[go: up one dir, main page]

RU2176770C2 - Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite - Google Patents

Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite Download PDF

Info

Publication number
RU2176770C2
RU2176770C2 RU99110634A RU99110634A RU2176770C2 RU 2176770 C2 RU2176770 C2 RU 2176770C2 RU 99110634 A RU99110634 A RU 99110634A RU 99110634 A RU99110634 A RU 99110634A RU 2176770 C2 RU2176770 C2 RU 2176770C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chamber
furnace
gas
chambers
hearth
Prior art date
Application number
RU99110634A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99110634A (en
Inventor
А.Н. Татакин
В.И. Щеголев
А.Б. Безукладников
Г.Ю. Сандлер
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Фирма "Алуминиум Аллойз энд Металлурджикал Просессиз Лимитед
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт", Фирма "Алуминиум Аллойз энд Металлурджикал Просессиз Лимитед filed Critical Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт"
Priority to RU99110634A priority Critical patent/RU2176770C2/en
Publication of RU99110634A publication Critical patent/RU99110634A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2176770C2 publication Critical patent/RU2176770C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)

Abstract

FIELD: multichamber fluidized bed furnaces for dehydration of magnesium chloride raw material in fluidized bed, applicable in metallurgical and chemical industries, when the process of dehydration of materials is accompanied by hydrolysis or some other accessory processes. SUBSTANCE: multichamber fluidized bed furnace has a body with a domed gas-distributing hearth separating it into heat-insulated overgrate and lined undergrate parts, partitions between the chambers having drain holes in the overgrate space, as well as partitions in the overgrate space of each chamber separating it into sections and having overflows arranged near the hearth and adjustable in area so as to ensure a zigzag flow of material. In the upper part the furnace flow of material. In the upper part the furnace has dust-collecting cyclones connected to the chambers through gas conduits, the remote furnace burners are connected to the undergrate space of the chambers through lined gas conduits and have a lined primary furnace and mixing chamber, burner device and pipe connections for supply of fuel, air for burning and air for cooling of flue gases, the last pipe connections are first connected to the cavities of the twin side casings of the furnace and gas conduit communicating with the combustion chamber or mixing chamber. The last chamber of the furnace has a self- contained dust collection system and is separated from the previous chambers by a wall having only a drain hole for flow of the material from the previous chambers by a wall having only a drain hole for flow of the material from the previous chamber. The pipe-lines with chlorine and vapor are connected to each furnace through metering and distributing devices, and one or several furnaces may be connected to each gas-distributing chamber of the furnace. The total section area of the dome outlets of the gas-distributing hearth of each chamber is determined by formula depending on the rate of flow of the heat-transfer agent in the bed and the area of the gas-distributing hearth of each chamber. The area of the gas-distributing hearth the last chamber of the furnace does not exceed 15% of the area of the whole gas- distributing hearth, and the total area of the gas-distributing hearth of the two last chambers of the furnace does not exceed 50%. EFFECT: production of high-dehydrated carnallite suitable for loading in electrolyzers in a solid state. 7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к многокамерным печам кипящего слоя для обезвоживания хлормагниевого сырья в кипящем слое и может использоваться в металлургической и химической промышленности, когда процесс дегидратации материалов сопровождается гидролизом или другими побочными процессами. Данное изобретение может быть использовано в производстве магния на переделе подготовки хлормагниевого сырья к электролизу, когда электролитический хлор полностью или частично утилизируется в топках печей с образованием хлористого водорода, наличие которого в теплоносителе снижает гидролиз хлористого магния. The invention relates to multi-chamber fluidized bed furnaces for dehydration of chloromagnesium raw materials in a fluidized bed and can be used in the metallurgical and chemical industries, when the process of dehydration of materials is accompanied by hydrolysis or other side processes. This invention can be used in the production of magnesium in the process of preparing chloromagnesium raw materials for electrolysis, when electrolytic chlorine is completely or partially utilized in furnace furnaces with the formation of hydrogen chloride, the presence of which in the coolant reduces the hydrolysis of magnesium chloride.

Из способа обезвоживания хлористых солей, например карналлита (заявка N 98110604), известен многокамерный аппарат с подачей определенного количества хлора в топку каждой камеры. В данном способе оговариваются режимные параметры процесса и полностью отсутствуют сведения о его аппаратурном оформлении. From the method of dehydration of chloride salts, for example carnallite (application N 98110604), a multi-chamber apparatus with the supply of a certain amount of chlorine to the furnace of each chamber is known. In this method, the operational parameters of the process are stipulated and information on its hardware design is completely absent.

Известен многокамерный аппарат для обезвоживания хлормагниевого сырья в кипящем слое (патент N 2095709) с подачей электролитического хлора в топки печи. Known multi-chamber apparatus for dehydration of chloromagnesium raw materials in a fluidized bed (patent N 2095709) with the supply of electrolytic chlorine in the furnace furnace.

