Система и способ получения нерастворимой серы Российский патент 2023 года по МПК C01B17/12 C01B17/02 

Описание патента на изобретение RU2800442C1

Перекрестные ссылки на родственные заявки

Настоящая заявка претендует на полезный эффект китайской патентной заявки No. 201911418296.8, содержание которой включено в настоящую заявку посредством ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится к нефтехимической промышленности и, более конкретно, относится к системе и способу получения нерастворимой серы.

Уровень техники

В условиях быстрого роста потребления нефти глобальные ресурсы нефти постепенно истощаются, что приводит к обеднению и утяжелению сырья, поступающего на нефтеперерабатывающие заводы; в то же время, законы и нормы по защите окружающей среды, принимаемые в разных странах, становятся все более жесткими, а также становится все более жестким контроль общего содержания серы в нефтепродуктах и природном газе. Это приводит к быстрому росту производительности установок по извлечению серы, имеющихся на основных нефтеперерабатывающих заводах и предприятиях очистки природного газа. В свою очередь, последнее приводит к насыщению внутренних и международных рынков обычной серы, и, соответственно, к постепенному падению цены на обычную серу. Производство продуктов на основе серы с повышенной добавленной стоимостью, в настоящее время имеющих ограниченную рыночную доступность, оказывается в сфере интересов соответствующих предприятий.

Нерастворимая сера является высокоэффективным вулканизатором каучука, и ее преимуществом является высокая стабильность диспергирования в каучуковых смесях, равномерное распределение центров вулканизационных сшивок в вулканизируемых продуктах и т.д.; кроме того, она не выделяется в виде пленки на поверхностях соединений каучука и повышает адгезию между каучуком и стальной проволокой или кордами из химического волокна.

В патентной заявке CN 102070127 А описан способ получения нерастворимой серы, который включает следующие стадии: (1) полимеризацию в расплаве; (2) пульверизацию и холодную экстракцию; (3) отверждение; (4) центробежное разделение; (5) непрерывную сушку; (6) дробление, просеивание и заливку маслом, в результате чего, наконец, получают готовый продукт; несмотря на то, что этот способ представляет собой непрерывный способ получения, для этого способа требуются высокие температура и давление полимеризации серы, в частности, рабочая температура составляет от 580 до 690°С, и рабочее давление составляет от 0,8 до 1,2 МПа, то есть для осуществления способа требуется особое реакционное оборудование.

В патентной заявке CN 107337184 А описана термостойкая и стабильная нерастворимая сера и способ ее получения. Способ получения включает: (1) предварительное плавление: загрузку промышленной неочищенной серы в плавильную ванну для серы, находящуюся при 130-150°С, и предварительное плавление до тех пор, пока неочищенная сера не превратится в жидкую серу; (2) реакцию: введение жидкой серы в реакционный чан, установление температуры 240°С, добавление 0,6% KI и проведение реакции в течение определенного времени в атмосфере N2 при механическом перемешивании; (3) быстрое охлаждение: загрузку продукта, полученного на стадии (2), в камеру газификации, содержащую N2, для газификации с образованием перегретого пара и распыление перегретого пара в охлаждающую воду для быстрого охлаждения; (4) экстракцию: экстракцию серы, содержащейся в воде для быстрого охлаждения, органическим растворителем; (5) дробление: загрузку экстрагированной серы в сушильное устройство, температура в котором составляет от 45 до 50°С, и проведение сушки до тех пор, пока содержание влаги в сере не снизится до 2%-4% от содержания влаги до сушки, последующее дробление серы в трубчатой мельнице и просеивание измельченной серы через сито с 300-400 mpi, в результате чего получают термостойкую и стабильную нерастворимую серу.

Свойства нерастворимой серы, получаемой экструдированием, быстрым охлаждением, газовой сушкой и отверждением, механическим дроблением и т.д. согласно существующему способу низкотемпературного плавления, неудовлетворительны. Во время выгрузки и быстрого охлаждения полимеризованной серы полимеризованную серу обычно выгружают экструзией, направляя в башню быстрого охлаждения на быстрое охлаждение. Таким образом, быстро охлажденный материал оказывается в виде крупных кусков, транспортировка которых затруднительна, поскольку они могут закупоривать трубопроводы и оборудование. Таким образом, крупные куски можно транспортировать между различными устройствами или аппаратами только в периодическом режиме, что приводит к усложнению работы системы.

Краткое описание изобретения

Для устранения проблем, создаваемых сложным и не непрерывным функционированием оборудования, а также неудовлетворительными свойствами нерастворимой серы, получаемой способом низкотемпературного плавления согласно предшествующему уровню техники, в настоящем изобретении предложены система и способ для получения нерастворимой серы, которые позволяют устранять проблемы, связанные со сложной транспортировкой твердого материала и неудовлетворительными свойствами продукта, и которые позволяет получать нерастворимую серу с высокой чистотой, высокой термической стабильностью и высоким выходом.

В одном аспекте настоящее изобретение обеспечивает систему для получения нерастворимой серы, включающую полимерный чан, имеющий первое отверстие для выгрузки, и башню быстрого охлаждения, имеющую отверстие для загрузки, где первое отверстие для выгрузки находится в соединении с отверстием для загрузки, и башня быстрого охлаждения имеет цилиндрический корпус и включает гранулирующее устройство и насос-диспергатор, где корпус включает секцию быстрого охлаждения подаваемого материала и секцию выгрузки, которые размещены в направлении сверху вниз, и боковая стенка корпуса снабжена входом для растворителя для ввода растворителя и входом для агента быстрого охлаждения для ввода среды для быстрого охлаждения, где:

- отверстие для загрузки размещено на секции быстрого охлаждения подаваемого материала, и гранулирующее устройство размещено вблизи отверстия для загрузки и расположено в секции быстрого охлаждения подаваемого материала:

- секция выгрузки снабжена вторым отверстием для выгрузки и фильтровальной сеткой, расположенной выше второго отверстия для выгрузки, и боковая стенка секции выгрузки снабжена выходом для циркулирующей среды и входом для циркулирующей среды, которые находятся в соединении со входом и выходом насоса-диспергатора и циркуляционного насоса, соответственно, выше фильтровальной сетки.

В другом аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ получения нерастворимой серы, который включает:

S1. повышение температуры жидкой серы в присутствии инициатора и в атмосфере азота с целью проведения реакции полимеризации;

S2. ввод полимер изо ванного материала в башню быстрого охлаждения и последовательное выполнение гранулирования и быстрого охлаждения;

S3. выполнение в башне быстрого охлаждения интегрированной обработки быстро охлажденного продукта, включающей отверждение под действием растворителя и экстракцию;

S4. выполнение в башне быстрого охлаждения интегрированной обработки отвержденного и экстрагированного продукта, включающей дробление и экстракцию в циркулирующей жидкой фазе.

