Автоматически действующее устройство для пульверизации слабой серной кислоты в камеры при производстве серной кислоты

Автоматически действующее устройство для пульверизации слабой серной кислоты в камеры при производстве серной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/f 5 3йфо

Класс 1И4;-&5" ф . уф -

М 8292

ПЙТГ Т NR ИЗОБР Т(: И1:

ОГ!ИСАНИЕ автоматически действующего устройства для пульверизации слабой серной кислоты в камеры при производстве серной кислоты.

К патенту П. М. Лукьянова, заявленному 16 декабря 1925 года (заяв. свид. J4 5939).

О выдаче патента опубликовано 30 марта 1929 года. Действие патента распространяется на 15 лет от 30 марта 1929 года.

Питание камер паром имеет ряд существенных неудобств, из которых самое главное состоит в необходимости иметь при камерных заводах котельные установки, иногда далеко отстоящие от здания камер, что сопряжено с большим расходом пара вследствие его конденсации.

Способ питания свинцовых камер пульверизированной водой, весьма распространенный в странах с умеренным климатом, по мнению изобретателя, не применим на севере в холодное время года, ибо подаваемая в камеры вода очень часто замерзает. Применение для этой цели подкисленной воды (вернее, слабой серной кислоты) крепостью в 19 — 20" Боме (т. е. кислоты, содержащей 21 — 23Yo H2SO4 и 77 — 79Yo воды) не практикуется, вследствие необходимости применения для нагнетания этой слабой серной кислоты насосов, сделанных из кислотоупорного металла (хартблея). Такие насосы должны быть поршневыми, ибо приходится подавать незначительное количество воды при сравнительно большом давлении. Центробежные насосы, которые подают большое количество жидкостей, не могут развить надлежащего давления и поэтому, несмотря на легкость их изготовления из кислотоупорного металла †могут применятвся цля этой цели. Что же касается поршневых насосов, то изготовление их из кислотоупорного металла (напр. хартблея) не практикуется, так как такие насосы были бы хрупки и не могли бы правильно эксплоатироваться.

Предлагаемое устройство позволяет отказаться от жидкостных насосов, заменив их воздушным компрессором. При этом устройстве возможно применение подкисленной воды, что дает возможность применять пульверизацию ее во всякое время года, не боясь ее замерзания. Слабая серная кислота предлагаемой крепости (18 — 19" Боме) замерзает лишь при температуре 12 — 15 С ниже нуля, и поэтому питание камер такой подкисленной водой может осуществляться даже зимой в очень холодные дни, что при питании водой не осуществимо.

Питание камер пульверизированной слабой серной кислотой, вместо пара или даже воды, имеет еще и следующее преимущество, заключающееся в значительном увеличении интенсивности камер. Слабая серная кислота может быть получена разбавлением камерной серной кислоты водою (при этом выгоднее всего применять кислоту из последней камеры, как содержащую максимальный Я окислов азота) или же так называемый „отгон", полученный при концентрации серной кислоты до купоросного масла в аппаратах Кесслера, Гайяра и др.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства автомата; фиг. 2— сечение нижнего конца стержня рамы, движущегося в направляющем цилиндре; фиг. 3 — вертикальный осевой разрез конической пробки, снабженной шпилькою, направляющею пробку в соответствующее гнездо; фиг. 4 — схему предлагаемого устройства.

Йвтомат состоит из двух железных, опаянных свинцом цилиндров

А и В, которые работают попеременно, по принципу Хонтежю.

Каждый цилиндр снабжен пятью отверстиями: два нижних на дне цилиндра служат; одно — для впуска сжатого воздуха (из воздушного компрессора) и другое для выпуска кислоты в фильтры, а затем в камеры. Два верхних отверстия служат: одно для впуска в цилиндр кислоты из ящика Я, другое — для выпуска воздуха из цилиндра. Боковое отверстие, снабженное автоматическим поплавком, служит для выпуска воздуха, с целью приведения давления в цилиндре к атмосферному. Верхние и нижние отверстия могут закрываться пришлифо,ванными, отлитыми из хартблея, коническими пробками, укрепленными на раме. При открытых верхних отверстиях, нижние отверстия закрыты и наоборот.

Воздух поступает из аккумулятора воздуха С, снабженного регулятором давления P и манометром Т, в трубу N, а из нее в цилиндр А или В, в зависимости от того, в каком из них открыты. нижние отверстия (фиг. 4).

Когда в левом цилиндре А (фиг. 1) верхние отверстия закрыты, а нижние †откры и в цилиндре находится слабая серная кислота до уровня п — п, воздух из аккумулятора воздуха С поступает через отверстие b в цилиндр А, проходит через слой кислоты, давит на поверхность ее и выдавливает ее через трубу С в песочный фильтр F (фиг. 4), из которого кислота, пройдя еще асбестовый фильтр Н (а прислабой кислоте — не свыше 18 Боме и губчатый), поступает в пульверизаторы (фиг. 4).

