Посторонко А.И., Гайворонский В.Ф., Золотарёва Е.В.

Украинская инженерно-педагогическая академия

Интенсификация гашения извести в содовом производстве

В содовом производстве качество получаемого при гашении извести известкового молока играет важнейшую роль для разложения хлористого аммония, содержащегося в фильтровой жидкости. Для содовых заводов необходимо высокодисперсное известковое молоко, которое способствует быстрой реакции с хлористым аммонием. В настоящее время для гашения извести в производстве соды применяется гаситель, содержащий лотковый питатель, вращающийся барабан с углом наклона 0,5° в сторону вывода известкового молока, внутри которого укреплены по спирали органы дробления и перемешивания в виде угольников. С обеих сторон гаситель закрыт крышками с центральными отверстиями для загрузки воды и извести с одной стороны, а с другой – выгрузки известкового молока и крупных отбросов. Известковое молоко вместе со взмученными мелкими примесями выходит из гасителя самотеком по достижению уровня нижнего края выгрузного отверстия. Крупные твердые отбросы удаляются из гасителя при вращении барабана выгрузными ковшами в сортировочный барабан крупного недопала, служащий продолжением гасителя, однако такой гаситель извести не позволяет получить известковое молоко высокого качества из-за недостаточного дробления и перемешивания, поэтому скорость расслоения известкового молока высока. Этому же способствует присутствие в суспензии большого количества невзмученных крупных частиц, быстро выпадающих в осадок и приводящих к расслоению суспензии. Это обуславливает низкую концентрацию известкового молока. Как правило, после гасителя необходима очистка известкового молока от крупных твердых отбросов в классификаторах, при этом часть непрореагировавшего продукта возвращается на дополнительное гашение, т.е. имеет место потеря СаО_акт и, следовательно, накапливается большое количество отходов.

Предложено устройство гашения извести, содержащее емкость для гашения извести, органы дробления и перемешивания. Емкость гашения извести соединена с рабочей полостью центробежного насоса. На оси устройства установлено колесо со струнными элементами, состоящее из ступицы, диска с отверстиями, Т-образных выступов и пальцевых опор, на поверхности диска и Т-образных выступах симметрично относительно диска при этом размещены струнные элементы в виде канатиков.

Принципиальное отличие разработанного устройства гашения извести от используемых в промышленности заключается в том, что исполнительным органом одновременного интенсивного дробления и перемешивания образовавшейся суспензии является колесо со струнными элементами центробежного насоса-мешалки, в результате чего процесс гашения извести осуществляется интенсивно, не образуя отходов, с высоким качеством известкового молока, которое можно транспортировать по трубопроводам на большие расстояния, удовлетворяя тем самым требованиям производства.

Устройство гашения извести (рис. 1, 2) состоит из центробежного насоса-мешалки 1, емкости для гашения извести 2, всасывающей трубы 3, нагнетательной трубы 4, задвижки 5, дозатора кусковых материалов 6, дозатора жидких материалов 7, патрубка 8, расходного клапана 9, расположенного на ¼ высоты емкости нижнего края. Колесо со струнными элементами центробежного насоса-мешалки 1 состоит из ступицы 10, диска 11 с отверстиями 12, на которые крепятся Т-образные выступы 13, пальцевые опоры 16, расположенные симметрично относительно диска. В Т-образных выступах, пальцевых опорах и диске проточены направляющие пазы 14, в которые укладываются струнные элементы в виде медных канатиков 15 диаметров 3-5 мм.

Работа устройства заключается в следующем. В емкость 2 загружают воду с температурой 60-80 °С из дозатора жидких реагентов 7, включают центробежный насос-мешалку 1 и осуществляют циркуляцию воды через нагнетательную и всасывающую трубы 3 и 4. Затем в емкость 2 загружают известь из дозатора кусковых материалов 6, которая вместе с водой проходит через струны 15 колеса центробежного насоса-мешалки 1. Куски извести, увлекаемые водой, соударяются со струнами 15 и разрушаются за счет вибрации струн и турбулизации жидкости, захватывая весь объём рабочей полости центробежного насоса-мешалки. Основной процесс гашения осуществляется во время прохождения извести через рабочую полость центробежного насоса-мешалки, где известь интенсивно дробится и перемешивается. Полученное известковое молоко выпускается из емкости 2 через расходный клапан 9.

Результаты исследований показали, что использование разработанного устройства позволяет снизить скорость расслоения известкового молока в 2-4 раза. Содержание СаО_акт в полученном известковом молоке увеличилось на 26 н.д., причем предлагаемый способ не сопровождается образованием отходов, а производительность производства готового продукта увеличивается на 10 % за счет улучшения его качества. Кроме того, происходит экономия энергоресурсов на 10 % за счет снижения температуры воды, необходимой для гашения извести. Применение разработанного способа и устройства упрощает технологию гашения извести и позволяет получать готовый продукт по замкнутому циклу.

Рисунок 1 – Схема устройства гашения извести

Рисунок 2 – Общий вид колеса со струнными элементами центробежного насоса-мешалки