RU2170138C1 - Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate - Google Patents
Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2170138C1 RU2170138C1 RU2000110216/12A RU2000110216A RU2170138C1 RU 2170138 C1 RU2170138 C1 RU 2170138C1 RU 2000110216/12 A RU2000110216/12 A RU 2000110216/12A RU 2000110216 A RU2000110216 A RU 2000110216A RU 2170138 C1 RU2170138 C1 RU 2170138C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- calcium carbonate
- decomposition
- reaction
- microwave
- Prior art date
Links
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical group [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 12
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 title claims description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 title abstract description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 12
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 9
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 claims description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 208000018459 dissociative disease Diseases 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 22
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 22
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 6
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 4
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 4
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 4
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 3
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- 241000273930 Brevoortia tyrannus Species 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к химической и другим отраслям промышленности, где используется процесс термической диссоциации твердого сырья. The invention relates to chemical and other industries where the process of thermal dissociation of solid raw materials is used.
Известно устройство - известково-обжигательная печь шахтного типа, используемая для получения диоксида углерода и оксида кальция (извести) путем обжига карбонатного сырья (известняка или мела) [Ткач Г.А., Шапорев В.И., Титов В.М. Производство соды по малоотходной технологии: Монография. - Харьков ХГПУ, 1998. - 74 с.]. A device is known - a calcareous shaft kiln used to produce carbon dioxide and calcium oxide (lime) by burning carbonate raw materials (limestone or chalk) [Tkach G.A., Shaporev V.I., Titov V.M. Low-waste soda production: Monograph. - Kharkov KHPU, 1998. - 74 p.].
Разложение карбоната кальция, содержащегося в известняке или меле, протекает по эндотермической реакции
CaCO3 ⇄ CaO+CO2-178 кДж
Необходимая для обжига тепловая энергия выделяется в процессе сгорания топлива (кокс или антрацит), добавляемого в определенной пропорции к загружаемому сырью.The decomposition of calcium carbonate contained in limestone or chalk proceeds by an endothermic reaction
CaCO 3 ⇄ CaO + CO 2 -178 kJ
The thermal energy required for firing is released during the combustion of fuel (coke or anthracite), which is added in a certain proportion to the feedstock.
Известняк или мел, кокс или антрацит подают поочередно на верхнюю площадку в загрузочную воронку печи. Limestone or chalk, coke or anthracite are fed alternately to the upper platform into the feed funnel of the furnace.
Шахтная известковая печь имеет три последовательные тепловые зоны. В верхней части печи - зоне подогрева, происходит подсушка сырья и топлива, нагревание шихты до температуры разложения карбоната кальция (около 850oC) за счет тепла горячих газов, движущихся навстречу из зоны обжига. На границе этих зон температура газов достигает 900-1000oC. При дальнейшем перемещении шихты к основанию печи начинается горение топлива и разложение карбоната кальция. В конце зоны обжига температура твердой фазы и газов достигает максимальной температуры 1100- 1200oC и разложение CaCO3 завершается.The shaft lime kiln has three consecutive thermal zones. In the upper part of the furnace - the heating zone, the drying of raw materials and fuel takes place, the mixture is heated to the decomposition temperature of calcium carbonate (about 850 o C) due to the heat of hot gases moving towards the firing zone. At the border of these zones, the gas temperature reaches 900-1000 o C. With further movement of the mixture to the base of the furnace, fuel combustion and decomposition of calcium carbonate begin. At the end of the firing zone, the temperature of the solid phase and gases reaches a maximum temperature of 1100 - 1200 o C and the decomposition of CaCO 3 is completed.
В нижней части зоны обжига горение топлива еще продолжается, а выделяющееся тепло расходуется на нагревание воздуха, поступающего из зоны охлаждения (тепла выходящей из зоны обжига извести недостаточно для подогрева воздуха до температуры начала горения топлива). In the lower part of the firing zone, fuel combustion is still ongoing, and the heat released is used to heat the air coming from the cooling zone (the heat leaving the calcining zone is not enough to heat the air to the temperature at which the fuel started to burn).
