Aerial lime - aprítás és feldolgozási technológia
nehéz pörkölés akna kemencék, mint a kréta darabok könnyen morzsolódik, és a kép részletek kitölti a teret a perzselő darab, rontja a tapadást. Amikor pörkölés kréta forgókemencében nehézségbe ütközik. Térfogati tömeg sűrű mészkő tartományok 2400-2800, kréta - 1400-2400 kg / m 3 mészkő Nedvesség 3-10% és kréta - 15-25%.
Kristályos szemcsés és sűrű mészkő nyomószilárdsága 20-120 MPa térfogati tömege 2400- 2800 kg-/ m 3. Az erőssége bizonyos fajták márvány eléri a 300 MPa. Odolit mészkő, mész tufák, kréta és a Shell nyomószilárdsága 0,5-50 MPa NPI térfogati tömege 100-1800 kg / m 3.
A mészkövek találhatók számos területen, amely hozzájárul a széles körű termelés ezen kötőanyagok.
3. §. Égetés levegő lime
A folyamat a disszociációja kalcium-karbonát reverzibilis reakció, előforduló bizonyos hőmérsékleteken és a megfelelő (részleges) szén-dioxid nyomás a hő elnyelését:
CaCO3 (szilárd)
CaO (s) + CO2 (D) - 178 kJ.
A kalcium-karbonát bomlási hőmérséklete függ a parciális szén-dioxid nyomás a környező térben.
A bomlása kalcium-karbonát, akkor szükség van egy nagy mennyiségű hőt -1780 kJ per 1 kg kalcium-karbonátot és 178 kJ per 1 g-mol CaCOs. (Firing 5000 kg / óra lesz szükség 8.900.000 kJ / h, ami 8900000/37700 = 236 m 3 / h földgáz, azaz, 47,2 m 3 / t). Ahhoz, hogy felgyorsítja a folyamat hőmérsékletét tüzelési tűztér, ahol a CaCO disszociációs bevételt, nagyobb legyen, mint a disszociációs hőmérséklete megfelelő 0,1 MPa nyomáson C02.
Csökkentsd a szén-dioxid koncentrációja a részecske felszínén. (Hogyan?)
Rate (tömegrész vagy térfogat), és a sebesség (intenzitás) az A reakció befejeződése bomlási kalcium-karbonát függ:
- nagysága a hőmérséklet-különbség a felületén a darab és a középpontja;
- nagysága a darab;
- rugalmassága (érték a parciális nyomás) a szén-dioxid;
- a szennyeződések jelenléte a mészkő.
Nyilvánvaló, hogy a disszociációs a kalcium-karbonát, a középső darab messze elmarad az időben a disszociációs a külső felület.
Feltételezve, hogy a darab felületének hőmérsékletét t0 és t1 a reakció zónában. A kiégetési folyamat változatlan marad, és az elemi darab gömb alakú, R sugarú alatt következik be bomlás a réteg (R - R) (R - sugara elbomlatlan CaCO3 mag), a haladási sebességével disszociációs zóna:
- hőátadási tényező, kJ / (m 2 h K.).
q - hőfogyasztás elbontásához 1 m 3 kalcium-karbonát és a képződött CaO egészen a kiégetési hőmérséklet, kJ;
- hővezetési együttható, kJ / (m K H ..).
Egy darab gömb formában Az egyenlet:
Az ehhez szükséges idő égő mészkő befejezéséhez disszociációs:
F - állandó alakjától függően egy darab mészkő.
Elméleti és kísérleti adatok időtartama dekarbonizálásával mészkő különböző egységek függően a részecskeméret és a kiégetési hőmérséklet ábrán mutatjuk be. 11, vett [Butt YM Harris MM Timashev VV Kémiai technológia kötőanyagok. Ed. Corr. Szovjet Tudományos Akadémia doktora. Műszaki tudományok, prof. Timasheva V, VI].
Ezekből az adatokból az következik, hogy a csökkenő mészkő pörkölt gabonát ,1-,0001 m (100 mm-es - 100 mikron) alatt dekarbonizációs dekarbonizációs idő csökken 700-1000 0,01-0,05 perc (0, 6 - 3 másodperc).
Ábra. 10. A kapcsolat a kalcium-karbonát és a tüzelési hőmérséklet a szén-dioxid parciális nyomása a környezetben
Ábra. 11. Hatás időtartama mészkő szemcsék dekarbonizáló hőmérsékletet
1 - aknakemence; 2 -vraschayuschayasya kemence; 3 - kemence „fluid” ágy
Így a fő útja növeli a mészkő kalcinálása sebesség:
- csökkenti a méretét pörkölt bab;
- eltávolítása kibocsátott széndioxid;
- növekvő égetési hőmérséklet.
Azonban, a növekedés a mészkő kalcinálási hőmérséklet növeli a sűrűsége és mérete kristályok kalcium-oxid, oltja sebesség csökken.
