Нейтрализация кислых стоков на участке нейтрализации ЦНОСВиВ осуществляется известковым молоком (10 % Ca(ОН) 2) из двух видов извести:
– комовая известь.
– гидрат окиси кальция карбидный (пушонка).
Приготовление из комовой извести происходит по следующей схеме:
Негашеная комовая известь доставляется на склад комовой извести железнодорожным транспортом в вагонах-минераловозах, зерновозах. К месту выгрузки извести из вагона предусмотрен подвод сжатого воздуха для дистанционного открывания и закрывания разгрузочных люков.
Разгрузка недробленой извести осуществляется в приемный бункер поз.1, рассчитанный на прием одного вагона. Для удаления запыленного воздуха во время разгрузки вагона, приемный бункер поз.1 оборудован двухсторонними щелевыми отсосами. Выгрузка извести из бункера производится одновременно тремя электровибрационными питателями поз.2 на ленточный конвейер поз.3. Далее конвейером поз.4 и элеватором поз.5 известь подается в бункер комовой извести поз.6. Из бункера поз.6 вибрационным питателем поз.8 при необходимости известь подается в молотковую дробилку поз.9, где дробится до размеров куска не более 20 мм. Далее известь из дробилки поз.9 поступает в элеватор поз.10, которым транспортируется на конвейер поз.11, снабженным плужковым сбрасывателем поз.22, подающим известь в один из бункеров дробленой извести поз.12 емкостью по 200 м 3 каждый.
Из бункеров поз.12 известь вибропитателями поз.13 подается в шнеки подачи извести поз.14а, входящие в конструкцию аппаратов для гашения извести поз.14/1,2.
Одновременно с известью в аппарат для гашения извести, через желоб шнекового питателя поз.14а, центробежными насосами поз.28 подается подогретая до45- 60 °С осветленная вода. Процесс гашения извести автоматически регулируется изменением подачи воды в известегаситель, зависящим от температуры известкового молока на выходе из аппарата для гашения извести. Температура известкового молока поддерживается в пределах 70…80 °С. При остановках аппаратов для гашения извести, автоматически отсекается подача воды электроприводными задвижками. При действии воды на негашеную известь происходит процесс гидратации оксида кальция сопровождающийся выделением тепла, что приводит к разогреву реакционной массы и испарению части воды.
Удаление парогазовой смеси из аппарата осуществляется через центробежный вентилятор поз.В11, выведенный за пределы крыши.
Подогрев осветленной воды осуществляется острым паром в двух сборниках поз.27, соединенных между собой перемычкой. Температура воды поддерживается автоматически изменением подачи пара в сборники. Уровень воды поддерживается автоматически изменением подачи осветленной воды из шламонакопителя.
Для улучшения процесса перемешивания извести с водой барабан известегасителя снабжен лопатками. Во время вращения барабана они способствуют перемещению к концу барабана образовавшейся суспензии гидрата окиси кальция, а также кусков недопала и механических примесей. Из барабана известегасителя суспензия гидрата окиси кальция вместе с недопалом поступает в барабанный грохот разгрузочной камеры аппарата. В грохот, через промывное устройство, из сборников поз.27 насосами поз.28 подается подогретая осветленная вода для разбавления суспензии гидрата окиси кальция до массовой концентрации 10 % Са(ОН) 2 . При этом одновременно осуществляется отмывка недопала от гидрата окиси кальция. Из барабанных грохотов недопал по течкам поступает в бункеры недопала поз.18, а известковое молоко по желобам поз.24 поступает в песколовушки поз.15, в которых происходит отделение песка. После песколовушек поз.15/1-4 известковое молоко по желобу поз.25 самотеком поступает в сборники известкового молока поз.16/1,2, откуда насосами поз. 17/1,2 откачивается в сборники известкового молока поз.12/1-3 далее насосами поз.13/1-3 поступает в емкости поз.Е15/1,2 цеха нейтрализации, очистки сточных вод и водоснабжения (ЦНОСВиВ).
Песок с песколовушек поз.15/1-4 поступает в бункеры поз.20/1,2. Из бункеров недопала поз.18/1,2 вибропитателями поз.19/1,2 и бункеров поз.20/1,2 недопал, песок выгружается в автосамосвалы КрАЗ. Предусмотрены две точки загрузки автосамосвалов. Сбор аварийных проливов от оборудования осуществляется по трапам, каналам в дренажный приямок, откуда погружным насосом поз.23 они поступают в песколовушку поз.15/1.
Аспирационный воздух от узла приема извести и от трапа движения извести в бункер поз 12/1,2, содержащий пыль СаО, подвергается мокрой очистке в скруббере поз.31, орошаемом циркулирующим слабым раствором гидрата окиси кальция. В качестве разбрызгивающего устройства в скруббере установлена форсунка с вводом, обеспечивающая равномерно заполненный факел распыла при корневом угле факела 90 °С. Пройдя скруббер и каплеотбойник поз.32, очищенный воздух вентилятором поз.33 выбрасывается в атмосферу.
Орошение скруббера осуществляется насосом поз.30 из циркуляционного сборника поз.29. Уровень в циркуляционном сборнике поддерживается автоматически изменением подачи осветленной воды. Часть циркулирующего раствора постоянно отводится в песколовушку поз.15/2
Приготовление из пушонки происходит по следующей схеме:
Гидрат окиси кальция карбидный (карбидная известь) в минераловозах поступает в склад отделения известкового молока. Далее осуществляется самовыгрузка карбидной извести в прирельсовые траншеи через люки, находящиеся внизу минераловозов. Для открывания люков и обдувки вагонов от оставшейся после выгрузки извести используется сжатый воздух давлением 0,5…0,6 МПа, который поступает из заводской сети.
Грейферным краном поз.2 гидрат окиси кальция загружается в бункер поз.3/1,2, откуда ленточным транспортёром поз.4/1,2 с помощью вибраторов подаётся в известегасильный аппарат поз.8/1,2.
Известегасильный аппарат представляет собой барабан, имеющий привод с венцевой шестернёй, роликоопоры, загрузочную и выгрузочную части.
Гидрат окиси кальция подается в загрузочную часть и далее поступает в барабан, вращающийся со скоростью 3…4 об./мин.
При загрузке гидрата окиси кальция в известегасильный аппарат предусмотрена система очистки воздуха от пыли. Запыленный воздух от загрузочной части известегасильного аппарата проходит через циклон ЦН-15. Очищенный от пыли воздух вентилятором ВЦ-14 (поз.22а) выбрасывается в атмосферу, а уловленный гидрат окиси кальция сбрасывается в емкость для сбора пыли.
