Печь для получения сернистого газа Советский патент 1962 года по МПК F27B15/02 C01B17/54 

В настоящее время сжигание элементарной серы для получения сернистого газа производится в отражательных или форсуночных печах с пневматическим или паровым распылен 1ем серы- При этом все примеси, загрязняющие исходную серу, переходят в сернистый газ, а потому последний без сложной и дорогой очистки непригоден для производства серной кислоты контактным способом.

Применяемые форсуночные печи с механическим распылением piirплавленной фильтрованной серы позволяют получать очень чистый сернистый газ, пригодный для непосредственного использования в хонгактных аппаратах сернокислотного производства.

Однако соответствующие установки очень сложны, требуют тщательного ухода в тяжелых условиях эксплуатации и очень дороги.

Предложена печь полой цилиндрической формы с воздуховодами, предназначенная для сжигания серы в кипящем слое, в KOTOpoii, с целью интенсификации процесса горения серы и повышения степени очистки получаемого сернистого газа, нижняя часть печи выполнена в виде усеченного конуса, заканчивающегося решеткой, над которой расположено запорное устройство для отвода твердых и жидких примесей, а низ цилиндрической части снабжен пшековым питателем для подачи исходной серы.

Таким образом, в описываемой печи материалом кипящего слоя служит жидкая расплавленная масса серы, где и остается основная часть примесей, содержащихся в исходной сере, тогда как в применяемых печах с кипящим слоем материалом кипящего слоя служит сыпучий инертный материал, например песок, откуда примеси серы уносятся с образующимся газом.

На чертеже изображена предлагаемая печь.

№ 146297-2Печь для сжигания серы в жидко- кипящем слое состоит из ст -льного вертикального цилиндра, сочетающегося в нижней части с конусом. Кожух 1 печи внутри футерован теплоизоляционным и огнеупорным слоями кирпича 2. В нижней части печи установлена керамическая плита (решетка) с мелкими отверстиями и съемная камера 4 для воздуха. Через отверстия решетки подают всего 50-100 м воздуха на 1 г серы под давлением 0,2-0,3 атм (1-2iVo от общего количества воздуха, необходимого для горения). Установлено, что подача хотя и небЬльшого количества воздуха под рещетку имеет рещающее влияние на режим работы и на производительность печи.

Горячий воздух для сжигания серы подается через тангенциально расположенные сопла 5.

Над верхним уровнем кипящего слоя размещается самозапирающийся щнек 6 для подачи серы. В нижней части кипящего слоя над рещеткой и в воздушной камере расположены специальные запорные приспособления 7 для вывода части слоя более загрязненного накапливающимися по мере выгорания серы примесямиПечь работает следующим образомПосле -предварительного разогревания и накапливания жидкого слоя серы, что производят при постоянной подаче воздуха под рещетку, температуру жидкой массы постепенно повышают до 300-380°, при этом верхние слои серы закипают и одновременно сера интенсивно испаряется. Пары серы, попадая в полую часть печи, интенсивно перемешиваются с горячим воздухом, поступающим в печь по тангенциально расположенным каналам и сгорают без образования сублимированной серы и дают газ, содерх ащнй от 17,5 до 18,9Vo SOj.

При данной конструкции печи созданы наилучшие условия турбулентного перемешивания обоих находящихся в газообразном состоянии реагирующих веществ- Тем самым обеспечивается наибольшая поверхность соприкосновения компонентов реакции и благодаря тангенциальному поступлению потоков воздуха и относительной узости сечения печи (отношение диаметра к высоте 1 : от 4 до 5), образующиеся завихренные потоки распространяются по всей высоте печи.

На опытной печи достигнута напряженность объема камеры сгорания от 280000 до 400000 килокалорий/л час, что в 5-6 раз превышает соответствующие показатели обычных форсуночных печей для сжигания серы.

В жидко-кипящем слое во время работы по мере испарения серы -происходит накапливание твердых -примесей серы в виде золы и тяжелых фракций органических соединений, температура кипения которых выще 300-380°. Для поддержания постоянства состава этой жидкой кипящей массы серы часть ее выводится из нижней зоны слоя и гасится струей воды. Для того, чтобы в массе жидкого слоя осталось больше органических примесей, температуру массы слоя поддерживают ниже температуры кипения основного количества органических примесей.

При установившемся режиме пары серы и сернистый газ получаются более чистыми, чем при сжигании такой же серы в форсуночных печах и поэтому при отсутствии в исходной сере мышьяка этот газ может быть непосредственно подан на контактный аппарат сернокислотного производства.

Описанная конструкция печи испытана на полузаводской установке в 1960-1961 гг.

На основании полученных экспериментальных данных разработаны чертежи опытной промышленной печи для сжигания 20-25 т серы в сутки.