Способ получения диоксида серы

 

Изобретение относится к получению диоксида серы из серы в производстве серной кислоты. Цель изобретения - повышение чистоты диоксида серы и уменьшение потерь серы. Испарение серы в печи сжигания серы проводят путем подачи газа-окислителя на поверхность зеркала расплава серы струей ударного типа, направленной под углом 15-45° к зеркалу расплава в периферийную зону зеркала шириной 0,10-0,33 диаметра от его границ. Зольные примеси непрерывно выводят циркулирующим потоком серы в количестве 4-20% от общего количества исходной серы с последующей фильтрацией и возвратом этого потока в слой расплава серы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ()9) SU ()I) 158

А1 (51)5 С 01 В 17 54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4441019/23 — 26 (22) 24. 05. 88 (46) 23.08. 90. Бюл. М - 31 (71) Научно-исследовательский институт по удобрениям и инсектофунгицидам им. Я, В. Самойлова Научно-производственного объединения "Минудобрения (72) Н.Д,Саенко и Л.М.Варшавская (53) 661.242 ° 5 (088,8) . (56) Авторское свидетельство СССР

Р 470689., 15.05. 75. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДИОКСИДА СЕРЫ (57) Изобретение относится к получению диоксида серы из серы в праизводИзобретение относится к способам получения диоксида серы из серы в производстве серной кислоты и может быть использовано в химической промышленности и промышленности минеральных удобрений, Цель изобретения — снижение потерь серы с кеком и уменьшение содержания пыли в целевом продукте при,сохранении производительности, На чертеже изображена печь, в которой осуществляют способ.

Способ осуществляется следующим образом.

Нефильтрованная жидкая сера в количестве, обеспечивающем производительность системы, непрерывно вводится в печь 1 в серную ванну 2, размещенную в нижней части печи. Газокислитель (воздух) подается в печь

2 стве серной кислоты. Цель изобретения — повышение чистоты диоксида серы и уменьшение потерь серы. Испарение серы в печи сжигания серы проводят путем подачи газа-окислителя на поверхность зеркала расплава серы струей ударного типа, направленной о под углом 15 — 45 к зеркалу расплава в периферийную зону зеркала шириной

О, 10 — О, 33 диаметра от его границ.

Зольные примеси непрерывно выводят циркулирующим потоком серы в количестве 4-20Х от общего количества исходной серы с последующей фильтрацией и возвратом этого патока в слой расп— лава серы. 1 з и, ф лы, 1 табл. через фурмы 3 и За двух или более поясов. Наклонные фурмы 3 нижнего, ближайшего к зеркалу расплгча серы пояса выполнены так, что струя вытеФ )и))4 кающего из них воздуха тангенциально Ю закручивается, кроме того, направле- QO на под углом 15-45 к зеркалу распо лава серы и пересекает плоскость зер- Я ) кала на расстоянии 0,17-0,40 от центра (g) печи. Благода.ря этому приему ударяю- фф щаяся о поверхность расплава струя воздуха. частично проникает в объем расплава и вспенивает серу, разрывает а, поверхностную пленку, что способствует выгоранию органических примесей, всплывающих. к поверхности расплава.

При этом окисляется в объеме и поверхности расплава около 107 серы от количества сгораемой в печи серы.

Воздух выносит из расплава парообраз1586995 ную серу, которая сгорает в циклонном .газовом потоке:a объеме печи. Количе1» °, ства выносимых в объем печи паров се-, ° ры и выгоревших органических примесей из поверхностной пленки в значительной степени зависят от точки удара воздушной струи в зеркало расплава.