Mechanizmus disszociációja kalcium-karbonát jellemezve a következő eljárási lépésekkel:
a) megsemmisítése a CaCO3 részecskék alkotnak egy túltelített oldat CaO be CaCO3;
b) bomlása a túltelített oldatot képez kristályok CaO;
c) a deszorpciós (párolgás), majd diffúziós (terjed K. anyag vagy közeg miatt hőmozgást molekulák) gáz.
A disszociációs (reverzibilis expanziós növekedése okozza a hőmérséklet, oldószer, stb ...) kalcium-karbonát kezdődik a bomlás a ionok felhalmozódott a kinetikus energia tartalék elegendő elválasztás O 2- anion (negatív töltésű ion) az alábbi reakcióval:
Mivel a CO2 molekula viszonylag nagy méretű, akkor távolítsa el azt a mély rétegeibe rács meglehetősen nehéz mély rétegeibe rács nehéz. Hosszantartó felfüggeszti az CO2 a közvetlen környezetben O 2- ionok vezet az elkerülhetetlen formáció kiindulási cos 2-.
Most könnyedén eltávolítja a CO2-ta kristály felületén.
Diffúziója O 2 - egy szilárd test zajlik nehezebb, mint a CO2 eltávolítását a gázfázisban. A felhalmozódása ionok O 2 - karbonát a felületi réteget kialakítottuk egy túltelített oldat CaO be CaCO3. Vannak új fázisú sejtmagok. Ez az arány a képződésük, a kisebb a kristályok nagyobb és megfelelő kiindulási CaCOs. A bomlási folyamat-interfészen CaO és CaCO cos 2- megkönnyítette. Nincs szükség a kialakulását az új magok, és a további folyamatában számának növelése az új fázis növekedése miatt az embriók korábban felmerült, bár az új mag képződött vele együtt. Ennek megfelelően, az a fázisszétválás növeli a reakció sebességét. De az idő múlásával, az egyes felszíni részén okozott körül az elsődleges aktív centrumok egymáshoz közelebb, a teljes felülete csökken, és a reakció sebességét, elérve a maximális érték, ami a legnagyobb felületű rész csökkenni fog. lassítási folyamat is hozzájárul megvastagodása a réteg és CaO reakciótermékek gátolja a diffúziót a CO2.
A tiszta kalcium-oxid kristályosodik köbös singonich (szimmetrikus forma, amelyeknek hasonló szögletes konstans) (12.). Köbös rács paraméter a = 4,797-10 - 4 MKM. CaO száma képletű egységek egységnyi sejtsűrűség 4. Kalcium-oxid 3340 kg / m 3. Az törésmutatója tiszta kalcium-oxid 1836, keménysége 3-4; Olvadáspont hőmérséklete 2843 K, a forráspontja 3123 K.
Ábra. 12. A kristályszerkezet kalcium-oxid: 1- Ca 2+; 2-O 2
Így, amikor mész kiégetés transzformáljuk a hatszögletű rács CaCO CaO köbös kristályrács a csökkenése volumen közel 2,25-szor. Tény, hogy a mennyisége termelt mész csak valamivel kisebb, mint az összeg a mészkő, mész így poristostyu.Stepen darabokat jellemzi nagy porozitás és a sűrűsége az égetett mész üzem változhat számos tényezőtől függően, a szerkezet a mészkő, kalcináló hőmérséklet és mód.:
- a hőmérséklet növelésével és a kezelés időtartamának növelésével a tüzelési pórustérfogat a kipufogógázban csökken, és sűrűsége növekszik (hőmérséklet T = 1173 K és t = 4,5 h g = 2750 kg / m 3, és a T = 1473 K és a T = 4, 5 - g = 3300 kg / m 3.
Fokozott sűrűsége a hőmérséklet emelésével és időtartamát kalcinálási vannak csatlakoztatva
A pórustérfogat arány 18 48%, átlagosan körülbelül 35% -a teljes mész.
Az értékek a porozitás, sűrűség és pórusméret-eloszlása fontos tulajdonságait befolyásolja a mész, így aktivitását, a részecskeméret-eloszlás, és fajlagos felülete hidratált mész. Növekvő hőmérséklettel és időtartamának növelésével a tüzelési pórustérfogat a kipufogógázban csökken, és sűrűsége is nő. Így a sűrűsége mész, kalcinált 4,5 órán át hőmérsékleten 1073 K 2750 kg / m 3 és 1473 K - 3300 kg / m 3. A porozitás mész át kalcináljuk 1283 K 474 percen át 46 , 6%, és a 230 perc - 47,8%.
Változások a sűrűség, porozitás mész növekvő hőmérséklete és időtartama a kalcinálási társított növekedése a méret a kristályok kalcium-oxid és a növés együtt nagy aggregátumok. Elején disszociációs kalcium-karbonát jelenlétében. hőmérséklet 1173 K képződött kristályokat 1 mikronos kalcium-oxidot 1273 K-és egy kristály mérete növekszik, hogy 10 mikron. A szorosan égetett mész (fent 1923 K), kalcium-oxid kristály mérete 100 mikron.
mész tulajdonsága, míg a változó: a hidratáció sebességét vagy oltási CaO, ha az értéke, hogy a kristályokat 5 m értéke 2-3 perc, és ha az érték 40 és 50 mikron - 23-30 perc. Rendes mész, égetett ipari környezetben, áll szemcseméretű 5-120 mikron. A jelenléte a lime szemcsemérete 500 - = - 1000 um jelzi kiégés.
