Способ получения сероуглерода

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 7633 9) 5 С 01 В 31/2 Е ОБР 2 ную мелочь углеродного материала брикетируют и добавляют к загружаемому в ртор кусковому углеродному материалу вколичестве, определяемом с учетом реакционной способности последнего по отношению к парам серы в соответствии с еаквенный научктный инстимышлен ности , А.А, Пеликс, в и Ю.М, Ши.100%, аемом ,%;а - ошени истого менно с ционн принят ительн аемом льзован березо выражением 9= -де 9 - количе ия и технология3 - 96,Я СЕРОУГЛЕРО гировавшеи серы и затем на конденсацию сероуглерода.Применяемь 1 е для получения сероугле" рода углеродные материалы обладают разной реакционной способностью по отношению к парам серы, так называмой тиореакционной способностью (ТС), Последняя определяется количеством и размером пор и трещин в угле, образующихся в процессе переугливания древесины, и зависит главным образом от ее породы. Так угли, полученные из хвойных пород древесины при более крупных порах обладают меньшей относительной поверхностью реагирования, чем и объясняется их меньшая ТС по сравнению с углями, полученными из древесины твердолиственных пород - бука, дуба, граба (см, табл, 1),Различия в ТС углеродных материалов должны учитываться в технологическом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ленинградский государсно-исследовательский и протут основной химической про(57) Использование: изобретение может быть использовано при получении сероуглерода на основе твердого углерода и серы в электропечах или в обогреваемых снаружи реакторах-ретортах. Сущность изобретения состоит в том, что отсеянную некондиционИзобретение относится к производству сероуглерода на основе твердого углеродного материала и серы,Известен способ получения сероуглерода на основе древесного угля и серы,Процесс получения сероуглерода осуществляется при температурах 850-950 С в чугунных ретортах объемом около 1 м, обогреваемых снаружи продуктами сгорания природного газа или пропан-бутана, Жидкая сера поступает в специальные отлитые вместе с ретортой газификационные каналы, Сера, выходя из газификационных каналов в виде паров, проходит через четырехметровый слой подаваемого в печь угля фракции 10 - 12 мм, реагирует с ним с образованием сероуглерода и некоторого количества побочных продуктов, Отходящая из реторты парогэзовая смесь поступает в сероотделитель для извлечения непрореабрикетов в загруж дистом материале собность по отн кускового углерод жаемого одновре сенная к реак березового угля, 0,2 - 0,3 - относ брикетов в загруж териале при испо кового материала в реактор углерореакционная спою к парам серы материала, загрубрикетами, отнеой способности ой за 1 (единицу); ая массовая доля углеродистом маии в качестве кусвого угля, 2 табл.10 20 25 30 35 40 45 50 55 процессе путем изменения подачи серы. Однакопрактически процессы ведут при одном и том же количестве подаваемой в реактор серы при значительном избытке, превышающем необходимое, Недостатком прототипа является сравнительно низкая производительность и относительно высокий удельный расход серы,Целью изобретения является повышение производительности процесса и снижение удельного расхода серы,Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения сероуглерода на основе твердого углеродного материала и серы часть углеродного материала берут в виде брикетов, при этом массовое количество брикетов, загружаемых в реактор, определяют в соответствии с уравнени- ем 9 = ,100%дгде 9 - количество восстановителя, подаваемого в виде брикетов, в загружаемом углеродном материале, %; а - реакционная способность по отношению к парам серы кускового углеродного материала, загружаемого одновременно с брикетами, отнесенная к реакционной способности березового угля, принятой за 1(единицу);а=0,2 - 0,3 - относительная массовая доля брикетов в загружаемом углеродном материале при использовании в качестве кускового материала березового угля,Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Замена части кускового углеродного материала на брикеты с учетом ТС угля значительно улучшает газопроницаемость слоя углеродистого материала, находящегося в реакторе, и способствует интенсификации процесса взаимодействия серы и углеродного материала. Это в свою очередь дает возможность уменьшить избыток подаваемой в реактор серы до 5-10%, т.е. в конечном итоге уменьшить тепловые затраты на ее перегрев, а также ее удельный расход.