日本丝袜综合久久_1024新国产日韩_亚洲精品中文字幕乱码_性爱AV免费网站

資訊導(dǎo)航
 
 
專家論述:關(guān)于燃硫爐
作者:管理員    發(fā)布于:2014-03-09 17:13:17    文字:【】【】【
摘要:燃硫爐有多種結(jié)構(gòu)形式。其工作壓力有正壓和負(fù)壓兩類,燃燒方式有燒固體硫和液體硫兩類。

1、硫和二氧化硫 

硫亦稱硫黃,是黃色晶狀固體,有菱形硫和單斜晶硫兩種。它們的熔點(diǎn)分別為110.2℃114.5℃。初熔化的硫?yàn)闇\黃色液體,在溫度更高時(shí)變成紅色以至黑色的粘稠液,再冷卻時(shí)形成黑色的無定形硫。硫的熔化熱為49.8kj/kg(菱形硫)38.5kj/kg(單斜晶硫),液體硫的比熱為0.96kj/kg·℃,密度為17991770kg/m3。
  液體硫在150℃以下的粘度不大,但在160℃以上則急劇升高。在150℃的粘度(n·s/m2)0.0066165℃0.5 ,187℃時(shí)升高到93。
  硫在高溫下氣化,硫蒸汽的分壓力隨溫度升高而增大,在360℃以上氣化十分強(qiáng)烈,不同溫度下的硫蒸汽分壓如下表。

溫度 

140

180

240

300

360

400

硫氣分壓 pa

1.2

9.3

78.5

466

1630

3730

mm hg

0.12

0.95

8.0

47.5

166

380

硫的氣化通常稱為升華,它主要是由熔融的硫黃產(chǎn)生,液體硫在444.6℃沸騰變成紅褐色的蒸汽。
  液體硫在250℃著火燃燒。在其上方35cm之處測量,火焰溫度在280460℃之間。火焰的顏色與其溫度有關(guān)。280360℃的火焰呈藍(lán)紫色,360420℃呈紅黃色,420460℃由紅轉(zhuǎn)白色。溫度升高時(shí)顏色的變化是由于火焰中所含的未及燃燒的硫蒸汽的含量增加,火焰的輻射增強(qiáng)。
  溫度高時(shí)硫迅速氣化,如果它未及燃燒就被帶走,在以后冷卻時(shí),又復(fù)凝結(jié)成固體,沉積在管路設(shè)備中,甚至將管路堵塞。為避免硫黃升華堵塞管路,燃燒溫度不宜過高。
  硫燃燒時(shí)放出大量熱能,其燃燒熱為9287kj/kg(2218 kcal/kg)。為防止燃硫爐溫度過高,爐體必須用水冷卻。
  硫燃燒時(shí)生成二氧化硫so2。它是無色氣體,有強(qiáng)烈刺激性氣味,在空氣中的含量1ppm就能感覺到,英美等國規(guī)定環(huán)境中的so2含量極限為25ppm。so2的密度為空氣的2.26倍,泄漏的so2會沉積在空氣的下部。
  so2的比熱為0.645kj/kg℃。
  so2易溶于水,溶解度隨溫度升高而降低。在0℃185g/l,在50℃43g/l,比糖汁硫熏的需要量大很多。
  so2會被氧化成so3,后者對制糖過程非常有害。因?yàn)樗苡谒闪蛩?,與石灰反應(yīng)生成的硫酸鈣能溶于清汁中,在蒸發(fā)濃縮時(shí)則析出成為罐垢。硫酸鈣是糖廠積垢和白糖灰份的主要成份。
  據(jù)廣東幾個(gè)糖廠的測定,燃硫爐的燃燒氣中so3的含量為0.10.6%,與設(shè)備和操作有關(guān)。
  so2氧化成so3的速度,首先決定于氣體的溫度和含氧量。在700800℃及含氧較多時(shí)進(jìn)行得較快。
  為減少這種有害的反應(yīng),應(yīng)當(dāng)將燃燒生成的氣體迅速冷卻和減少進(jìn)入燃硫爐的過量空氣。此外,金屬及其氧化物對此反應(yīng)有明顯的催化作用。一般來說,用鑄鐵制的燃燒爐的這種反應(yīng)較弱,而且較為耐用。