Однако технической задачей конструктивных решений в этом аппарате являлось увеличение срока службы печи кипящего слоя за счет повышения коррозионной стойкости отдельных элементов печи, что достигается за счет создания двойного корпуса топок и нижней части печи с поддувом подогреваемого воздуха между стенок корпусов и использования специального сорта стали. При этом обезвоженный карналлит, получаемый в печи кипящего слоя при конечной температуре 290-310oC, содержит 0,5% MgO и 0,5% H2O. Загрузка такого карналлита в твердом виде в электролизеры определяет срок службы последних равным 10 месяцам, что не удовлетворяет требованиям электролиза. Для того чтобы получить глубокообезвоженный карналлит, удовлетворяющий требованиям электролиза (срок службы электролизера не менее 3 лет), необходимо поддерживать режим обезвоживания, оговоренный в заявке N 98110604/02.However, the technical task of the design solutions in this apparatus was to increase the service life of the fluidized bed furnace by increasing the corrosion resistance of individual elements of the furnace, which is achieved by creating a double furnace body and the lower part of the furnace with blowing heated air between the walls of the bodies and using a special grade of steel. In this case, dehydrated carnallite obtained in a fluidized bed furnace at a final temperature of 290-310 o C contains 0.5% MgO and 0.5% H 2 O. The loading of such carnallite in solid form into electrolyzers determines the service life of the latter equal to 10 months, which does not meet the requirements of electrolysis. In order to obtain a deeply dehydrated carnallite that meets the requirements of electrolysis (the life of the cell is not less than 3 years), it is necessary to maintain the dehydration regime specified in application N 98110604/02.

Имеется способ обезвоживания карналлита и установка для его осуществления, изобретение 96106379/25(43) 27.07.98. По этому способу обезвоживание осуществляется в двух или трех печах кипящего слоя. Все печи объединены в комплекс сложной транспортной системой, включающей бункера и разгрузочно-загрузочные устройства. Работа такой установки в едином технологическом режиме должна обеспечиваться сложной системой управления. Строительство такой установки требует больших капитальных затрат. Отмечается, что каждая камера или печь имеет одну топку. По этому способу возможно получение качественного глубокообезвоженного карналлита с содержанием MgO и H2O не менее 0,2% каждого.There is a method of dehydration of carnallite and installation for its implementation, the invention 96106379/25 (43) 07/27/98. According to this method, dehydration is carried out in two or three fluidized bed furnaces. All furnaces are integrated into a complex by a complex transport system, including bunkers and handling devices. The operation of such an installation in a single technological mode should be provided by a complex control system. The construction of such an installation requires large capital expenditures. It is noted that each chamber or furnace has one firebox. By this method, it is possible to obtain high-quality deep-dehydrated carnallite with a content of MgO and H 2 O of at least 0.2% each.

Общим недостатком перечисленных выше конструкций является то, что при подаче хлора в топки печей хлор и водородсодержащий продукт подаются только в горелочное устройство. В этом варианте, когда не хватает водорода топлива для связывания всего хлора, подается водородсодержащий продукт, например пары воды. A common drawback of the above structures is that when chlorine is fed into the furnaces of the furnaces, chlorine and a hydrogen-containing product are fed only to the burner device. In this embodiment, when there is not enough hydrogen fuel to bind all the chlorine, a hydrogen-containing product, such as water vapor, is supplied.

Было установлено, что наличие паров воды в теплоносителе (2 об.%), содержащем хлористый водород, резко тормозит коррозию стальных конструктивных элементов печи КС и увеличивает ее срок службы. Однако подача в горелки всего необходимого количества пара для обеспечения заданного содержания пара в теплоносителе приведет к снижению температуры факела и снижению степени сжигания хлора в хлористый водород. Более рационально подавать в горелку только часть паров воды из расчета только на связывание хлора, а остальное количество подавать в газоход, соединяющий газораспределительную камеру печи с топкой. It was found that the presence of water vapor in the coolant (2 vol.%) Containing hydrogen chloride sharply inhibits the corrosion of steel structural elements of the KS furnace and increases its service life. However, the supply to the burners of all the necessary amount of steam to ensure a given steam content in the coolant will lead to a decrease in the flame temperature and a decrease in the degree of combustion of chlorine into hydrogen chloride. It is more rational to supply only part of the water vapor to the burner, based only on the binding of chlorine, and the remaining amount to be fed into the gas duct connecting the gas distribution chamber of the furnace to the furnace.

