Циклонная печь для сжигания жидкой серы

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания серы и получения диоксида серы в производстве серной кислоты. Целью изобретения является повышение надежности конструкции печи и чистоты получаемого диоксида серы. Циклонная печь дополнительно снабжена торцовой камерой 5, расположенной за патрубком 4 вывода газа, при этом длина и диаметр камеры составляют соответственно 0,5-1,5 и 1,02-1,08 внутреннего диаметра печи. Патрубок вывода газов может быть расположен тангенциально к корпусу печи. За счет улучшения условий и интенсивности смешивания газовых потоков снижено содержание сублимата серы до регламентируемых норм и в два раза увеличен межремонтный ресурс печи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1601484

А1 (51) 5 F 27 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4634065/27-02 (22) 09.01.89 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Научно-исследовательский институт удобрений и инсектофунгицидов им. проф.

Я. В. Самойлова, Научно-производственное объединение «Центральный котлотурбинный институт» и Производственное объединение

«Белгородский завод энергетического машиностроения» (72) А. Д. Марков, Н. Д. Саенко, Л. М. Варшавская, Г. Г. Дорофеева, Л. С. Чернобай, Г. В. Масловский и А. Г. Серков (53) 621.745 (088.8) (56) Справочник сернокислотника. М.:

Химия, 1971, с. 403.

Котлы-утилизаторы и энерготехнологические: Каталог-справочник НИИ по тяжелому энергетическому и транспортному машиностроению. М., 1973, с. 56. (54) ЦИКЛОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОИ СЕРЫ (57) Изобретение относится к устройствам для сжигания серы и получения диоксида серы в производстве серной кислоты.

Целью изобретения является повышение надежности конструкции печи и чистоты получаемого диоксида серы. Циклонная печь дополнительно снабжена торцовой камерой 5, расположенной за патрубком 4 вывода газа, при этом длина и диаметр камеры составляют соответственно 0,5 — 1,5 и 1,02 — 1,08 внутреннего диаметра печи. Патрубок вывода газов может быть расположен тангенциально к корпусу печи. 3а счет улучшения условий и интенсивности смешивания газовых потоков снижено содержание.сублимата серы до регламентируемых норм и в два раза увеличен межремонтный ресурс печи.1 3. п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1601484

Изобретение относится к устройствам для сжигания серы, получения диоксида серы с последующей его переработкой на серную кислоту и может быть использовано в химической промышленности и по производству минеральных удобрений.

Цель изобретения — повышение надежности конструкции печи и чистоты получаемого диоксида серы.

На фиг. 1 представлена печь, общий вид в разрезе; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.

Печь состоит из цилиндрического корпуса 1, форсунок 2 для подачи жидкой се. ры, сопел 3 для подачи воздуха, патрубка 4 выхода газов и торцовой камеры 5.

Работа циклонной печи с расширенной торцовой зоной осуществляется следующим образом.

Расплавленную серу форсунками, расположенными с одного конца топки, подают в печь под давлением 6 — 8 атм для обеспечения тонкого распыла и высокой степени сгорания. Воздух для горения серы подается тангенциально со скоростью 60 м/с соплами. Газ из печи выходит через патрубок 4.

Эксперименты показали, что в циклонной печи существуют различные концентрации кислорода и остаточной несгоревшей серы (паров серы) по сечению печи. Это объясняется тем, что циклонный эффект обеспечивает интенсивное тщательное перемешивание в микрослоях потока газа и в то же время перемещение газа из периферийной части и обратно практически не наблюдается, поэтому и имеет место наличие сублимата на выходе из известной печи.

Для устранения технологических недостатков и исключения ненадежного элемента известной печи — пережима установлена торцовая камера.

Размеры торцовой камеры, длина ее и диаметр определяют интенсивность (кратность) перемешивания различных слоев газовых потоков по сечению печи.

В таблице представлены результаты опытных испытаний при следующих параметрах: расход воздуха (t=20 Ñ), 5000 нм /ч, количество серы 840 кг/ч, концентрация диоксида серы 12Я и температура 1080—

1100 С (опыты 1 — 8 проведены с тангенциальным, а опыт 9 — с нетангенциальным выходом газа).