Вращающейся плитой, установленной в нижней части печи, известь подается на неподвижный кольцевой стол, с которого она ссыпается на круговой транспортер, имеющий самостоятельный привод. With a rotating plate installed in the lower part of the furnace, lime is fed to a fixed ring table, from which it is poured onto a circular conveyor having an independent drive.
Недостатками известного устройства являются:
1) Механизм загрузки сырья и кокса не обеспечивает создания сплошного горящего слоя (отдельные куски топлива разделены инертной к горению массой обжигаемого материала, так как в шихте содержится от 6,5 до 10% топлива), в результате этого неоднородность горения приводит к недогреву и перегреву известняка, что снижает эффективность процесса и степень использования сырья.The disadvantages of the known device are:
1) The loading mechanism of raw materials and coke does not ensure the creation of a continuous burning layer (individual pieces of fuel are separated by a mass of calcined material inert to combustion, since the charge contains from 6.5 to 10% of fuel), as a result of this non-uniformity of combustion leads to underheating and overheating limestone, which reduces the efficiency of the process and the degree of use of raw materials.
2) Контакт в печи продуктов реакции диссоциации CaCO3 с побочными соединениями, образующимися в результате горения кокса (NOx, CO, SOx), приводит к загрязнению целевого продукта.2) Contact in the furnace of the products of the reaction of dissociation of CaCO 3 with by-products formed as a result of coke combustion (NO x , CO, SO x ) leads to contamination of the target product.
3) Протекание побочных реакций взаимодействия образующегося CaO с оксидами кремния, алюминия, железа, входящими в состав огнеупорного кирпича, применяемого для футеровки печи, снижает качество целевого продукта. 3) The occurrence of side reactions of the interaction of the resulting CaO with the oxides of silicon, aluminum, iron, which are part of the refractory brick used for lining the furnace, reduces the quality of the target product.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению (прототипом) является устройство - сверхвысокочастотный каталитический реактор для эндотермических гетерофазных реакций [Пат. 2116826 Россия, C1 6 B 01 J 8/06. Сверхвысокочастотный реактор для эндотермических гетерофазных реакций/ И. X. Бикбулатов, P.P. Даминев, Н.С. Шулаев, С.Н. Шулаев (Россия) - N 97101213; Заявлено 27.01.97; Опубл. 10.08.98. Приоритет 27.01.97, (Россия)]. В реакторе используется энергия электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона для проведения эндотермических гетерофазных каталитических реакций. Реактор представляет собой вертикальный, цилиндрический, теплоизолированный сосуд, частично заполненный катализатором. Корпус реактора является резонатором для сверхвысокочастотного генератора - источника электромагнитной энергии. The closest technical solution to the claimed invention (prototype) is a device - microwave catalytic reactor for endothermic heterophase reactions [US Pat. 2116826 Russia, C1 6 B 01
Недостатками известного устройства являются:
1) Патрубки ввода сырья позволяют подавать в реактор только газообразные вещества. Осуществление твердофазных реакций возможно лишь в периодическом режиме, проводя загрузку в реактор твердого сырья и выгрузку продуктов реакции через люк загрузки и выгрузки катализатора. Непрерывный режим работы обеспечивается только на газообразном сырье (реагенте).The disadvantages of the known device are:
1) The raw material inlet pipes allow only gaseous substances to be fed into the reactor. The implementation of solid-phase reactions is possible only in periodic mode, loading solid materials into the reactor and unloading the reaction products through the catalyst loading and unloading hatch. Continuous operation is provided only on gaseous raw materials (reagent).
2) Реактор не рассчитан на работу при температуре протекания реакции разложения карбоната кальция (900-1000oC), т.к. рабочая температура материала реактора (сталь Х18Н10Т) не превышает 700oC.2) The reactor is not designed to operate at a temperature of the decomposition reaction of calcium carbonate (900-1000 o C), because the working temperature of the reactor material (steel X18H10T) does not exceed 700 o C.