Технической задачей настоящего изобретения является создание многокамерного аппарата кипящего слоя непрерывного действия для обезвоживания хлормагниевого сырья, например карналлита, позволяющего получить глубокообезвоженный карналлит, удовлетворяющий требованиям электролиза, за счет подачи оптимального количества хлора в каждую топку печи КС, дозированного количества пара в газораспределительные камеры печи КС, оптимального распределения тепловой нагрузки по камерам печи КС за счет того, что площадь сечения выходных отверстий колпачков газораспределительной подины меняется от камеры к камере в зависимости от изменения скорости теплоносителя в кипящем слое материала. An object of the present invention is to provide a multi-chamber apparatus of a continuous fluidized bed for dehydration of chloromagnesium raw materials, for example carnallite, which makes it possible to obtain deeply dehydrated carnallite that meets the requirements of electrolysis by supplying an optimum amount of chlorine to each furnace of a KS furnace, a metered amount of steam in the gas distribution chambers of a KS furnace, optimal distribution of heat load in the chambers of the KS furnace due to the fact that the cross-sectional area of the outlet openings to lpachkov hearth gas distribution varies from cell to cell depending on changes in coolant velocity in the fluidized bed material.

Это достигается тем, что для обезвоживания карналлита используется многокамерная печь кипящего слоя, содержащая корпус с колпачковой газораспределительной подиной, разделяющей ее на теплоизолированную надрешеточную и футерованную подрешеточную части, перегородки между камерами, имеющие в надрешеточном пространстве сливные отверстия, а также перегородки в надрешеточном пространстве каждой камеры, разделяющие ее на секции и имеющие регулируемые по площади переточные отверстия, расположенные у подины таким образом, чтобы обеспечить зигзагообразный ход материала, пылеулавливающие циклоны, соединенные газоходами с камерами, выносные топки, соединенные футерованными газоходами с подрешеточным пространством камер и имеющим футерованную камеру горения и камеру смешения, горелочное устройство и патрубки для подвода топлива, воздуха на горение и воздуха на охлаждение топочных газов, причем последние патрубки сначала подведены к сообщающимся с камерой горения и(или) камерой смешения полостям двойных боковых кожухов топки и соединительного газохода, а также патрубки для подвода хлора и пара. При этом последняя камера печи кипящего слоя отделена от предыдущей камеры сплошной перегородкой в надслоевом пространстве, доходящей до свода печи. Перегородка имеет только одно сливное отверстие для перетока материала. Это обеспечивает поступление отходящих газов последней камеры в отдельный циклон и возврат уловленной пыли в последнюю камеру или готовый продукт. Такая пыль, в отличие от пыли предыдущих камер, имеет низкое содержание MgO и H2O и смешение ее с глубокообезвоженным карналлитом, выгружаемым из кипящего слоя, позволяет получить качественный продукт, удовлетворяющий требованиям электролиза - содержание MgO и H2O менее 0,3% каждого.This is achieved by the fact that for the dehydration of carnallite, a multi-chamber fluidized bed furnace is used, which contains a body with a cap gas distribution hearth dividing it into heat-insulated superlattice and lined sublattice parts, partitions between chambers, with drain holes in the superlattice, and also partitions in the superlattice space of each chamber dividing it into sections and having adjustable overflow area openings located at the bottom so as to provide a igzag-like material flow, dust-collecting cyclones connected by gas ducts to chambers, external fire chambers connected by lined gas ducts with a sublattice chamber space and having a lined combustion chamber and a mixing chamber, a burner device and nozzles for supplying fuel, combustion air and air to cool the flue gases, the last nozzles are first connected to the cavities of the double side casings of the furnace and the connecting gas duct, which are in communication with the combustion chamber and (or) the mixing chamber, as well as the nozzles for supplying chlorine and steam. In this case, the last chamber of the fluidized bed furnace is separated from the previous chamber by a solid partition in the superlayer space, reaching the arch of the furnace. The partition has only one drain hole for the flow of material. This ensures that the exhaust gases of the last chamber enter a separate cyclone and the dust is returned to the last chamber or finished product. Such dust, unlike the dust of the previous chambers, has a low content of MgO and H 2 O and its mixing with deeply dehydrated carnallite discharged from the fluidized bed allows to obtain a high-quality product that meets the requirements of electrolysis - the content of MgO and H 2 O is less than 0.3% everyone.

Было установлено, что качественный глубокообезвоженный карналлит может быть получен при различных расходах хлора на тонну продукта. При этом распределение хлора по топкам печи зависит от заданного удельного расхода хлора. Следовательно, распределяя хлор по топкам в зависимости от его исходного количества, можно получить продукт наилучшего качества. Это решается применением системы распределения хлора по топкам печи путем использования известных дозирующих устройств и систем управления. It was found that high-quality deep-dehydrated carnallite can be obtained at various costs of chlorine per ton of product. The distribution of chlorine in the furnace furnaces depends on a given specific consumption of chlorine. Therefore, by distributing chlorine in the furnaces depending on its initial amount, you can get the best quality product. This is solved by applying a chlorine distribution system to the furnace furnaces by using well-known metering devices and control systems.

