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《电石生产石灰氮的工艺设计_沉降式氮化炉生产石灰氮的最佳工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第22卷内蒙古石油化工95二二电石生产石灰氮的艺设计沉降式氮化炉生产石灰氮的最佳工艺设计—才卜丽日方、(包头市化工设计研究所),未用沉降式氮化炉生产摘要本文重点论述了以电石为原料石灰氮是保证产品质量的最佳工艺设计。关键词沉降炉石灰氮工艺设计1前言目前,:固定、、。国内生产石灰氮主要有三种炉型炉沉降炉回转炉,,固定炉在我国已有三十年的历史技术比较成熟但其缺点是间歇生产(一个生产周期为,。,34一36小时)产品总氮含量为20%~23%回转炉在我国近几年才采用其连续生产性比较,,,。,高工艺流程合理加入的原料为粉状出来的产品也接近粉状但该产品质量较低产品总氮,,。,含量约
2、20%一2%该工艺易粘窑要求原料的粒度较严格采用沉降炉法连续生产石灰氮,,。,。该产品质量较高总氮含量为24%左右且质量均匀稳定该工艺控制较简单大修周期长国内生产石灰氮的三种氮化炉在工艺上都比较成熟,但沉降炉生产石灰氮是保证产品质量最佳的工艺。日本生产石灰氮的工业装置是沉降炉,效益很好。我国的沉降炉生产方法与日,、、。本的生产方法相似该工艺生产技术成熟可靠原料利用率高2采用沉降式氮化炉生产石灰氮的最佳工艺设计2.1生产过程的基本原理,,,采用沉降炉法生产石灰氮是将配好的炉料(电石+萤石)细粉通过撒料器的回转运动,,将炉料均匀撒入充满了压力较低的氮气并且已达到反应温度
3、的氮化反应层内细粉穿过氮气,,,,层向下沉降在沉降过程中大约已完成90%的氮化反应堆积在一起的红热炉料继续与氮气作用完成反应。,,。随着护底的出料炉料以自身的重量由上而下逐步下降在反应段堆积的红热炉料是呈,,。熔融态或塑性态的待下降到冷却段则凝结成圆柱形硬块即为石灰氮2.2石灰氮生产的物料流程图2.3沉降炉的最佳工艺参数确定,,aZ,a,石灰氮化学名称为氰氨化钙分子式为CCN结构式为C一N一C~N分子量为80.11。,.,34,化学纯的氰氨化钙为无色晶体氮含量为98%工业氰氨化钙为灰黑色粉末含氮量18%一24%,50%一68%。为即其中氰氨化钙含量约为2.3.1氮化
4、反应的机理,:氰氨化钙的生成可用下列反应方程式表示.aZ:a:30IKJCC+N=CCN+C+电石生产石灰氮的工艺设计第22卷,随着,。氰氨化钙的生成反应是可逆的温度的增加逆反应的速度也会随之增加,:aZ,氮化反应的机理一般倾向于氰化物学说该学说认为氮被吸附在CC表面的活性中心上aZZ,a:Z,a:生成暂时的吸附物CCNCCN很不稳定其中活化能较大的分子变为C(CN)的中间,a::,::,a:生成物其它还原为CC+NC(CN)在高温时不稳定经下列反应变为稳定的CCN和。C:aZ:a2即CC+N#C(CN)a:a:C(CN)#CCN+C氰氨化钙的生成反应也是一个放热反
5、应。在沉降炉生产中,氮化反应是依靠自身放出的热,。,,量将原料加热到反应温度来维持化学反应的正常进行所以在沉降炉的生产中没有辅助的加热设施。2.3.2对影响石灰氮质量及氮化反应速度的诸因素分析2.3.2.1原料电石的纯度对石灰氮质量的影响,,a:,a。电石是商品名它的化学名称为碳化钙分子式为CC结构式为C石灰氮中氮的含量主要取决于碳化钙的纯度。电石中碳化钙的含量与所制成的氰氨化钙中氮的理论含量之间的关系如表1所示。表1电石中碳化钙的含量与氰氨化钙中氮含量之间的关系a:CaZ电石中CC氰氨化钙中氮电石中C氰氨化钙中氮,,,,的含量%的含量%的含量%的含量%10030.
6、436020.899028.255017.948025.924014.987023.44,,在计算时假定所用的碳化钙中没有附加物并完全氮化即百分之百的碳化钙变成了氰氨化钙。从表1中得到的理论数值可以清楚地看出,在电石中,碳化钙的含量越高,由它所制得的氰氨化钙含量就越高。但对优质碳化钙进行氮化不一定保证制得固定氮含量很高的氰氨化钙。因为化学纯的碳,,化钙的反应温度太高当第一批氰氨化钙生成后氮化反应即开始剧烈地进行而放出大量的反,,,应热使部分碳化钙的温度达到熔点而熔化成稠密的物质致使氮不能渗入氮化反应也应而停止。工业电石中碳化钙中含有一些石灰、碳素和其它杂质,与氮的作
7、用就不那么剧烈,使之热量在整个炉料内分布较均匀。,:用于生产石灰氮的电石其中最有害的杂质是.、、2.3.2.11铝、:它;铁硅镁的氧化物们能降低石灰氮的质量....,、3212:2铁和硅铁它们除对碳化钙的氮化过程有影响外还易造成碳化钙粉碎球磨困,,。难影响磨机的产量和细度还有害于氰氨化钙来制造氰盐熔合物....,321;23磷它能降低用氰氨化钙制成的氰盐熔合物的质量还能影响机械工业中用于热处理的效果。...。2.;3214碳它是用氰氨化钙加工成其它化工产品时的有害杂质,,根据生产经验要求原料电石的质量为不含金属杂质的发气量为3051/kg的新鲜电石含弟22卷卷内