Так наибольший эффект получают при нахождении этой точки встречи на рас- 10 стоянии не более 0,40 от центра печи, Это объясняется тем, что в приосевой ,зоне с зеркала расплава захват паров

:серы в основном осуществляется за счет всасывающего эффекта газового вихря, создаваемого в печи, В пери,ферийной части вынос паров в объем

:печи осуществляется направленной струей воздуха. В таком случае происходит более равномерный разогрев рас- >О плава серы за счет частичного окисления серы в расплаве, радиационно;конвективной теплопередачи со стороны газового потока и хорошего перемешивания поверхностного слоя расплава. 25

Из нижней части печи через патруI, бок 4 выводится поток серы с зольными ,примесями и твердобитумными компонентами в количестве 4-20 от общего количества загружаемой серы, который направляется в сборник 5 грязной серы, откуда насосом подается на фильтр

6. Зольные примеси из фильтра направляются в отвал, а поток отфильтрованной серы 7 совместно с потоком исходной серы 8 подается в печь на зеркало расплава серы.

Наклон струи газа-окислителя (воздуха) к поверхности слоя серы выбран о в диапазоне 15-45, При меньшем угле наклона (опыт 5) и увеличении угла наклона (опыт 6) .ухудшается гидродинамика движения зеркала слоя серы, не обеспечивается полное удаление ор-. ганических примесей с поверхности серы, что задерживает процесс окисления серы. При этом интенсивность испарения падает,:производительность аппарата снижается, запыленность газа растет за счет локальных выброСов при взмучивании оседающей золы и выносе ее в надслоевое пространство.

Количество циркулирующей серы„ обеспечивающее вывод зольных примесей из печи, в пределах 4-20 от загружа- 55 емого сырья (опыты 2,3,4,8), При э ом достигается снижение запыленности диоксида серы в 2,5-7,14 раз без снижения скорости испарения серы. При снижении количества рециркулируемо го потока серы (опыт. 7) вязкость загрязненного потока серы увеличивается, что усложняет ее перекачку, фильтрацию, кроме того, снижает производительность аппарата и повышает запыленность газа. При увеличении ретура серы (опыт 9) растут материальноэнергетические затраты за счет увеличения количества серы, подаваемой на фил ьтр а цию, Ось струи газа-окислителя должна проходить через плоскость периферийной зоны зеркала расплава на расстоянии О, 17-0,4D от центра печи. При этом происходит наиболее полное испарение и сжигание серы, что объясняется подъемом паров в газовую фазу за счет циклонного эффекта. При удалении оси направленной струи газа-окислителя от предлагаемого интервала расстояния (опыты 11, 12) ухудшается интенсивность испарения и не достигается заданной производительности.

Показатели способа получения диоксида серы приведены в таблице.

Пример. В печь сжигания серы с жидкой ванной подают грязную расплавленную серу в количестве 2500 кг/ч и чистую серу в количестве 100 кг/ч, при этом доля отфильтрованной серы составляет 4 .. Содержание примесей в сере, .: грязной: золы 0,2, органики 0,03, фильтрованной: золы 0,005, органики 0,03. Общий расход воздуха в печи 15000 нм /ч, в т.ч. на зеркало расплава 150-200 нм /ч воздуха. Струя воздуха наклонена к поверхности зеро кала расплава под углом 15., а ось струи проходит на расстоянии О, 17П от центра печи. Из конусной части печи непрерывно выводится сера с отстоем твердых примесей в количестве

108,8 кг/ч в отстойник, откуда она передается на фильтрацию. Из фильтра выгружается 8,8 кг/ч кека, а чистая сера в количестве 100 кг/ч добавляется к основному потоку и идет на переработку в печь. Процесс сжигания серы лимитируется самой медленной стадией — испарением, количество испаряемой серы 800 кг/ч.

Показатели процесса: запыленность продукционного газового потока

0,04 г/нм, степень снижения запыленности газа по сравнению с прототипом

2,5 раза, потеря серы 4,4 кг/ч или

1586995

Составитель Л, Темир ова

Техред JI.Îëèéíûê Корректор С.Шекмар

Редактор Н,Гунько

Заказ 2395 Тираж 408 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035„ Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101