Известно, что за счет обезвоживания карналлита и его истирания в кипящем слое происходит уменьшение размеров частиц карналлита. Поэтому для сохранения заданного пылеуноса в каждой последующей камере печи скорость движения теплоносителя должна быть меньше. В то же время стабильность кипящего слоя зависит от сопротивления газораспределительной решетки, т.е. свободного сечения отверстий колпачков. Было установлено, что это сечение должно быть в пределах 2-5% от площади решетки. Для того чтобы многокамерная печь работала стабильно, сопротивление решеток во всех камерах должно быть одинаково. Это условие будет обеспечено, если свободное сечение отверстий колпачков в каждой камере определять по формуле

Figure 00000002
,
где S1 - суммарная площадь сечения выходных отверстий колпачков в 1-й камере;
S1+n - суммарная площадь сечения колпачков в (n+1) камере.It is known that due to dehydration of carnallite and its abrasion in a fluidized bed, a decrease in the particle size of carnallite occurs. Therefore, in order to maintain a given dust extraction in each subsequent chamber of the furnace, the velocity of the coolant should be less. At the same time, the stability of the fluidized bed depends on the resistance of the gas distribution grid, i.e. free section of the holes of the caps. It was found that this section should be within 2-5% of the area of the grating. In order for the multi-chamber furnace to work stably, the resistance of the gratings in all chambers must be the same. This condition will be ensured if the free section of the holes of the caps in each chamber is determined by the formula
Figure 00000002
,
where S 1 - the total cross-sectional area of the outlet openings of the caps in the 1st chamber;
S 1 + n is the total cross-sectional area of the caps in the (n + 1) chamber.

W1 - скорость теплоносителя в слое 1-й камеры;
W1+n - скорость теплоносителя в слое (n+1) камеры,
n - равно 1, 2, 3 и т.д.
W 1 - the velocity of the coolant in the layer of the 1st chamber;
W 1 + n is the velocity of the coolant in the layer (n + 1) of the camera,
n is 1, 2, 3, etc.

при этом суммарная площадь сечения колпачков в 1-й камере находится в пределах 2-5% от площади газораспределительной подины этой камеры. В последней камере печи КС затраты тепла на нагрев и дегидратацию карналлита меньше, чем в предыдущих камерах. Однако скорость теплоносителя должна быть ниже, чем в предыдущих камерах, т.к. в процессе обезвоживания в кипящем слое материал истирается и пылеунос увеличивается. Опыт работы печей КС показал, что для того, чтобы подвести в слой необходимое количество тепла при минимальном пылеуносе, площадь газораспределительной подины не должна превышать 15% от общей площади газораспределительной подины печи КС. the total cross-sectional area of the caps in the 1st chamber is within 2-5% of the gas distribution hearth of this chamber. In the last chamber of the KS furnace, the heat consumption for heating and carnallite dehydration is less than in previous chambers. However, the coolant speed should be lower than in previous chambers, as in the process of dehydration in a fluidized bed, the material is abraded and dust growth increases. Experience in the operation of KS furnaces has shown that in order to bring the required amount of heat into the layer with a minimum dust extraction, the area of the gas distribution hearth should not exceed 15% of the total area of the gas distribution hearth of the KS furnace.

Из опыта работы печей КС известно, что в двух последних камерах печи КС идет дегидратация двухводного карналлита (KClMgCl2 2H2O).From the operating experience of KS furnaces it is known that in the last two chambers of the KS furnace there is dehydration of two-water carnallite (KClMgCl 2 2H 2 O).

На этот процесс затрачивается почти половина всего подводимого к печи тепла, поэтому площадь газораспределительной подины последней камеры двух последних камер должна быть не более 50% от площади газораспределительной подины всей печи. Almost half of the heat supplied to the furnace is spent on this process, therefore, the area of the gas distribution hearth of the last chamber of the last two chambers should be no more than 50% of the area of the gas distribution hearth of the entire furnace.

