解密燃煤混烧石灰窑超低耗能(燃煤比)的热工原理及操作要点
推荐:北方炉窑协会
一、石灰竖窑的热工原理:
石灰竖窑采用逆流预热煅烧原理,石灰在窑内的热工过程是在窑内自上而下经过三个区域:预热区、煅烧区、冷却区,助燃空气自下而上与物料逆向运动,在上述区域内做不同的热工过程,助燃空气在窑底进入,首先与下降到冷却段已煅烧好的石灰进行预热,在预热的同时完成冷却,经过热交换预热后的热空气进入煅烧区,在煅烧区提高煅烧温度完成助燃作用,由煅烧区流出的含有CO2成分的高温气流进入预热区,高温气流与进入窑内的石料和燃料再次进行热交换,在热交换的同时降低了自身的温度,减少了出窑废气带出的热能,这种逆流热交换方式的合理性显而易见,是其它窑型所不能比拟的。
二、石灰窑的煅烧理论:
石灰的煅烧就是借助高温将碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳,其反应式如下:
CaCO3→CaO﹢CO2—177.6KJ
CaCO3的分解压力与分解温度、速度的关系:CaCO3的分解过程是一个吸热、多相反应,它的平衡常数表达式为: CaCO3(s)= CaO(s) +CO2(g)
其平衡常数为: Kp=PCO2/P (1)
式中P—标准大气压。
因此,CaCO3的分解温度就是其分解压(PCO2)等于气相中CO2分压(PCO2)时的分解温度。用化学反应等温方程式表示如下:
△G=-RTlnKp+RTLnQP=RTlnQP/Kp? (2)
式中QP—非平衡时的比例常数。
只有QP<Kp,△G<0时,分解反应才能自动进行。据此创造条件来满足石灰石的煅烧气氛:
(1)减少产物[WTBZ]CO2气体的压力,即采用风机不断抽出窑气混合物,从而使QP降低。
(2)提高温度,增大Kp。
根据CaCO3的分解反应,CaCO3的分解压PCO2与分解温度T的关系可用热化学方程式表示如下:
lgPCO2=-8920/T+7.54 (3)
式中T—分解温度,K。
此方程可知,CaCO
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