На многих заводах можно встретить такой процесс как сжигание серосодержащих отходов. Автоматизация данного процесса вещь актуальная, так как способствует улучшению качества продукции и снижению ее себестоимости, но проводить исследования на реальном объекте дорого и небезопасно.
Рассмотрим технологический процесс (Рис. 1):
- В печь поступают либо водно-сернистые, либо органические отходы.
- Производится розжиг печи.
- Осуществляется сжигание серосодержащих отходов.
- Производство пара.
К водно-сернистым отходам относят:
- жидкие серосодержащие отходы из корпуса производства метилмеркаптана;
- малозагрязнённые воды с производства метилмеркаптана;
- сброс аммиачного раствора с производства метионата натрия;
- сброс аммиачного раствора по линии с производства метионата натрия
- сернистая вода с производства рекуперации серы;
- промывные воды с производства сульфата натрия.
Органические:
- лёгкие фракции метилтиопропионового альдегида с производства метилтиопропионового альдегида;
- тяжёлые фракции метилтиопропионового альдегида c производства метилтиопропионового альдегида;
Отходы подаются на сжигание в камеру горения на форсунку печи c помощью насоса. При достижении давления в линии подачи водносернистых отходов 10 кгс/см насос отключается. По мере подачи отходов на пиролиз для поддержания горения необходимо увеличивать температуру в печи. Температура в печи, необходимая для сжигания отходов, создаётся за счёт горения топливного газа, поступающего на установку. При пуске печи температура в камере горения поднимается до 750 — 800°С за счёт горения топливного газа, поступающего на форкамерную горелку через регулирующий клапан.
Давление топливного газа, подаваемого на установку, регулируется в пределах 0,16 — 0,18 МПа. Воздух к пилотной горелке (запальнику) подаётся от заводской сети сжатого воздуха с учетом соотношения газ — воздух 1/2, посредством дросселирования через клапан.
На форкамерной горелке печи постоянно контролируется состояние пламени при помощи детектора пламени, который постоянно продувается воздухом в целях предохранения его от перегрева. Необходимый для горения воздух подаётся в печь турбокомпрессором из атмосферы. Расход воздуха регулируется таким образом, чтобы объёмная доля кислорода в дымовых газах была в пределах от 4 до 10 %. При повышении температуры до 1150°С печь останавливается.
Сжигание серосодержащих отходов:
Температура в камере горения печи перед пережимом поддерживается в пределах от 950 до 1050°С. Температура в камере горения печи регулируется посредством клапана расхода топливного газа. При повышении температуры до 1100°С, а также понижении до 800°С. закрываются клапаны:
- на линии подачи на сжигание лёгких фракций метилтиопропионового альдегида;
- на линии подачи на сжигание водно-сернистых отходов; насос- останавливается и закрывается клапан.
Водно-сернистые отходы подаются на сжигание в камеру горения на форсунку печи из сборника c помощью насоса.
При достижении давления в линии подачи водно-сернистых отходов 10 кгс/см2 насос отключается.
Лёгкие фракции метилтиопропионового альдегида подаются на форсунку печи в количестве не более 200 кг/ч.
Тяжёлые фракции метилтиопропиинового альдегида подаются на форсунку печи в количестве не более 400 кг/ч.
Все жидкие отходы, поступающие на сжигание, распыляются в печи паром из сети.
Давление пара, подаваемого на распыление лёгких фракций метилтиопропинового альдегида, регулируется в зависимости от расхода лёгких фракций метилтиопропинового альдегида, и равно от 0,55 до 0,6 МПа (от 5,5 до 6,0 кгс/см ). Давление пара, подаваемого на распыление тяжёлых фракций метилтиопропионового альдегида равно от 0,25 до 0,45 МПа (от 2,5 до 4,5 кгс/см ). Давление пара, подаваемого на распыление водно-сернистых отходов регулируется в пределах от 0,65 до 0,8 МПа (от 6,5 до 8,0 кгс/см ).
Производство пара: горячие дымовые газы, входящие из камеры горения, охлаждаются в котле-утилизаторе печи, при этом получается пар давлением не более 1,30 МПа. Для питания котла-утилизатора печи используется питательная вода. В ёмкость вода из цеха подготовки котловой воды подается через теплообменник в который по межтрубному пространству подаётся пар давлением 1,5 МПа (15 кгс/см ) с выходом конденсата в сеть. На выходе получаем охлажденные дымовые газы, температура которых должна находиться в пределах от 230 до 328 °С.
Утилизация серосодержащих отходов в химической промышленности, методом сжигания в печах, является одним из необходимых процессов при производстве сернистых продуктов.
В технологическом процессе сжигания серосодержащих отходов, контуром управления температурой нагрева печи, играющем важнейшую роль является контур пропорциональной подачи топливного газа и воздуха.
Способов регулирования подачи топлива и воздуха в печь существует достаточное количество, но все они основаны на постоянном поддержании заданного массового расхода газа и воздуха.