Своїми руками Горелка под пеллеты, опилки, зерноотходы с высокотемпературной топкой

Тема у розділі 'Котлы', створена користувачем VALERA 2829, 29 тра 2014.

  1. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    Вы правы...
    Хочу поднять вопрос о поведении расплавов золы в камере сгорания ГВТТ...
    Есть среди читающих эти страницы специалисты по термохимии, в частности специалисты по шамотам и прочим огнеупорам?
    Интересует прежде всего химизм реакций калия, кальция, магния, железа, находящегося в составе растительного топлива в условиях высокотемпературного горения...
    Одна из стадий преобразования в оксиды ясна - Са (К, Mg)+СО2 = Са (К, Mg)О + СО - Q...
    Далее получаем с одной стороны горючий газ СО, с другой оксиды, которые в условиях высоких температур вступают в сложные (для меня) реакции (с шамотом, расплавленным песком и между собой) с образованием новых минералов, которые Валера и называет "слюдяными наростами" или "природной футеровкой")...
    Немного по химии Са и СаО:
    Кальций оксид СаО - белая тугоплавкая кристаллическое вещество. Его в обычных условиях получают разложением известняка при нагревании до 1000 ? Кальций оксид легко взаимодействует с влагой и углекислым газом воздуха, поэтому его хранят в плотно закрытых сосудах.
    Взаимодействие с кислотными оксидами приводит к образованию солей, например, при взаимодействии с углекислым газом образуется кальций карбонат:
    СаО + СО2 = СаСО3 реакция обратимая при t=1000*С в данном виде практически не идет, значит происходит только образование гидрооксида кальция...
    Кальций оксид имеет основные свойства. Он очень активно взаимодействует с водой, образуя кальций гидроксид:
    СаО + Н2О = Са (ОН) 2.
    За этой реакцией кальций оксид получил бытовое название - "негашеная известь". При его взаимодействии с водой (так называемом тушении) выделяется много тепловой энергии, которая переводит воду в водяной пар. Под ее действием и образуется рыхлый порошок кальций гидроксида, который называют "гашеной известью". Гашеная известь входит в состав многих строительных смесей. После смешивания с водой и песком под действием углекислого газа такой строительный раствор постепенно твердеет. Гашеная известь используют также при производстве стекла...
    11.JPG
     
    Останнє редагування: 29 тра 2019
  2. ADS-Bot

    ADS-Bot Реклама на сайті

    Повідомлення:
    0
    Симпатії:
    0
     
  3. Владмир

    Владмир Заслужений майстер

    Повідомлення:
    6.169
    Симпатії:
    6.945
    Адреса:
    Харьков
    Есть такой специалист.
    Зав лаб института огнеупоров.
    Именно его рекомендации и были учтены при изготовлении горелки...
     
  4. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    Насколько понимаю, горелка Ваша - горизонталка...
    Но в ней нет таких температур и термохимии в таком объеме как в ГВТТ...
     
  5. Владмир

    Владмир Заслужений майстер

    Повідомлення:
    6.169
    Симпатії:
    6.945
    Адреса:
    Харьков
    При соответствуещей регулировке подачи воздуха этот гемор есть, но зачем мне он?
    Умышленно пригласил специалиста на консультацию, чтобы от него избавиться.
    Специалист проконсультировал.
    Я избавился.
     
  6. ADS-Bot

    ADS-Bot Реклама на сайті

    Повідомлення:
    0
    Симпатії:
    0
  7. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    Не избавляться надо, а научиться правильно использовать...
    В горизонталке этого не добиться, да еще с тангенциальной подачей воздуха...
    Тангенциальную подачу, на мой взгляд, можно использовать в качестве воздушного затвора, препятствующего прямому вылету продуктов горения вкупе с не сгоревшими горючими газами...
     
  8. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    Да, вот только не ясно как происходит преобразование (распад) солей Са(К, Mg) именно в условиях высоких температур... Потому как в чистом виде данные металлы Са(К, Mg, Fe) в топливе (растительном) не находятся...
     
  9. msattey

    msattey Прораб

    Повідомлення:
    653
    Симпатії:
    254
    Адреса:
    г. Николаев
    А при любой температуре распада не будет. Расплав будет. Другое дело что при окислении кислородом получившегося угля- получаются одни "соли", с одной физической формой и структурой. А при реакции газификации с углекислым газом- другие "соли" и в виде мелкодисперстной пыли
     
  10. ADS-Bot

    ADS-Bot Реклама на сайті

    Повідомлення:
    0
    Симпатії:
    0
     
  11. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    На примере солей кальция в биоотходах - СаСО3 - Карбонат кальция, Са (ОН)2 - Гидроксид кальция, СаОСl
    В растении кальций находится в виде фосфатов, сульфатов, карбонатов, в форме солей пектиновой и щавелевой кислот. Практически до 65 % кальция в растениях можно извлечь водой. Остальное – обработкой слабой уксусной и соляной кислотами. Больше всего кальция содержится в стареющих клетках...
    1) Разложение нерастворимых карбонатов при нагревании CaCO3 t˚C CaO+ CO2↑
    2) Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
    3) При повышенной температуре СО2 может проявлять окислительные свойства – окисляет металлы - СO2 + Me = MexOy + C, вот только ни кальций, ни магний, ни калий, ни железо в чистом виде в растительных остатках не содержаться...
    Ни одной энергетически значимой реакции солей кальция (калия, магния, натрия) я не вижу...
    Поправьте меня, если я неправ...
     