Для приготовления известкового молока используется осветленная вода из шламонакопителя, которая поступает с объединенной насосной станции завода в известегасильный аппарат поз.8/1,2. Процесс получения известкового молока заключается в растворении гидрата окиси кальция водой. Не растворившиеся куски гидрата окиси кальция поступают в бункера поз.9/3,4.
Полученное известковое молоко из известегасильного аппарата поз.8/1,2 с концентрацией не менее 10 % Са(ОН) 2 проходит песколовушку поз.17/1,2, где происходит очистка его от песка, который поступает в бункер поз.9/1,2, а очищенное известковое молоко в соединенные между собой сборники поз.12/1-3. Подогрев известкового молока в сборниках поз.12/1-3 осуществляется паром.
Из сборников поз.12/1-3 насосами поз.13/1-3 известковое молоко подается на станцию нейтрализации в сборники поз.15/1,2. Не растворившиеся куски извести («недопал») из бункеров поз.9/3,4 и песок из бункеров поз.9/1,2 через заслонку, расположенную в конусной части бункера грузятся в машины и вывозятся на полигон вторичных материалов и отходов в специальную карту. Заслонки бункеров поз.9/1-4 открываются с помощью сжатого воздуха.
Перелив известкового молока из сборников и смывы с полов собираются в приямок поз.20, откуда погружным насосом марки ТХИ45/31 поз.21 поступают в песколовушку поз.17/1,2 и далее перекачиваются в сборники поз.12/1-3.
Чтобы не происходило заиливание приямка поз.20, проводится постоянное барботирование стоков сжатым воздухом через заведенный в него трубопровод.
Стадия приготовления раствора полиакриламида (ПАА)
Полимер АК 631 доставляется в цех в полиэтиленовых пакетах весом по 30 кг.
В схеме задействованы два сборника поз. 33/1,2, в одном из которых готовится раствор ПАА, из другого производится подача приготовленного раствора в напорный бак поз.Е 44. В сборник поз.33/1 подается осветленная вода с объединенной насосной станции и горячая вода с напорного трубопровода от ВОС № 3, который заполняется на 1/3 своего объема. Включается мешалка и при интенсивном перемешивании засыпается в сборник 4,5 кг порошкообразного полимера. Через 5 часов после засыпки порошка флокулянта сборник поз.33/1 заполняется водой до 4/5 объема. Время приготовления рабочего раствора с концентрацией 0,04-0,075 % – 24 часа. Далее готовый раствор полиакриламида перекачивается в сборник поз.33/2 откуда насосами поз.Н34/1,2 раствор полиакриламида подается в напорный бак поз.Е44 и в расходный бак поз.Е71.
Из напорного бака поз.Е44 раствор полиакриламида распределяется в трубопроводы нейтрализованной суспензии от поз.7 в сгустители поз.8/1-4, а из поз.Е71 в трубопроводы нейтрализованной суспензии от поз. Е60 в сгустители поз. С61/1,2.
Срок хранения рабочего раствора ПАА 0,04-0,075 % -ой концентрации не более 2-х суток.
Работа сделанна в 2008 году
Приготовление известкового молока - Доклад, раздел Химия, - 2008 год - Производство кальцинированной соды Приготовление Известкового Молока. Известковое Молоко, Необходимое В Содовом...
Приготовление известкового молока. Известковое молоко, необходимое в содовом производстве для регенерации аммиака из хлористого аммония по реакции 2NH4C1 Са ОН 2 CaCl2 2NН3 2Н2О, получают гашением извести избытком воды СаО Н2О Са ОН 2 В воде Са ОН 2 растворяется плохо, причем с повышением температуры растворимость уменьшается.
При 0 С растворяется 0,185 г на 100 г Н2О, а при 100 С всего лишь 0,077 г па 100 г Н2О. Поэтому для разложения хлористого аммония применяют не гомогенный раствор, а суспензию Са ОН 2 в воде, называемую известковым молоком. Концентрация взвешенной гидроокиси кальция в известковом молоке должна быть по возможности высокой, так как чем меньше воды поступит с известковым молоком в отделение дистилляции, где регенерируется аммиак, тем меньше тепла пара будет израсходовано на нагревание этой воды в процессе регенерации.
Максимально возможная концентрация известкового молока ограничивается его вязкостью слишком вязкую суспензию трудно транспортировать, очищать от примесей и дозировать. Вязкость суспензии зависит не только от концентрации взвешенной Са ОН 2, но и от температуры. С повышением температуры вязкость уменьшается. Поэтому известковое молоко получают при высокой 90 С температуре, которая обеспечивается применением для гашения горячей воды, а также выделением тепла в процессе самой реакции гашения.
Это тепло могло бы повысить температуру известкового молока примерно на 75 С, но практически значительная часть тепла теряется в процессе гашения на испарение воды и теплоизлучение. Поэтому известковое молоко с температурой 90-95 С можно получить, используя для гашения воду, подогретую до 60-65 С. На качество известкового молока заметно влияет качество извести. Имеет, например, значение температура, при которой обжигалось карбонатное сырье чем она выше, тем медленнее гасится полученная известь и тем менее дисперсным получается известковое молоко.
При слишком высокой температуре обжига выше 1350 С получается известь, которая практически уже не гасится водой. Из примесей, встречающихся в извести, больше всего влияет па продолжительность гашения сульфат кальция. Высокая степень дисперсности известкового молока имеет значение не только для скорости разложения хлористого аммония.
Высокодиспергированная суспензия труднее расслаивается, лучше сохраняет свою однородность, что важно при дозировке, не засоряет трубопроводы и меньше изнашивает насосы и коммуникации. Примерный состав известкового молока следующий Са ОН 2 . 200 - 250 н.д. Mg OH 2 1 - 2 г л СО2-3 7 - 14 н.д. СаSO4 1 - 3 г л SiO2 нерастворимые в воде HCl примеси 10 - 20 г л R2O3 5 - 8 г л Плотность.1,26 Технологическая схема получения известкового молока Технологическая схема получения известкового молока включает две основные операции гашение извести горячей водой и очистку известкового молока от крупных кусков и мелких зерен недопала, перекала и других нерастворимых примесей.
Движение материальных потоков но отдельным аппаратам показано на рис. 8. Из рабочего бункера 2 известь подастся лотковым питателем 1 во вращающийся барабан-гаситель 3, куда одновременно поступают нагретая вода и промывные воды после промывки отбросных примесей извести слабое известковое молоко. 8 Рис. 8 технологическая схема приготовления известкового молока 1 - лотковый питатель 2 - рабочий бункер 3 - барабан - гаситель 4 - конденсатор 5 - сортировочный барабан для крупного недопала 6 - транспортер 7 - сортировочный барабан 8 - шнек 9 - шаровая мельница мокрого помола 10 - мешалка неочищенного слабого известкового молока 11 - виброгрохот 12 - мешалка очищенного слабого известкового молока 13 - мешалка отбросного шлама 14 - классификатор 15 - мешалка концентрированного известкового молока. В гасителе 3 известь гасится и образуется известковое молоко с примесью различного размера кусков недопала, перекала и прочих непогасившихся частиц извести.
