данные для расчёта температур газового потока по зонам:

[qм], ккал/кг - 256,35 592,76 85,92 -27,2 -63,4

Qпот, ккал/кг - 19,8 53,0 15,5 11,0 9,0

При последовательном расчёте температур газового пот ока на границах зон известны его начальная температура tr' и энтальпия qг''.Из расчёта находим конечные энтальпию qг'' и температуру tг'':

qг'' = qг' + qг ; (18)

где qг – количество тепла, которое газовый поток получил и л и отдал в данной зоне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе этой курсовой работы был рассмотрен участок спекания ГМЦ5, основным оборудованием которого является:

- система ленточных конвейеров;

- ленточные весовые дозаторы;

- печь кальцинации;

- холодильник;

- вентилятор вторичного дутья;

- камерные насосы;

- батарейные циклоны (центробежный пылеуловитель, группа циклонов);

- дымосос;

- электрофильтр;

- силосная башня.

Я подробно изучила систему газоочистки данного участка, в частности устройство батарейных циклонов и электрофильтров. Так же определила расход воздуха и количество печных газов.

После изучения мультициклонов и электрофильтров я пришла к выводу, что работа газоочистного оборудования имеет очень большое значение для экологии окружающей среды, т.к. уменьшает выбросы вредных веществ в атмосферу.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Лайнер А.И. Производство глинозема. – М.: Металлургия, 1961.

2.Лайнер А.И., Ерёмин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. Производство глинозема. - М.: Металлургия, 1978.

3. Едильбаев И.Б. Возрождение, 2004г.

4. Кузнецов С.И., Деревянкин В.А., Физическая химия производства глинозема по способу Байера. - М.: Металлургия, 1964.

5. Лайнер А.И., Ерёмин Н.И., Лайнер Ю.А., Певзнер И.З. Производство глинозема 2-е изд. - М.: Металлургия, 1979. 334с.

6. Троицкий И.А., Железнов В.А. Металлургия алюминия. - М.: Металлургия, 1977.

7. Уткин Н.И. Цветная металлургия. - М.: Металлургия, 1990.

8. Ибрагимов А.Т., Будон С.В., Развитие технологии производства глинозема из бокситов Казахстана. Павлодар,2010.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Рисунок А.1 - Принципиальная схема печной нитки

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

Рисунок Б.1 - Схема работы вентилятора дутья

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рисунок В.1 - Узел газоочистки и пылевозврата

ПРИЛОЖЕНИЕ Г