Количество брикетов в загружаемом в реактор углеродном материале должно быть таким, чтобы они успевали полностью прореагировать с серой также, как и загружаемый одновременно кусковой материал, В противном случае, постепенно накапливаясь в реакторе и не обладая по сравнению с кусковым материалом прочным скелетом,брикеты, рассыпаясь на определенной ста-. дии взаимодействия с серой, будут ухудшать газопроницаемость всего слоя углеродного материала в реакторе, Именно поэтому работа на одних брикетах, ТС которых даже выше ТС древесного угля, сопровождается худшими по сравнению с прототипом технико-экономическими показателями,П р и м е р. В качестве твердого углеродного материала для получения сероуглеродаиспользуют древесный уголь, полученныйиз хвойных пород древесины (еловый, ГОСТ7657-74), После грохочения угля отсеяннаямелочь (фракция менее 12 мм) составляет20%. Из этой мелочи по стандартной технологии приготовляют брикеты размером50 х 40 х 25 мм. После сушки брикеты подаютна прокалку в отдельный муфель.ТС кускового елового угля определяют всоответствии с методикой (см. Пеликс А.А.,Аранович Б.С, и др. Химия и технология сероуглерода, Л.; Химия, 1986, с. 58) и составила 0,71% от ТС березового угля.Из отдельного муфеля для прокалкидревесного угля в специальный загрузочный бункер загружают прокаленный древесный уголь, На специальных находящихсяв цехе весах бункер с углем взвешивают,Обычная доза колеблется в пределах 70 - 90кг. В соответствии с весом угля в этот жебункер из муфеля для прокалки брикетов,оборудованного весами, загружают необходимое количество брикетов. Так, если количество угля было 80 кг, а его ТС 0,7 - 1, то всоответствии с предлагаемой формулой количество брикетов в загружаемой шихте приа =0,25 должно быть9 =100 =35%0,250,71или в килограммах80 359 = 100 35 = 50 кгЗатем загрузочный бункер краном переносят к реактору - чугунной реторте обьемом 1 м, обогреваемой снаружи газом.зПосле установки бункера на загрузочнуюворонку уголь и брикеты совместно высыпают в реактор,Результаты недельной работы ретортыс такой загрузкой представлены в табл. 2.В этой же таблице представлены результаты работы реторты и при других соотношениях брикеты - кусковой уголь, а такжепри использовании в качестве кускового угля угля, полученного из других пород древесины.Как следует из таблицы, технико-экономические показатели работы реторты (про-.изводительность и удельный расход серы)превышают аналогичные показатели прототипа именно при условиях, оговоренных впредлагаемом способе, т,е. количество брикетов в загружаемом углеродном материаленаходится именно в отмеченных в изобрете1763366 20 Таблица 1 Сравнительная тиореакционная способность углеродных материалов при 90 ОС Таблица 2 Данные о работе сероуглеродного реактора (реторты) при различном содержании брикетов в загружаемом углеродном материале и различной относительной тиореакционной способности (а) древесного угля, загружаемого одновременно с брикетами. Вид загружаемого древесного уг- ля Производительность, кг СЯ 2/с тки Уд, расход серы,кг/т СЯ 21,0 1980 2150 1010955 нии пределах - 20 - 30 опри пересчете наабсолютно чистый березовый уголь.Уменьшение содержания брикетов ниже указанных пределов при почти неизменной производительности ведет к 5увеличению удельного расхода серы, Припревышении же пределов при одновременном росте удельного расхода серы имеетместо и падение производительности реактора. Это подтверждает ранее высказанные 10соображения о влиянии содержания брикетов в загружаемом в реактор углеродномматериале на работу этого реактора,Формула изобретенияСпособ получения сероуглерода, включающий взаимодействие элементарной серы и твердого углеродного материала принагревании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,Прототип(восстановител ь фракции 10 - 12 мм) Березовый уголь Еловый уголь Уголь из смешанных пород древесины Заявляемый способс целью повышения производительности процесса и снижения удельного расхода серы, часть углеродного материала используют в виде брикетов в массовом количестве, определяемом по формулец = - 100%,аагде д - массовое количество углеродного материала, подаваемого в виде брикетов, Оа - реакционная способность по отношению к парам серы кускового углеродного материала, загружаемого одновременно с брикетами, отнесенная к реакционной способности березового угля; принятой за 1,00;а =0,2 - 0,3 - относительная массовая доля брикетов в загружаемом углеродном материале при использовании в качестве кускового материала березового угля.1763366 Продолжение табл,2 Составитель С,НикитинаТехред М.Моргентал Корректор Н, Бучок Редактор Т,Куркова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 3424 ТиражПодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,4/5