Изобретение решает техническую задачу снижения энергопотребления, повышения конверсии, качества продуктов, уменьшения загрязнения окружающей среды. The invention solves the technical problem of reducing energy consumption, increasing conversion, product quality, reducing environmental pollution.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном устройстве, включающем генератор электромагнитного излучения СВЧ-диапазона, устройство для загрузки сырья, реакционную камеру, представляющую собой вертикальный цилиндрический реактор, в котором сырье движется сверху вниз, и устройство выгрузки из нижней части печи, согласно изобретению загрузка сырья - известняка - осуществляется посредством нескольких сферических центробежных лопастных питателей (фиг. 1), расположенных в верхней части реактора с введенными на определенное расстояние внутрь реактора лопастями, вращающимися с необходимой частотой, обеспечивающими заданную производительность и равномерное распределение частиц CaCO3 в горизонтальной плоскости реакционной зоны реактора, создающими ровную поверхность, а также равномерное распределение плотности электромагнитного поля в реакторе. В предлагаемой установке тепло для осуществления реакции диссоциации CaCO3 образуется в результате перехода энергии СВЧ-излучения во внутреннюю энергию массы карбоната кальция. При соответствующей мощности излучения CaCO3 разогревается до температуры разложения. Нагрев происходит вследствие явления поляризации молекул известняка. Проникновение электромагнитного поля в CaCO3 вызывает объемный нагрев его массы, инициируя реакцию одновременно во всем объеме гранул.The essence of the invention lies in the fact that in the known device, including a generator of electromagnetic radiation of the microwave range, a device for loading raw materials, a reaction chamber, which is a vertical cylindrical reactor in which the raw materials move from top to bottom, and a device for unloading from the bottom of the furnace, according to the invention loading of raw materials - limestone - is carried out through several spherical centrifugal blade feeders (Fig. 1) located in the upper part of the reactor with a oyanie blades inside the reactor, rotating at a frequency required to provide the desired performance and uniform distribution of the CaCO 3 particles in the horizontal plane of the reaction zone of the reactor, creating a flat surface and a uniform distribution of electromagnetic field density in the reactor. In the proposed installation, heat for the implementation of the dissociation reaction CaCO 3 is formed as a result of the transfer of microwave energy into the internal energy of the mass of calcium carbonate. With the appropriate radiation power, CaCO 3 heats up to the decomposition temperature. Heating occurs due to the polarization phenomenon of limestone molecules. The penetration of an electromagnetic field in CaCO 3 causes volumetric heating of its mass, initiating a reaction simultaneously in the entire volume of granules.
Схема СВЧ-установки разложения CaCO3 приведена на фиг. 2. Известняк фракционированный загружается в бункеры 2, откуда подается в реактор 4. Электромагнитное излучение, создаваемое генератором 1, направляется в реактор 4, где протекает реакция диссоциации, образуется CaO и CO2. Из верхней части реактора, через штуцеры 8, производится отвод образующегося газа CO2, отдающего часть своего тепла известняку, поступающему в реактор сверху из загрузочных бункеров, что позволяет эффективнее использовать энергию электромагнитного излучения. Создание в реакторе постоянного разряжения повышает конверсию карбоната кальция, так как снижение давления приводит к смещению равновесия реакции в сторону протекания реакции разложения CaCO3.The microwave installation of the decomposition of CaCO 3 is shown in FIG. 2. The fractionated limestone is loaded into the
Вывод твердофазного продукта реакции - оксида кальция -производят снизу реактора через выгрузочное устройство 5 и патрубок 7. В отличие от известного реактора, в котором сырье, находясь в газовой фазе, не поглощает энергию электромагнитного излучения, в предлагаемой установке энергия для проведения реакции возникает в результате поглощения электромагнитного излучения сырьем. The output of the solid-phase reaction product — calcium oxide — is produced from the bottom of the reactor through the discharge device 5 and pipe 7. In contrast to the known reactor, in which the raw materials, being in the gas phase, do not absorb electromagnetic radiation energy, the proposed installation produces energy for the reaction absorption of electromagnetic radiation by raw materials.