В соответствии с приведенной выше технической схемой, в системе для получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению можно выполнять гранулирование, быстрое охлаждение, экстракцию с отверждением и экстракцию с дроблением в башне быстрого охлаждения и выпуск материала в виде суспензии. Гранулирование в гранулирующем устройстве после загрузки может обеспечивать подачу материала на последующую стадию быстрого охлаждения, отверждения и экстракции в гранулированном состоянии, в результате чего материал более интенсивно контактирует с растворителем и средой для быстрого охлаждения и вместе с жидкостью может образовывать циркулирующий поток; насос-диспергатор и фильтровальная сетка обеспечивают возможность извлечения материала в виде суспензии из второго отверстия для выгрузки, что позволяет избежать засорения транспортирующего трубопровода при последующей транспортировке; применение гранулирующего устройства, циркуляционного насоса, насоса-диспергатора, цилиндра внутренней циркуляции, распределителя жидкости и т.д. позволяет создать равномерное распределение температурного поля во время быстрого охлаждения материала, а также обеспечить интегрированное проведения экстракции с отверждением и экстракции с дроблением.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 схематично представлена структурная схема одного из воплощений системы для получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению;

на фиг. 2 схематично представлена структурная схема башни быстрого охлаждения, показанной на фиг. 1;

на фиг. 3 представлен вид сверху гранулирующего устройства и распределителя среды для быстрого охлаждения согласно одному из воплощений настоящего изобретения, и

на фиг. 4 представлен вид в разрезе соответствующей пары, состоящей из первой распределительной трубы и второй распределительной трубы, которые показаны на фиг. 3.

100 - полимерный чан; 200 - башня быстрого охлаждения; 210 - корпус; 211 - секция быстрого охлаждения подаваемого материала; 212 - секция циркуляции материала; 213 - секция выгрузки; 214 - вход для растворителя; 215 - вход для агента быстрого охлаждения; 216 - секция разделения материала; 217 - выход для циркулирующей жидкости; 218 - пластина, направляющая течение материала; 220 - гранулирующее устройство; 221 - первый питающий трубопровод; 222 - первая распределительная труба; 2221 - первая фиксированная труба; 2222 - первая поворотная труба; 2223 - первый выпускной канал; 2224 - первое отверстие для выгрузки; 230 - насос-диспергатор; 240 - цилиндр внутренней циркуляции; 241 - пластина, направляющая циркулирующий поток; 250 - распределитель жидкости; 260 - фильтровальная сетка; 270 - распределитель среды для быстрого охлаждения; 271 - второй питающий трубопровод; 272 - вторая распределительная труба; 2721 - вторая фиксированная труба; 2722 - вторая поворотная труба; 2723 - второй выпускной канал; 2724 - второе отверстие для выгрузки; 280 -циркуляционный насос; 300 - охлаждающее устройство; 500 - фильтр; 600 - сушильное устройство; 700 - выпускной насос.

Подробное описание изобретения

Ниже, со ссылками на чертежи, более подробно описаны некоторые воплощения настоящего изобретения. Следует понимать, что описанные в настоящей работе воплощения приведены только для описания и разъяснения настоящего изобретения и не ограничивают объем настоящего изобретения.

Если не указано иное, употребляемые в настоящей работе термины, которые обозначают ориентацию, используются следующим образом, например: "верх", "низ", "слева" и "справа" обычно означают "верх", "низ", "слева" и "справа", показанные на чертежах; "внутри" и "снаружи" означают внутри и снаружи по отношению к профилям компонентов. Ниже подробно описаны некоторые воплощения настоящего изобретения, сопровождаемые чертежами.

Один из аспектов настоящего изобретения относится к системе для получения нерастворимой серы, которая включает полимерный чан 100, имеющий первое отверстие для выгрузки, и башню 200 быстрого охлаждения, имеющую отверстие для загрузки, где первое отверстие для выгрузки находится в соединении с отверстием для загрузки; башня 200 быстрого охлаждения имеет цилиндрический корпус 210 и включает гранулирующее устройство 220 и насос-диспергатор 230, где корпус 210 включает секцию 211 быстрого охлаждения подаваемого материала и секцию 213 выгрузки, которые размещены в направлении сверху вниз, и боковая стенка корпуса 210 снабжена входом 214 для растворителя для ввода растворителя и входом 215 для агента быстрого охлаждения для ввода среды для быстрого охлаждения, соответственно, где:

отверстие для загрузки размещено на секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала, и гранулирующее устройство 220 размещено вблизи отверстия для загрузки и расположено в секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала;

секция 213 выгрузки снабжена вторым отверстием для выгрузки и фильтровальной сеткой 260, расположенной выше второго отверстия для выгрузки, и боковая стенка секции 213 выгрузки снабжена выходом для циркулирующей среды и входом для циркулирующей среды, которые находятся в соединении с входом и выходом насоса-диспергатора 230, соответственно, выше фильтровальной сетки 260.

В системе для получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению, в башне быстрого охлаждения можно проводить гранулирование, быстрое охлаждение, экстракцию с отверждением и экстракцию с дроблением, в результате чего материал извлекают в виде суспензии. Гранулирование в гранулирующем устройстве 220 после загрузки может обеспечивать подачу материала на последующую стадию быстрого охлаждения, отверждения и экстракции в гранулированном состоянии, в результате чего материал более интенсивно контактирует с растворителем и средой для быстрого охлаждения и вместе с жидкостью может образовывать циркулирующий поток; насос-диспергатор 230 и фильтровальная сетка 260 обеспечивают возможность извлечения материала в виде суспензии из второго отверстия для выгрузки, что позволяет избежать засорения цилиндра внутренней циркуляции и транспортирующего трубопровода при последующей транспортировке.

В частности, как показано на фиг. 1 и 2:

Жидкую серу предварительно нагревают до 110-120°С и направляют в полимерный чан 100; в это же время в полимерный чан 100 добавляют инициатор в количестве, составляющем от 0,05% до 0,3% от количества жидкой серы. Для проведения реакции полимеризации материал нагревают до температуры от 200 до 270°С в атмосфере азота и выдерживают при этой температуре в течение времени, составляющего от 30 до 60 минут.

По завершении полимеризации жидкую серу направляют в башню 200 быстрого охлаждения через отверстие для загрузки; материал сначала гранулируют в гранулирующем устройстве 200, после чего гранулированный материал (т.е. горячие гранулы серы, которые образуются из капель жидкости и имеют твердый наружный слой и жидкое внутреннее ядро, как описано ниже) вводят в контакт со средой для быстрого охлаждения в башне 200 быстрого охлаждения (среду для быстрого охлаждения вводят в башню 200 быстрого охлаждения через вход 215 для агента быстрого охлаждения; в качестве среды для быстрого охлаждения можно использовать мягкую воду); в секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала горячие гранулы серы быстро охлаждаются и затвердевают и, например, погружаются в среду для быстрого охлаждения в области цилиндра 240 внутренней циркуляции; температура быстрого охлаждения составляет от 50 до 70°С; после быстрого охлаждения в течение времени, составляющего от 5 до 30 минут, среду для быстрого охлаждения извлекают из башни 200 быстрого охлаждения через второе отверстие для выгрузки, а твердые гранулы, образующиеся в результате быстрого охлаждения, остаются в башне быстрого охлаждения 240, задержанные фильтровальной сеткой 260.