Известковое молоко вместе с примесями поступает из гасителя 3 в сортировочный барабан 5 для крупною недопала, представляющий собой сито с отверстиями размером 40 мм. Сортировочный барабан для крупного недопала является продолжением гасителя, вращается вместе с ним и служит для отделении от известкового молока крупных кусков недопала. Известковое молоко, проходя через отверстия в барабане, поступает для дальнейшей очистки в сортировочный барабан 7 для мелкого недопала.
Крупные куски недопала размером более 40 мм в конце барабана промываются горячей водой, поступают на транспортер 6 и передаются в известковые печи для повторного обжига.
Сортировочный барабан 5 для крупного недопала заключен в кожух, оборудованный двумя вытяжными трубами для удаления образующегося в гасителе пара. Одна труба идет к конденсатору 4, где пар из гасителя, конденсируясь, подогревает воду, идущую на гашение, а вторая труба отведена в атмосферу на случай ремонта или чистки конденсатора, В сортировочном барабане 7 для мелкого недопала, представляющем собой вращающееся перфорированное сито с отверстиями 2Ч10 мм, от известкового молока отделяются частицы, имеющие размер более 2 мм. Известковое молоко, проходя через сито, попадает в конусообразный приемник кожуха, в который заключен сортировочный барабан, откуда идет для окончательной очистки от примесей в классификатор 14. Оседающий на дно классификатора шлам выгребается реечным механизмом, промывается горячей водой и поступает в мешалку шлама 13. Концентрированное молоко, освобожденное от шлама, подается в мешалку известкового молока 15 л далее по своему назначению - в отделение дистилляции.
Оставшиеся в сортировочном барабане твердые частицы размером более 2 мм при вращении барабана постепенно перемещаются вдоль него и выгружаются в шнек 8, при помощи которого подаются в шаровую мельницу мокрого помола 9. В мельнице одновременно с размолом происходит гашение извести, вскрываемой при размоле кусочков перекала.
Получающееся в мельнице слабое известковое молоко вместе с примесями перетекает в мешалку 10, куда отводится также слабое известковое молоко, образующееся при промывке недопала.
Для очистки от шлама слабое известковое молоко из мешалки 10 откачивают центробежным насосом в виброгрохот 11. Шлам из виброгрохота поступает в мешалку отбросного шлама 13, а очищенное слабое известковое молоко попадает в мешалку очищенного слабого молока 12, откуда насос подает его в гаситель.
Шлам из классификатора 14 и виброгрохота 11 разбавляется в мешалке 13 отбросной жидкостью дистиллера и центробежным насосом откачивается в накопитель отбросной жидкости - так называемое белое море. Нормы технологического режима отделения известкового молока, их регулирование и контроль Наиболее важные регламентируемые показатели, характеризующие качество известкового молока и обеспечивающие нормальную работу отделения дистилляции, это концентрация Са ОН 2 или свободного СаО и температура молока.
На содовых заводах концентрацию свободного СаО в известковом молоке называют титром молока, так как ее определяют обычным титрованием молока соляной кислотой. Для производства необходимо, чтобы содержание Са ОН 2 в известковом молоке было возможно выше, так как при этом уменьшается объем дистиллерной жидкости, а следовательно, повышается производительность отделения дистилляции и уменьшаются расход пара и потери извести и аммиака с отбросной жидкостью дистиллера.
Однако чрезмерно высокая концентрация Са ОН 2, повышая вязкость суспензии, создает затруднения в работе гасителя и очистке молока от примесей. Практика показала, что допустимая концентрация Са ОН 2 в молоке титр может быть в пределах 200-250 н. д. Кроме того, колебания титра молока должны быть минимальными, так как они усложняют регулирование дозировки молока в отделении дистилляции и повышают потери извести и аммиака с отбросной жидкостью дистиллера.
В отбросной жидкости допускаются колебания свободного СаО 1-2 н. д т.е. в пределах одного нормального деления. В аппаратах отделения дистилляции известковое молоко разбавляется примерно в 4 раза. Отсюда следует, что колебания титра молока не должны превышать 4 н. д. Титр молока регулируют путем изменения количества воды, подаваемой на гашение. Колебания титра выравнивают в сравнительно больших емкостях - мешалках известкового молока.
Количество извести, подаваемой в гаситель, определяется расходом известкового молока потребляющими цехами кальцинированная сода, каустик, водоочистка и пр О концентрации Са ОН 2 в известковом молоке в первом приближении можно судить по его плотности, измерить которую легко может аппаратчик непосредственно в цехе. Для более точного определения каждые 30 мин. производят анализ на содержание свободного СаО в цеховой лаборатории. Возможность получения известкового молока с высоким титром свободного СаО ограничена вязкостью получаемого молока, которая зависит не только от концентрации, но и от температуры. С повышением температуры вязкость молока уменьшается, улучшаются условия для его очистки от примесей, а также облегчаются его транспортирование и дозировка.
Поэтому для получения молока с высоким титром необходимо проводить гашение извести при повышенной температуре. Нормы технологического режима предусматривают конечную температуру молока 85-95 С. Эта температура в значительной мере зависит от температуры, поступающей на гашение воды, подогреваемой за счет тепла конденсации водяных паров, выходящих из гасителя.
Для подогревания можно использовать отработавшую воду из холодильника газа содовых печей или из холодильника газа дистилляции. В нормах технологического режима предусмотрено содержание СО32- в известковом молоке в количестве 7-12 н. д. Эта величина характеризует содержание в молоке CaCO3, бесполезной неактивной извести, которая практически не вступает во взаимодействие с NH4C1, т. е. степень очистки молока от примесей.
Очищать известковое молоко надо до экономически разумных пределов, так как с повышением степени очистки процесс усложняется. Норма содержания СО32- в известковом молоке и указывает этот разумный предел. Абсорбция Назначение абсорбера состоит в том, чтобы произвести окончательное насыщение рассола из промывателя колонн аммиаком. Рассол поваренной соли, содержащий 310 г л хлорида натрия, предварительно очищенный от примесей других солей, поступает в абсорбер, в который подают аммиак из колонны дистилляции, где протекает регенерация аммиака и маточной жидкости после вакуум - фильтров.