Таким образом, предложенная многокамерная печь КС в полной мере обеспечивает решение поставленной технической задачи: создание многокамерного аппарата кипящего слоя непрерывного действия для обезвоживания хлормагниевого сырья, например карналлита, позволяющего получить глубокообезвоженный карналлит, удовлетворяющий требованиям электролиза, за счет подачи оптимального количества хлора в каждую топку печи КС, дозированного количества пара в газораспределительные камеры печи КС, оптимального распределения тепловой нагрузки по камерам печи КС, отделения пыли, улавливаемой в последней камере, а также за счет того, что площади сечения входных отверстий колпачков газораспределительной подины меняются от камеры к камере в зависимости от изменения скорости теплоносителя в кипящем слое материала. Thus, the proposed multi-chamber KS furnace fully provides a solution to the stated technical problem: the creation of a multi-chamber apparatus of a continuous fluidized bed for dehydration of chloromagnesium raw materials, for example carnallite, which makes it possible to obtain deeply dehydrated carnallite that meets the requirements of electrolysis by supplying the optimal amount of chlorine to each furnace of the furnace KS, the dosed amount of steam in the gas distribution chambers of the KS furnace, the optimal distribution of heat load over the Kama frames of the KS furnace, separation of dust trapped in the last chamber, and also due to the fact that the cross-sectional areas of the inlet openings of the gas distribution hearth caps vary from chamber to chamber depending on the change in the coolant velocity in the fluidized bed of material.

На фиг. 1 и 2 схематично изображена печь кипящего слоя в продольном и горизонтальном разрезах. На фиг. 3 представлен поперечный разрез печи. In FIG. 1 and 2 schematically depict a fluidized bed furnace in longitudinal and horizontal sections. In FIG. 3 is a cross-sectional view of a furnace.

Печь состоит из стального кожуха 5. Кожух разделен на камеры печи вертикальными перегородками 7, причем перегородка, отделяющая последнюю камеру, доходит до свода печи 8. Перегородки 7 не доходят до свода печи, образуя единое подсводовое пространство первых камер печи. The furnace consists of a steel casing 5. The casing is divided into chambers of the furnace by vertical partitions 7, and the partition separating the last chamber reaches the arch of furnace 8. The partitions 7 do not reach the arch of the furnace, forming a single subsurface space of the first chambers of the furnace.

Газораспределительная решетка 3 делит кожух печи на надрешеточную часть и подрешеточную часть, называемую газораспределительными камерами 1, сообщающимися газоходами 9 с топками 11. Надрешеточное пространство во всех камерах печи соединено газоходами с циклонами 6. В первой камере печи имеется загрузочное устройство, в последней камере - разгрузочное. The gas distribution grid 3 divides the furnace casing into a sublattice part and a sublattice part, called gas distribution chambers 1, connected by gas ducts 9 to the furnaces 11. The grating space in all furnace chambers is connected by gas ducts to cyclones 6. In the first chamber of the furnace there is a loading device, in the last chamber, a discharge device .

В стенках камер печи имеются сливные отверстия 15, а в перегородках секций камер у подины печи сделаны переточные отверстия 16 у подины печи. In the walls of the furnace chambers there are drain holes 15, and in the partitions of the chamber sections at the bottom of the furnace, overflow holes 16 are made at the bottom of the furnace.

В газораспределительной решетке установлены беспровальные колпачки 2. In the gas distribution grill mounted cap 2.

Топливо, воздух на горение и хлор подаются в горелочные устройства 12 топок. Водяной пар и воздух охлаждения подаются в газоход 9 через штуцер 10. Распределение хлора и пара между топками печи осуществляется дозирующими устройствами 14 и 13. Карналлит из камеры в камеру перемещается через сливные отверстия 15. Fuel, combustion air and chlorine are supplied to the burner 12 of the furnace. Water vapor and cooling air are supplied to the gas duct 9 through the nozzle 10. The distribution of chlorine and steam between the furnaces of the furnace is carried out by the metering devices 14 and 13. Carnallite moves from the chamber to the chamber through the drain holes 15.

Печь работает следующим образом. Шестиводный карналлит через загрузочное устройство поступает в первую камеру печи на поверхность кипящего слоя. Высота слоя в камерах определяется высотой расположения над решеткой 3 сливных отверстий 15. Теплоноситель из выносных топок 11 подается в газораспределительные камеры 1 и через решетку и колпачки поступает в слой обезвоживаемого карналлита. The furnace operates as follows. Six-wire carnallite through the loading device enters the first chamber of the furnace on the surface of the fluidized bed. The height of the layer in the chambers is determined by the height of the drain holes 15 above the grate 3. The coolant from the external furnaces 11 is supplied to the gas distribution chambers 1 and enters the dehydrated carnallite layer through the grate and caps.

Содержание хлористого водорода в каждой камере печи задается дозирующим устройством 14, распределяющим подачу хлора между всеми топками печи. Если содержание паров воды в продуктах горения, поступающих из топки, менее 2 об. %, дозирующим устройством 13 подается пар в патрубок 10 так, чтобы содержание пара в теплоносителе в газораспределительной камере было 2 об.%. При таком содержании пара снижается коррозионное воздействие HCl на металлические конструкции печи. The content of hydrogen chloride in each chamber of the furnace is set by the metering device 14, which distributes the supply of chlorine between all furnace furnaces. If the content of water vapor in the combustion products coming from the furnace is less than 2 vol. %, the metering device 13 supplies steam to the pipe 10 so that the vapor content in the coolant in the gas distribution chamber is 2 vol.%. With this steam content, the corrosive effect of HCl on the furnace metal structures is reduced.