Затем через вход 215 для агента быстрого охлаждения в башню 200 быстрого охлаждения непрерывно подают растворитель для непрерывной экстракции растворимой серы; после отверждения при температуре от 55 до 75°С в течение времени, составляющего от 3 до 10 часов, запускают насос-диспергатор 230 для циклического измельчения гранул серы при температуре от 45 до 75°С в течение времени, составляющего от 30 до 60 минут; когда гранулы серы достигают размера менее 0,15 мм, мелкие гранулы серы выгружают из второго отверстия для выгрузки через фильтровальную сетку 260.

Как описано выше, в системе для получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению быстрое охлаждение, экстракция с отверждением и экстракция с дроблением могут быть выполнены без транспортировки материалов, и, в конечном итоге, материал в виде суспензии, содержащий мелкие гранулы, выгружают из второго отверстия для выгрузки, что существенно снижает вероятность засорения выпускного трубопровода. Кроме того, выполнение непрерывного быстрого охлаждения, экстракции с отверждением и экстракции с дроблением в башне 200 быстрого охлаждения позволяет значительно сократить продолжительность обработки, упростить технологическое оборудование и способ и повысить эффективность производства.

Согласно настоящему изобретению, во время проведения быстрого охлаждения, экстракции с отверждением и экстракции с дроблением ввод среды для быстрого охлаждения и растворителя может быть непрерывным; при этом второе отверстие для выгрузки находится в открытом положении для поддержания требуемой температуры обработки.

Альтернативно для снижения стоимости и повышения эффективности, среду для быстрого охлаждения и растворитель можно рециркулировать и использовать повторно. Предпочтительно система для получения нерастворимой серы может включать охлаждающее устройство 300, и корпус 210 включает секцию 216 разделения материала для отделения твердого материала от жидкости и секцию 212 циркуляции материала для осуществления циркуляции материалов между секцией 211 быстрого охлаждения подаваемого материала и секцией 213 выгрузки; цилиндр 240 внутренней циркуляции и распределитель 250 жидкости для распыления среды для быстрого охлаждения или растворителя в цилиндр 240 внутренней циркуляции размещены в секции 212 циркуляции материала; выход 217 для циркулирующей жидкости, предназначенный для выгрузки отделенной жидкости, размещен в боковой стенке секции 216 разделения материала; жидкость, выпускаемую из выхода 217 для циркулирующей жидкости, охлаждают в охлаждающем устройстве 300 и с помощью циркуляционного насоса 280 направляют во вход для циркулирующей среды, который находится в соединении с распределителем 250 жидкости.

Во время проведения быстрого охлаждения, в башне 200 быстрого охлаждения среду для быстрого охлаждения направляют из выхода 217 для циркулирующей жидкости и пропускают через охлаждающее устройство 300 для охлаждения, давление среды нагнетают циркуляционным насосом 280, и среду подают рециклом во вход для циркулирующей среды и распыляют с помощью распределителя 250 жидкости в цилиндр 240 внутренней циркуляции; таким образом, среду для быстрого охлаждения рециркулируют и используют повторно. Аналогично, во время проведения экстракции с отверждением растворитель пропускают через охлаждающее устройство 300, направляя его из выхода 217 для циркулирующей жидкости для охлаждения; давление растворителя нагнетают циркуляционным насосом 280, и растворитель направляют рециклом во вход для циркулирующей среды и распыляют с помощью распределителя 250 жидкости в цилиндр 240 внутренней циркуляции; таким образом, растворитель рециркулируют и используют повторно; во время проведения экстракции с дроблением растворитель пропускают через охлаждающее устройство 300, направляя его из выхода 217 для циркулирующей жидкости для охлаждения, размешивают с помощью насоса-диспергатора 230 и направляют рециклом во вход для циркулирующей среды и распыляют с помощью распределителя 250 жидкости в цилиндр 240 внутренней циркуляции; таким образом, растворитель подвергают рециркуляции и используют повторно.

В результате циклического перемещения, осуществляемого с помощью насоса 280, обеспечивающего циркуляцию, или насоса-диспергатора 230, в цилиндре 240 внутренней циркуляции гранулированный материал многократно сталкивается и интенсивно контактирует со средой для быстрого охлаждения или растворителем и переходит в псевдоожиженное состояние, что может приводить к интенсификации и ускорению проведения быстрого охлаждения, отверждения и экстракции.

Секцию 216 разделения материала используют для отделения гранулированного материала, захваченного текучей средой, имеющейся в жидкости (например, в среде для быстрого охлаждения или растворителе), чтобы жидкость, выпускаемую из выхода 217 для циркулирующей жидкости, можно было рециркулировать. Когда текучая среда переливается через верхний край цилиндра 240 внутренней циркуляции в результате действия циркуляционного насоса 280, скорость течения текучей среды снижается из-за того, что сечение потока внезапно изменяется от величины поперечного сечения цилиндра 240 внутренней циркуляции до величины поперечного сечения корпуса 210; вследствие этого гранулированный материал осаждается под действием силы тяжести и отделяется от жидкости, и отделенный гранулированный материал остается в цилиндре 240 внутренней циркуляции или оседает вдоль наружной стенки цилиндра 240 внутренней циркуляции. Для обеспечения направленного осаждения гранулированного материала, на верхней периферической части цилиндра 240 внутренней циркуляции размещена пластина 241, направляющая циркулирующий поток, выполненная в виде круглого конуса, постепенно расширяющегося книзу, и между направляющей циркулирующий поток пластиной 241 и внутренней стенкой корпуса 210 образован зазор. Предпочтительно для создания подходящего зазора радиус нижнего края пластины 241, направляющей циркулирующий поток, составляет от 0,5 до 0,9 от величины радиуса корпуса 210. Для предотвращения попадания гранулированного материала во вход 217 для циркулирующей жидкости при рециркуляции среды для быстрого охлаждения или растворителя, нижний край пластины 241, направляющей циркулирующий поток, расположен ниже выхода 217 для циркулирующей жидкости.

Кроме того, предпочтительно, на внутренней стенке секции 216 разделения материала может быть размещена пластина 218, направляющая течение материала, выполненная в виде круглого конуса, сужающегося в направлении цилиндра 240 внутренней циркуляции. Таким образом, получаемый при гранулировании гранулированный материал может быть направлен с помощью пластины 218, направляющей течение материала, в цилиндр 240 внутренней циркуляции. Чтобы пластина 218, направляющая течение материала, не мешала отделению твердого материала от жидкости, ее располагают выше выхода 217 для циркулирующей жидкости.

Предпочтительно, для направления материала в цилиндр 240 внутренней циркуляции с подходящей скоростью с помощью пластины 218, направляющей течение материала, пластина 218, направляющая течение материала, выполнена по меньшей мере в одной из следующих форм:

- расстояние от нижнего края пластины 218, направляющей течение материала, до верхнего края пластины 241, направляющей циркулирующий поток, равно диаметру цилиндра 240 внутренней циркуляции;

- радиус нижнего края пластины 218, направляющей течение материала, составляет от 0,5 до 0,9 радиуса цилиндра 240 внутренней циркуляции;

- высота пластины 218, направляющей течение материала, составляет от 0,7 до 1,4 радиуса верхнего края пластины 218, направляющей течение материала.

