Файл: Розенберг Е.Х. Горючие, тепловые отходы и энерготехнологическое комбинирование в фосфорной промышленности.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.07.2024
Просмотров: 101
Скачиваний: 0
'S
Oh...-
'-'S.
Ц ' :
Щ?І*Г
, ■*'
і
f’
ÜT.v.' |
V а |
7
ГОРЮЧИЕ, ТЕПЛОВЫЕ ОТХОДЫ И ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КОМБИНИРОВАНИЕ В ФОСФОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНО-ИССДЕДОВАТЕЛЬСКИИ И ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ ОСНОВНОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ЛЕННИИГИП РОХИМ)
Для служебного пользования.
Ns 697
Е. X. РОЗЕНБЕРГ, II. В. ПЕТРОКОВСКШ
ГОРЮЧИЕ, ТЕПЛОВЫЕ ОТХОДЫ
И ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ КОМБИНИРОВАНИЕ В ФОСФОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Под научноіі редакцией
к. т. н. ЕРШОВА В. А .‘и XIІНКІ ICА М. Я.
ЛЕНИНГРАД, 1973
УДК 661,662.094.47
Гос. публичная научно-і - '■ ; :ал
бкблиоте.-д ОН
■;мf -:
[ ЧИТАЛЬіаОГО 3 АЛА
~ < £ < £ 3 С ?
АННОТАЦИЯ
Розенберг Е. X., Петроковскші И. В. Го
рючие, тепловые отходы и энерготехнологнческое комбинирование в фосфорной,
промышленности. Л., «Леиннигппрохнм». 1973, стр., 28 рис., 15 табл., список ли тературы 66 ссылок.
Книга содержит качественные и количе ственные характеристики горючих и тепло вых отходов фосфорного производства. Рас смотрены методы использования химическо го тепла отходящих газов фосфорных печей, физического тепла огненно-жидких фосфор ных шлаков и тепла экзотермической реак ции окисления фосфора в производстве тер мической фосфорной кислоты. Предложены некоторые схемы оптимального использова ния горючих и тепловых отходов производ ства.
Особое внимание уделяется вопросам энерготехнологнческого комбинирования в фосфорной промышленности.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
П редисловие................................................................................................... |
5 |
I.Введение . .............. .............
|
1. |
Общие положения и цель р а б о т ы ................................................ |
|
6 |
||
|
2. |
Современное состояние и перспективы развития фосфорной |
||||
|
|
промышленности.................................................................................. |
|
|
10 |
|
|
II. Современное состояние и возможные пути использования |
|
||||
|
горючих и тепловых отходов производства .................... |
|
|
|||
|
1. |
Потребление энергоресурсов в |
химической промышлен |
|||
|
|
ности |
|
|
|
14 |
|
2. Отходящие газы фосфорных псчсіі |
|
IS |
|||
|
3. |
Тепло |
экзотермической реакции |
окисления фосфора в произ |
||
|
|
водстве фосфорной кислоты . |
. ...............................................31 |
|||
|
4. Использование физического тепла огнешю-жндких |
шлаков. |
34 |
|||
|
ЧІ. Энерготехнология в производстве |
ф о сф о р а ................................. |
|
42 |
||
|
1. |
Доменный метод получения фосфора . . . . . . |
. . . |
44 |
||
|
2. |
Производство фосфора в аппаратах кипящего слоя с приме |
||||
|
3. |
нением в качестве восстановителя природного газа |
. . . . |
48 |
||
|
Энерготехнологический способ |
получения желтого фосфора |
52 |
|||
|
4. |
с выработкой электроэнергии.......................................... |
получения желтого |
|
||
|
Энерготехнологические схемы |
фосфора |
||||
|
|
с подогревом ш и х т ы ...................................................................... |
|
|
65 |
|
V |
IV. Энерготехнологическое комбинирование в производстве фос- |
75 |
||||
форной кислоты ............................................ |
|
|
||||
|
1. |
Производство термической фосфорной кислоты с частичным |
||||
|
|
сжиганием продуктов возгонки фосфора в электротермиче |
||||
|
|
ской |
п е ч и ............................................................................. |
|
. |
76 |
2.Получение термической! фосфорной кислоты из гранулиро ванной моношихты с использованием тепла сгорания фос
3. |
фора и окиси у гл ер о д а ................................................................. |
получения |
термической |
фос |
78 |
||
Энерготехиологический |
метод |
80 |
|||||
4. |
форной кислоты в аппаратах конвертерноготипа |
. . |
. |
||||
Энерготехиологический |
метод |
получения |
полифосфорной |
86- |
|||
|
кислоты из желтого фосфора с выработкойп ар а......................... |
|
|
||||
У. Заклю чение.................... |
|
|
|
9с) |
|
|
|
Л итература............................................ |
|
|
|
|
|
96 |
\
УДК 661.662.094.47
Гос. публичная
научно--. ' |
л |
бкбпиоте. л |
О!-1 |
Ч -9р $ - £ Л Л О '
АННОТАЦИЯ
Розенберг Е. X., Петроковский И. В. Го
рючие, тепловые отходы и энерготехнологнческое комбинирование в фосфорной промышленности. Л., «Леннннгнпрохнм». 1973, стр., 28 рис., 15 табл., список ли тературы 66 ссылок.