Также в абсорбер поступает газ, содержащий аммиак и углекислоту из печи кальцинации бикарбоната. При плохой очистке рассола от солей кальция и магния в процессе аммонизации могут происходить побочные нежелательные реакции аммиак и углекислота будут взаимодействовать с солями кальция и магния, образуя осадки углекислого кальция и гидроокиси магния, которые могут отлагаться на стенках аппаратов и трубопроводов.
При систематическом нарушении режима очистки рассола отложения CaCO3 и Mg OH 2 на стенках аппаратов и трубопроводов могут нарушить нормальную работу отделения абсорбции. Весь процесс абсорбции зависит, главным образом, от двух факторов 1 от количества газов, приходящих в абсорбер из колонны дистилляции и печи кальцинации бикарбоната 2 от количества рассола, поступающего на дистилляцию, то регулирование процесса абсорбции заключается в регулировании поступления рассола в таком количестве, чтобы насыщенная аммиаком жидкость имела необходимую концентрацию.
Технологическая схема отделения абсорбции Технологическая схема отделения абсорбции должна обеспечить высокую степень очистки выхлопных газов от аммиака, для чего необходимо промывать эти газы свежим рассолом, содержащим минимальное количество аммиака. Абсорбция диоксида углерода идет значительно медленнее, чем аммиака, поэтому аппаратура должна быть рассчитана так, чтобы обеспечивать поглощение заданного количества аммиака и максимально возможного количества диоксида углерода.
Свежий рассол, прежде всего, используют для поглощения аммиака из выхлопных газов. Около 75-80 рассола поступает из напорного бака 3 в промыватель воздуха фильтров ПВФЛ 4, где поглощается аммиак из воздуха, проходящего через фильтрующую ткань вакуум-фильтров и содержащего примерно 0,5-1 NH3. После ПВФЛ рассол идет во второй промыватель газа колонн ПГКЛ-2 7, где поглощается аммиак из отходящих газов отделения карбонизации, содержащих до 10 NH3. Остальные 20-25 свежего очищенного рассола из напорного бака 3 поступают в промыватель газа абсорбции ПГАБ 1, где поглощается аммиак из отходящих газов отделения абсорбции, содержащих до 5 NH3. Попутно поглощается некоторое количество углекислоты, содержащейся в выхлопных газах. Газ из ПВФЛ поступает на вакуум-насос 5, создающий разрежение на вакуум-фильтрах, и выбрасывается в атмосфер.
Газ из ПГАБ также поступает на вакуум-насос 2. Он содержит не менее 75 СО2, поэтому вакуум-насос передает его на смешение с углекислым газом содовых печей и затем на-карбонизацию.
Выхлопные газы из ПГКЛ-2выбрасывают в атмосферу. Рис.8. Типовая технологическая схема отделения абсорбции 1-промыватель газа абсорбции 2,5-вакуум-насосы 3-напорный бак 4-промыватель воздуха фильтров 6-холодильник газа дистилляции 7-второй промыватель газа колонн 8-сепаратор-брызгоуловитель 9 - сборник амминизированного рассола 1 0, 12-оросительные холодильники 11-постамент резервуар 13-второй абсорбер 14-первый абсорбер Рассол после промывки выхлопных газов из ПГКЛ-2 и ПГАБ поступает на основную операцию - поглощение аммиака из газа дистилляции, осуществ-ляемое в две ступени - в первом абсорбере АБ-1 14 и во втором абсорбере АБ-2 13. Две ступени абсорбции вызываются необходимостью в промежуточном охлаждении рассола, нагревающегося от растворения и взаимодействия NH3 и СО2 и от конденсации водяного пара, поступающего с газом дистилляции, После первого абсорбера рассол, нагретый до температуры 60- 65 С, охлаждают до 28-32 С в оросительном холодильнике 12, после чего он поступает во второй абсорбер, где также нагревается примерно до 65 С и поэтому прежде, чем поступить в сборник аммонизированного рассола САР 9, вторично охлаждается в оросительном холодильнике 10. Чтобы обеспечить самотек рассола на оросительный холодильник, второй абсорбер и стоящие на нем аппараты расположены на постаменте - резервуаре 11. Газ из отделения дистилляции сначала охлаждается и осушается в холодильнике газа дистилляции ХГДС 6 охлаждающей водой и затем, пройдя сепаратор - брызгоуловитель 8, противотоком к рассолу проходит последовательно второй и первый абсорберы, где аммиак поглощается почти целиком.
Вместе с аммиаком из газа поглощается большая часть углекислоты.
Непоглотившиеся газы идут в ПГАБ 1 . При охлаждении газа дистилляции в ХГДС водяные пары конденсируются, образуя конденсат, содержащий до 150-200 н. д. аммиака и углекислоту.
Аммиак из таких жидкостей, называемых слабыми, регенерируют на отдельной установке.
Получаемый при этом газ, содержащий NН3, CO2 и Н2О и охлажденный до 58-60 С, поступает обычно в первый абсорбер. Карбонизация аммонизированного рассола Процесс карбонизации насыщения аммонизированного рассола диоксидом углерода, в результате которого образуется гидрокарбонат натрия, является основным процессом содового производства.
В отделении карбонизации получают заданное количество содержащей гидрокарбонат натрия суспензии в виде непрерывного материального потока, передаваемого в отделение. Качество суспензии определяется качеством содержащегося в ней продукта- гидрокарбоната натрия. Очень часто о качестве гидрокарбоната натрия судят по его фракционному составу. Определяющей оценкой качества суспензии является содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия, полученном фильтрацией этой суспензии в стандартных условиях.
Оценку работы карбонизационной колонны можно дать, используя безразмерный технический критерий оптимальности И хс хссвяз 4.2-0.lщс хс -расход суспензии, выходящей из карбонизационной колонны, м3 с хссвяз - концентрация связанного аммиака в осветленной части суспензии, н.д. щс - содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия Чем выше производительность по гидрокарбонатy натрия и меньше остаточная влага в продукте, тем лучше работает карбонизационная колонна, т. е. необходимо стремиться к увеличению абсолютного значения критерия оптимальности.
В результате процесса карбонизации из раствора в осадок выпадает гидрокарбонат натрия, образующийся по реакции NaCl NH3 СО2 Н2О - NaHCO3 NH4C1. Эта реакция характеризует только конечный результат взаимодействия хлорида натрия и гидрокарбоната аммония. В действительности процесс карбонизации протекает гораздо сложнее, и его механизм до настоящего времени окончательно не выяснен.
Процесс карбонизации ведут ступенчато. Вначале аммонизированный рассол обрабатывают газом известковых печей в колонне предварительной карбонизации КЛИК, затем в первом промывателе газа колонн ПГКЛ-1 - газами, отходящими из осадительных колонн, и, наконец в осадительных колоннах КЛ,в нижнюю часть которых вводят смешанный газ 65-75 СО2 , а в среднюю часть -газ известково-обжигательных печей. На первой стадии карбонизации большая часть диоксида углерода связывается в карбамат аммония 2NH3 СО3 NH2COONH4, который затем гидролизуется NH2COONH4 Н2О - NH4HCO3 NH3, с образованием пересыщенного по НСОз- раствора.