Кроме того, соответствующие компоненты и параметры секции 212 циркуляции материала и секции 213 выгрузки могут быть установлены так, чтобы задерживать материал в секции 212 циркуляции материала и секции 213 выгрузки на требуемое время; предпочтительно, система для получения нерастворимой серы сконструирована выполнена в по меньшей мере одной из следующих форм:

- диаметр цилиндра 240 внутренней циркуляции составляет от 0,4 до 0,8 от диаметра корпуса 210;

- расстояние от нижнего края цилиндра 240 внутренней циркуляции до фильтровальной сетки 260 составляет от 0,1 до 0,5 метра;

- высота цилиндра 240 внутренней циркуляции составляет от 2 до 6 диаметра цилиндра 240 внутренней циркуляции;

- расстояние от фильтровальной сетки 260 до нижней оболочки корпуса 210 составляет от 0,5 до 1 метра;

- фильтровальная сетка 260 имеет ту же форму, что и нижняя оболочка корпуса 210.

Согласно настоящему изобретению, вход 214 для растворителя и вход 215 для агента быстрого охлаждения могут быть размещены на подходящих участках корпуса 210 и могут быть соединены с соответствующими внешними устройствами для хранения посредством соответствующих трубопроводов. Предпочтительно вход 214 для растворителя и вход 215 для агента быстрого охлаждения могут быть размещены в боковой стенке секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала, чтобы не мешать работе других секций (например, секции 216 разделения материала).

Согласно настоящему изобретению, гранулирующее устройство 220 может иметь любую подходящую форму при условии, что материал, подаваемый из отверстия для загрузки, может быть переработан в гранулированный материал. Материал, подаваемый из отверстия для загрузки, обычно находится в жидком состоянии, в котором материал отбирают, и он плохо поддается гранулированию; гранулирующее устройство 220 может быть установлено для разделения и гранулирования материала в виде каплеобразных гранул (также называемых материалом в виде капель).

Согласно одному из предпочтительных воплощений настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 4, гранулирующее устройство 220 включает первый питающий трубопровод 221, который находится в соединении с отверстием для загрузки, и первую распределительную трубу 222, которая находится в соединении с первым питающим трубопроводом 221; первая распределительная труба 222 включает первую фиксированную трубу 2221 и первую поворотную трубу 2222, которая надета на первую фиксированную трубу 2221 и может вращаться относительно первой фиксированной трубы 2221, стенка первой фиксированной трубы 2221 снабжена первым выпускным каналом 2223, проходящим в осевом направлении, стенка первой поворотной трубы 2222 снабжена множеством групп выпускных отверстий 2224, которые могут соответствовать первому выпускному каналу 2223; отверстия каждой группы первых выпускных отверстий 2224 размещены в осевом направлении, и отверстия множества групп выпускных первых отверстий 2224 распределены вдоль окружности первой поворотной трубы 2222.

Во время эксплуатации материал, подаваемый через отверстие для загрузки, перемещают по первому питающему трубопроводу 221 в первую фиксированную трубу 2221, где первая поворотная труба 2222 поворачивает поток вверх в первые выпускные отверстия 2224, совмещенные с первым выпускным каналом 2223, откуда поток выгружается. Первую поворотную трубу 2222 поворачивают относительно первой фиксированной трубы 2221 так, чтобы материал выгружался через различные первые выпускные отверстия 2224 не непрерывно; таким образом, в результате обратного вращения материал может быть нарезан в виде капель, форма которых соответствует форме первых выпускных отверстий 2224, то есть материал подвергается гранулированию. Для получения материала в виде капель подходящего размера, форма и параметры первых выпускных отверстий 2224 могут быть выбраны подходящим образом; предпочтительно, размер первых выпускных отверстий 2224 может составлять от 0,5 до 3 мм, и расстояние между соседними первыми выпускными отверстиями 2224 одной группы может составлять от 3 до 15 мм. Под размером первых выпускных отверстий 2224 подразумевают максимальное измерение их контура формы, и в зависимости от формы первых выпускных отверстий 2224 этот размер может быть различным. Например, в том случае, если первые выпускные отверстия 2224 имеют круглую форму, то размер представляет собой диаметр; если первые выпускные отверстия 2224 имеют эллиптическую форму, то размер представляет собой больший диаметр эллипса; если первые выпускные отверстия 2224 имеют прямоугольную форму, то размер представляет собой длину наибольшей стороны.

Кроме того, для создания интенсивного контакта среды для быстрого охлаждения с материалом, находящимся в секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала, в секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала может быть размещен распределитель для равномерного распределения среды для быстрого охлаждения. В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения, как показано на фиг. 3 и 4, секция 221 быстрого охлаждения подаваемого материала снабжена распределителем 270 среды для быстрого охлаждения, который включает второй питающий трубопровод 271, который находится в соединении со входом 215 для агента быстрого охлаждения, и вторую распределительную трубу 272, которая находится в соединении со вторым питающим трубопроводом 271, где вторая распределительная труба 272 размещена параллельно первой распределительной трубе 222, установочная высота второй распределительной трубы 272 ниже высоты первой распределительной трубы 222, и вторая распределительная труба 272 включает вторую фиксированную трубу 2721 и вторую поворотную трубу 2722, которая надета на вторую фиксированную трубу 2721 и может вращаться относительно второй фиксированной трубы 2721; стенка второй фиксированной трубы 2721 снабжена вторым выпускным каналом 2723, проходящим в осевом направлении, и стенка второй поворотной трубы 2722 снабжена множеством вторых выпускных отверстий 2724, которые могут соответствовать второму выпускному каналу 2723 и распределены вдоль окружности второй поворотной трубы 2722; наружная стенка второй поворотной трубы 2722 снабжена ракельным ножом 273, который может входить в контакт с наружной стенкой первой поворотной трубы 2222; первый выпускной канал 2223 установлен в направлении второй распределительной трубы 272, и второй выпускной канал 2723 размещен со смещением относительно первой распределительной трубы 222.

Во время функционирования среда для быстрого охлаждения протекает через второй питающий трубопровод 271 во вторую фиксированную трубу 2721, где вторая поворотная труба 2722 разворачивает поток среды вверх ко вторым выпускным отверстиям 2724, совмещенным со вторым выпускным каналом 2723, откуда среда извлекается.

Поскольку среду для быстрого охлаждения подают во вход 215 для агента быстрого охлаждения при определенном давлении, ее выпускают из вторых выпускных отверстий 2724 в виде струи. Для равномерной подачи среды для быстрого охлаждения по второй распределительной трубе 272 каждое из вторых выпускных отверстий 2724 включает множество пазов, последовательно расположенных в осевом направлении, и ширина каждого паза составляет от 5 до 20 мм; и/или вторые выпускные отверстия 2724 сконструированы с возможностью выпуска среды для быстрого охлаждения в тангенциальном направлении относительно второй поворотной трубы 2722.

