Реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы

,8 4(5 ЕЛЬСТВ П. Александрова и, Б. Т. Василь- аманов, А, И. МуСеменова, й ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н АВТОРСКОМУ СВИ(54) (57) 1. РЕАКТОР НЕПРЕРЫ ВНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размегценный соосно внутри корпуса направляющий конус, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и экономичности его работы за счет исключения вращающихся деталей и узлов, реактор снабжен установленной на днище цилиндрической обечайкой, верхний торец которой соединен с основанием корпуса и перфорированной решеткой, размешенной внутри конуса между патрубками ввода реагентов.2. Реактор по п. 1, отличающийся тем, что патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой,1159609 4550 55 Изобретение относится к устройствам для проведения непрерывных интенсивных процессов, протекающих при смешении жидких и твердых компонентов, и может быть использовано в производстве концентрированного диоксида серы из олеума и серы,Известен реактор для получения диоксида серы, включающий цилиндрический стальной корпус со стеклянной футеровкой, окруженный ватержакетом. Реактор оснащен мешалкой и штуцерами для ввода и вывода реагентов. Ввод серы и кислоты осуществляется в верхней части реактора 11.Недостатками данной конструкции являются ненадежнбсть ее эксплуатации в связи со сложностью защиты вращающихся деталей мешалки от агрессивной среды, ненадежность сальниковых уплотнений мешалки и повышенный расход электроэнергии на перемешивание. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серь 1 и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса направляющий конус 21.Недостатками данного" реактора являются сложность из-за наличия перемешивания устройства, требующего надежного сальникового уплотнения, а также наличие фильтра для олеума, погруженного в агрессивную среду; ненадежность конструкции, связанная со сложностью защиты вращающихся деталей от коррозии в агрессивной среде и значительный расход электроэнергии на перемешивание жидко-твердой фазы.Кроме того, недостатком конструкции является ввод жидкой серы сверху в газовую фазу над олеумом, что загрязняет конечный продукт парами серы (до 0,02 об.% в газовой фазе). Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и экономичности его работы за счет исключения вращающихся деталей и узлов.Поставленная цель достигается тем, что реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса направляющий конус снабжен установленной на днище цилиндрической обечайкой, верхний торец которой соединен с основанием корпуса и перфорированной решеткой, размещенной внутри корпуса между патрубками ввода реагентов. Патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой.На чертеже схематично изображен предлагаемый реактор, продольный разрез.Реактор, содержащий вертикальный цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 ввода серы, патрубок 3 подачи олеума, патрубок 4 вывода отработанного олеума и патрубок 5 вывода диоксида серы, размещенный соосно внутри корпуса 1 направляющий конус 6, при этом реактор снабжен установленной на днище 7 корпуса цилиндрической обечайкой 8, нижний торец которой соединен с основанием корпуса 1 и верхний перфориро ванной решеткой 9, размещенной внутриконуса между патрубками 2 и 3 ввода реагентов. Патрубок 2 ввода серы снабжен распылителем 10 и расположен под перфорированной решеткой 9.Реактор работает следующим образом.Реактор заполняется горячим олеумомчерез патрубок 3 до уровня чтобы горловина конуса 6 была погружена на 100 - 200 мм в олеум,а затем свежий горячий олеум подается через патрубок 3 и равномерно рас пределяется потокогасителем в верхнейчасти конуса 6 над решеткой 9, а через обогреваемый патрубок 2 механической форсункой 10 распыливается непосредственно и слой олеума жидкая сера. форсунка рассчитывается таким образом чтобы скорость жидкой серы в отверстии форсунки составляла 0,5 - 3,5 м/с, что ооеспесит дисперсность серы 0,5 - 1 мм. Капли серы застывают и твер дые шарики серы транспортируются вверх со скоростью 0,01 - 0,02 м/с диоксидом серы, образованным в результате взаимодействия се 35ры и олеума. Через отверстия поступает свер-.ху олеум, скорость которого выше скорости подъема шариков серы, они отбрасываются от решетки, в результате чего образуется под решеткой кипящий слой твердой серы в 40 олеуме, что обеспечивает интенсивное перемешивание реагентов. Место расположения перфори рован ной решетки и живого ее сечения (7,5 - 20/О) выбирается из условий оптимальной работы кипящего слоя. Целесообразность выбора живого сечения решетки объясняется следующим: при живом сечении менее 5/о скорость олеума в отверстиях решетки составляет 0,12 м/с, т. е. выше скорости подьема пузырьков газа волеуме (0,12 м/с), поэтому газ не может покинуть зону кипящего слоя и происходит накопление газа под решеткой, что приводит к нарушению режима работы кипящего слоя. При живом сечении более 30% скорость олеума (0,02 м/с) меньше скорости под,нятия шариков серы (0,01 - 0,02 м/с) и сера накапливается на поверхности олеума, что также1159609 Составитель А, Телесницкий Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор В. Синицкая За каз 2624/6 Тираж 587 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4приводитк нарушению режима работы кипящего слоя.Отработанный олеум из кипящего слоя через окна цилиндрической обечайки 8 удаляется из реакционной зоны и по кольцевому сечению между корпусом 1 и цилинд-. рической обечайкой 8 поднимается вверх и через патрубок 4 покидает реактор.В результате интенсивного перемешивания серы в кипящем слое от серы отрываются пузырьки диоксида серы и поднимаются вверх, так как пузырьки диоксида серы имеют скорость всплытия в олеуме -0,12 м/с, то они беспрепятственно проходят через отверстия решетки, где максимальная скорость олеума ниже 0,12 м/с. Затем газ покидает реактор через патрубок 5. Патрубок 3 и обогревательный патрубок 2 с форсункой 10 крепятся к реактору на фланцах и могут быть вынуты из реактора для осмотра и ремонта. Обогреваемый патрубок 2 и форсунка 1 О могут входить в реактор через" крышку, но место установки их должно находиться под решеткой. Использование предлагаемого реактора позволит упростить его конструкцию и резко повысить надежность реактора за счет полного исключения вращающейся части и тем самым сэкономить электроэнергию,/ а также повысить чистоту диоксида серы путем исключения паров серы и улучшить условия труда за счет полной герметичности реактора (отсутствие сальников).