Загрузка сырья в реактор осуществляется сферическими центробежными лопастными питателями 6. Частицы известняка из патрубка загрузочного бункера захватываются лопастями 1 питателя (фиг. 1) и выгружаются в реактор. Лопасти прикреплены к диску 2 и приводному валу 3 (соединение сварное). Материал 15Х25Т (термостойкая сталь) ГОСТ 5632-72. Форма и размеры питателя и его лопастей, а также частота вращения, согласованные с производительностью аппарата, параметрами электромагнитного излучения, обеспечивают равномерное распределение частиц известняка в горизонтальной плоскости (достигается ровный слой), что, в свою очередь, позволяет оптимизировать процесс (мощность излучения и высота слоя материала, коррелирующие параметры). Также ровная верхняя поверхность загруженного известняка способствует более полной отдаче продуктом реакции СО2 отводимого сверха реактора тепла загружаемому в реактор известняку, что приводит к снижению энергозатрат. Сферические центробежные лопастные питатели выполняют также роль "рассеивателей" - устройств, обеспечивающих более равномерное распределение плотности электромагнитного поля в реакторе.Loading of raw materials into the reactor is carried out by spherical
Наружная поверхность реактора теплоизолируется. The outer surface of the reactor is thermally insulated.
Излучающая антенна генератора СВЧ-излучения отделена от реакционного узла проницаемой воздействию СВЧ-излучения мембраной (3), герметично закрывающей генераторный блок от попадания продуктов реакции. The emitting antenna of the microwave generator is separated from the reaction unit by a membrane (3) permeable to microwave radiation, which hermetically seals the generator block from the ingress of reaction products.
В излучающую часть антенны тангенциально через штуцер 9 подается охлажденный, очищенный от пыли газ CO2 для охлаждения антенны генератора СВЧ-излучения. Отводится газ через штуцер 10.Cooled, dust-free CO 2 gas is supplied tangentially through the
Пример осуществления опыта. An example of the implementation of the experience.
Эксперименты по обжигу известняка с использованием электромагнитного излучения проводились в статических условиях. Известняк массой 0,038 кг загружался в теплоизолированный кварцевый стакан, устанавливаемый в резонаторе СВЧ-установки, и подвергался воздействию электромагнитного излучения частотой 2450 МГц в течение 60 мин. Анализ образца методом титрования однонормальным раствором соляной кислоты показал, что концентрация продукта CaO в образце составила 92,46%. Тепловой эффект реакции при температуре 900oC составляет 164,31 кДж/моль. С учетом конверсии (92,46%) для протекания реакции затрачивается энергия Qp:
Qp = 0,38•164310•0,9246=57729,98 Дж
На нагрев образца массой 0,038 кг до 900oC затрачивается энергия Qн:
Qн = 27380,67 Дж
Итого для осуществления реакции разложения известняка массой 0,038 кг требуется энергии Qобщ.:
Qобщ.= Qн+Qp=27380,67+57729,98=85110,65 Дж
На обжиг 1 тонны известняка с конверсией 92,46% потребуется энергии электромагнитного излучения Q'общ.:
Q'общ.=2239753,9 кДж
С учетом коэффициента полезного действия (КПД) преобразования электрической энергии в электромагнитную СВЧ-установки 62% потребуется электроэнергии 3090860,38 кДж.Experiments on calcining limestone using electromagnetic radiation were carried out under static conditions. Limestone weighing 0.038 kg was loaded into a thermally insulated quartz glass installed in the resonator of a microwave installation, and was exposed to electromagnetic radiation with a frequency of 2450 MHz for 60 minutes. The analysis of the sample by titration with a normal solution of hydrochloric acid showed that the concentration of CaO product in the sample was 92.46%. The thermal effect of the reaction at a temperature of 900 o C is 164.31 kJ / mol. Taking into account the conversion (92.46%), the energy Q p is expended for the reaction to proceed:
Q p = 0.38 • 164310 • 0.9246 = 57729.98 J
The heating of a sample weighing 0.038 kg to 900 o C expends energy Q n :
Q n = 27380.67 J
Total for the implementation of the decomposition reaction of limestone weighing 0.038 kg requires energy Q total. :
Q total = Q n + Q p = 27380.67 + 57729.98 = 85110.65 J
The firing of 1 ton of limestone with a conversion of 92.46% will require electromagnetic energy Q ' total. :
Q ' commonly. = 2239753.9 kJ
Taking into account the coefficient of performance (COP) of converting electrical energy into electromagnetic microwave installations, 62% will require electricity 3090860.38 kJ.