Нижний предел диаметра торцовой камеры, равный 1,02 диаметра основной печи (пример 2),обеспечивает интенсивное поступление периферийного газового потока в торцовую камеру и соответственно перемешивание газовых потоков. С увеличением сечения торцовой камеры на 3 — 4О (1,02D) повышается количество входящего в нее потока газа на 15 — 20 в сравнении с тем, когда диаметр торцовой камеры равен диаметру печи, т. е. обеспечивается хорошее перемешивание газа. Содержание сублимата серы в газе при этом ниже регламентных норм (7 мг/нм ). При меньшем диаметре торцовой камеры (пример 1) содержание сублимата серы в газе больше нормы (14,5 мг/м ) .

5 При верхнем пределе диаметра торцовоЙ камеры, равном 1,08 (пример 3), содержание сублимата в сере в газе б 9 мг/м .

При расширении диаметра торцовой камеры до 1,1 0 (пример 4) происходит зна)О чительное снижение скорости газового потока и не происходит затягивания достаточного количества газа в торцовую камеру. Содержание сублимата серы в газе увеличивается до 13,5 мг/м (выше нормы).

Целесообразность установки патрубка с тангенциальным выходом газа (пример 9) для продолжения движения закрученного потока объясняется необходимостью обеспечения поддержания циклонирующего эффекта на всей длине печи от сопел подар0 чи воздуха до патрубка выхода газа, что способствует повышению чистоты диоксида серы (содержание субли мата серы меньше нормы).

Нижний предел длины торцовой камеры (l=0,5D) (пример 6) обоснован необходимостью формирования движения периферийных потоков с ударом их о торцовую стенку и с входом их в центральную часть, в которой меньше статистическое давление. Содержание сублимата серы 7 мг/м, т. е. меньше регламентной нормы, равной 10 мг/м . При длине камеры l меньше 0,5D периферийный газовый поток не сможет направленно ударяться о торцовую стенку и смешаться с центральным потоком газа. В данном случае газовый поток с периферии непосредственно затягивается патрубком и не происходит перемешивания центрального и периферийного потоков газа, т. е. не достигается необходимая чистота диоксида серы (содержание сублимата серы в газе повышает40 ся до 12,0 мг/м ).

Верхний предел длины торцовой камеры (1=1,5D) обусловлен технико-экономическими соображениями, т. е. дальнейшее увеличение длины торцовой камеры более 1,5В не приводит к снижению сублимата серы в газе, но увеличиваются материальные затраты на изготовление печи.

Диаметр торцовой камеры, равный 1,02—

1,08D. объясняется необходимостью созда50 ния условий для большего количества попадания газа в торцовую камеру в связи с увеличением сечения печи и соответственно уменьшением потери напора газового потока в торцовой камере. Увеличение количества поступающего газа в торцовую камеру позволяет большему количеству газа периферийных потоков попасть в торцовую камеру и смешаться с центральным потоком.

1601484 но 0,5 — 1,5 и 1,02 в 1,08 вн реннего диаметра печи.

2. Циклонная печь по п. 1, отличающаяся тем, что патрубок вывода газа расположен тангенциально к корпусу.

Размеры торцовой зоны, в ° долях диаметра печи

Опыт

Содержание сублимата

Длина Диаметр серы в газе, мг/мз

Формула изобретения

Составитель О. Веретенников

Редактор А. Козормз Техред А. Кравчук Корректор И. Муска

Заказ 3264 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!

В предложенной печи с торцовой камерой и тангенциальным выходом продукционного газа в сравнении с циклонной печью СЭТЦ вЂ” 100 — М за счет устранения пережима повышается ремонтный ресурс, обеспечивается более полное сгорание серы и повышается чистота получаемого диоксида серы. Содержание сублимата серы в газе находится в пределах регламентируемых норм (не более 10 мг/м ), что позволяет производить чистку кота-утилизатора только в момент капитального ремонта системы (один раз в год).

1. Циклонная печь для сжигания жидкой серы, содержащая цилиндрический корпус, футерованный огнеупорным кирпичом, форсунки для распыла жидкой серы и сопла для тангенциального ввода воздуха с одного конца печи, патрубок вывода газа с 20 противоположного конца печи, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности конструкции печи и чистоты получаемого диоксида серы, она дополнительно снабжена торцовой камерой, расположенной за патрубком вывода газов, при этом длина и диаметр камеры составляют соответствен1 1,00

2 1,02

3 1,08

4 1,10

5 1,05

6 -1,05

L 1,05

8 1,05

9 1,05

10 (известный) 1,0

1,0

1,0

1,0

0,45

0,5

1,5

1,6

1,0

14,5

7,0

6,9

13,5

12,0

7,0

7,0

7,5

8,5