Циклонная печь для сжигания жидкой серы

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8016014 51)5 Е 27 В 15/ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ вДь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯРИ ГКНТ СССР Н д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательский институтудобрений и инсектофунгицидов им, проф,Я. В, Самойлова, Научно-производственноеобъединение Центральный котлотурбинныйинститут и Производственное объединениеБелгородский завод энергетического машиностроения(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 камеройрасположенной 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.3Изобретение относится к устройствам длясжигания серы, получения диоксида серыс последующей его переработкой на сернуюкислоту 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 видв разрезе; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1.Печь состоит из цилиндрического корпуса 1, форсунок 2 для подачи жидкой серы, сопел 3 для подачи воздуха, патрубка 4 выхода газов и торцовой камеры 5.Работа циклонной печи с расширеннойторцовой зоной осуществляется следующимобразом.Расплавленную серу форсунками, расположенными с одного конца толки, подают в печь под давлением 6 - 8 атм дляобеспечения тонкого распыла и высокой степени сгорания. Воздух для горения серы подается тангенциально со скоростью 60 м/ссоплами. 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. Этообъясняется тем, что циклонный эффектобеспечивает интенсивное тщательное леремешивание в микрослоях потока газа и вто же время перемещение газа из перифе.рийной части и обратно практически не наблюдается, поэтому и имеет место наличиесублимата на выходе из известной печи.Для устранения технологических недостатков и исключения ненадежного элемента известной печи - лережима установленаторцовая камера.Размеры торцовой камеры, длина ее идиаметр определяют интенсивность (кратность) перемешивания различных слоевгазовых потоков по сечению печи.В таблице представлены результаты опытных испытаний при следующих параметрах: расход воздуха (1=20 С), 5000 нм/ч,количество серы 840 кг/ч, концентрация диоксида серы 12 Я 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 увеличениемсечения торцовой камеры на 3 - 4 О," (1,02 О)повышается количество входящего в нее потока газа на 15 - 20",г 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 торцовоЙкамеры, равном 1,08 (пример 3)содержание сублимата в сере в газе б 9 мг/м.При расширении диаметра торцовой камеры до 1,1 О (пример 4) происходит зна 10 чительное снижение скорости газового потока и не происходит затягивания достаточного количества газа в торцовую камеру. Содержание сублимата серы в газеувеличивается до 13,5 мг/м (выше нормы).Целесообразность установки патрубка стангенциальным выходом газа (пример 9)для продолжения движения закрученногопотока объясняется необходимостью обеспечения поддержания циклонирующего эффекта на всей длине печи от сопел пода 20 чи воздуха до патрубка выхода газа, чтоспособствует повышению чистоты диоксидасеры (содержание сублимата серы меньше нормы).Нижний предел длины торцовой камеры (1=0,5 О) (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 сублиматасеры 7 мг/м, т. е. меньше регламентной нормы, равной 10 мг/м. При длине камеры 1 меньше 0,5 О периферийный газовый поток не сможет направленно ударяться о торцовую стенку и смешаться с центральным потоком газа. В данном случаегазовый 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 повышает 40 ся до 12,0 мг/м),Верхний предел длины торцовой камеры (1=1,5 О) обусловлен технико-экономическими соображениями, т. е, дальнейшее увеличение длины торцовой камеры более 1,5 О не приводит к снижению сублимата серы в газе, но увеличиваются материальные затраты на изготовление печи.Диаметр торцовой камеры, равный 1,02 -1,08 О, объясняется необходимостью создания условий для большего количества попадания газа в торцовую камеру в связи с увеличением сечения лечи 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 вгазе,мг/мз формула изобретения 20 Раг. Составитель О. ВеретеТехред А. КравчукТираж 518тета по изобретенияЖ - 35, Раушскакомбинат Патент,ников Корректо Подписное. Мускаи ГКНТ ССС Гагарина, 10 и и открытиям п я наб., д. 4/5 г. Ужгород, тл. В предложенной печи с торцовой камерой и тангенциальным выходом продукционного газа в сравнении с циклонной печью СЭТЦ - 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). 151. 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 соответственРедактор А. КозормзЗаказ 3264ВНИИПИ Государственного ком113035, МосквПроизводственно-издательский 1 1,00 2 1,02 3 1,08 4 1,10 5 1,05 6 -1,05 2 1,05 8 1,05 9 1,05 10 (из- вестный) 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