При традиционной технологии на обжиг 1 тонны известняка с конверсией 75% расходуется до 100 кг кокса с теплотой сгорания 29300 кДж/кг, таким образом, энергозатраты на обжиг 1 тонны известняка составят Q''общ.:
Q''общ.=2930000 кДж
Для проведения реакции с конверсией (92,46%) традиционной технологией потребуется энергия в количестве 3612104 кДж.In traditional technology, up to 100 kg of coke with a calorific value of 29300 kJ / kg is consumed for roasting 1 ton of limestone with a 75% conversion, so the energy consumption for roasting 1 ton of limestone will amount to Q '' total. :
Q '' total = 2930000 kJ
To carry out the reaction with conversion (92.46%) by traditional technology, energy in the amount of 3612104 kJ is required.
Из результатов расчетов видно, что энергозатраты при обжиге известняка под действием СВЧ-излучения меньше на 521243,62 кДж, т.е. на 14,43%. It can be seen from the calculation results that the energy consumption for calcining limestone under the influence of microwave radiation is 521243.62 kJ less, i.e. by 14.43%.
В настоящее время имеются СВЧ-установки с КПД, достигающим 80%. Currently, there are microwave installations with efficiency reaching 80%.
При их использовании энергозатраты при обжиге известняка (при конверсии 92,46%) уменьшатся на 924399,32 кДж, т.е. на 25,59%. Результаты опытов занесены в таблицу. When they are used, energy consumption during calcining of limestone (at a conversion of 92.46%) will decrease by 924,399.32 kJ, i.e. by 25.59%. The results of the experiments are listed in the table.
Электродинамическая сверхвысокочастотная установка принципиально отличается от используемой в промышленности известковых печей шахтного типа, в которых тепловая энергия для проведения процесса диссоциации CaCO3 создается в результате горения кокса или антрацита, загружаемого в печь вместе с известняком. Использование в качестве энергоносителя электромагнитного излучения СВЧ-диапазона в предлагаемой установке освобождает ее от всех перечисленных выше недостатков:
- в установке не используется топливо;
- материал реактора (например, термостойкая сталь 15Х25Т ГОСТ 5632-72) исключает инициирование побочных реакций;
- объемный нагрев CaCO3 под действием электромагнитного излучения обеспечивает высокую конверсию известняка (до 95%) при температуре порядка 900oC, что на 100-200oC ниже, чем в известковых печах.The electrodynamic microwave installation is fundamentally different from the shaft-type calcareous furnaces used in the industry, in which the thermal energy for the CaCO 3 dissociation process is created as a result of the combustion of coke or anthracite, which is loaded into the furnace together with limestone. The use of microwave electromagnetic radiation as an energy carrier in the proposed installation relieves it of all the above disadvantages:
- no fuel is used in the installation;
- reactor material (for example, heat-resistant steel 15X25T GOST 5632-72) eliminates the initiation of adverse reactions;
- volumetric heating of CaCO 3 under the influence of electromagnetic radiation provides a high conversion of limestone (up to 95%) at a temperature of about 900 o C, which is 100-200 o C lower than in lime kilns.
