Устройство для сжигания кусковой серы Советский патент 1981 года по МПК F27B3/02 C01B17/54 

Изобретение относится к производству серной кислоты и может быть использовано в химической и металлургической промышленности, в частности наиболее применимо для закрепления по содержанию сернистого ангидрида (SO) техноло гичееких газов с относительно низкой концентрацией SOa, особенно в условиях работы технологических агрегатов, генерирующих серосодержащий газ, существенно изменяющийся по количеству и по концентрации. Известно устройство для сжигания кусковой серы, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, подсоединенный к его верхней части газоход, размещенный под корпусом по его оси конический отстойник с приспособлением для вывода шлама, плавильник, выполненный в виде коаксиально установленной в кор пусе трубы с загрузочной воронкой, закрепленной над корпусом, тангенциально расположенные в корпусе фурмы для ввода газа-ОКИелителя , погружные фурмы и растопочные горелки {1} . Недостатками известного устройства являются относительно низкая интенсивность процесса сжигания серы и его устойчивость. Цель изобретения - интенсификация процесса сжигания серы и повышение его устойчивости. Поставленная цель достигается тем, что известное устройство, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, подсоединенный к его верхней части газоход, размещенный под корпусом по его оси конический отстойник с приспособлением для выпуска шлама, плавильник, выполненный в виде коаксиально установленной в корпусе трубы с загрузочной воронкой, закрепленной над корпусом, тангенциально расположенные в корпусе фурмы для ввода газаокислителя,погружные фурмы и растопочные горелки , снабжено усеченным конусом и соединенным с ним цилиндром. размещенным между корпусом и отстойником. А также тем, что погружные фурмы установлены с возможностью поворота в вертикальном направлении, а высота усеченного конуса и соединенного с ним цилиндра равна 0,2-0, высоты корпуса при угле между образующими усеченного конуса, равном 60-120. Причем погружные фурмы выполнены в виде концентрично расположенных сн ружи плавильника разрезных колец с . двумя рядами сопел, направленных вве под углом 0-15 при этом диаметр пе вых к плавильнику колец равен 1,2-1, диаметра плавильника, а каждого посл дующего кольца - 1,2-1,5 диаметра Предыдущего. На фиг. 1 приведен вертикальный разрез общего вида устройства; на фиг. узел I на фиг. 1 (крепление погружных поворотных фурм в конусе) на фиг. 3 подвод окислителя к погружным фурмам. Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с подсоединен ным к его верхней части газоотводом 2 размещенный под корпусом по его оси конический отстойник 3 с подсоединенным к его днищу приспособлением k для вывода шлама. В цилиндрическом корпусе размещены плавильник 5, выполненный в виде трубы с загрузочной воронкой 5, расположенной над корпусом, тангенциально расположенные в корпусе фурмы 7 для подвода окислителя , погружные поворот ные фурмы 8, растопочные горелки 9 МеждУ цилиндрическим корпусом 1 и коническим отстойником 3 размещен усеченный конус VO, соединенный с . цилиндром 11. В стенке усеченного конуса (фиг. 2 10 установлена обечайка, состоящая из полусфер - верхней 12 и нижней 13 выполненных с фланцами, поср ством которых они соединены друг с другом и крепятся к металлическому кожуху }k винтами 15. В обечайке уст новленчшаровой поворотный элемент 16 с закрепленной в ней трубой 1 для подвода окислителя к погружным фурмам 8. Цилинд ический корпус , усечен ный конус с цилиндром и отстойник фу терованы изнутри, а труба (плавильни снаружи. Устройство работает следующим образом. С помощью растопочных горелок 9 разогревают футеровку отстойника 3 цилиндра 11 и усеченного конуса 10 до 600-800 С, после чего при работающих горелках начинают подачу серы до тех пор, пока уровень расплава не станет равным 0,6-0,8 высоты цилиндра. Включают подачу окислителя в погружные фурмы 8 и опускают их в расплав, одновременно начинают подачу окислителя в фурмы 7. При подаче окислителя в расплав серы происходит ее сжигание в расплаве в количестве, соответствующем подаче кислорода. Устанавливают расход кислорода в расплав, обеспечивающий требуемую производительность по SO-, приводят в соответствие с расходом в расплав расхода серы и окислителя 8 фурмы 7. В процессе сЛигания серы в расплаве terlЛO расходуется, на поддержание температуры расплава , тепловые потери и, в основном, на испарении серы. Пары серы поступают в верхнюю часть устройfcTsa и окисляются до SOj при помощи окислителя , вводимого тангенциально в цилиндрический корпус. Образующиеся газы с концентрацией по S02. до 16 направляются посредством газоотвода на смешение с технологическими газами или в сернокислотный цех. Изменением подачи кислорода в расплав изменяют производительность установки. этом изменяют в соответствии с подачей окислителя в расплав расход серы и окислителя в фурмы 7. Производительность установки определяет соотношение размеров; высоты Ни - высоты усеустановки, отношения ченного конуса и цилиндра R высоте установки, величины угла между образующими усеченного конуса, отношений hK/Hi( высот усеченного конуса и цилиндра к высоте установки. , В табл. 1 приведены зависимости соотношений размеров частей устройств от его производительности. Как видно из табл. 1 , суммарная высота устройства при производительности В 300 кг/ч, Ну 2,5 м, а при В ТОООО кг/ч Ну 7,5 м. Высоты усеченного конуса и цилиндра равны соответственно 1 ,0 и 1,5 м, высота цилиндрической части при d 6Q и диаметра цилиндра 1 500 мм равна 0,375 м, а при oL- 120 и диаметре цилиндра 3500 мм - О,75 м. 58 Уровень расплава не должен превышать О , ,8 высоты цилиндра. Диаметр цилиндрической части выбирается из условия исключения выноса капель серы из расплава. При скоростях газового потока при S 1 ,5 м/с вынос капель серы исключается. Для указанных в табл. 1 производительностей и соответственно выбранных диаметров цилиндра в табл. 2 приведены зависимости скоростей парогазового потока на выходе из расплава. 06 Расположение погружных фурм, выполненных в виде разрезных колец (фиг.З) определяется производительностью установки и условиями хорошего контактирования кислорода с расплавом серы. Применение предлагаемой установки позволяет увеличить удельную производ тельность по сере в 1,,0 раза, использование поворотных фурм повышает надежность, выбором соотношений размеров повышается устойчивость процесса. Таблица 1

Формула изобретения

ненный в виде коаксиально установленной в корпусе трубы с загрузочной воронкой, закрепленной над корпусом, тангенциально расположенные в корпусе фурмы для ввода газа-окислителя , погружные фурмы и растопочные горелки, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его устойчивости, оно снабжено

усеченным конусом и соединенным с ним цилиндром, размещенными между корпусом и отстойником.

в верти альном направлении, а высота усеченного конуса .и соединенного с ним цилиндра равна О,2-0,А высоты корпуса при угле между образующими усеченного конуса, равном 60-120.

выполнены в виде концентрично расположенных снаружи плавильника разрезных колец с двумя рядами сопел, направленных вверх под углом OrlS, при этом диаметр первых к плавильнику колец равен 1,2-1,5 диаметра плавильника, а каждого последующего кольца -1,2V,5 диаметра предыдущего.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Печь горения серы. Проект НИУИФ, черт. № .00.19.000.В.О, 1978.