Концентратор серной кислоты

ОЮЗ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК А 1(51) 4 П 1/14 В ПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ нст инсцимойлованов, Б.Е.ШМ,В,КрасилВ,Нейперт1 (088.8)АппаратьМ,: Машин дов им. Я.В.С (72) В.Л.Долг А.Г.Хлуденев, В,С.Сущев и К (53) 66.048.5 (56) Удыма П. ми горелками1973, с. 219. л иков, с пог остроен ужные,4) 7) рова сниз пода штуц 8 Б ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ П(НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Пермский политехническийтут и Научно-исследовательскийтитут удобрений и инсектофунг КОНЦЕНТРАТОР СЕРНОЙ КИСЛОТЫИзобретение касается концентрия серной кислоты и позволяетть потери серной кислоты. Прие газа в концентратор черезр 8 газ оттесняет находящуюся там жидкость до уровня окон 4 и по-ступает в зону концентрирования 6В этой зоне формируется восходящийгазожидкостный поток. При этом жидкость .из сливной 1 зоны 7 через нижний зазор циркуляционной перегородки 4 поступает в зону концентрирования 6 и увлекается вверх. На выходе из зоны концентрирования гаэожидкостная смесь сепарируется, газудаляется через штуцер 9, а жидкость снова поступает в сливную зону7, Таким образом обеспечиваетсяциркуляция жидкости. Исходный раствор поступает в концентратор черезштуцер 10 и совершает в аппаратеперекрестно-прямоточное движениепо направлению к противоположномуднищу. Концентрированный растворотводится через штуцер 11, 2 з.п,ф-лы, 3 ил 4 табл.1473787 2 0 5 20 25гидравлическому сопротивлению,35 При подаче газа в концентратор через штуцер 8 газ оттесняет находящуюся там жидкость до уровня окон 40 4 и поступает в зону 6 концентрирования, В этой зоне формируется восходящий газожидкостный поток. При этом жидкость из сливной зоны 7 через нижний зазор циркуляционной пе регородки 4 поступает в зону 6 концентрирования и увлекается вверх. На выходе из зоны концентрирования газожидкостная смесь сепарируется, газ удаляется через штуцер 9, а 50 жидкость снова поступает в сливную зону 7, Таким образом обеспечивается циркуляция жидкости. По жидкости концентратор работает в проточном режиме, Исходный раствор поступает в концентратор через штуцер 10 и совершает в аппарате перекрестно"прямоточное движение по направлению к противоположному днищу. КонцентриИзобретение относится к концентрированию растворов серной кислоты.Цель изобретения - снижение потерь серной кислоты путем уменьшения образования сернокислотного тумана при концентрировании,На фиг. 1 представлен концентратор. серной кислоты, поперечное сечение; на фиг. 2 . - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.. Концентратор содержит горизонтально расположенную обечайку 1, фу" терованную кислотоупорным материалом, вдоль оси которой расположены газораспределительные 2 и циркуляционные 3 перегородки. Перегородки 2 снабжены окнами .4 для прохода газа и герметично соединены с обечайкой и обоими днищами. Окна в распределительной перегородке выполнены на одном уровне, причем для обеспечения гидрозатвора нижний срез окон расположен выше нижнего среза циркуляционной перегородки. Перегородки 3 в верхней и нижней частях имеют зазоры относительно обечайки и соединены с днищами 5. Перегородки 2 и 3 образуют зону 6 концентрирования. Сливная зона 7 ограничена перегородками 3. Концентратор снабжен штуцерами для входа 8 и выхода 9 газа, а также штуцерами для ввода 10 и выхода 11 и слива 12 кислоты.Концентратор работает следующим образом. рованный раствор отводится черезштуцер 11,Окна в газораспределительной пе-,регородке выполняются на длине 1= 0,6-0,8 от общей длины перегородки со стороны, противоположной штуцеру для отвода газа. Расположениеокон в перегородке на длине более0,8 от общей длины перегородки, приводит к резкому увеличению брызгоуноса в аппарате,В табл. 1 приведены экспериментальные данные,по брызгоуносу, где1 - относительное расстояние харак-.Ф атеризующее расположение окон 1=1(Ь,(1, - расстояние от днища аппарата,на котором расположены окна; Ь -общая длина перегородки), В - относительные потери жидкости за счетбрызгоуноса.