Билет №14

1. Элеваторы (10 б.).

Элеватор – вертикальный ленточный (или цепной) конвейер с ковшами, за счёт непрерывного перемещения которых осуществляется подъём материала. Как правило, конвейер помещают в прямоугольной трубе.

Виды элеваторов: ковшовый, полочный, люлечный (различаются рабочими органами и способами их крепления).

Рисунок 1 – Ковшовый элеватор: 1, 2 – звездочки; 3 – цепь; 4 – ковш.

Максимальная высота подъёма материала, как правило, не превышает 60 м. Скорость движения полотна от 1 до 4 м/с.

Существует также наклонный элеватор – транспортирующее оборудование, предназначенное для транспортирования углей и продуктов их обогащения под углом наклона 60 – 82°, влажностью до 25 %, а также для транспортирования других сыпучих материалов с аналогичными свойствами.

2. Самопроизвольные и принудительные окислительно-восстановительные реакции, их использование (30 б.).

Если ∆G0, то процесс протекает самопроизвольно.

∆∆Е, ∆Е, ∆Е, ∆Е =,

- условие самопроизвольности окислительно-восстановительного процесса. Соответственно, если , процесс принудительный.

Самопроизвольная реакция:

, =-0,76 В

, = 0В

Принудительная реакция:

3. Подготовка обжигового газа к контактному окислению в производстве серной кислоты

Если сырьё – пирит

Обжиговый после печи КС содержит до 300 г/м³ огарковой пыли, а также соединения As, F, Se, Te. Всё это приводит к повышению гидравлического сопротивления.

Очистка обжигового газа начинается уже в печном отделении – часть пыли оседает в котле-утилизаторе, а затем в циклонах и сухих электрофильтрах. После такой сухой очистки содержание пыли ≤ 50 мг/м³.

Затем газ отправляется на мокрую очистку, где удаляются остатки пыли, каталитические яды и соединения Se и Te. Мокрая очистка заключается в промывке обжигового газа разбавленной H₂SO₄, имеющей более низкую температуру, чем сам газ (это способствует конденсации примесей и кислоты). Часть примесей растворяется в H₂SO₄, но большая их часть переходит в сернокислотный туман. Капли этого тумана вместе с растворёнными примесями выделяются из обжигового газа в промывных башнях и мокрых электрофильтрах. Туман H₂SO₄ повышает гидравлическое сопротивление, корродирует аппаратуру и образует твёрдые корки на поверхности КМ, поэтому от него газ также тщательно очищают.

Мокрую очистку ведут в нескольких аппаратах: первая промывная башня полая (т.к. любая насадка забилась бы огарковой пылью). Во второй насадочной башне происходит укрупнение частиц тумана и его частичное осаждение. Окончательно туман улавливают в мокрых электрофильтрах.

Для улучшения условий выделения тумана в мокрых электрофильтрах снижают температуру газа и концентрацию орошающей кислоты во второй промывной башне (что приводит к насыщению парами воды). После первого мокрого электрофильтра газ пропускают через увлажнительную башню, орошаемую 5%-H₂SO₄. Влажность газа повышается, капли тумана растут.

Затем обжиговый газ проходит второй электрофильтр. Во второй промывной и увлажнительной башнях газ полностью насыщается парами воды, однако её присутствие в газе провоцирует конденсацию серной кислоты в последующих теплообменниках и образование тумана в абсорбционном отделении, поэтому нужно тщательно осушить обжиговый газ.

Осушку проводят в насадочных башнях, где пары воды абсорбируются H₂SO_4конц. Содержание влаги на выходе из сушильных башен не более 0,01%_об.

Если сырьё – сера

Подготовка газа к контактному окислению после сжигания серы значительно проще, т.к. нет огарковой пыли и примесей. Очистка газа состоит только в его осушке. Т.к. осушка с помощью H₂SO_4конц идёт при низких температурах, целесообразно осушать не обжиговый газ (который снова бы пришлось нагревать), а холодный воздух, подаваемый на сжигание серы. В этом случае обжиговый газ будет содержать минимум паров воды и его нужно будет охладить до t°_зажиг катализатора (400 – 440°C). Из-за простоты очистки обжигового газа после сжигания серы такую схему называют короткой.