Книга содержит качественные и количе ственные характеристики горючих н тепло вых отходов фосфорного производства. Рас смотрены методы использования хнмическо-. го тепла отходящих газов фосфорных печей, физического тепла огненно-жидких фосфор ных шлаков н тепла экзотермической реак ции окисления фосфора в производстве тер мической фосфорной кислоты. Предложены некоторые схемы оптимального использова ния горючих н тепловых отходов производ ства.
Особое внимание уделяется вопросам энерготехнологнческого комбинирования в фосфорной промышленности.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
П редисловие................................................................................................... |
S |
I.Введение . .............. .............
|
1. |
Общие |
положения и цель р а б о т ы ........................................... |
|
6 |
|
||
|
2. |
Современное состояние и перспективы развития фосфорной |
10 |
|||||
|
|
промышленности.................................................................................. |
|
|
|
|||
|
II. Современное состояние и возможные пути использования |
|
||||||
|
горючих и тепловых отходов производства |
.................... |
|
|
||||
|
1. |
Потребление энергоресурсон в |
химической промышлен |
Н |
||||
|
|
ности |
|
|
|
|
|
|
|
2. Отходящие газы фосфорных печей |
|
|
18 |
||||
|
3. |
Тепло |
экзотермической реакции |
окисления фосфора в произ |
31 |
|||
|
|
водстве |
фосфорной к и сло ты ........................................................ |
|
|
шлаков. |
||
|
4. Использование физического тепла огненно-жидких |
34 |
||||||
ЧІ. Энерготехнология в производстве |
ф о сф о р а ................................. |
|
42 |
|||||
|
1. |
Доменный метод получения фосфора . . . . . . |
. . . |
44 |
||||
|
2. |
Производство фосфора в аппаратах кипящего слоя с приме- . |
||||||
|
3. |
пением в качестве восстановителя природного газа |
. . . . |
43 |
||||
|
Энерготехнологическнн способ |
получения |
желтого |
фосфора |
52 |
|||
|
4. |
с выработкой электроэнергии.......................................... |
получения |
желтого |
фосфора |
|||
|
Энерготехнологические схемы |
65 |
||||||
|
|
с подогревом ш и х т ы ...................................................................... |
|
|
|
|||
IV. Энерготехнологическое комбинирование в производстве фос- |
75 |
|||||||
V |
форной кислоты ............................................ |
|
|
|
||||
|
1. |
Производство термической фосфорной кислоты с частичным |
|
|||||
|
|
сжиганием продуктов возгонки фосфора в электротермиче |
76 |
|||||
|
2. |
ской |
п е ч и ......................................................................................... |
|
|
|
||
|
Получение термической фосфорной кислоты из гранулиро |
|
||||||
|
|
ванной |
моношихты с. использованием тепла сгорания фос |
78 |
||||
|
3. |
фора |
и |
окиси у гл ер о д а ................................................................. |
|
|
|
|
|
Энерготехнологический метод получения термической фос |
80 |
||||||
|
4. |
форной кислоты в аппаратах конвертерного типа |
. . . |
|||||
|
Эиерготе.хнологическнй метод получения полифосфорной |
86- |
||||||
|
|
кислоты из желтого фосфора с выработкой п ар а....................... |
|
|||||
|
У. Заклю чение....................................... |
|
|
|
94 |
|||
|
Литература |
|
|
|
|
|
96 |
ч
і.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Использование горючих и тепловых отходов, равно как и энерготехнологическое комбинирование является одной из важнейших проблем фосфорной промышленности, значение
которой возрастает пропорционально индустриальному разви тию отрасли.
Настоящий обзор, в известной мере, является первой по пыткой обобщить и критически проанализировать возможные методы использования в фосфорной промышленности горючих и тепловых отходов.
Рациональное использование горючих н тепловых отходов в фосфорной промышленности должно прежде всего сочетать ся с задачей максимальной интенсификации основного произ водственного процесса, повышения его эксплуатационной на дежности.
Одностороннее внимание только к вопросам использова ния тепла горючих и тепловых отходов без первоочередного учета задач основного производства, как правило, приводит к незначительному положительному эффекту.
Приводимые в обзоре схемы и аппараты, как существую щие, так и вновь разрабатываемые, оцениваются прежде всего с точки зрения интенсификации основного фосфорного произ водства, улучшения технико-экономических показателей про цесса — его удельной и агрегатной производительности, экс плуатационной надежности.
Основное внимание в настоящем обзоре уделено вопросам энерготехнологического комбинирования в фосфорной про мышленности, внедрение которого позволит сделать заметный шаг в улучшении не только энергетической эффективности производства, но и значительно улучшит основные техноло гические показатели процесса.