Рамы, на которых укреплены верхние и нижние конические пробки, снабжены штангами S и S (фиг. 1), соединенными рычагом р, покоющимся на оси О. В то время, как в левом цилиндре А нижние отверстия открыты, а верхние закрыты,— в правом цилиндре наоборот — закрыты нижние отверстия и открыты верхние. В то время, как в левом цилиндре совершается процесс выкачивания кислоты, правый цилиндр B заполняется кислотой, которая идет из ящика D, через кран i и отверстие е,. Отверстие h, служит для выпуска из цилиндра В воздуха, который, в случае отсутствия выхода, не позволил бы кислоте течь в цилиндр В, Кран г (из ящика D) отрегулирован так, что при выкачке кислоты до уровня q — q в цилиндре А, в правом цилиндре B вошедшая кислота находится на уровне и, — n>. Рамы, на которых укреплены пробки, снабжены в верхней своей части, пустыми ша. рами 2, Y u U. Предположим, что правый цилиндр уже заполнился кислотой почти до уровня n< — n>.

Пустотелые поплавки 2ь U> и У1 будут стремиться приподнять всю раму в правом цилиндре, т.-е. будут стремиться закрыть верхние отверстия, и, следовательно, открыть нижние. Но, в левом цилиндре мы имеем давление. Верхние пробки h и е будут придавливаться к своим гнездам давлением воздуха внутри цилиндра А и поэтому рамы в цилиндрах А и В не изменят своего положения. Но, как только в левом цилиндре А уровень кислоты понизится до линии а — q, поплавок t опустится и откроет отверстие Q; воздух будет иметь свободный выход из цилиндра А. Следовательно, давление в цилиндре А, после открытия отверстия Q, будет равно атмосферному, и вся рама правого цилиндра В, в котором кислота будет находиться на уровне и, — и,. будет стремиться приподняться вверх (вследствие наличия укрепленных на раме пустотелых шаров), произойдет переключение, т.-е. рама в правом цилиндре приподнимается вверх — верхние отверстия закроются, а нижние — откроются; в левом цилиндре произойдет обратное, т.-е. будут открыты верхние и закрыты нижние отверстия.

После переключения кислота будет выдавливаться из правого цилиндра, а левый цилиндр будет заполняться кислотой.

Предлагаемый способ может быть осуществлен и без автомата переключением цилиндров от руки; недостаток этого последнего способа .заключается в необходимости увеличения штата рабочих или воз-. ложения на них дополнительных функций.

Вся рама, несущая пробки, отливается из хартблея (твердого свинца); нижняя часть движется в направляющем цилиндре pt. Для того, чтобы движение нижнего конца стержня в направляющем цилиндре ш было свободным, штанга в нижней части снабжена дорожкой, как это показано на фиг. 2 (сечение нижнего конца штанги). Конические пробки протачиваются на токарном станке и навертываются на раму.

Гнезда, в которые входят пробки, также делаются из хартблея и припаиваются к свинцовой оболочке цилиндра. С целью предотвращения рамы от вращения вокруг своей оси, что повлечет за собой не попадание конических пробок в свои гнезда, пробки на концах снабжены шпильками, которые направляют пробки в соответствующие гнезда (фиг. 3).

Впуск воздуха необходим снизу, так как в этом случае осадки, находящиеся в кислоте, будут итти вместе с кислотой в фильтр, а не осядут на дно цилиндров А или В.

Цилиндры А и В снабжены водомерными стеклами v — v>.

Предмет патента.

1. автоматически действующее устройство для пульверизации слабой серной кислоты в камеры при изготовлении серной кислоты, отличающееся применением для поднятия кислоты в пульверизаторы автомата из двух железных освинцованных цилиндров А и В, работающих попеременно по принципу

Монтежю (фиг. 1).

2. Форма выполнения устройства по и. 1, отличающаяся тем, что каждый цилиндр имеет боковое отверстие Q u Q (фиг. 1) с конической пробкою, автоматически закрывающееся и открывающееся при помощи поплавка t и t> для выпуска воздуха, по два отверстия в верхнем и нижнем днах е и е1 для впуска кислоты из бака, Л и h, для выпуска воздуха при наполнении цилиндров кислотой, b и b> для впуска сжатого воздуха из воздушного аккумулятора, а и а, для выпуска кислоты по трубе С через песочный фильтр F и асбестовый Н в пульверизаторы, каковые отверстия закрываются коническими пробками.

3. Форма выполнения устройства по п.п. 1 и 2, отличающаяся тем, что конические пробки укреплены на рамах такого размера, что в каждом цилиндре попеременно закры. ваются и открываются, то оба верхних, то оба нижних отверстия, а каждая рама снабжена в верхней части полыми шарами U, Y, 2 и

U>, У„Z> с тою целью, чтобы при наполнении цилиндра кислотою рама всплывала, закрывая коническими пробками верхние отверстия, открывая нижние, и наоборот, закрывала нижние, открывая верхние, когда она опускается. при выпуске кислоты.

4. Форма выполнения устройства по п.п. 1, 2 и 3, отличающаяся тем, что, в целях попеременного функционирования цилиндров А и В, рамы снабжены штангами S и Я1, шарнирно-соединенными с рычагом

РР„вращающимся на оси О и заставляющим раму в одном цилиндре подниматься в то время, как в другом она опускается, тип..печатный труд