Размещение второго выпускного канала 2723 со смещением относительно первой распределительной трубы 222 (т.е. второй выпускной канал 2723 не располагается между первой поворотной трубой 2222 и второй поворотной трубой 2722) приводит к тому, что выпускаемая в виде струи среда для быстрого охлаждения не вступает в немедленный контакт с материалом в виде капель, выпускаемым из первых выпускных отверстий 2224, и поэтому не происходит засорение первых выпускных отверстий 2224 в результате внезапного замораживания капель. Поскольку первый выпускной канал 2223 ориентирован в направлении второй распределительной трубы 272 (т.е. первый выпускной канал 2223 расположен между первой поворотной трубой 2222 и второй поворотной трубой 2722, предпочтительно первый выпускной канал 2223 расположен на линии, соединяющей центры окружностей первой поворотной трубы 2222 и второй поворотной трубы 2722, расположенные на одном поперечном сечении), то при повороте второй поворотной трубы 2722 он может входить в контакт с наружной стенкой первой поворотной трубы 2222 посредством ракельного ножа 273, в результате чего, с одной стороны, транспортируемый материал может быть точно нарезан в виде капель, то есть подвергнут гранулированию, а с другой стороны, можно соскабливать материал с наружных краев первых выпускных отверстий 2224, что предотвращает прилипание транспортируемого материала к первым выпускным отверстиям 2224 и засорение первых выпускных отверстий 2224 материалом, отвержденным под действием низкотемпературной окружающей среды, и это устраняет сложности гранулирования высоковязкого транспортируемого материала. В частности, как показано на фиг.4, первый выпускной канал 2223 открыт с наклоном сверху вниз в направлении второй распределительной трубы 272, и второй выпускной канал 2723 открыт с наклоном сверху вниз в направлении стороны, на которой расположена первая распределительная труба 222.

Ракельный нож 273 предпочтительно размещен таким образом, что он тангенциально проходит по наружным краям первых выпускных отверстий 2224. Для осуществления этого действия и во избежание жесткого столкновения ракельного ножа 273 с первой поворотной трубой 2222 при относительном перемещении ракельного ножа 273 и первой поворотной трубы 2222, ракельный нож 273 представляет собой эластичный ракельный нож. В этом случае ракельный нож 273 может иметь такие размеры, что он выступает за пределы минимального зазора между первой поворотной трубой 2222 и второй поворотной трубой 2722, и когда ракельный нож 273 входит в контакт с первой поворотной трубой 2222, то он подвергается эластичной деформации, так что его часть располагается в направлении, по существу тангенциальном к первой поворотной трубе 2222, и, таким образом, материал удаляется с этой части. Кроме того, чтобы избежать прилипания серы к ракельному ножу, ракельный нож может быть изготовлен из материала, к которому сера плохо прилипает. Предпочтительно ракельный нож 273 имеет полотно из нержавеющей стали, которое соответствует требованиям эластичности и отсутствия прилипания.

Согласно настоящему изобретению, охлаждение материала в виде капель, выпускаемого из первых выпускных отверстий 2224 начинается с того момента, когда материал в виде капель выпущен из первых выпускных отверстий 2224 и образует горячие гранулы серы, имеющие твердый наружный слой и жидкое внутреннее ядро; затем капли интенсивно контактируют со средой для быстрого охлаждения при падении в башне быстрого охлаждения и, наконец, попадают в цилиндр 240 внутренней циркуляции, погружаются в среду для быстрого охлаждения и охлаждаются, образуя твердые гранулы.

Предпочтительно для равномерного распределения гранулированного материала в среде для быстрого охлаждения, как показано на фиг.3, используют первую распределительную трубу 222 и вторую распределительную трубу 272, которые представляют собой множество чередующихся взаимно соответствующих распределительных труб, где трубы множества первых распределительных труб 222 размещены бок о бок, и трубы множества вторых распределительных труб 272 размещены бок о бок, причем линия, соединяющая в одной плоскости центры поперечных сечений первой распределительной трубы 222 и соответствующей второй распределительной трубы 272, составляет угол 40-50° с плоскостью расположения первых распределительных труб 222. Первая распределительная труба 222 и вторая распределительная труба 272 могут иметь форму гребенки и могут быть размещены в поперечном направлении в секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала для равномерного распределения материала в среде для быстрого охлаждения по всему поперечному сечению секции 211 быстрого охлаждения подаваемого материала.

При расположении первой распределительной трубы 222 и второй распределительной трубы 272 параллельно друг другу, ось вращения первой поворотной трубы 2222 параллельна оси вращения второй поворотной трубы 2722, так что первая поворотная труба 2222 и вторая поворотная труба 2722 могут быть повернуты одним и тем же приводящим в движение устройством. В частности, первая поворотная труба 2222 и вторая поворотная труба 2722 могут быть соединены, соответственно, с приводящим в движение устройством через передаточное устройство. Кроме того, для улучшения съемного действия ракельного ножа 273 первая поворотная труба 2222 и вторая поворотная труба 2722 предпочтительно вращаются в одном направлении.

Кроме того, как показано на фиг. 1, система для получения нерастворимой серы может включать промывной фильтр 500 и сушильное устройство 600, и вход и выход промывного фильтра 500 находятся в соединении со вторым выпускным отверстием и сушильным устройством 600, соответственно. В частности, промывной фильтр 500 и второе выпускное отверстие могут быть соединены трубопроводом, и в этом трубопроводе с помощью выпускного насоса 700 может быть создано давление транспортировки. Материал в виде суспензии, выпускаемый из отверстия для выгрузки, может быть подходящим образом направлен в промывной фильтр 500 под действием выпускного насоса 700 для дальнейшей промывки, экстракции и фильтрования, и растворитель для промывки и фильтрования можно подавать рециклом через отдельный трубопровод. Температура промывки и фильтрования составляет от 65 до 95°С, и операцию промывки и фильтрования выполняют в непрерывном режиме 2-4 раза. Полученную фильтрованием нерастворимую серу направляют в сушильное устройство 600 на вакуумную сушку при температуре от 65 до 95°С в течение времени, составляющего от 1 до 5 часов, и вакуумном давлении сушки, составляющем от 100 до 1000 Па, и после сушки в качестве продукта получают нерастворимую серу.

В одном из предпочтительных воплощений настоящего изобретения с помощью гранулирующего устройства 220, циркуляционного насоса 280, насоса-диспергатора 230, цилиндра 240 внутренней циркуляции, распределителя 250 жидкости и т.д. может быть реализовано равномерное распределение температурного поля во время быстрого охлаждения материала, а также интегрированная операция экстракции с отверждением и экстракции с дроблением.

Другой аспект настоящего изобретения относится к способу получения нерастворимой серы, который включает:

S1. повышение температуры жидкой серы в присутствии инициатора и в атмосфере азота для проведения реакции полимеризации;

S2. ввод полимеризованного материала в башню быстрого охлаждения и последовательное выполнение гранулирования и быстрого охлаждения;

S3. выполнение интегрированной обработки быстро охлажденного продукта, включающей отверждение под действием растворителя и экстракцию, в башне быстрого охлаждения;

S4. выполнение интегрированной обработки отвержденного и экстрагированного продукта, включающей дробление и экстракцию в циркулирующей жидкой фазе, в башне быстрого охлаждения.