При рассмотрении проблем энерготехнологического комби нирования был использован большой опыт, накопленный в различных отраслях промышленности, кафедрой огневой про мышленной теплотехники Московского энергетического ин ститута.
При подготовке книги были рассмотрены различные ма териалы, опубликованные до 1971 г.
Авторы выражают 'Признательность к. т. н. Белову В. Н. и научным редакторам книги к. т. н. Ершову В. А., инжене ру Хинкису М. Я. за высказанные рекомендации и замечания при редактировании обзора.
I. ВВЕДЕНИЕ
1. Общие положения и цель работы
Значительную часть в балансе любого производства зани мают энергетические затраты. Снижение энергетической со ставляющей в себестоимости конечного продукта немыслимо без использования всех внутренних резервов производства. В э т о і'і связи все большее значение приобретает использование горючих и тепловых отходов производства, а также создание и развитие энерготехнологпческих процессов.
Особенно актуально развитие этих проблем для химиче ской и нефтехимической промышленностей, где в силу ряда причин еще мало используются горючие и тепловые отходы производств и где очевидны значительные потенциальные воз можности создания комбинированных энерготехнологпческих процессов.
Современные химические производства, в которых исполь зуются большие массы сырья, топлива (которое для целого ряда химических производств является также и сырьем), воз духа, электрической энергии и воды обязывают наиболее пол но и экономически целесообразно применять все слагаемые современного производства, рационально использовать тепло экзотермических реакций процесса, преобразуя высвободив шуюся энергию в нужную для технологии форму. Наиболее полно эти требования могут быть осуществлены, в так назы ваемых, ЭНЕРГОТЕХНОЛОГПЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ.
Создание новых энерготехнологпческих процессов это наи более прогрессивная форма не только использования энерго ресурсов, но и всестороннего улучшения комплекса основных производственных показателей процесса путем аппаратурного сочетания в энерготехнологическом агрегате высокопроизво дительных энергетических и технологических аппаратов. По добное комбинирование позволит не только снизить расход топлива, но и повысить основные технологические показатели: удельную и агрегатную производительность, качество конеч ного продукта, длительность рабочей кампании.
Ü
Валено отметить, что при энерготехнологическом комбини ровании энергетика не является самоцелью, а только сред ством улучшения основных технологических показателей про цесса. Это может быть осуществлено только в сочетании с вы сокой энергетической эффективностью.
Необходимо иметь в виду, что в результате интенсифика ции процесса, сокращения технологических операций соответ ственно уменьшаются капитальные затраты, повышается про изводительность труда и улучшаются экономические показа тели производства в целом. При тех масштабах увеличения производства химических продуктов, которые .намечены пер спективными планами, даже небольшая экономия позволит в рамках всей отрасли получить значительный экономический эффект.
Энерготехиологпческпе процессы в настоящее время нахо дят все большее применение в химической промышленности, как у нас в стране, так и за рубежом. Например, под руковод ством акад. С. И. Вольфковича в НИУИФе по методу гидро термической переработки природных фосфатов создан и ус пешно освоен на Джамбулском суперфосфатном заводе
.энерготехнологический циклонный агрегат ЭТА-ЦФ-7Н для производства обесфторенных фосфатов на удобрения и кормовые средства (рис. 1).
Сегодня совершенно очевидно, что крупнотоннажные про изводства важнейших продуктов целесообразно осуществлять на основе энерготехнологии. Эту задачу успешно могут ре шить технологи совместно с энергетиками.
Наряду с внедрением энерготехнологических процессов, осуществление которых ведет к изменению самой технологии и, как правило, может применяться для вновь строящихся заводов, существует также возможность снижения энергоза трат и для действующих производств путем использования тепловых и горючих отходов.
Для этого не требуется столь радикальная перестройка производства, как для энерготехнологии, а необходима лишь частичная реконструкция действующего производства.
Под тепловыми отходами, или как чаще их именуют вто ричными энергоресурсами (ВЭР), здесь подразумевается вся сумма нетранспортабельных тепловых отходов производствен ных процессов, в которых на первом месте находится физиче ское тепло высокотемпературных продуктов, отходящих из основной рабочей камеры технологического агрегата (отходя щие газы, огненно-жидкий шлак).
/
Рис. 1. Общий вид энерготехнологического котельного агрегата ЭТА-ЦФ-7Н:
1 — |
плавильны й циклон; 2 — кам ера-сборник р а с |
||
плава: |
3 — ш лакосепаратор; 4 |
— пароперегрева |
|
тель; |
5 |
— водяной экономайзер; |
б — воздухоподо |
греватель; 7 — дробеочистка.
С тепловыми отходами не следует путать горючие отходы производства. Эти два понятия, несмотря на кажущуюся их идентичность отличны друг от друга. Совершенно несоизмери ма концентрация тепла в единице массы указанных тепловых и горючих отходов.
Так, например, 1 им3 отходящих дымовых газов при темпе ратуре 1000°С содержит физическое тепло в количестве при близительно 370 ккал, а 1нм3 горючего отхода фосфорной про мышленности — сбросной газ фосфорных печей, содержащий
8