Устройство для сжигания кусковой серы

Устройство для сжигания кусковой серы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистические

Республик Ч т 3„ф)() щ q g

f s

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (В! } Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 27.08.79 (21) 2814356/23 26 с присоединением заявки №(23) Приоритет(5l)M. Кл.

F 27 В 3/02

С 01 В 17/54

)Ъеудэретеенный квинтет

СССР не делеи нзобретеннй н отерытнй

Опубликовано 23 ° 11 81 Бюллетень №43 (53) УД К 661.248 (088..8) Дата опубликования описания 23.11.81

Г. Я. Кричевский, К. К. Жильцов, В. С. Пыжов, А. Д. Бессер, В. Н. Демихов, Б. В. Осипов, Б. М. Акимов, В. К. Райкин, В. Ф. Малыхин, И. Е. Ли, Н. И. Ильясов, Т. М. Абдрахманов, С. П. Заборцев, В. ф. Дроговоз и А. П. Праксин

Государственный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт цветных металлов "ГИНЦВЕТМЕТ", Джезказганский комплексный научно-исследовательский и проектный институт цветной металлургии и Джезказганский ордена Ленина горно-металлургический комбинат им.К..И. Сатпаева, (72) Авторы изобретения (71) Заявители, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ КУСКОВОЙ СЕРЬ

Изобретение относится к производству серной кислоты и может быть исполь- зовано в химической и металлургической промышленности, в частности наиболее применимо для закрепления по содержанию сернистого ангидрида (SO ) технолоS гичЕСКих газов с относительно низкой концантрацией SOq, особенно в условиях работы технологических агрегатов, генерирующих серосодержащий газ, существенно изменяющийся по количеству и!

0 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 корпусе трубы с загрузочной воронкой, закрепленной над корпусом, тангенциально расположенные в корпусе фурмы для ввода газа-окислителя, погружные фурмы и растопочные горелки

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 газа: окислителя, погружные фурмы и растопочз ные горелки, снабжено усеченным конусом и соединенным с ним цилиндром, 883630 размещенным между корпусом и отстойником.

А также тем, что погружные фурмы установлены с возможностью поворота в вертикальном направлении, а высота s усеченного конуса и соединенного с ним цилиндра равна 0,2-0,4 высоты корпуса при угле между образующими усеченного конуса, равном 60-120 .

Причем погружные фурмы выполнены в виде концентрично расположенных снаружи плавильника раэрезных колец с двумя рядами сопел, направленных вверх под углом 0-15, при этом диаметр первых к плавильнику колец равен 1,2-1,5 15 диаметра плавильника, а каждого после дующего кольца - 1,2-1,5 диаметра

«предыдущего.

На фиг. 1 приведен вертикальный разрез общего вида устройства на фиг. 2 - узел I. на фиг. I (крепление florpyNHblx поворотных фурм в конусе), на фиг. 3 - подвод окислителя к погружным фурмам.

Устройство содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с подсоединенным к его верхней части газоотводом 2, размещенный под корпусом по его оси конический отстойник 3 с подсоединенным к его днищу приспособлением 4 для вывода шлама, В цилиндрическом корпусе размещены плавильник 5, выполненный в виде трубы с загрузочной воронкой 6, расположенной над корпусом, тангенциально

ФМ расположенные в корйусе фурмы 7 для подвода окислителя, погружные поворотные фурмы 8, растопочные горелки 9.

Между цилиндрическим корпусом 1

40 и коническим отстойником 3 размещен усеченнь<й конус 1 0, соединенный с . цилиндром 11.

В стенке усеченного конуса (фиг. 2)

10 установлена обечайка, состоящая иэ двух полусфер - верхней 12 и ниж- 4 ней 13, выполненных с фланцами, посредством которых они соединены друг с другом и крепятся к металлическому кожуху 14 винтами 15. В обечайке установлен шаровой поворотный элемент 16 .с закрепленной в ней трубой 17 для подвода окислителя к погружным фурмам 8. Цилиндрический корпус, усеченный конус с цилиндром и отстойник футерованы изнутри, а труба (плавильник) 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 в фурмы 7.