В первой камере печи при нагреве карналлита до 135-140oC последний подсушивается и частично обезвоживается. Хлористый водород, содержащийся в теплоносителе, препятствует гидролизу хлористого магния.In the first chamber of the furnace, when carnallite is heated to 135-140 o C, the latter is dried and partially dehydrated. Hydrogen chloride contained in the coolant prevents the hydrolysis of magnesium chloride.

Из первой камеры через сливное отверстие 15 подсушенный продукт поступает во вторую камеру и обезвоживается в потоке теплоносителя, содержащего HCl больше, чем в теплоносителе первой камеры. При нагреве до 180-190oC идет обезвоживание с образованием безводного и частично двухводного карналлита. Затем карналлит через сливное отверстие 15 поступает в следующую камеру, где продолжается обезвоживание за счет нагрева до большей температуры, чем в предыдущей камере, и так далее. Число камер может быть 4 и более. В последней камере при температуре 310-340oC заканчивается обезвоживание карналлита. При этом в последних камерах возможно хлорирование образовавшегося оксихлорида и оксида магния хлористым водородом из теплоносителя.From the first chamber through the drain hole 15, the dried product enters the second chamber and is dehydrated in the flow of heat carrier containing more HCl than in the heat carrier of the first chamber. When heated to 180-190 o C there is dehydration with the formation of anhydrous and partially two-water carnallite. Then carnallite through the drain hole 15 enters the next chamber, where dehydration continues due to heating to a higher temperature than in the previous chamber, and so on. The number of cameras can be 4 or more. In the last chamber at a temperature of 310-340 o C ends dehydration of carnallite. Moreover, in the last chambers, chlorination of the formed oxychloride and magnesium oxide with hydrogen chloride from the coolant is possible.

Последняя камера имеет индивидуальную систему пылеулавливания, и ее подсводовое пространство не сообщается с предыдущей камерой, в циклон последней камеры попадает только пыль с газами из этой камеры, и пыль содержит малые количества воды или гидрооксихлорида. Уловленная пыль возвращается в слой последней камеры или непосредственно подается в глубокообезвоженный карналлит, выгружаемый из печи. Уловленная пыль предыдущих камер возвращается в эту же камеру или последующую по ходу обезвоживаемого продукта. The last chamber has an individual dust collection system, and its sub-water space does not communicate with the previous chamber, only dust with gases from this chamber enters the cyclone of the last chamber, and the dust contains small amounts of water or hydroxychloride. The trapped dust is returned to the layer of the last chamber or directly fed to the deeply dehydrated carnallite discharged from the furnace. The trapped dust of the previous chambers is returned to the same chamber or the subsequent one along the dehydrated product.

В топках печи может сжигаться газообразное и жидкое топливо. Благодаря большему содержанию водорода в газообразном топливе при одинаковом количестве сжигаемого хлора при работе на газе нужно меньше подавать пара в газоходы топок 9. Такая конструкция печи позволяет получать глубокообезвоженный карналлит с заданным содержанием MgO и H2O при минимальном удельном расходе хлора и непрерывном режиме работы. Содержание MgO и H2O может быть получено не более 0,3% каждого.Gaseous and liquid fuels can be burned in furnace furnaces. Due to the higher hydrogen content in gaseous fuels with the same amount of chlorine burned, when working on gas, less steam must be supplied to the flue ducts of furnace 9. Such a furnace design allows producing deeply dehydrated carnallite with a given MgO and H 2 O content with a minimum specific chlorine consumption and continuous operation. The content of MgO and H 2 O can be obtained no more than 0.3% each.

Claims (7)