После загрузки материала в способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению, в башне быстрого охлаждения можно последовательно проводить гранулирование, быстрое охлаждение, экстракцию с отверждением и экстракцию с дроблением, после чего материал выгружают в виде суспензии. Проведение гранулирования после загрузки обеспечивает гранулированное состояние материала в последующих операциях быстрого охлаждения, отверждения и экстракции, что обеспечивает интенсивный контакт материала с растворителем и средой для быстрого охлаждения и образование циркулирующего потока в жидкой среде; материал в виде суспензии может быть получен жидкофазным дроблением с рециркуляцией, что позволяет избежать засорения транспортирующего трубопровода при последующей транспортировке; с помощью гранулирующего устройства, циркуляционного насоса, насоса-диспергатора, цилиндра внутренней циркуляции, распределителя жидкости и т.д. может быть реализовано равномерное распределение температурного поля во время быстрого охлаждения материала, а также интегрированная операция экстракции с отверждением и экстракции с дроблением.

Жидкофазное дробление с рециркуляцией может быть выполнено подходящим образом, например, с помощью насоса-диспергатора. При выгрузке материала, материал в виде суспензии можно подвергнуть фильтрованию.

Предпочтительно способ включает: S5: выпуск суспензии, полученной жидкофазным дроблением с рециркуляцией, из башни быстрого охлаждения для проведения промывного фильтрования; S6: сушку твердого продукта, полученного промывным фильтрованием, что приводит к получению продукта - нерастворимой серы. Материал в виде суспензии, извлеченный из башни быстрого охлаждения, можно подходящим образом направлять, например, в промывной фильтр 500 для дальнейшей промывки, экстракции и фильтрования, и растворитель для промывки и фильтрования можно подавать рециклом через отдельный трубопровод. Температура промывки и фильтрования составляет от 65 до 95°С, и операцию промывки и фильтрования выполняют в непрерывном режиме 2-4 раза. Полученную фильтрованием нерастворимую серу направляют, например, в сушильное устройство 600 на вакуумную сушку при температуре от 65 до 95°С в течение времени, составляющего от 1 до 5 часов, и вакуумном давлении сушки, составляющем от 100 до 1000 Па, и после сушки в качестве продукта получают нерастворимую серу.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению температура полимеризации может составлять от 200 до 270°С, предпочтительно от 250 до 260°С, и продолжительность полимеризации может составлять от 30 до 60 минут, предпочтительно от 30 до 45 минут.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению инициатор может представлять собой одно или более из следующих веществ: персульфат калия, диметилсульфоксид и т.д. Вводимое количество инициатора составляет от 0,05% масс. до 0,3% масс., предпочтительно от 0,1% масс. до 0,2% масс. от вводимого количества жидкой серы.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению температура быстрого охлаждения может составлять от 50 до 70°С, предпочтительно от 55 до 65°С; и продолжительность быстрого охлаждения может составлять от 5 до 30 минут, предпочтительно от 10 до 20 минут.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению среда для быстрого охлаждения может представлять собой мягкую воду.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению растворителем, используемым при отверждении, промывке и фильтровании, может быть одно или более из следующих веществ: циклогексан, бензол, пара-ксилол и т.д., предпочтительно он представляет собой параксилол.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению температура отверждения может составлять от 55 до 75°С, предпочтительно от 60 до 65°С; продолжительность отверждения может составлять от 3 до 10 часов, предпочтительно от 5 до 9 часов. Для одновременного отверждения и экстракции гранул серы в качестве растворителя отверждения можно использовать экстрагирующий агент; таким образом, по сравнению с традиционным способом низкотемпературного плавления сокращается продолжительность отверждения, из способа может быть исключена сушка среды для быстрого охлаждения, технологический способ может быть сильно сокращен, схема способа упрощена, и может быть повышена эффективность производства.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению температура проведения жидкофазного дробления с рециркуляцией может составлять от 45 до 75°С, предпочтительно от 50 до 60°С, продолжительность обработки может составлять от 30 до 60 минут, предпочтительно от 35 до 50 минут, и степень дробления гранул после дробления может составлять от 100 до 250 mpi, предпочтительно от 120 до 200 mpi. В качестве растворителя при жидкофазном дроблении с рециркуляцией можно использовать экстрагирующий агент, и дробление и экстракцию гранул серы выполняют одновременно; в отличие от традиционного способа сухого механического дробления можно избежать негативного влияния повышенной температуры во время дробления материала на качество продукта.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению температура промывного фильтрования может составлять от 65 до 95°С, предпочтительно от 70 до 85°С, и промывное фильтрование выполняют в непрерывном режиме 2-4 раза, предпочтительно 2-3 раза.

В способе получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению сушка может представлять собой вакуумную сушку, температура сушки может составлять от 65 до 95°С, предпочтительно от 70 до 85°С, продолжительность сушки может составлять от 1 до 5 часов, предпочтительно от 35 до 50 минут, и вакуумное давление сушки может составлять от 100 до 1000 Па, предпочтительно от 200 до 500 Па.

Предпочтительно способ согласно настоящему изобретению можно осуществлять в системе для получения нерастворимой серы согласно настоящему изобретению.

Несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано на примерах некоторых предпочтительных воплощений, сопровождаемых графическими материалами, настоящее изобретение не ограничено описанными воплощениями. В техническую схему настоящего изобретения могут быть внесены различные простые изменения, не выходящие за пределы технической концепции настоящего изобретения. Конкретные технические признаки настоящего изобретения могут быть скомбинированы любым подходящим способом. Во избежание ненужного повторения, возможные комбинации не были конкретным образом описаны в настоящей работе. Однако такие простые изменения и комбинации также должны рассматриваться как включенные в объем настоящего изобретения.