A gyors mészégetésnél folyamatot kell vezetnie a teljes dekarbonizálásával alatt kalcium-karbonát a lehető legalacsonyabb hőmérsékletet, és a minimális kikeményedési ideje az anyag ezen a hőmérsékleten (az úgynevezett „lágy” égetés). A gyártás a szilikát termékek és számos más iparágakban szükség magasan aktív, egységes és „lágy” égetett mész. A kiégetés alatt sűrűbb kalcinált mészkő eltávolítása darab szén-dioxid nehéz, és magasabb hőmérsékletet igényel. Sűrű mramoropodobnye mészkő, amely nem tartalmaz nagy mennyiségű szennyeződéseket égett hőmérsékleten 1573 K, hogy elérje és esetenként túllépik. A kis sűrűségű, és a szennyeződések jelenléte csökkentheti az égő hőmérsékletét mész. Így a jelenléte agyag és szennyeződések a magnézia mészkő elősegíti a szén-dioxid kibocsátás az égetés során, és csökkenti a kiégetési hőmérséklet.
Lime égési folyamat lehet fokozni bevezetésével ásványianyag. Szerint N. B. Vinogradova, leghatékonyabban égetés előtt átitatjuk a porózus széntartalmú nyersanyagot kalcium-klorid oldatot, amelynek mértéke a 0,5-1 tömeg% CaCl égett anyag. Ez nem csak csökkenti a hőmérsékletet és a CaCO3 felgyorsítja a disszociációs folyamat. hanem növeli a sebességet csillapítás hallani. Meg kell jegyezni, hogy a kalcium-klorid szinte nincs hatással a átkristályosítás CaO.
A jelenlét mész mennyiségű el nem bomlott kalcium-karbonát miatt hiányos égő * magyarázható nem megfelelő működése a kemence, és hogy a kemence mészkő darabok voltak olyan méretűeknek, amelyek nem ehhez a beállított • kemence tüzelési mód. Ha nedozhzhena mész, oltatlan a kimenet teszt csökken, ahogy a nem égett része anyag marad a gyorshűtő formájában darabokat, amelyeket azután elválasztjuk a teljes anyagok tömege.
Nagyon magas égetési hőmérséklet, és különösen hosszan tartó expozíció ezen a hőmérsékleten lehetséges kiégés mész, amelynek van egy durva kalcium-oxid. Az utóbbi nincs ideje válthatók, t. E. A transzformált kalcium-hidroxid-Mire a keményedés termékek. Későbbi hidratálása halott kiégetett meszet olyan megkeményedett anyag, mint például a szilikát termékek, előtt, közben, vagy akár Loseley autoklávozás kíséretében jelentős térfogat-növekedést, ezáltal a belső feszültségek, amelyek megrepedését, sőt megsemmisítése termékek. Elfogadható kalcium-oxid kristály mérete függ az alkalmazás mész. A termelés a szilikát termékek általában elegy összekeverése a vízzel, amíg a kezdeti keményedés lépésben körülbelül 2 óra; Ilyen körülmények között a kristályok mérete nem haladhatja meg a 10
A jelentős mennyiségű szennyeződés, a mészkő és emelt hőmérsékleten kalcinálással előfordul salakképző darab mészkő felületek az üzemanyaggal érintkező (ha tüzelési és keverési módszer). Az ilyen darab égetett anyag nem lehet elszórtan a hűtő, ami arra kényszeríti őket szétválasztani. Szintén felületén megjelenő olvadt darab megkönnyíti a folyamat átkristályosítás kalcium-oxid és a növekedése annak kristály méretben még viszonylag rövid ideig tartjuk a maximális égetési hőmérsékletet.
Kézhezvételét követően őrölt égetett meszet és kiégés nem égett részecskék zúzott őrlés során, és már nem hulladék. Ártalmas hatása kiégés csökken szingularitás
[V. Zabrodskiy S. S. Magas hőmérsékletű fluidizált ágyban (általános tervezési és az eredeti minták), - M. Energia. 1971 p.146.]
Javítani vzryvobezopasiosti bizonyos esetekben előfordulhat, használják a különböző módszerek külön gázellátás és a levegő az ágyba. Röviden a javasolt módszer.
Ábra. 5-10. Gázfűtés program kísérleti kemence a finom mészkő a fluidágyban.
/ - ürítő rács; 2 - égő tüzelési kemence: 3 - gáz fúvókák; 4 - psevdoozhizhsnny réteg.
De még dalnobojnost erős turbulens gáz fúvókák a fluid ágyban kicsi [L. 193] és perspektívák a fenti séma