Реактор непрерывного действия для получения концентрированного диоксида серы

 

1. 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, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, повыц1ения 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 рещеткой, размещенной внутри конуса между патрубками ввода реагентов. 2. Реактор по п. 1, отличающийся те.м, что патрубок ввода серы снабжен распылителем и расположен под перфорированной решеткой.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3688974/23-26 (22) 05.01.84 (46) 07.06.85. Бюл. № 21 (72) Л. П. Авластимов, Л. П. Александрова„

В. В. Букин, Н. Я. Бедошвили, Б. Т. Васильев, А. А. Жукова, Г. Г. Каграманов, А. И. Мусаев, Ф..М. Садыхов, Н. В. Семенова, В. С. Сущев и Н. Е. Халдей (53) 66.063(088.8) (56) 1. Европейский патент № 00316666, кл. С Ol В 17/92, опублик. 1981.

2. Британский патент № 1002584, кл. В 1 С, опублик. 1965. (54) (57) 1. РЕАКТОР НЕПРЕРЫ ВНОГО

ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРИРОВАННОГО ДИОКСИДА СЕРЫ,,.SU„„1159609 A содержащий вертикальный цилиндрический корпус с патрубками ввода серы и олеума и вывода олеума и диоксида серы, размешенный 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, размещенной 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

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 (1).

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 серы 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.о/о 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 перфорированной решеткой 9, размещенной внутри конуса 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 олеумом через 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 рас25 пределяется потокогасителем в верхней части 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 се35 ры 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

4О олеуме, что обеспечивает интенсивное перемешивание реагентов.

Место расположения перфори рован ной решетки и живого ее сечения (7,5 — 20 /p) 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 в олеуме (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 /q 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 также

1159609

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 вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 приводит к 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 10 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, I а также повысить чистоту диоксида серы путем исключения паров серы и улучшить условия труда за счет полной герметичности реактора (отсутствие сальников).