2、燃硫爐
  燃硫爐有多種結(jié)構(gòu)形式。其工作壓力有正壓和負(fù)壓兩類,燃燒方式有燒固體硫和液體硫兩類。早期不少燃硫爐是正壓工作,用壓縮機(jī)壓入空氣燃燒,由于容易泄漏二氧化硫污染環(huán)境并要用壓縮機(jī),設(shè)備較復(fù)雜,后期多數(shù)轉(zhuǎn)用負(fù)壓工作。早期的一些燃硫爐直接燒固體硫,燃燒不穩(wěn)定,以后多數(shù)改進(jìn)為燒液體硫,將固體硫熔化后燃燒。將硫熔化有兩種方式,一種是利用燃硫產(chǎn)生的熱量自行將硫熔化,設(shè)備較簡單,可用人工管理;另一種是用蒸汽將硫加熱熔化,它要多用熱能,設(shè)備較復(fù)雜,但可以集中熔硫和用儀表控制,適于大型和自控管理。燃燒方式多數(shù)為平面燃燒,但也有空間燃燒(壓力噴燃)的,后者的設(shè)計(jì)與管理水平要求較高。

上世紀(jì)70年代,國內(nèi)糖廠研究成功自熔式液體燃硫爐。它利用燃硫產(chǎn)生的熱量將固體硫熔化成液體,均勻連續(xù)地流入燃燒盤,盤中布滿熔硫液及燃燒火焰,燃燒穩(wěn)定。在設(shè)備設(shè)計(jì)和操作良好的情況下,不產(chǎn)生升華硫,燃?xì)夂?span lang="EN-US">so2濃度較高,如12%或以上,含so3較少。

這種燃硫爐結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,操作方便。爐體為長方形,內(nèi)設(shè)燃燒盤。燃燒盤的長度應(yīng)比爐體短約300mm,使氣化的硫有足夠的空間燃燒完全,不產(chǎn)生升華硫。這樣,爐體的后面就不需要設(shè)輔助燃燒室。否則,如硫在爐內(nèi)未完全燃燒,其后設(shè)輔助燃燒室也不一定能夠解決問題(因?yàn)樗臏囟容^低)??諝鈶?yīng)由爐口進(jìn)入,從燃燒盤上方通過。要防止空氣走短路或從爐后漏入,這會降低硫氣的濃度,甚至降低硫熏強(qiáng)度。

熔硫盤的配置要適當(dāng),使加入的固體硫能及時(shí)熔化,供給足夠的液體硫,而熔硫液的溫度亦不過高,如在150℃左右。如果熔硫盤受熱過度,硫液溫度過高,強(qiáng)烈氣化甚至自燃著火,將燃硫間空氣嚴(yán)重污染。但若熔硫盤受熱不足,熔硫量就不夠供應(yīng)。通常,熔硫盤面積為燃燒盤面積的2030%,熔硫盤底離燃燒盤距離250350mm,并低于冷卻盤,熔硫盤側(cè)壁應(yīng)離開水冷部分。

燃硫爐多數(shù)是單層的,結(jié)構(gòu)簡單,但占地面積大??梢栽跔t體內(nèi)裝兩層或多層燃燒盤,增大燃燒面積。熔硫液先入上層,再自流入下層。這種爐在上、下層燃燒盤之間必須運(yùn)水冷卻。否則上盤受下盤火焰加熱,溫度會過高會產(chǎn)生強(qiáng)烈升華。此運(yùn)水部分要很好設(shè)計(jì)與施工,不能漏水。多層爐因熔硫量較大,要較大的熔硫面積。

