Термотехнологические процессы 12

Химический и гранулометрический состав материалов, поступающих на переработку в печи, влияет на скорость и полноту проведения процесса. Рассмотрим, например, реакцию разложения CaCO3, протекающую при обжиге известняка. Эта реакция сопровождается поглощением теплоты и поэтому невозможна без ее подвода. Так как в результате реакции на поверхности кусков известняка образуется пористая корка CaO, плохо проводящая теплоту, то время, необходимое для обжига, определяется скоростью переноса теплоты через эту корку к неразложившейся сердцевине. В этих условиях скорость обжига увеличивается при уменьшении кусков известняка.

По фазовому признаку химические процессы, проводимые в печах, подразделяют на гомогенные и гетерогенные.

Гомогенные процессы основаны на реакциях между реагентами, находящимися в одной фазе, и не имеют поверхности раздела отдельных частиц системы друг от друга. В промышленных печах гомогенные процессы осуществляются в основном в газовой фазе. К ним относятся окислительные экзотермические реакции горения различных газов, протекающие в пламенах (например, окисление метана, сероводорода, оксида углерода, водорода, синтез хлористого водорода и т. д.).

Условно к гомогенным процессам можно отнести окисление паров серы, фосфора, жидких топлив, потому что непосредственно химическая реакция протекает между паровой фазой окисляемого реагента и газовой средой окислителя, которые совместно образуют горючую газовую фазу. На эти реакции могут быть распространены закономерности гомогенных процессов.