Контактный аппарат для окисления сернистого газа

 

()929199

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 09,04.79 (21)2786027i23-26 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Олублнковано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 27.05.82 (5l)M. Кд.

В01 1804 Ъоудврствениый комитат

СССР,rro делам изобретеиий и открытий (53) УДК 66.023 (088.8) О. С. Чехов, Р. 3. Хитерер, В. И. Назар MQQу.

Б. Т. Васильев, А. Г. Воротников, А. И.

Л. И, Брагина и В. С. Сушев !

Московский ордена Трудового Красного знамени.!институт. химического машиностроения и Научно-и1спедоввтепьский институт по удобрениям и инсектофунгицндам им, ттроф...Н. В. Самойповр (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) KOHTAKTНЫЧ AППАРАТ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

СЕРНИСТОГО ГАЗА

Изобретение относится к катапитиче- ским реакторам и может быть использо вано для окисления сернистого газа и в схемах каталитической очистки технологи ческих газов.

Известен контактный аппарат, содержаший корпус со штуцерами для входа и выхода газового потока, перфорированный конус, подпорные перфорированные решетки со слоями катализатора и теплообменник (1 ).

Недостатком такой конструкции является наличие зон свободных от катализатора, увеличиваюших неравномерность распределения газа но сечению слоя ка15 тализатора и снижающих степень использования рабочего обьема аппарата.

Известен многослойный контактный аппарат для окисления сернистого га-r. за, содержаший корпус, подпорную пер20 форированную решетку, газораспределительные решетки со слоями катализатора, подпорный конус и внутренние или наружные теплообменники 1.2 3.

Недостатком этого аппарата является неравномерность . распределения газа по сечению слоя катализатора и низкая производительность при больших габаритах.

Особенно эти недостатки сказываются при переходе к контактным аппаратам большой единичной мошности. При этом из-за больших отношений площадей сечений входного газового штуцера и подпорной решетки возникает сложность осушествления равномерного газораспределителя. Установка в этом случае решет ки с коэффициентом сопротивления большим критического (предельного) являет ся причиной возникновения на конечном расстоянии за плоской решеткой «перевернутого профиля скоростей газового потока. Имеет место характер новой неравномерности потока, нри которой мак=симум скоростей за решеткой соответствует минимуму скоростей перед ней и наоборот. Это приводит к неодинаковым условиям ввода газа в слой катализатора и ухудшает его работу. Слой катали929 199 затора работает неполностью и обеспечение зацанной степени окисления сернистого газа в таких условиях затруднено.

Uem изобретения — улучшение распределения газового потока по всему сечению аппарата при максимальном исполь зовании обьема катализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в контактном устройстве перфорированный конус выполнен при вершине с от-1О верстием диаметром равным не более половины диаметра входного штуцера и прикреплен основанием к поцпорной решетке.

При этом отношение живого сечения стенKH перфорированного кснуса к его основа- 15 нию составляет 1-0,3.

Кроме того, для улучшения условий локального вывода газа из конуса преду сматривается установка между перфорированным конусом и подпорной решеткой усеченного конуса со сплошными стенками, крепящегося к решетке меньшим сснованием, выполненным с отверстием цля выхода rasa.

На фиг. 1 показан предлагаемый контактный аппарат, продольный разрез;на фиг, 2 - вариант исполнения подпорной решетки с перфорированным конусом, узел

I на фиг. 1.

Аппарат содержит корпус 1 со штуцерами 2 и 3 соответственно для входа и выхода газового потока; решетку 4 со слоем катализаторной массы 5; подпорную решетку 6 с установленным на ней перфорированным конусом 7. Конус 7 (фиг.1)

35 расположен соосно с входным штуцером

2 и прикреплен к поцпорной решетке большим основанием. Для ввода части газового потока конус выполнен при вершине с отверстием 8, а отношение. живого сечения стенки конуса к основанию со- ставляет 1-0,3.

B подпорной решетке 6 (фиг. 2) межцу перфорированным конусом 7 и решеткой 6 установлен усеченный конус 9 со сплош45 ными стенками. Усеченный конус меньшим основанием с отверстием 10 цля выхода газового потока прикреплен к подпорной решетке 6.

В модификациях конуса 7 диаметр отверстий 8 и 10 равен не более половины

50 диаметра штуцера 2. Для лучшего распрецеления газового потока по аппарату, послецний секционирован вертикальными перегородками 11.

Контактный аппарат работает следующим образом.

Газовый поток, истекающий из штуцера

2 в вице струи, взаимодействует с подпорной решеткой 6 и закрепленным на ней перфорированным конусом. При этом происходит растекание потока по сечению аппарата как вблизи решетки, так и за ней.

Благодаря отверстиям 8 и 10 в конусе осуществляется деление газового потока на две части. Большая часть газа растекается по подпорной решетке и, пройдя ее, затем на некотором расстоянии выравнивает профиль скоростей потока в периферийных зонах. Меньшая часть газового потока, пройдя конус 7 (фиг. 1) или конуса 7 и 9 (фиг. 2), выходит в центральную зону нацслоевого пространства со скоростью большей скорости газа, вытека1ощей из решетки 6, формируя таким образом "прямой профиль скоростей газового потока в центральной зоне аппарата. Такое взаимодействие газовых ïîтоков, созцаюшее однонаправленный и равномерный профиль скоростей газа после решетки 6, обеспечивается при отношении живых сечений перфорированных стенок конуса, к его основанию равным 1-0,3.

При иных отношениях не обеспечивается требуемое цавление потока на цве части.

Диаметры отверстий 8 и 10 должны быть выполнены равными не более половины диаметра входного штуцера 2, так как иначе не будет обеспечиваться перекрытия центральной зоны с обращенным«профилем скоростей газового потока зоной прямого профиля, формируемого конусом установленным на решетке. При этом ликвидируется возможность появления зон с "обращенным" профилем скоростей газа.

Таким образом, в предлагаемом устроАегае обеспечивается рави омернос ть распределения газового потока по сечению аппарата (при этом отпацает необходимость в установке дополнительных поцпорных решеток, сокращающих его рабочий обьем) и создаются условия цля более полного использования слоя контактной массы, Это позволяет повысить степень окисления сернистого газа и в конечном итоге — эффективность контактного аппарата.

После прохождения газового потока через слой катализатора газ через штуцер

3 выводится из аппарата.

Ф ормула изобретения

1. Контактный аппарат цля окисления сернистого газа, включающий корцус со

5 92 штуцерами для входа и выхода газового потока, подпорную решетку, перфорированный конус, установленный соосно под входным штуцером, и решетку со слоем катализатора, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью равномерного распреддежния газа по сечению аппарата при максимальном использовании обьема ка-, тализатора, перфорированный конус установлен на подпорной решетке, при этом отношение живого сечения стенки конуса к основанию составляет 1-0, 3, а отверс тие прп вершине выполнено с диаметром, г 11

9 199 6 равным не боже половины диаметра штуиера для входа газового потока, 2. Аппарат по п. 1, о т ли ч а ю « ш и и с я тем, что, перфорированный ко

5 нус снабжен закрепленным на нижнем ос новации сплошным обратным конусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Справочник сернокислотчика. Под

to peg,. К. М. Малина, М., «Химия, 1971, с. 563, 564.

2. Авторское свидетельство СССР

М 116657, кл. С 01 В 17/76, 1949.

ВНИИПИ Заказ 3356/9

Тираж 577 Подписное

Фипиап ППП Патент", r. У жгород,у и, Проектная, 4

Фиг. g