B процессе сжигания серы в расплаве тегло расходуется на поддержание температуры расплава, тепловые потери и, в основном, на испарении серы. Пары серы поступают в верхнюю часть устрой ства и окисляются до SO при помощи окислитепя, вводимого тангенциально в цилиндрический корпус. Образующиеся газы с концентрацией по S02 до 163 направляются посредством газоотвода на смешение с технологическими газами или в сернокислотный цех. Изменением подачи кислорода в расплав изменяют производительность установки. При атом изменяют в соответствии с подачей окислителя в расплав расход серы и окислителя в фурмы 7.

Производительность установки определяет соотношение размеров: высоты Н< установки отношения " высоты усеЭ

"й „ ченного конуса и цилиндра к высоте установки, величины угла между образующими усеченного конуса, отношений

М/НуиЬц/Ну 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 =

10000 кг/ч Н = 7,$ м. Высоты усечен9 ного конуса и цилиндра равны соответственно 1,0 и 1,g <м4, высота цилиндрической части при о = 60 и диаметра цилиндра 1 500 мм равна 0,375 и, а при А. = 120О и диаметре цилиндра

3500 мм - 0,75 м.

883630 и фах нм /ч! ф02. нм /ч

8g т кг/ч

Ьи, +k. н о

0,4

0,15

920

0,25

2 5

0,15

1400

0,20

3,1

0 35

2800

0,12

3 6

0,20

0,32

0,18

4,2

5600

0,12

0,30

0,18

0,28

0,10

11200

5,2

0,10

6,5

14000

0,15

0,25

0,10

6,8

18600

0,12

120

0,12

120

0,10

28000

0,1

0,20

7,5

Таблица 2 о в кг/ч

7000 10000

5000

3000

300 500 1000 2000

V м/с

0,1 0,06

0,15

0 35

1,5 1,5 0,75 0,5 формула изобретения

Уровень расплава не должен превы- шать 0,7-0,8 высоты цилиндра. Диаметр цилиндрической части выбирается из условия исключения выноса капель серы из расплава. 5

При скоростях газового потока при

800 С « 1,5 м/с вынос капель серы исключается.

Для указанных в табл. 1 производительностей и соответственно выбранных 1î диаметров цилиндра в табл. 2 приведены зависимости скоростей парогазового потока на выходе из расплава.

300 230

500 350

1000 700

2О00 1400

3000 2100

5000 3000

7000 4900

10000 7000

1. Устройство для сжигания кусковой серы, содержащее вертикальный цилиндрический корпус, подсоединеняый к его верхней части газоход, размещенный под корпусом по его оси. конический отстойник с приспособлением для вывода шлама, плавильник, выпол6

Расположение погружных фурм, выполненных в виде раэрезных колец (фиг.3) определяется производительностью установки и условиями хорошего контактирования кислорода с расплавом серы. применение предлагаемой установки позволяет увеличить удельную производительность по сере в 1,5-3,0 раза, использование поворотных фурм повышает надежность, выбором соотношений размеров повышается устойчивость процесса.

Т а б л и ц а 1 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью интенсификации процесса и повышения его устойчивости, оно снабжено

883630 усеченным конусом и соединенным с ним цилиндром, размещенными между корпусом и от стой ни ком.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что погружные фурмы установлены с возможностью поворота в вертикальном направлении, а высота усеченного конуса и соединенного с ним цилиндра равна 0,2-0,4 высоты корпуса при угле. между образующими усеченного fo конуса, равном 60-120 .

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,погружные фурмы выполнены в виде концентрично расположенных снаружи плавильника разрезных колец с двумя рядами сопел, направленных вверх под углом От154, при этом диаметр первых к плавильнику колец равен 1,2-1,5 диаметра плавильника, а каждого последующего кольца - 1,21.,5 диаметра предыдущего, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Печь горения серы. Проект НИУИФ, черт. М 149.00.49.000.В.О, 1978.