5.4. Камерные печи

К типу камерных печей относятся циклонные печи для получения сажи. Печные сажи являются черными углеродосодержащими пигментами и используются так же, как активный наполнитель в производстве резинотехнических изделий.

От конструкции печей и режима сжигания горючего и сырья зависит свойство получаемой сажи. Сырьем для получения технического углерода (сажи) служат зеленое масло (керосиногазойлевая фракция температурой 190-360С), коксовой дистиллят (остаточная фракция продуктов коксования нефтяных остатков), термогазойль (фракция термического крекинга, кипящая при 200-400С), тяжелый каталический газойль, антраценовая фракция и антраценовое масло (продукты переработки каменноугольной смолы).

На рис. 26 показана циклонная печь для получения сажи их жидкого сырья. Печь состоит из камеры горения и реакционной камеры. В камере горения в двух точках по касательной к стенкам камеры располагаются каналы для горелок, таким образом горелки создают вращающиеся потоки пламени. В эти потоки с помощью форсунок впрыскивается подогретое сырье. Сырье, поступающее в печь подогревается до температуры 400С за счет теплоты сгорания поступающего из горелок природного газа. Распыление сырья в форсунках происходит за счет воздуха высокого давления и температурой 450С. За счет теплоты сгорания природного газа и сырья в реакционной камере температура в зоне реакции достигает 1400С. При этой температуре происходит разложение сырья и образование сажи. Процесс протекает с большой скоростью. Чтобы исключить возможность протекания нежелательных побочных реакций, в зону охлаждения реактора впрыскивается химически очищенная вода, где она испаряется, охлаждая сажегазовую смесь. На выходе из реактора температура сажегазовой смеси составляет около 800С. Для использования теплоты этой смеси последовательно проходит теплообменники для подогрева воздуха и сырья, охлаждаясь при этом до 400С. Остаточная теплота используется в котлах-утилизаторах, на выходе из которых смесь имеет температуру 250С. После выделения в циклоне и рукавных фильтрах технического углерода отходящий газ удаляется в атмосферу.

Рис. 26. Циклонная печь для получения сажи:

1 – форсунка; 2 – корпус; 3 – камера горения; 4 – камера реакции; 5 – каналы для водных форсунок; 6 – сток; 7, 8,9 – футеровка; 10 – горелка.

Рис. 27. Печь муфельная 1 - лаз; 2 - дымоход; 3 - газоход; 4 - мешалка; 5 - площадка для обслуживания; 6 - муфель; 7 - футеровка; 8 - лаз; 9 - охладительно-размольный барабан.

.

5.5. Подовые механические печи

На рис. 27 показан один из типов подовых печей – муфельная печь, предназначенная для производства хлористого водорода и попутного натрия (эндотермическая реакция 2NaCl+H₂SO₄=Na₂SO₄+2HCl).

Теплота в печи передается через стенку муфеля. В качестве топлива преимущественно используют природный газ.

Печь состоит из керамического муфеля-реактора, заключенного в огнеупорную футеровку – с каналами, прогреваемыми дымовыми газами. Дымовые газы поступают из обособленной топки.

Хлорид натрия сверху поступает в муфель, туда же через дозатор подается серная кислота. Газообразный хлористый водород с температурой порядка 400^оС через отверстия в боковой стене печи удаляется из реакционной камеры, а попутный натрий поступает в охладительный - размольный барабан.