Результаты экспериментов показали, что эффективность СВЧ- установки на 15-25% выше традиционной известковой печи. The results of the experiments showed that the efficiency of the microwave installation is 15-25% higher than the traditional lime kiln.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110216/12A RU2170138C1 (en) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000110216/12A RU2170138C1 (en) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2170138C1 true RU2170138C1 (en) | 2001-07-10 |
Family
ID=20233703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000110216/12A RU2170138C1 (en) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2170138C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2437834C1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of decomposing carbonates |
| RU2479509C2 (en) * | 2010-11-08 | 2013-04-20 | Юрий Георгиевич Мещеряков | Method of producing binding materials mainly consisting of calcium and magnesium oxides |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3305220A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-08-16 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Metering device for preferably lime in the make-up vessel |
| DE3412216A1 (en) * | 1984-04-02 | 1985-10-10 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Device for separating and proportioning light fibrous material |
| RU2116826C1 (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-10 | Игорь Хуснутович Бикбулатов | Shf catalytic reactor for endothermal heterophase reactions |
| RU2127147C1 (en) * | 1996-12-06 | 1999-03-10 | Акционерное общество Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод | Distributing device |
-
2000
- 2000-04-20 RU RU2000110216/12A patent/RU2170138C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3305220A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-08-16 | Hölter, Heinz, Dipl.-Ing., 4390 Gladbeck | Metering device for preferably lime in the make-up vessel |
| DE3412216A1 (en) * | 1984-04-02 | 1985-10-10 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Device for separating and proportioning light fibrous material |
| RU2127147C1 (en) * | 1996-12-06 | 1999-03-10 | Акционерное общество Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод | Distributing device |
| RU2116826C1 (en) * | 1997-01-27 | 1998-08-10 | Игорь Хуснутович Бикбулатов | Shf catalytic reactor for endothermal heterophase reactions |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2437834C1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Method of decomposing carbonates |
| RU2479509C2 (en) * | 2010-11-08 | 2013-04-20 | Юрий Георгиевич Мещеряков | Method of producing binding materials mainly consisting of calcium and magnesium oxides |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20200048146A1 (en) | Lime kiln apparatus fully recycling co2 | |
| CN101358257B (en) | Microwave iron-making furnace | |
| JPH0297434A (en) | Glass manufacturing method in which batch materials are reacted in advance | |
| EP2004319A1 (en) | System and method for the calcination of minerals | |
| CN107108248A (en) | Process and apparatus for the preparation of calcined compounds for the production of calcined products | |
| CN109678156B (en) | A rotary activation furnace for preparing high-quality coal-based activated carbon | |
| US1868512A (en) | Attempering finely divided solid material | |
| CN113185153B (en) | A kind of production system and method of active lime | |
| CA1307095C (en) | Silicon smelting process | |
| RU2170138C1 (en) | Electrodynamic superhigh-frequency installation for decomposition of calcium carbonate | |
| CS253590B2 (en) | Method of glass raw materials melting | |
| CN102305541A (en) | Sintering furnace formed by combining microwaves and heat source | |
| US20080289364A1 (en) | Method and system for preheating glass batch or ingredient(s) | |
| WO2000003188A1 (en) | Indirect-fired, all ceramic pyrochemical reactor | |
| KR20020019957A (en) | Metal oxide reduction method and device therefor | |
| JP2014076908A (en) | Calcined lime-containing baked product, its digested product and manufacturing method of calcined lime-containing baked product | |
| WO2025007831A1 (en) | Gas-solid reactor capable of online enhancement of reaction activity of solid | |
| RU2113671C1 (en) | Heat-treatment furnace for carbon-containing materials | |
| RU2677724C1 (en) | Method of obtaining lime | |
| CA2568087C (en) | Reduced moisture chemical reactions | |
| Tashimo et al. | Calcination of fine limestone particles by a powder-particle fluidized bed | |
| JP7773797B2 (en) | Pyrolytic treatment method for powder | |
| EP0800640A1 (en) | Reactor for heating and treating materials in a controlled atmosphere | |
| US966542A (en) | Method of making calcium carbid. | |
| RU2012113774A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ASPHALT MIXTURE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040421 |