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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

'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