Затем из пересыщенного раствора кристаллизуется гидрокарбонат натрия, образующийся по реакции NH4HCO3 NaCl - NaHCO3 NH4Cl. Процесс насыщения аммонизированного рассола диоксидом углерода является экзотермическим. Выделяющееся тепло реакции в конечной стадии процесса необходимо отвести, чтобы обеспечить необходимые степени карбонизации раствора и утилизации использования натрия. Температурный режим карбонизационной колонны значительно влияет на процесс образования кристаллов гидрокарбоната натрия.
Для получения крупных кристаллов гидрокарбоната натрия правильной формы, которые не забивают фильтрующую поверхность вакуум-фильтров и малорастворимы в процессе фильтрации, необходимо поддерживать сравнительно высокую температуру 60-72 С в зоне образования и в начальный период роста кристаллов. В процессе дальнейшего роста кристаллов температура уже не оказывает существенного влияния на их размер. Процесс кристаллизации начинается с образования зародышей в виде очень мелких кристалликов гидрокарбоната натрия, из которых при поддержании нормального технологического режима образуются кристаллы в форме коротких цилиндров - бочки. При ухудшении процесса кристаллизации образуются кристаллы, имеющие форму длинных цилиндров и склонные к образованию сростков в виде снопов друзы. В этом случае выделяется большое количество мелочи в виде игольчатых кристаллов и бесформенных обломков. Такие кристаллы при фильтрации уплотняются и удерживают в образовавшихся мелких ячейках много влаги, т. е. увеличивается содержание остаточной влаги в гидрокарбонате натрия.
Технологическая схема отделения карбонизации Аммонизированный рассол из сборника аммонизированного рассола САР поступает в колонну предварительной карбонизации КЛПК, в которую подается также газ известковых печей, содержащий 32-36 об. СО2 при обжиге мела и 38-40 об. СО2 при обжиге известняка.
Из КЛПК жидкость при температуре 42-46 С направляется в первый промыватель газа колонн ПГКЛ-1 . Сюда же поступает газ из КЛПК и осадительных колонн.
В ПГКЛ-1улавливается аммиак, отдутый карбонизующим газом из КЛПК. За время прохождения жидкости через ПГКЛ-1 ее температура повышается на 5-8 С. Для дополнительного охлаждения жидкости после ПГКЛ-1 предусматривается теплообменник, откуда жидкость поступает в осадительную карбонизационную колонну. В нижнюю часть колонны подается смешанный газ первый ввод, содержащий диоксид углерода 70-80 об а в среднюю часть - газ известковых печей второй ввод. Газ из осадителной карбонизационной колонны направляется в ПГКЛ-1, а суспензия-в отделение фильтрации.
Карбонизационные колонны работают сериями, чтобы обеспечить непрерывность потока суспензии, направляемого в отделение фильтрации. Наибольшее распространение получили серии, состоящие из четырех карбонизационных колонн, из которых три работают в качестве осадительных, а одна - колонна предварительной карбонизации.
Аппаратура отделения карбонизации Карбонизационная колонна КЛ. Она является основным аппаратом отделения карбонизации. КЛ представляет собой цилиндрическую пустотелую колонну диаметром до 3 и высотой до 27 м, состоящую из ряда чугунных бочек или царг. Сверху через штуцер 5 и колонну поступает из ПГКЛ-1 подлежащий карбонизации раствор, а снизу через штуцер 2 и в середине через штуцер 9- углекислый газ. При работе колонна заполнена раствором до определенного постоянного уровня. Рис.9. Карбонизационная колонна диаметром 2680 мм 1-бочка-база 2-штуцер для входа газа 3-холодильная бочка 4-абсорбционная бочка 5-штуцеры для входа жидкости 6-сепарационные бочкм 7-штуцеры для выхода газа 8-барботажная колонна 9-штуцер для входа газа 10-штуцер для выхода суспензии.
Осуществлению принципа противотока может препятствовать продольное перемешивание жидкости газом по высоте колонны. Чтобы это перемешивание свести к минимуму, между отдельными бочками 4 колонны устанавливают пассеты, или барботажные тарелки 8.Тарелка состоит из днища 2 и перекрывающего его колпака 1. Барботажные тарелки препятствуют продольному перемешиванию жидкости в колоне и обеспечивают равномерное распределение газа по сечению колонны и способствуют увеличению поверхности контакта между газом и жидкостью.
В верхней части колонны установлены две пустые сепарационные бочки 6, предназначенные для отделения увлекаемых газом брызг жидкости и имеющие водомерные стекла для наблюдения за уровнем жидкости в колонне. Сверху колонна закрыта крышкой, на которой находится штуцер 7 для выхода газа и для установки предохранительного клапана.
В основе карбонизационной колонны установлена бочка-база 1 со сферическим днищем и штуцерами 10 и 2, через которые выводится суспензия бикарбоната натрия и подается компрессором смешанный газ 1-го ввода. Бочки и барботажные тарелки колонны изготавливают из чугуна. Тонкостенные трубки в холодильных бочках толщиной 6мм делают из углеродистой стали или из специального чугуна, содержащего 0,5 Ni,0,4 Mn,3,3 C и 0,4 Cr.
Конец работы -
Эта тема принадлежит разделу:
Производство кальцинированной соды
Добывалась она до конца восемнадцатого века преимущественно из естественных месторождений Венгрии, Египта и других частей Африки и из золы морских… Сода того времени не отличалась чистотой. В 1775 г. французская академия… Метод Леблана Способ Леблана состоял в приготовлении из поваренной соли при помощи серной кислоты сульфата и…
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Изобретение относится к сахарной промышленности, в частности к технологии известково-углекислотной очистки сахарсодержащих растворов. Способ предусматривает гашение извести водой в соотношении 100 мас.ч. извести к 105-115 мас.ч. воды до полной гидратации извести с образованием известковой пасты, которую затем охлаждают и смешивают с диффузионным соком с температурой 40-55°С. Известковое молоко очищают от неразгасившихся частиц на вибросите и гидроциклонах. Неразгасившиеся частицы, отделенные на вибросите, промывают водой в количестве 1-5% к массе обожженной извести и полученный промой смешивают с известковым молоком, подаваемым в гидроциклоны. Изобретение обеспечивает предотвращение разложения сахара в процессе приготовления известкового молока и улучшает качество известкового молока. 1 ил.
