|>ис. 2. Зависимость длины пути потока газов'/:, необходимого для полного окисления распыленной жидкой серы, от среднего диаметра ее капель 60 при различном коэффициенте расхода воздуха о. Значения а: / — 1,3; 2 — 1,2; 3 — 1,1; 4 — 1,05; 5-1.
Процесс горения капли серы зависит от условий сжигания (температура в камере горения и относительная скорость газового потока) и физико-химических свойств жидкой серы (наличие в сере твердых зольных примесей, битумов и др.) и состоит из следующих последовательных стадий: 1) смешение капель жидкой серы с воздухом; 2) прогрев капель серы и их испарение; 3) термическое расщепление паров серы; 4) образование газовой фазы и воспламенение ее; 5) горение газовой фазы.
Одним из важнейших параметров горения расплавленной серы является длина пути потоков газов, необходимая для полного выгорания. Длина пути определяет внутреннюю длину камеры горения печи.
Длина пути потока газов L (в м), необходимая для полного выгорания распыленной жидкости серы, может быть определена по формуле:
где С — константа (получена экспериментально, ее среднее значение равно 35,7, что соответствует выгоранию серы в камере горения печи на 99,5 %); б0 — средний поверхностный диаметр капель, мм; v — скорость потока, м/с; К — константа скорости горения, мм2/с (К — 1,49 при 1360 °С, К = 1,55 при 1460 °С); а — константа скорости испарения, мм2/с (а = 0,59 при 1360 °С, а = 0,66 при 1460 °С).
На рис. 2 представлена зависимость длины пути выгорания распыленной жидкой серы от среднего диаметра ее капель при различном коэффициенте расхода воздуха и скорости потока v = 35 м/с. С помощью этой зависимости можно установить размеры печи для сжигания серы или определить степень выгорания серы в реакционном объеме. На рисунке использован критический средний диаметр капель серы: при 60< бкр в печи будет иметь место полное выгорание диспергированной жидкой серы, а при 60 > бкр — неполное.
Расплавленная и диспергированная сера может гореть с пламенем только тогда, когда она окружена раскаленной поверхностью футеровки печи. Учитывая стойкость футеровки серных печей и высокую интенсивность испарения жидкой серы, ее сжигание осуществляют при температурах в печи 1000—1200 °С.
Сжигание расплавленной серы осуществляют в циклонных и камерных печах, которые оборудованы специальными пусковыми горелками (форсунками) для сжигания топлива с целью предварительного нагрева футеровки реакционного объема до 600 °С; только после этого вводится расплавленная сера, воздух и начинается процесс сжигания.
Сжигание жидкого желтого фосфора осуществляется для получения фосфорного ангидрида (Р4Р10) в газовой фазе. Реакция описывается уравнением
Поступающий на сжигание желтый фосфор нагревается до температуры 80 °С, находится в жидкой фазе и самовоспламеняется.
Сжигание желтого фосфора осуществляется в конических печах башенного типа, при этом в печи поддерживается температура до 1500 °С.
Выплавка металлов. Выплавка — термотехнологический процесс получения металлов из руд и шихт, основанный на полном расплавлении шихты и разделений расплава на два слоя