1. Многокамерная печь кипящего слоя для обезвоживания карналлита, содержащая корпус с колпачковой газораспределительной подиной, разделяющей ее на теплоизолированную надрешеточную и футерованную подрешеточные части, перегородки между камерами, имеющими в надрешеточном пространстве сливные отверстия, а также перегородки в надрешеточном пространстве каждой камеры, разделяющие ее на секции и имеющие регулируемые по площади переточные отверстия, расположенные у подины таким образом, чтобы обеспечить зигзагообразный ход материала, пылеулавливающие циклоны, соединенные газоходами с камерами, выносные топки, соединенные футерованными газоходами с подрешеточным пространством камер и имеющие футерованную камеру горения и камеру смешения, горелочное устройство и патрубки для подвода топлива, воздуха на горение и воздуха на охлаждение топочных газов, причем последние патрубки сначала подведены к сообщающимся с камерой горения и/или камерой смешения полостям двойных боковых кожухов топки и соединительного газохода, а также патрубки для подвода хлора и пара, отличающаяся тем, что последняя камера печи имеет автономную систему пылеулавливания и отделена от предыдущих камер стенкой, имеющей только сливное отверстие для перетока обезвоживаемого материала, а трубопроводы для хлора и пара подведены к каждой топке. 1. A multi-chamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite, comprising a housing with a cap gas distribution hearth dividing it into a thermally insulated superlattice and lined sublattice parts, partitions between chambers with drain holes in the superlattice, and also partitions in the superlattice space of each chamber, dividing it into sections and having adjustable overflow area holes located at the bottom so as to ensure a zigzag course of the material, dust catching cyclones connected by gas ducts to chambers, external fire chambers connected by lined gas ducts with a sublattice chamber space and having a lined combustion chamber and a mixing chamber, a burner device and nozzles for supplying fuel, combustion air and air to cool the flue gases, the last nozzles being first brought in to the cavities of the double side casings of the furnace and the connecting gas duct, connected to the combustion chamber and / or the mixing chamber, as well as the nozzles for supplying chlorine and steam, characterized the fact that the last chamber of the furnace has an autonomous dust collection system and is separated from the previous chambers by a wall having only a drain hole for the overflow of dehydrated material, and pipelines for chlorine and steam are connected to each furnace. 2. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы с паром подключены к каждому газоходу, соединяющему топку с газораспределительной камерой печи через дозирующее устройство. 2. A multi-chamber fluidized-bed furnace according to claim 1, characterized in that the pipelines with steam are connected to each gas duct connecting the firebox to the gas distribution chamber of the furnace through a metering device. 3. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что трубопроводы для хлора подсоединены к топкам через распределяющее устройство. 3. A multi-chamber fluidized bed furnace according to claim 1, characterized in that the chlorine pipelines are connected to the furnaces through a distributor. 4. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что суммарную площадь сечения выходных отверстий колпачков газораспределительной подины каждой камеры определяется формулой
Figure 00000003

где S1 - суммарная площадь сечения выходных отверстий колпачков в 1-й камере;
S1+n - суммарная площадь сечения колпачков в (n+1) камере;
W1 - скорость теплоносителя в слое 1-й камеры;
W1+n - скорость теплоносителя в слое (n+1) камеры;
n - равно 1, 2, 3 и т.д.
4. The multi-chamber fluidized bed furnace according to claim 1, characterized in that the total cross-sectional area of the outlet openings of the caps of the gas distribution hearth of each chamber is determined by the formula
Figure 00000003

where S 1 - the total cross-sectional area of the outlet openings of the caps in the 1st chamber;
S 1 + n is the total cross-sectional area of the caps in the (n + 1) chamber;
W 1 - the velocity of the coolant in the layer of the 1st chamber;
W 1 + n is the velocity of the coolant in the layer (n + 1) of the chamber;
n is 1, 2, 3, etc.
при этом суммарная площадь сечения колпачков в 1-й камере находится в пределах 2-5% от площади газораспределительной подины этой камеры. the total cross-sectional area of the caps in the 1st chamber is within 2-5% of the gas distribution hearth of this chamber.
5. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что к газораспределительным камерам печи может быть подсоединена одна или несколько топок. 5. The multi-chamber fluidized bed furnace according to claim 1, characterized in that one or more furnaces can be connected to the gas distribution chambers of the furnace. 6. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что последняя камера печи имеет площадь газораспределительной подины не более 15% от общей площади газораспределительной подины печи. 6. The multi-chamber fluidized bed furnace according to claim 1, characterized in that the last chamber of the furnace has a gas distribution hearth area of not more than 15% of the total gas distribution hearth area of the furnace. 7. Многокамерная печь кипящего слоя по п.1, отличающаяся тем, что суммарная площадь газораспределительной подины двух последних камер печи не превышает 50%. 7. The multi-chamber fluidized bed furnace according to claim 1, characterized in that the total area of the gas distribution hearth of the last two chambers of the furnace does not exceed 50%.
RU99110634A 1999-05-17 1999-05-17 Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite RU2176770C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110634A RU2176770C2 (en) 1999-05-17 1999-05-17 Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99110634A RU2176770C2 (en) 1999-05-17 1999-05-17 Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99110634A RU99110634A (en) 2001-06-20
RU2176770C2 true RU2176770C2 (en) 2001-12-10