Рисунки к патенту РФ 2332467
Изобретение относиться к сахарной промышленности, в частности к технологии известково-углекислотной очистки сахарсодержащих растворов.
Известен способ получения известкового молока для очистки сахаросодержащих растворов, включающий гашение извести водой, имеющей температуру 80-95°С, в соотношении 100 мас.ч. извести и 80-100 мас.ч. воды до образования пушонки, ее охлаждение до 80-95°С и смешивание с определенным количеством воды, имеющей температуру 60-85°С, до получения известкового молока с заданной плотностью .
Недостатки известного способа: использование большого количества чистой воды для приготовления известкового молока и получение известкового молока с недостаточно высокой активностью.
Ближайшим аналогом предложенного способа является способ получения известкового молока для очистки сахаросодержащих растворов, предусматривающий гашение извести водой, имеющей температуру 80-95°С, в соотношении 100 мас.ч. извести и 62-100 мас.ч. воды до образования рыхлой сыпучей массы с последующим ее охлаждением, при этом для получения суспензии в рыхлую сыпучую массу добавляют сахаросодержащий раствор (промои, разливы) с содержанием сахарозы 0,5-15% и температурой 60-85°С, причем процесс ведут при охлаждении до 80-85°С и полученную суспензию подвергают очистке от примесей .
Недостатком известного способа является то, что он не обеспечивает достаточно высокую степень гашения извести, приводя к разложению части сахарозы, содержащейся в сахарных растворах, используемых для смешивания с гашеной известью с попаданием вредных для сахарного производства продуктов распада сахарозы в очищаемый сок, причем использование указанных сахаросодержащих растворов температурой 60-85°С не обеспечивает получение известкового молока с достаточно высокой активностью.
Технический результат изобретения заключается в предотвращении разложения сахара в процессе приготовления известкового молока и улучшении качества известкового молока.
Технический результат достигается тем, что способ получения известкового молока для очистки сахаросодержащих растворов предусматривает гашение извести путем смешивания ее с водой, охлаждение гашеной извести, ее смешивание с сахаросодержащим раствором и очистку известкового молока от неразгасившихся частиц на вибросите и на гидроциклонах. Причем известь и воду используют в соотношении 100 мас.ч. извести и 105-115 мас.ч. воды и процесс ведут до образования известковой пасты, при этом из сахаросодержащих растворов для смешивания с гашеной известью используют диффузионный сок с температурой 40-55°С, при этом неразгасившиеся частицы, отделенные на вибросите при очистке известкового молока, промывают водой в количестве 1-5% к массе обожженной извести и полученный промой смешивают с известковым молоком, подаваемым в гидроциклоны.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображена схема процесса.
Способ получения известкового молока для очистки сахаросодержащих растворов осуществляют следующим образом. Перед гашением в известегасителе 1 негашеную известь смешивают с водой, имеющей температуру 80-95°С, в соотношении 100 мас.ч. извести и 105-115 мас.ч. воды и перемешивают в течение 10-20 мин, что достаточно для более полного гашения извести и образования известковой пасты. Во время перемешивания известковая паста нагревается до температуры более 100°С, с последующем ее охлаждением до температуры 80-95°С. Полученную известковую пасту смешивают с диффузионным соком, содержащим 10-15% сахарозы при температуре 40-55°С в смесителе 2, снабженном ситом для отделения крупных неразгасившихся частиц, что проходит без термического разложения сахара, так как в известковой пасте незначительное количество непогашеных частиц СаО в отличие от извести-пушенки. Также при смешивании в смесителе 2 диффузионного сока температурой 40-55°С с известковой пастой происходит отделение неразгасившихся частиц размером 8-10 мм, а также создаются благоприятные условия для растворимости образовавшегося во время гашения Са(ОН) 2 , так как сок, подаваемый на смешивание, имеет более низкую температуру, чем в известном способе; такая температура обусловлена обычной температурой сока, выходящего из диффузионного аппарата, при экстракции сахарозы из свекловичной стружки. Таким образом получают молоко требуемой плотности 1,16-1,22 г/см 3 .
Полученное известковое молоко подвергают очистке на вибросите 3 от неразгасившихся частиц, которые промывают водой в количестве 1-5% к массе обожженной извести и полученный промой смешивают с известковым молоком. Это позволяет смыть с частиц известковое молоко и сахарозу, отделить неразгасившиеся частицы средней фракции. Полученное таким образом известковое молоко после очистки на гидроциклонах 4 забирается на очистку сахаросодержащих растворов.
Пример 1. Получают известковое молоко для очистки сахарных растворов плотностью 1,16 г/см 3 . Для этого проводят гашение 311 г негашенной извести, смешивая ее с 326,5 г воды, имеющей температуру 80°С, в соотношении 100 мас.ч. извести и 105 мас.ч. воды, перемешивая 10 мин при охлаждении смеси проточной водой через рубашку. Полученную известковую пасту, имеющую температуру 85°С, разбавляют диффузионным соком, содержащим 13,8% сахара, сухих веществ 16,7%, с температурой 40°С в количестве 960 г. Полученную суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц на сите, отделившиеся частицы промывают водой в количестве 10 г и полученный промой добавляют в известковое молоко. Далее полученную суспензию известкового молока плотностью 1,16 г/см 3 осветляют от примесей в лабораторном гидроциклоне под давлением 0,14 МПа.
В свежеприготовленном очищенном известковом молоке определяют содержание сахара, неразгасившихся примесей, активность известкового молока, а в промое после вибросит - содержание СаО. Так содержание сахарозы в 1,6 л известкового молока, полученного из 311 г СаО и разбавленного диффузионным соком, содержащим 13,8% сахара, сухих веществ 16,7%, с температурой 40°С, составило 131,2 г. Потери сахарозы при приготовлении известкового молока составили 0,7-0,8% к ее массе. Содержание примесей в свежеприготовленном очищенном известковом молоке составило 14 г/л. Содержание СаО в промое с вибросит составило 2,1 г. Активность известкового молока составила 89%.
Пример 2. Осуществляют процесс по известному способу. Готовят известковое молоко для очистки сахарсодержащих растворов плотностью 1,16 г/см 3 . Для этого гашение 311 г извести осуществляют 193 г воды, имеющей температуру 80°С, в соотношении 100 мас.ч. извести и 62 мас.ч. воды, перемешивают 10 мин, охлаждают до 80°С, затем полученную известь-пушонку разбавляют диффузионным соком, содержащим 13,8% сахара, сухих веществ 16,7%, с температурой 60°С в количестве 1240 г, одновременно охлаждая смесь до 85°С. Полученную суспензию подвергают очистке от неразгасившихся частиц на вибросите, дробят их до размера 0,2 мм и возвращают в известковое молоко. Полученную суспензию известкового молока плотностью 1,16 г/см 3 осветляют от примесей в лабораторном гидроциклоне под давлением 0,14 МПа. В свежеприготовленном очищенном известковом молоке определяют содержание сахара, неразгасившихся примесей, активность известкового молока, а в измельченных неразгасившихся частицах - активную СаО.