Похожие патенты RU2800442C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ И СИСТЕМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ДЛЯ ОТДЕЛЕНИЯ ЛЕГКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ 2019
  • Ло Шуцзюань
  • Ли Дунфэн
  • Чжан Минсэнь
  • Ляо Лихуа
  • Ли Янь
  • Лю Чжисинь
  • Ли Чуньфан
  • Тянь Цзюнь
RU2800870C2
Диск, ослабляющий ударное воздействие и создающий равномерный поток, и реактор 2017
  • Пэн Дэцян
  • Ван Луяо
  • Мэн Фаньфэй
  • Чень Синь
  • Лю Цзе
RU2672742C1
КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ КОЛОННА И СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ 2015
  • Пэн Дэцян
  • Ци Хуэминь
  • Ван Луяо
  • Чень Синь
  • Мэн Фаньфэй
  • Ван Янь
  • Лю Цзе
RU2683757C1
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ИЗ НЕФТЕПРОДУКТОВ 1995
  • Крэйг Р.Меллен
  • Альберт Л.Джордан
  • Гирл Д.Брукс
  • Кевин К.Нортон
  • Куртис И.Морган
  • Роберт Дж.Сноу
RU2140433C1
СИСТЕМА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГЕЛЕВОГО КОМПОЗИТНОГО МАТЕРИАЛА 2018
  • Вэй, Жунхуэй
  • Чжан, Цюхуа
  • Лю, Пин
  • Жао, Лянбо
RU2752965C1
УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ СПОСОБ МАССОВОГО ПРОИЗВОДСТВА ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ РОТАЦИОННОЙ ПЕЧИ 2013
  • Хоу Юнхэ
  • Вэй Шифа
RU2642651C2
ИНТЕГРАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ШЛАКА В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ 2007
  • Мариамчик Майкл
  • Шмания Майкл Дж.
  • Джеймс Дэвид Дж.
  • Уолкер Дэвид Дж.
  • Виетске Дональд Л.
RU2436013C2
СПОСОБ ОХЛАЖДЕНИЯ И ПРОМЫВКИ СИНТЕЗ-ГАЗА ИЗ БИОМАССЫ И СИСТЕМА, ПРЕДНАЗНАЧЕННАЯ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ДАННОГО СПОСОБА 2012
  • Чжан Яньфын
  • Лю Вэньянь
  • Ся Мингуй
  • Чжан Лян
RU2588223C2
Способ и устройство для управления нагнетателем горячего воздуха в десорбционной колонне 2019
  • Лю Яньфей
  • Чжоу Хаоюй
  • Ли Дзюньдзе
  • Лю Чанци
RU2774702C1
СПОСОБ ДЛЯ ОБРАБОТКИ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ШЛАКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2017
  • Ли Юнцянь
  • Сяо Юнли
  • Лю Инь
  • Чжан Юпин
  • Се Мэнцинь
RU2739403C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 800 442 C1

Реферат патента 2023 года Система и способ получения нерастворимой серы

Изобретение относится к нефтехимической промышленности и, более конкретно, к системе и способу получения нерастворимой серы. Система для получения нерастворимой серы включает полимерный чан c первым отверстием для выгрузки и башню резкого охлаждения с отверстием для загрузки, где первое отверстие для выгрузки находится в соединении с отверстием для загрузки. Башня резкого охлаждения имеет цилиндрический корпус и включает гранулирующее устройство и насос-диспергатор. В боковой стенке корпуса расположены вход для растворителя и вход для агента быстрого охлаждения, которые соответственно используют для подачи растворителя и агента для быстрого охлаждения. Способ получения включает повышение температуры жидкой серы в присутствии инициатора в атмосфере азота для проведения реакции полимеризации. Полимеризованный материал вводят в башню резкого охлаждения для гранулирования и резкого охлаждения. В башне резкого охлаждения проводят отверждение и экстракцию в присутствии растворителя, а также дробление и экстракцию в циркулирующей жидкой фазе. Обеспечивается получение нерастворимой серы с высокой чистотой, высокой термической стабильностью и высоким выходом. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Формула изобретения RU 2 800 442 C1

1. Система для получения нерастворимой серы, включающая полимерный чан (100), имеющий первое отверстие для выгрузки, и башню (200) резкого охлаждения, имеющую отверстие для загрузки, где первое отверстие для выгрузки находится в соединении с отверстием для загрузки и башня (200) резкого охлаждения имеет цилиндрический корпус (210) и включает гранулирующее устройство (220) и насос-диспергатор (230); при этом корпус (210) включает секцию (211) резкого охлаждения подаваемого материала и секцию (213) выгрузки, которые размещены в направлении сверху вниз, и боковая стенка корпуса (210) снабжена входом (214) для растворителя, предназначенным для ввода растворителя, и входом (215) для агента резкого охлаждения, предназначенным для ввода среды для резкого охлаждения, где:

отверстие для загрузки размещено на секции (211) резкого охлаждения подаваемого материала и гранулирующее устройство (220) расположено на входе секции (211) резкого охлаждения подаваемого материала;

секция (213) выгрузки снабжена вторым отверстием для выгрузки и фильтровальной сеткой (260), расположенной выше второго отверстия для выгрузки, и боковая стенка секции (213) выгрузки снабжена выходом для циркулирующей среды и входом для циркулирующей среды, которые находятся в соединении с входом и выходом насоса-диспергатора (230) соответственно, выше фильтровальной сетки (260).

2. Система для получения нерастворимой серы по п. 1, где система для получения нерастворимой серы включает охлаждающее устройство (300); корпус (210) включает секцию (216) разделения материала для отделения твердого материала от жидкости и секцию (212) циркуляции материала для осуществления циркуляции материалов между секцией (211) резкого охлаждения подаваемого материала и секцией (213) выгрузки; цилиндр (240) внутренней циркуляции и распределитель (250) жидкости для распыления среды для резкого охлаждения или растворителя в цилиндре (240) внутренней циркуляции размещены в секции (212) циркуляции материала; выход (217) для циркулирующей жидкости, предназначенный для выгрузки отделенной жидкости, размещен в боковой стенке секции (216) разделения материала; жидкость, выпускаемую из выхода (217) для циркулирующей жидкости, охлаждают в охлаждающем устройстве (300) и с помощью циркуляционного насоса (280) направляют во вход для циркулирующей среды, который находится в соединении с распределителем (250) жидкости.

3. Система для получения нерастворимой серы по п. 2, где выполненная в виде круглого конуса, постепенно расширяющегося книзу, пластина (241), направляющая циркулирующий поток, размещена на верхней периферической части цилиндра (240) внутренней циркуляции, при этом между пластиной (241), направляющей циркулирующий поток, и внутренней стенкой корпуса (210) образован зазор; предпочтительно радиус нижнего края пластины (241), направляющей циркулирующий поток, составляет от 0,5 до 0,9 радиуса корпуса (210).

4. Система для получения нерастворимой серы по п. 3, где внутренняя стенка секции (216) разделения материала снабжена выполненной в виде круглого конуса пластины (218), направляющей течение материала, которая сужается по направлению к цилиндру (240) внутренней циркуляции, и пластина (218), направляющая течение материала, установлена выше выхода (217) для циркулирующей жидкости; предпочтительно пластина (218), направляющая течение материала, выполнена по меньшей мере в одной из следующих форм:

a) расстояние от нижнего края пластины (218), направляющей течение материала, до верхнего края пластины (241), направляющей циркулирующий поток, равно диаметру цилиндра (240) внутренней циркуляции;

b) радиус нижнего края пластины (218), направляющей течение материала, составляет от 0,5 до 0,9 радиуса цилиндра (240) внутренней циркуляции;

c) высота пластины (218), направляющей течение материала, составляет от 0,7 до 1,4 радиуса верхнего края пластины (218), направляющей течение материала.

5. Система для получения нерастворимой серы по п. 2, которая сконструирована в виде по меньшей мере одной из следующих форм:

a) диаметр цилиндра (240) внутренней циркуляции составляет от 0,4 до 0,8 диаметра корпуса (210);

b) расстояние от нижнего края цилиндра (240) внутренней циркуляции до фильтровальной сетки (260) составляет от 0,1 до 0,5 м;

c) высота цилиндра (240) внутренней циркуляции составляет от 2 до 6 величин диаметра цилиндра (240) внутренней циркуляции;

d) расстояние от фильтровальной сетки (260) до нижней оболочки корпуса (210) составляет от 0,5 до 1 м;

е) фильтровальная сетка (260) имеет ту же форму, что и нижняя оболочка корпуса (210).