自熔式液體燃硫爐的最重要工作參數(shù)是它的燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度。燃燒溫度以320360℃為宜,溫度過高會增加升華硫。燃燒盤每單位面積每小時(shí)燃燒硫黃量kg/m2 稱為燃燒強(qiáng)度,它與燃燒溫度有對應(yīng)關(guān)系。在上述溫度下的燃燒強(qiáng)度約為20kg/m2,溫度高時(shí)燃燒強(qiáng)度較大。當(dāng)燃燒強(qiáng)度增大到25kg/m2 左右時(shí),形成升華硫的危險(xiǎn)就明顯增加。燃燒強(qiáng)度低于20kg/m2 時(shí)很少出現(xiàn)升華硫。但燃燒溫度與強(qiáng)度過低亦不好,此時(shí)硫氣濃度較低。一組試驗(yàn)測出的燃燒溫度與燃?xì)庵?span lang="EN-US">so2濃度的關(guān)系如下表。

燃燒溫度 

285

315

325

330

338

348

硫氣濃度 %

9.8

11.8

12.4

13.0

13.4

14.0

影響燃燒溫度和燃燒強(qiáng)度的主要因素是抽風(fēng)量、爐體的冷卻及熔硫的供應(yīng)。燃硫爐的頂部要運(yùn)水冷卻,爐口風(fēng)門的大小要和抽吸力大小適當(dāng)配合。抽吸力強(qiáng)時(shí)宜適當(dāng)關(guān)小入風(fēng)口。熔硫的供應(yīng)要充足,使整個(gè)燃燒盤上復(fù)蓋著適當(dāng)厚度的液體硫,燃燒旺盛均勻,火焰呈藍(lán)紫色,不使盤底露空,不讓灰渣占去燃燒面積(有積渣時(shí)要及時(shí)清理)。

3、主要的計(jì)算數(shù)據(jù)
  () 燃燒氣體中含so2的濃度

如果燃燒時(shí)空氣中的氧完全與硫化合,無剩余o2,則燃燒氣體中so2所占容積為氣體總體積的21%,但實(shí)際燃燒過程必然有過量空氣,以a代表過量空氣系數(shù),即實(shí)際進(jìn)入空氣量與理論所需空氣量的比率;則實(shí)際燃燒氣體中so2濃度(按體積計(jì))(21/a)%,如 a 分別為1.52.0時(shí),so2濃度相應(yīng)為14%10.5%。
  現(xiàn)在多數(shù)糖廠燃硫氣中so2濃度為1012%。設(shè)計(jì)與操作良好者較高,最高可能達(dá)1416%。 但也有一些較差的燃硫爐,硫氣濃度低于10%。硫氣濃度高有利于下一步so2的吸收,提高硫熏強(qiáng)度和吸收率,硫氣濃度低會影響蔗汁硫熏強(qiáng)度不足,吸收率下降。

() 燃燒用空氣量與燃?xì)怏w積

理論上,燃燒1kg硫要1kg氧氣或4.33kg空氣,實(shí)際所用空氣量則為4.33a kg。 所需空氣體積按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)計(jì)算,理論值為3.33m3 ,實(shí)際值為3.33a m3 。
  每1kg硫燃燒后所產(chǎn)生的氣體體積可按下式計(jì)算:

 

 273 + t 

 

v = 3.33a ×  

--------  ( m3 

 

 

   273

 

式中,t 為燃燒氣的溫度℃ (此處將燃燒氣壓力與大氣壓力的微小差別忽略不計(jì))

例如,若a =1.8t = 60℃,則燃燒 1kg硫產(chǎn)生的燃?xì)怏w積為7.3m3。

() 硫氣輸送管

由燃燒爐至硫熏器的輸氣管,管中氣體流速不高(否則阻力過大)。通常取56m/s來計(jì)算所需管道直徑。

 

作者:霍漢鎮(zhèn)(廣東省制糖學(xué)會學(xué)術(shù)委員會主任,原廣東省制糖造紙工業(yè)總公司總工程師)
標(biāo)簽:燃硫爐
Copyright ? 柳州市易普科化工技術(shù)開發(fā)有限責(zé)任公司 版權(quán)所有   備案號:桂ICP備06004644號