  12. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    1.JPG 2.JPG 3.JPG
    https://ru.wikipedia.org/wiki/Карбонат_калия
    И с остальными солями металлов та же картина... Ни в среде кислорода, ни в среде углекислого газа никаких энергетически значимых реакций с солями металлов (ЗОЛОЙ) не происходит...
    Так что, Павел, не выгорает зола... В реакции вступает, но к выгоранию золы те реакции отношения не имеют...
    При горении реакции будут протекать или в виде оксидов, или карбонатов. Они в свою очередь будут взаимодействовать с материалом футеровки. Щелочные оксиды CaO, MgO, Na2O в виде Na2CO3 и K2O в том же виде, будут разрушать шамот с образованием стекол соответствующим по составу полевым шпатам и плагиоклазам. В дальнейшем стекла могут кристаллизоваться при длительном нагреве ниже температуры плавления.
    NaAlSi3O8 – CaAl2Si2O8 (непрерывный ряд твердых растворов - под общим названием плагиоклазы). Будут образовываться при большом содержании в золе натрия. При большем количестве калия будут образовываться калиевый полевые шпаты KAlSi3O8. В общем стекла будут попадать в область К[AlSi3O8] — Na[AlSi3O8] — Са[Al2Si2O8], если температуры будут превышать температуру разложения или плавления карбонатов. Оксид магния будет образовывать соединение монтичеллит CaMg[SiO4] и кордиерит (Mg,Fe) 2Al4Si5O18. В эти же минералы будет вовлекаться и железо... Это раекции золы при растительном топливе...
    С высокоуглеродистым топливом в силу большого содержания кальция и малого щелочей в золе, зола представляет собой материнскую породу и карбоната кальция и при высокой температуре образуются соединения анортит (химическая формула чистого анортита: CaAl2Si2O8, где CaO — 20,1 %, Al2O3−36, 7 %, SiO2 — 43,2 %. Бесцветный или белый, серый, иногда желтоватый, красноватый. Блеск стеклянный, излом неровный. Прозрачный до полупрозрачного. Твёрдость 6 — 6,5. Плотность 2,76 г/см³)
    или геленит (Са2Al2SiO7)...

    ТЕХНОЛОГИЯ ОГНЕУПОРОВ
    ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ
    Под химической стойкостью понимают способность огнеупоров не разрушаться в результате различных химических реакций — коррозии. Коррозия заключается в растворении огнеупоров, т. е. в переходе его из твердого состояние в жидкое. Примерно 2/3 огнеупоров разрушаются химическим путем. Взаимодействие огнеупоров со шлаками, пылью, газами, расплавами металлов и другими веществами (такие вещества называют собирательным термином — корродиенты.) протекает различно.
    Наиболее распространенный механизм заключается в следующем. Контактирующий с огнеупорной футеровкой шлак вступает в химическое взаимодействие (коррозия), в результате которого образуется расплав шлака и огнеупора. Этот расплав проникает в футеровку или может образовать на рабочей поверхности огнеупора тонкий контактный слой. Контактный слой смывается или стекает. Расплав( смываясь или стекая, в некоторых случаях вымывает, захватывает с собой с поверхности крупные зерна огнеупоров, не успевшие раствориться в шлаке. Этот последний процесс, сопутствующий коррозии, называют эрозией. Причинами образования контактного слоя или проникновения расплава в огнеупор являются миграция компонентов шлака в огнеупор капиллярным н диффузионным способами, а также физико-химические процессы, происходящие в самом огнеупоре под влиянием высокой температуры н градиента температуры.
    Шлак, проникший в огнеупор, увеличивает содержание жидкой фазы н также вступает в химическую реакцию с огнеупором. При взаимодействии огнеупора со шлаком бывают два крайних случая:
    А) когда скорость оплавления (растворения) огнеупора в шлаке в контактном слое высокая, а скорость диффузии из контактного слоя в шлак небольшая. В этом случае на поверхности футеровки в контактном слое образуется насыщенный раствор огнеупора в шлаке, и дальнейшее растворение огнеупора прекращается. Разрушение огнеупора в этом случае лимитирует механизм смывания контактного слоя н кинетику диффузии в расплавах;
    Б) когда скорость диффузии продукта взаимодействия шлака с огнеупором в шлак велика, а скорость растворения огнеупора в шлаке невелика. В этом случае шлак проникает в огнеупор. Разрушение огнеупора лимитируется кинетикой пропитки н скоростью реакций растворения.
    Думаю, что в правильно работающей горелке решающее значение имеет вариант А, когда создается промежуточный слой, который прекращает дальнейшую диффузию и растворение шамотного камня... И здесь огромную роль играет высокая температура, которая при превышении пороговых значений (каких? без приборных показаний сказать сложно)начинает выносить в виде аэрозоли расплав защитного слоя, а так как природная (по Валериному) футеровка является хорошим теплоизолятором, а шамот с ростом температуры довольно сильно увеличивает свою теплопроводность, то с утоньшением слоя расплава тепло начинает уходить сквозь стенки шамота и температура в камере сгорания начинает падать... Ну а с падением температуры уменьшается вынос расплава "природной футеровки", что ведет к увеличению её толщины и соответственно в связи с увеличением теплового сопротивления стенки к росту температуры в камере сгорания...
    То есть имеем природный саморегулирующий фактор...
    Вывод: Если идет зарастание горелки расплавом золы, то это недостаток температуры...
    В случае изготовления горелки по чертежах (с абсолютно правильными пропорциями), то ищите причину в наддуве (скорость и напор, а не количество и объем)... Уменьшайте воздух...
     
    Останнє редагування: 1 чер 2019
  13. kga079

    kga079 Майстер

    Повідомлення:
    232
    Симпатії:
    24
    Адреса:
    г. Новосибирск
    Это моя гипотеза... Возможно я и не прав и по факту имеем просто увеличение температуры плавления "слюдяного нароста" в следствии проникновения в расплав щелочных компонентов из золы и образования нового искуственного минерала...
     

Поділитися цією сторінкою