Так содержание сахарозы в 1,8 л известкового молока, полученного из 311 г СаО и разбавленного диффузионным соком, содержащим 13,8% сахара, сухих веществ 16,7%, с температурой 40°С, составило 166,3 г. Потери сахарозы при приготовлении известкового молока составили 2,9% к ее массе. Содержание примесей в свежеприготовленном очищенном известковом молоке составило 34,2 г/л. Активность известкового молока составила 83%.
Плотность известкового молока, получаемого по прототипу, как и по предлагаемому способу, 1,16 г/см 3 , но качественные показатели известкового молока были ниже. Так содержание примесей в очищенном известковом молоке из-за применения дробления при очистке известкового молока возросло в 2 раза, потери сахарозы при приготовлении известковго молока были в 3 раза больше, а активность ниже на 6%.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Способ получения известкового молока для очистки сахаросодержащих растворов, предусматривающий гашение извести путем смешивания ее с водой, охлаждение гашеной извести, ее смешивание с сахаросодержащим раствором и очистку известкового молока от неразгасившихся частиц на вибросите и на гидроциклонах, отличающийся тем, что известь и воду используют в соотношении 100 мас.ч. извести и 105-115 мас.ч. воды и процесс ведут до образования известковой пасты, при этом из сахаросодержащих растворов для смешивания с гашеной известью используют диффузионный сок с температурой 40-55°С, при этом неразгасившиеся частицы, отделенные на вибросите при очистке известкового молока, промывают водой в количестве 1-5% к массе обожженной извести и полученный промой смешивают с известковым молоком, подаваемым в гидроциклоны.
3. Разница температур.
Показателем правильного горения в печи служит также температура извести внизу печи и температура газа, выходящего из печи. При нормальной работе температура извести внизу печи равна 45 - 55ºС, а температура выходящего газа сверху печи – 130 - 150ºС. При ненормальной работе печи могут быть следующие отклонения:
1. Известь холодная – газ горячий. Это указывает, что зона горения передвинулась наверх. Необходимо для восстановления нормальной работы либо усилить выгрузку извести из печи, либо уменьшить количество впускаемого воздуха.
2. Известь горячая – газ холодный. Это указывает, что зона горения опустилась вниз. Необходимо для восстановления нормальной работы уменьшить выгрузку и увеличить приток воздуха.
3. Известь горячая – газ горячий. Это указывает, что зона горения растянулась в печи. Поводом к этому могут быть, главным образом, три причины:
а) либо в загрузочном мелу находится много частиц мелкого размера; при загрузке в печь такого материала большие куски отбрасываются распределительным аппаратом по периферии, а мелочь собирается преимущественно в середине. Воздух, вгоняемый вентилятором, проходит большею своею частью по периферии и тем самым поднимает зону горения. В центре же, вследствие недостатка воздуха, зона горения получает конусообразную форму;
б) либо в печи образовались у стенок козлы, которые в одном месте задерживают проход воздуха внизу, понижая зону горения, а в других местах пропускают больше воздуха и поднимают зону горения вверх. Громадное значение для поддержания концентрированной зоны горения в печи на нормальной высоте имеет равномерная периодичность загрузки печи, поддержание постоянного горизонта материала наверху печи и тщательная подготовка смеси мела и кокса;
в) значительный процент мелочи на нормальный размер кусков топлива, загруженного в печь. Мелкие куски загораются вверху скорее, а более крупные сгорают значительно ниже, и таким образом зона горения растягивается.
Приготовление известкового молока
Известковое молоко, необходимое в содовом производстве для регенерации аммиака из хлористого аммония по реакции
2NH4C1 + Са(ОН)2 → CaCl2 + 2NН3 + 2Н2О,
получают гашением извести избытком воды:
СаО+ Н2О → Са(ОН)2
В воде Са(ОН)2 растворяется плохо, причем с повышением температуры растворимость уменьшается. При 0°С растворяется 0,185 г на 100 г Н2О, а при 100°С всего лишь 0,077 г па 100 г Н2О. Поэтому для разложения хлористого аммония применяют не гомогенный раствор, а суспензию Са(ОН)2 в воде, называемую известковым молоком. Концентрация взвешенной гидроокиси кальция в известковом молоке должна быть по возможности высокой, так как чем меньше воды поступит с известковым молоком в отделение дистилляции, где регенерируется аммиак, тем меньше тепла (пара) будет израсходовано на нагревание этой воды в процессе регенерации. Максимально возможная концентрация известкового молока ограничивается его вязкостью: слишком вязкую суспензию трудно транспортировать, очищать от примесей и дозировать. Вязкость суспензии зависит не только от концентрации взвешенной Са(ОН)2, но и от температуры. С повышением температуры вязкость уменьшается. Поэтому известковое молоко получают при высокой (~90° С) температуре, которая обеспечивается применением для гашения горячей воды, а также выделением тепла в процессе самой реакции гашения. Это тепло могло бы повысить температуру известкового молока примерно на 75° С, но практически значительная часть тепла теряется в процессе гашения на испарение воды и теплоизлучение. Поэтому известковое молоко с температурой 90-95° С можно получить, используя для гашения воду, подогретую до 60-65°С.
На качество известкового молока заметно влияет качество извести. Имеет, например, значение температура, при которой обжигалось карбонатное сырье: чем она выше, тем медленнее гасится полученная известь и тем менее дисперсным получается известковое молоко. При слишком высокой температуре обжига (выше 1350°С) получается известь, которая практически уже не гасится водой.
Из примесей, встречающихся в извести, больше всего влияет па продолжительность гашения сульфат кальция.
Высокая степень дисперсности известкового молока имеет значение не только для скорости разложения хлористого аммония. Высокодиспергированная суспензия труднее расслаивается, лучше сохраняет свою однородность, что важно при дозировке, не засоряет трубопроводы и меньше изнашивает насосы и коммуникации. Примерный состав известкового молока следующий:
Са(ОН)2 …………………. 200 – 250 н.д.
Mg(OH)2 …………………1 – 2 г/л
СО2-3 …………………… 7 – 14 н.д.
СаSO4 …………………… 1 – 3 г/л
SiO2 + нерастворимые в воде
HCl примеси ……………… .10 – 20 г/л
R2O3 ……………………… 5 – 8 г/л
Плотность ………………….1,26
Технологическая схема получения известкового молока
Технологическая схема получения известкового молока включает две основные операции: гашение извести горячей водой и очистку известкового молока от крупных кусков и мелких зерен недопала, перекала и других нерастворимых примесей.