6. Система для получения нерастворимой серы по п. 1, где вход (214) для растворителя и вход (215) для агента для резкого охлаждения размещены в боковой стенке секции (211) резкого охлаждения подаваемого материала.

7. Система для получения нерастворимой серы по любому из пп. 1-6, в которой гранулирующее устройство (220) включает первый питающий трубопровод (221), который находится в соединении с отверстием для загрузки, и первую распределительную трубу (222), которая находится в соединении с первым питающим трубопроводом (221), где первая распределительная труба (222) включает первую фиксированную трубу (2221) и первую поворотную трубу (2222), которая надета на первую фиксированную трубу (2221) и может вращаться относительно первой фиксированной трубы (2221); стенка первой фиксированной трубы (2221) снабжена первым выпускным каналом (2223), проходящим в осевом направлении, стенка первой поворотной трубы (2222) снабжена множеством групп первых выпускных отверстий (2224), которые могут соответствовать первому выпускному каналу (2223); каждая группа первых выпускных отверстий (2224) размещена в осевом направлении и группы первых выпускных отверстий (2224) распределены вдоль окружности первой поворотной трубы (2222).

8. Система для получения нерастворимой серы по п. 7, в которой секция (221) резкого охлаждения подаваемого материала снабжена распределителем (270) среды для резкого охлаждения, который включает второй питающий трубопровод (271), который находится в соединении с входом для агента для резкого охлаждения (215), и вторую распределительную трубу (272), которая находится в соединении с вторым питающим трубопроводом (271), где вторая распределительная труба (272) размещена параллельно первой распределительной трубе (222), где установочная высота второй распределительной трубы (272) ниже высоты первой распределительной трубы (222) и вторая распределительная труба (272) включает вторую фиксированную трубу (2721) и вторую поворотную трубу (2722), которая надета на вторую фиксированную трубу (2721) и может вращаться относительно второй фиксированной трубы (2721); стенка второй фиксированной трубы (2721) снабжена вторым выпускным каналом (2723), проходящим в осевом направлении, стенка второй поворотной трубы (2722) снабжена множеством вторых выпускных отверстий (2724), которые могут соответствовать второму выпускному каналу (2723) и распределены вдоль окружности второй поворотной трубы (2722), наружная стенка второй поворотной трубы (2722) снабжена ракельным ножом (273), который может входить в контакт с наружной стенкой первой поворотной трубы (2222); первый выпускной канал (2223) размещен в направлении второй распределительной трубы (272) и второй выпускной канал (2723) размещен со смещением относительно первой распределительной трубы (222).

9. Система для получения нерастворимой серы по п. 8, где ракельный нож (273) представляет собой полотно из нержавеющей стали и/или первая распределительная труба (222) и вторая распределительная труба (272) представляют собой множество чередующихся взаимно соответствующих распределительных труб, где трубы множества первых распределительных труб (222) размещены бок о бок и трубы множества вторых распределительных труб (272) размещены бок о бок, причем линия, соединяющая в одной плоскости центры поперечных сечений первой распределительной трубы (222) и соответствующей распределительной трубы (272), составляет угол 40-50° с плоскостью расположения первых распределительных труб (222).

10. Система для получения нерастворимой серы по п. 8, где:

первые выпускные отверстия (2224) имеют диаметр, составляющий от 0,5 до 3 мм, и расстояние между соседними первыми выпускными отверстиями (2224) одной группы составляет от 3 до 15 мм;

и/или каждое из вторых выпускных отверстий (2724) включает множество пазов, последовательно расположенных в осевом направлении, и ширина каждого паза составляет от 5 до 20 мм, соответственно, и/или вторые выпускные отверстия (2724) сконструированы с возможностью выпуска среды для резкого охлаждения в тангенциальном направлении относительно второй поворотной трубы (2722).

11. Система для получения нерастворимой серы по п. 8, где первая поворотная труба (2222) и вторая поворотная труба (2722), соответственно, соединены с приводящим в движение устройством через передаточное устройство; и/или первая поворотная труба (2222) и вторая поворотная труба (2722) вращаются в одном направлении.

12. Система для получения нерастворимой серы по п. 1, включающая промывной фильтр (500) и сушильное устройство (600), где вход и выход промывного фильтра (500) находятся в соединении со вторым отверстием для выгрузки и сушильным устройством (600) соответственно.

13. Способ получения нерастворимой серы посредством низкотемпературного плавления, где способ включает:

(S1) повышение температуры жидкой серы в присутствии инициатора и в атмосфере азота для проведения реакции полимеризации;

(S2) ввод полимеризованного материала в башню резкого охлаждения и последовательное выполнение гранулирования и резкого охлаждения;

(S3) выполнение в башне резкого охлаждения интегрированной обработки резко охлажденного продукта, включающей отверждение под действием растворителя и экстракцию;

(S4) выполнение в башне резкого охлаждения интегрированной обработки отвержденного и экстрагированного продукта, включающей дробление и экстракцию в циркулирующей жидкой фазе.

14. Способ получения нерастворимой серы посредством низкотемпературного плавления по п. 13, где способ включает:

(S5) выпуск суспензии, полученной жидкофазным дроблением с рециркуляцией из башни резкого охлаждения для проведения промывного фильтрования;

(S6) сушку твердого продукта, полученного промывным фильтрованием, что приводит к получению продукта - нерастворимой серы.

15. Способ получения нерастворимой серы посредством низкотемпературного плавления по п. 13, в котором на стадии (S1) материал гранулируют до получения гранул размера, составляющего от 0,5 до 3 мм; и/или на стадии (S4) отвержденный продукт измельчают с образованием гранул, размер которых составляет 0,15 мм или менее.

16. Способ получения нерастворимой серы посредством низкотемпературного плавления по любому из пп. 13-15, в котором применяют систему для получения нерастворимой серы по любому из пп. 1-12.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2023 года RU2800442C1

CN 105694096 A, 22.06.2016
CN 1986388 A, 27.06.2007
CN 206172977 U, 17.05.2017
УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОЙ СЕРЫ 2000
  • Афанасьев В.М.
RU2177825C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ ЖИДКОЙ СЕРЫ 2016
  • Михайленко Сергей Анатольевич
  • Коньков Алексей Юрьевич
  • Мельниченко Андрей Викторович
  • Павлюковская Ольга Юрьевна
  • Афанасьев Игорь Павлович
  • Идиатулин Сергей Александрович
  • Сережников Алексей Петрович
  • Абайдулин Юрий Сергеевич
  • Чижов Андрей Валерьевич
RU2645134C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕРАСТВОРИМОЙ СЕРЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1997
  • Чиндяскин Вячеслав Александрович[Lv]
RU2107657C1

RU 2 800 442 C1

Авторы

Чжоу Юн

Ляо Чанцзянь

Мэн Фаньфэй

Лю Чжиюй

Ван Хайбо

Цзинь Пин

Дай Цзиньлин

Лю Пин

Пяо Юн

Даты

2023-07-21Публикация

2020-12-28Подача