Family

ID=20220126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99110634A RU2176770C2 (en) 1999-05-17 1999-05-17 Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2176770C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260562C1 (en) * 2004-07-23 2005-09-20 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of dehydration of chloromagnesium raw material and a device for its realization
RU2276101C2 (en) * 2004-07-30 2006-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of reprocessing of the dust wastes formed at dehydration of the chlorine-magnesium raw materials
RU2321541C2 (en) * 2006-02-16 2008-04-10 Открытое акционерное общество "РУСАЛ ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" (ОАО "РУСАЛ ВАМИ") Method of dehydrating magnesium chloride salts and multicell heater for implementation of the method
RU2323880C2 (en) * 2006-06-05 2008-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for dehydration of raw carnallite in fluidised bed three-cell furnace
RU2359911C1 (en) * 2007-12-27 2009-06-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Dehydration method of carnallite raw materials and device for its implementation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089805C1 (en) * 1994-12-19 1997-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus
RU2092759C1 (en) * 1996-01-11 1997-10-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus for dehydration of carnallite in fluidized bed
RU2095709C1 (en) * 1996-03-12 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus for dehydration of magnesium chloride raw material in fluidized bed
RU2110742C1 (en) * 1995-07-06 1998-05-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Process of dehydration of carnallite in three-chamber furnace of fluidized bed and three-chamber furnace for its realization
RU2118611C1 (en) * 1996-04-02 1998-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method and installation for dehydrating carnallite

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2089805C1 (en) * 1994-12-19 1997-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus
RU2110742C1 (en) * 1995-07-06 1998-05-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Process of dehydration of carnallite in three-chamber furnace of fluidized bed and three-chamber furnace for its realization
RU2092759C1 (en) * 1996-01-11 1997-10-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus for dehydration of carnallite in fluidized bed
RU2095709C1 (en) * 1996-03-12 1997-11-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Multi-chamber apparatus for dehydration of magnesium chloride raw material in fluidized bed
RU2118611C1 (en) * 1996-04-02 1998-09-10 Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" Method and installation for dehydrating carnallite

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2260562C1 (en) * 2004-07-23 2005-09-20 Открытое акционерное общество "АВИСМА титано-магниевый комбинат" Method of dehydration of chloromagnesium raw material and a device for its realization
RU2276101C2 (en) * 2004-07-30 2006-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method of reprocessing of the dust wastes formed at dehydration of the chlorine-magnesium raw materials
RU2321541C2 (en) * 2006-02-16 2008-04-10 Открытое акционерное общество "РУСАЛ ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" (ОАО "РУСАЛ ВАМИ") Method of dehydrating magnesium chloride salts and multicell heater for implementation of the method
RU2323880C2 (en) * 2006-06-05 2008-05-10 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Method for dehydration of raw carnallite in fluidised bed three-cell furnace
RU2359911C1 (en) * 2007-12-27 2009-06-27 Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" Dehydration method of carnallite raw materials and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8628725B2 (en) Production of hydrogen from water using a thermochemical copper-chlorine cycle
NL8103165A (en) HEAT EXCHANGER WITH A FLUIDIZED BED.
CN201942616U (en) Internal combustion and beam type vertical lime kiln
CN102963890A (en) Carbonization activation integrated furnace
RU2176770C2 (en) Multichamber fluidized bed furnace for dehydration of carnallite
US4595573A (en) Chlorinator furnace and method for producing tetrachloride of such metals as titanium and zirconium
CN104611498A (en) External heating type coal-based shaft furnace for producing direct-reduced iron
CN106082589A (en) Glass melting equipment
CA1192725A (en) Tube furnace for carrying out gas reactions
RU2260562C1 (en) Method of dehydration of chloromagnesium raw material and a device for its realization
NZ201277A (en) Combustible gas producer plant:fluidised bed divided into combustible gas producing section and heating section
RU2118611C1 (en) Method and installation for dehydrating carnallite
NO180215B (en) Device for counter-pressure fan in a ring chamber furnace
US3241823A (en) Air-heater cupola constructions
HU196574B (en) Equipment for producing phosphorus pentoxide by using reaction heat
US4435152A (en) Apparatus for improving the flow of gases to a combustion chamber of a coke oven or the like
US3988210A (en) Furnace for manufacturing high calorific gas and coke from coal
CA2644880C (en) Production of hydrogen from water using a thermochemical copper-chlorine cycle
RU2095709C1 (en) Multi-chamber apparatus for dehydration of magnesium chloride raw material in fluidized bed
HU199353B (en) Process for producing aluminium/iii/-fluoride
KR100920741B1 (en) Heat exchanger using waste heat energy of carbonization furnace
US3806426A (en) Gas flow through horizontal coke oven regenerator sections
RU2229539C2 (en) Method of preparation of magnesium chloride raw material for electrolysis and device for realization of this method
RU2321541C2 (en) Method of dehydrating magnesium chloride salts and multicell heater for implementation of the method
CN205473406U (en) Device of preparation silicon nitride

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090518