Движение материальных потоков но отдельным аппаратам показано на рис. 8. Из рабочего бункера 2 известь подастся лотковым питателем 1 во вращающийся барабан-гаситель 3, куда одновременно поступают нагретая вода и промывные воды после промывки отбросных примесей извести (слабое известковое молоко).
Рис. 8 технологическая схема приготовления известкового молока:
1 – лотковый питатель; 2 – рабочий бункер; 3 – барабан – гаситель; 4 – конденсатор; 5 – сортировочный барабан для крупного недопала; 6 – транспортер; 7 – сортировочный барабан; 8 – шнек; 9 – шаровая мельница мокрого помола; 10 – мешалка неочищенного слабого известкового молока; 11 – виброгрохот; 12 – мешалка очищенного слабого известкового молока; 13 – мешалка отбросного шлама; 14 – классификатор; 15 – мешалка концентрированного известкового молока.
В гасителе 3 известь гасится и образуется известковое молоко с примесью различного размера кусков недопала, перекала и прочих непогасившихся частиц извести. Известковое молоко вместе с примесями поступает из гасителя 3 в сортировочный барабан 5 для крупною недопала, представляющий собой сито с отверстиями размером 40 мм. Сортировочный барабан для крупного недопала является продолжением гасителя, вращается вместе с ним и служит для отделении от известкового молока крупных кусков недопала.
Известковое молоко, проходя через отверстия в барабане, поступает для дальнейшей очистки в сортировочный барабан 7 для мелкого недопала. Крупные куски недопала (размером более 40 мм) в конце барабана промываются горячей водой, поступают на транспортер 6 и передаются в известковые печи для повторного обжига. Сортировочный барабан 5 для крупного недопала заключен в кожух, оборудованный двумя вытяжными трубами для удаления образующегося в гасителе пара. Одна труба идет к конденсатору 4, где пар из гасителя, конденсируясь, подогревает воду, идущую на гашение, а вторая труба отведена в атмосферу на случай ремонта или чистки конденсатора,
Для получения воздушной извести пригодны карбонатные породы (известняки, мел, ракушечник, доломитизированные известняки), в которых содержание примесей глины, кварцевого песка и т. п. не превышает 6 %.
Обжиг такого сырья производится до полного удаления диоксида углерода, в результате получают продукт, состоящий в основном из СаО и MgO. Чем выше суммарное содержание свободных оксидов кальция и магния, тем выше качество извести. В зависимости от содержания оксида магния различают следующие виды воздушной извести: кальциевую - MgO не более 5%, магнезиальную - 5...20 %, доломитовую - 20...40 %.
Обжиг сырья производят в шахтных печах, реже во вращающихся или установках для обжига во взвешенном состоянии и кипящем слое. Основные реакции, происходящие при обжиге:
СаСО8 = СаО + СО2 и MgCO3 = MgO + СО2
Реакции разложения этих карбонатов обратимы и зависят от температуры и парциального давления углекислого таза. При термической диссоциации карбоната кальция давление углекислого газа достигает атмосферного при температуре около 900 °С, а карбоната магния - около 400 °С. Это и есть теоретически нормальные температуры обжига карбонатов. Практически для удовлетворительного хода обжига температуру печного пространства доводят до 1000...1200 °С (диссоциация карбонатов резко ускоряется).
При оптимальной температуре обжига чистого известняка до полного удаления СОг (теоретически 44 %) его масса уменьшается почти в 2 раза, объем же продукта лишь на 10...12 %. Получаемая в виде кусков известь представляет собой весьма пористый материал, состоящий в основном из мелких кристаллов (0,5...2 мкм) оксида кальция и частично оксида магния, что и предопределяет ее высокую реакционную способность при взаимодействии с водой.
При более высоких температурах обжига образуются крупные кристаллы оксида кальция и магния, происходит уплотнение продукта обжига. Такая известь в обычных условиях медленно или совсем не взаимодействует с водой и называется «пережогом». Наличие пережога в извести вредно влияет на ее качество. Запоздалое его взаимодействие с водой, протекающее уже в затвердевшем растворе или бетоне, вызывает появление в них растягивающих напряжений, что может привести к появлению трещин и разрушению.
При недостаточно высокой температуре обжига или в тех случаях, когда часть кусков сырья имела крупные размеры, возможно образование «недожога», т. е. .неразложившегося углекислого кальция, который является балластом в извести, ухудшая ее свойства.
Известь , выходящую из печи обычно в виде кусков различной величины (комья), называют комовой негашеной известью. Это - полупродукт, который для превращения в вяжущее предварительно измельчают химическим путем - гашением водой (гашеная известь) или механическим путем - размолом в мельницах (молотая негашеная известь).
Гашение извести заключается в том, что вода, соприкасаясь с кусками негашеной извести, поглощается ею, всасываясь в поры, и одновременно химически взаимодействует с оксидами кальция и магния, образуя их гидроксиды:
СаО + НаО = Са(ОН)2 и MgO + Н2О = Mg(OH)2
При этом 1кг извести-кипелки выделяет ПбОкДж теплоты, которая переводит часть воды в парообразное состояние. Пар вызывает в извести внутренние растягивающие напряжения, под действием которых происходит ее измельчение в тонкий порошок (тоньше, чем у цемента).
В зависимости от количества воды, взятой при гашении, можно получить гидратную известь-пушонку , известковое тесто или известковое молоко .
Для получения извести-пушонки , представляющей собой тонкий белый порошок, теоретически достаточно 32,13 % воды от массы извести-кипелки . Практически воды берут в 2...3 раза больше (60...80 %), так как при гашении часть ее испаряется. Порошок извести-пушонки состоит из очень тонких частиц и в 2...3 раза и более превышает объем исходной извести-кипелки.
При гашении извести в тесто расход воды увеличивают до 2...3ч (по массе) на 1 ч извести-кипелки; при еще большем количестве воды получают известковое молоко.
Известковое тесто в виде пастообразной концентрированной водной суспензии (плотность около 1400 кг/м3) содержит примерно 50 % воды и 50 % очень мелких частиц гидроксидов кальция и магния.
Известковое молоко имеет вид жидкости и плотность менее 1300 кг/м3.
По скорости гашения воздушная известь бывает: бы-строгасящаяся со скоростью гашения не более 8 мин, среднегасящаяся - до 25 мин и медленногасящаяся - более 25 мин.
Молотая известь-кипелка по химическому составу подобна исходной комовой извести. При ее помоле разрешается вводить тонкомолотые минеральные добавки (шлаки, золы, песок, пемзу, известняк и др.), которые улучшают свойства таких смешанных известковых вяжущих.
