» » Циклонные теплообменники (ЦТ)
03.12.2015

Циклонные теплообменники на низкотемпературных стадиях термообработки позволяют существенно увеличить термический КПД установки (ТВП+ЦТ). На рис. 10.8 представлена схема установки для кальцинации гидроксида А1 фирмы «Клокнер-Гумбольдт», состоящая из барабанной печи и двух систем циклонных теплообменников, работающих по принципу противотока подготовки материала перед кальцинацией и охлаждения глинозема. Предварительная подготовка материала производится в 4-ступенчатом циклонном теплообменнике I—IV.
Материал, нагретый до 650 °С и содержащий 0,5 % влаги, поступает в барабанную печь 8. При циклонной подготовке материала существенно уменьшается длина барабанной печи, повышается производительность, а унос пыли из нее уменьшается до 40 %. Поступающий из барабанной печи горячий глинозем захватывается потоком холодного воздуха 10 и попадает в 4-ступенчатый циклонный теплообменник охлаждения V—VIII. Охлажденный глинозем из циклона VIII поступает в силос для хранения, а нагретый воздух после обеспыливания в циклоне 1 вентилятором 2 по трубопроводу 7 нагнетается в форсунку 9 барабанной печи 8 для сжигания топлива.
Применение такой установки позволяет снизить расход тепла на 1250 кДж/кг Аl2O3, т. е. на 25 % от общего расхода, и повысить термический КПД с 39 до 52 %.
Циклонные теплообменники (ЦТ)

С учетом использования холодильников КС и циклонных теплообменников не удается существенно поднять термический КПД установки для кальцинации выше 50 %, если использовать в качестве основного аппарата барабанную печь. Для увеличения КПД применяют аппараты для кальцинации с использованием кипящего слоя и взвешенного состояния материала, в частности, печи кипящего слоя и циклонные печи.
Достоинствами классической схемы «барабанная печь + барабанный холодильник» являются простота конструкции и обслуживания аппаратов и стандартность оборудования. Недостатки этой схемы очевидны: 1) громоздкость и высокие капитальные затраты; 2) низкий термический КПД (<45 %) и высокий удельный расход тепла (5000-5900 кДж/кг Аl2O3); 3) неравномерность химического, гранулометрического и фазового состава получаемого глинозема; 4) большой оборотный пылевынос (20-40 %).
Совершенствование аппаратурного оформления процесса кальцинации идет по пути использования более совершенных теплообменных устройств (кипящего слоя и взвешенного состояния) и аппаратурного разделения процесса на отдельные стадии: 1) подогрев гидроксида алюминия, включающий сушку и дегидратацию; 2) перекристаллизация оксида алюминия; 3) охлаждение глинозема с регенерацией тепла готового продукта.