УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СЕРОУГЛЕРОДА Советский патент 1968 года по МПК B01J8/24 

В настоящее время в производстве сероуглерода используются в качестве реакторов обогреваемые снаружи чугунные реторты и электропечи. Это сравнительно малопроизводительные аппараты, процесс в них протекает в условиях неподвижного слоя. Поэтому им присущи недостатки, свойственные реакторам с неподвижным слоем твердого материала.

Предлагается устройство для синтеза сероуглерода в псевдоожиженном слое, что позволяет сделать процесс непрерывным, а также обеспечить высокую удельную производительность. В этом устройстве между аппаратом для прокалки угля и реактором смонтирован отсекатель, соединенный с аппаратом вертикальной переточной трубой и с реактором наклонной переточной трубой, расположенной выше нижнего среза вертикальной переточной трубы.

На фиг. 1 изображен аппарат для прокалки; на фиг. 2 - отсекатель; на фиг. 3 - реактор для синтеза сероуглерода.

Подготовка угля заключается в его прокалке при температуре 600-1000°С для удаления влаги и летучих. Процесс прокалки осуществляют в псевдоожиженном слое. Аппарат подготовки угля имеет коническую форму, он выполнен из монолитного жароупорного бетона.

В нижней части аппарата для прокалки помещена беспровальная опорная решетка 1, препятствующая попаданию угля в диффузор 2.

Уголь в аппарат поступает из дозатора по наклонной переточной трубе 3. Псевдоожиженный слой создается потоком печных газов, разбавленных воздухом. Коническая форма аппарата препятствует выбросу из него угля и уносу мелочи с газовым потоком. Раствор конуса составляет 15-20°. Из аппарата уголь «протекает» по наклонной трубе 4, расположенной несколько выше нижнего среза переточной трубы 3. Наклон переточных труб должен быть не менее 60° по отношению к плоскости решетки. Газовая фаза по штуцеру 5 выводится в атмосферу.

Прокаленный уголь подается в реактор, однако непосредственное соединение реактора с аппаратом подготовки угля невозможно, так как в газовой фазе аппарата для прокалки угля возможно наличие воздуха, который в смеси с сероуглеродом образует взрывчатую смесь. Для разъединения этих аппаратов между ними установлен отсекатель, являющийся гидравлическим затвором.

Отсекатель представляет собой цилиндрический аппарат с псевдоожиженным слоем угля. Переточная труба 6 от аппарата для прокалки угля проходит вдоль вертикальной оси отсекателя и заканчивается на расстоянии 150-250 мм от решетки 7. Решетка беспровальная колпачковая, выполнена из специальной стали. Переточная труба 8 из отсекателя в реактор расположена на 100-200 мм выше нижнего среза переточной трубы 6.

Взвешенный слой угля в отсекателе создается потоком нагретого до 500-1000°С азота, который вдувается под решетку. При этом необходимо, чтобы переточная труба между аппаратом для прокалки угля и отсекателем была заполнена углем, благодаря чему создается запорный слой, высота которого регулируется разностью давлений между отсекателем и аппаратом для прокалки угля. Из отсекателя уголь по наклонной переточной трубе 8 потоком азота транспортируется в реактор.

Реактор синтеза сероуглерода в фонтанирующем слое представляет собой конический аппарат без наружного обогрева, в нижней части которого находится труба 9 подачи паров серы. Аппарат выполнен из монолитного жароупорного бетона, способного выдерживать температуру до 1700°С. Пары серы поступают в реактор с температурой 900-1300°С. Нижняя 10 цилиндрическая часть реактора заполнена гравием, кварцем или другим материалом. Эта засыпка выполняет функцию поддерживающей решетки и распределителя газового потока по сечению аппарата. Зернистый углеродистый материал с температурой 500-1000°С поступает в реакционное пространство 11 по наклонной переточной трубе 12.

Коническая форма аппарата способствует снижению уноса с реакционными газами непрореагировавших частиц угля. Угол раствора конуса 25-30°. Верхняя цилиндрическая часть реактора выполняет роль сепаратора. Зольные остатки выносятся из аппарата с реакционными газами по штуцеру 13.

Для удобства осмотра реакционного пространства верхняя часть реактора со штуцером 13 делается съемной, для осмотра нижней цилиндрической части реактора служит люк 14.

Устройство для производства сероуглерода, состоящее из аппарата для прокалки угля и реактора для синтеза сероуглерода, отличающееся тем, что, с целью обеспечения непрерывности процесса, между аппаратом и реактором смонтирован отсекатель, соединенный с аппаратом вертикальной переточной трубой и с реактором наклонной переточной трубой, которая расположена выше нижнего среза вертикальной переточной трубы.