Если сделать проход газа в перегородке на длине менее 0,6 длиныгазораспределительной перегородки,то это значительно снизит активнуюзону концентрирования, а также резкоувеличит гидравлическое сопротивление аппарата.В табл. 2 приведены данные по 1 Высота циркуляционных перегородок составляет 0,5-0,75 внутреннего диаметра обечайки. Увеличение высоты циркуляционнойперегородки более 0,75 внутреннего диаметра обечайки уменьшает величину верхнего и нижнего зазора между циркуляционной перегородкой и обечайкой,что ухудшает условия сепарации и перетока кислоты. Кроме того, увеличение высоты газлифтной зоны при прочих равных условиях приводит к росту расхода транспортируемой в газлифте жидкости, что вызывает увеличение брызгоуноса в аппарате, Какфпоказали экспериментальные исследования увеличение высоты циркуляционной перегородки более 0,75 внутреннего диаметра обечайки приводит к резкому увеличению брызгоуноса.. В табл, 3 приведены данные по брызгоуносу,где В - потери хащкой фазы с брызгами ЕЬ - относительная высота циркуляционной перегородки, мм. Уменьшение высоты циркуляционнойперегородки менее 0,5 внутреннегодиаметра аппарата приводит к значи, 0,9 1,0 Таблица 34 7 1 Опыт 1 2 3 0,60 0,70 0,80 0,90 1,25 1,52 3,43 5,94 Ь) м/мВ, Х 0)30 0)40 0,50 0)83 1,01 1,09 тельному снижению расхода транспор- . тируемой в газлифте жидкости. Экспериментальные данные по расходу транспортируемой в газлифте жидкости при 5 ведены в табл. 4.Значительное снижение транспортируемой в газлифте жидкости (Я)приводит к резкому снижению кратности циркуляции жидкости в аппарате, образованию застойных зон и снижению эффективности работы аппарата,Применение предлагаемого концентратора позволяет организовать боковой подвод газа в зону концентрирования, Боковой подвод характеризуется отсутствием газового кратера с малоподвижной поверхностью жидкости в зоне подвода газа, В зоне концентрирования существует направленный восходящий поток жидкости, поэтому топочный газ в месте подвода соприкасается с постоянно движущейся и обновляющейся поверхностью жидкости. Имеет место интенсивное обновление 25 межфазной поверхности, величина которой составляет 250-280 м/мз. Образование развитой поверхности контакта фаз между газом и жидкостью позволяет более равномерно распре" делить тепловой поток подводимого газа. Таким образом, наличие движущегося потока жидкости, постоянно обновляющейся, и развитой поверхности контакта фаз позволяет исключить локальные перегревы кислоты, что снижает образование сернокислотного ту-. мана в 5-6 раз, а следовательно,87 уменьшает потери серной кислоты при концентрировании. Формула из о бр ет ения 1, Концентратор серной кислоты, содержащий горизонтальную цилиндрическую обечайку с днищами, вертикальные газораспределительные перегородки, герметично соединенные с обечайкой и выполненные с окнами для прохода газа, вертикальные циркуляционные перегородки, штуцеры для ввода и вывода газа и жидкости, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения потерь серной кислоты путем уменьшения образования серно-, кислотного тумана при концентрировании, газораспределительные и циркуляционные перегородки установлены вдоль оси обечайки и герметично соединены с обоими днищами, при этом циркуляционные перегородкиустановлены на расстоянии бт внутренней поверхности обечайки с образованием каналов для прохода выпариваемой жидкости.2. Концентратор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что окна в газораспределительных перегородках выполнены вдоль нижнего края циркуляционных перегородок со стороны, противоположной штуцеру для отвода га" за, на участке, равном 0,6-0,8 всей длины перегородки3. Концентратор по п.1, о т л и" ч а ю щ и й с я тем, что. высота циркуляционных перегородок составляет 0,5.-0,75 внутреннего диаметра обечайки.Корректор Л.Пата Мотып Редак аказ 1822/4 Тираж 600 ПодписноеИИПИ Государственно та НТ ССС11303 го комите 5, Москва Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Гагарина,01 Ь,.м/м 03 Я, л/мин 2 1 по изобретениям и открытиям при ГКЖ, Раушская наб., д. 4/5