Реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы

Реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РЕАКТОР НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса направляющий конус, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повыц1ения надежности и экономичности его работы за счет исключения вращающихся деталей и узлов, реактор снабжен установленной на днище цилиндрической обечайкой, верхний торец которой соединен с основанием корпуса и перфорированной рещеткой, размещенной внутри конуса между патрубками ввода реагентов. 2. Реактор по п. 1, отличающийся те.м, что патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688974/23-26 (22) 05.01.84 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) Л. П. Авластимов, Л. П. Александрова„

В. В. Букин, Н. Я. Бедошвили, Б. Т. Васильев, А. А. Жукова, Г. Г. Каграманов, А. И. Мусаев, Ф..М. Садыхов, Н. В. Семенова, В. С. Сущев и Н. Е. Халдей (53) 66.063(088.8) (56) 1. Европейский патент № 00316666, кл. С Ol В 17/92, опублик. 1981.

2. Британский патент № 1002584, кл. В 1 С, опублик. 1965. (54) (57) 1. РЕАКТОР НЕПРЕРЫ ВНОГО

ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ,,.SU„„1159609 A содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размешенный соосно внутри корпуса направляющий конус, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и экономичности его работы за счет исключения вращающихся деталей и узлов, реактор снабжен установленной на днище цилиндрической обечайкой, верхний торец которой соединен с основанием корпуса и перфорированной решеткой, размещенной внутри конуса между патрубками ввода реагентов.

2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой.

1159609

Изобретение относится к устройствам для проведения непрерывных интенсивных процессов, протекающих при смешении жидких и твердых компонентов, и может быть использовано в производстве концентрированного диоксида серы из олеума и серы.

Известен реактор для получения диоксида серы, включающий цилиндрический стальной корпус со стеклянной футеровкой, окруженный ватержакетом. Реактор оснащен мешалкой и штуцерами для ввода и вывода реагентов. Ввод серы и кислоты осуществляется в верхней части реактора (1).

Недостатками данной конструкции являются ненадежнбсть ее эксплуатации в связи со сложностью защиты вращающихся деталей мешалки от агрессивной среды, ненадежность сальниковых уплотнений мешалки и повышенный расход электроэнергии на перемешивание.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса направляющий конус (21.

Недостатками данного" реактора являются сложность из-за наличия перемешивания устройства, требующего надежного сальникового уплотнения, а также наличие фильтра для олеума, погруженного в агрессивную среду; ненадежность конструкции, связанная со сложностью защиты вращающихся деталей от коррозии в агрессивной среде и значительный расход электроэнергии на перемешивание жидко-твердой фазы.

Кроме того, недостатком конструкции является ввод жидкой серы сверху в газовую фазу над олеумом, что загрязняет конечный продукт парами серы (до 0,02 об.о/о в газовой фазе) .

Цель изобретения — упрощение конструкции, повышение надежности и экономичности его работы за счет исключения вращающихся деталей и узлов.

Поставленная цель достигается тем, что реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса направляющий конус снабжен установленной на днище цилиндрической обечайкой, верхний торец которой соединен с основанием корпуса и перфорированной решеткой, размещенной внутри корпуса между патрубками ввода реагентов.

Патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой.

На чертеже схематично изображен предлагаемый реактор, продольный разрез.

Реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 ввода серы, патрубок 3 подачи олеума, патрубок 4 вывода отработанного олеума и патрубок 5 вывода диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса 1 направляющий конус 6, при этом реактор снабжен установленной на днище 7 корпуса цилиндрической обечайкой 8, нижний торец которой соединен с основанием корпуса 1 и верхний перфорированной решеткой 9, размещенной внутри конуса между патрубками 2 и 3 ввода реагентов. Патрубок 2 ввода серы снабжен распылителем 10 и расположен под перфорированной решеткой 9.

Реактор работает следующим образом.

Реактор заполняется горячим олеумом через патрубок 3 до уровня чтобы горловина конуса 6 была погружена на 100 — 200 мм в олеум,а затем свежий горячий олеум подается через патрубок 3 и равномерно рас25 пределяется потокогасителем в верхней части конуса 6 над решеткой 9, а через обогреваемый патрубок 2 механической форсункой 10 распыливается непосредственно и слой олеума жидкая сера. Форсунка рассчитывается таким образом чтобы скорость жидкой серы в отверстии форсунки составляла 0,5 — 3,5 м/с, что ооеспесит дисперсность серы 0,5 — 1 мм. Капли серы застывают и твер дые шарики серы транспортируются вверх со скоростью 0,01 — 0,02 м/с диоксидом серы, образованным в результате взаимодействия се35 ры и олеума. Через отверстия поступает свер-. ху олеум, скорость которого выше скорости подъема шариков серы, они отбрасываются от решетки, в результате чего образуется под решеткой «кипящий слой» твердой серы в

4О олеуме, что обеспечивает интенсивное перемешивание реагентов.

Место расположения перфори рован ной решетки и живого ее сечения (7,5 — 20 /p) выбирается из условий оптимальной работы «кипящего слоя». Целесообразность выбора живого сечения решетки объясняется следующим: при живом сечении менее 5/О скорость олеума в отверстиях решетки составляет 0,12 м/с, т. е. выше скорости подьема пузырьков газа в олеуме (0,12 м/с), поэтому газ не может покинуть зону «кипящего слоя» и происходит накопление газа под решеткой, что приводит к нарушению режима работы «кипящего слоя». При живом сечении более 30 /q скорость олеума (<0,02 м/с) меньше скорости под.нятия шариков серы (0,01 — 0,02 м/с) и сера накапливается на поверхности олеума, что также

1159609

Составитель А. Телесницкий

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор В. Синицкая

За каз 2624/6 Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приводит к нарушению режима работы «кипящего слоя».

Отработанный олеум из «кипящего слоя» через окна цилиндрической обечайки 8 удаляется из реакционной зоны и по кольцевому сечению между корпусом 1 и цилинд-. рической обечайкой 8 поднимается вверх и через патрубок 4 покидает реактор.

В результате интенсивного перемешивания серы в «кипящем слое» от серы отрываются пузырьки диоксида серы и поднимаются вверх, так как пузырьки диоксида серы имеют скорость всплытия в олеуме

- 0,12 м/с, то они беспрепятственно проходят через отверстия решетки, где максимальная скорость олеума ниже 0,12 м/с. Затем газ покидает реактор через патрубок 5.

Патрубок 3 и обогревательный патрубок

2 с форсункой 10 крепятся к реактору на фланцах и могут быть вынуты из реактора для осмотра и ремонта. Обогреваемый патрубок 2 и форсунка 10 могут входить в реактор через.- крышку, но место установки их должно находиться под решеткой.

Использование предлагаемого реактора позволит упростить его конструкцию и резко повысить надежность реактора за счет полного исключения вращающейся части и тем самым сэкономить электроэнергию, I а также повысить чистоту диоксида серы путем исключения паров серы и улучшить условия труда за счет полной герметичности реактора (отсутствие сальников).