Устройство для плавления металлов с выделением газообразных веществ

 

Изобретение относится к устройствам для плавления металлов и позволяет снизить энергозатраты Устройство содержит корпус с размещенными внутри плавильником металла, перфорированным оросительным кольцом и распределительной решеткой со слоем катализатора. Плавильник металла выполнен в виде термосифона с размещенным в его верхней части холодильником 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 01 J 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ВЕОЭЮЗНМ

INEIITN- ТИМИЧИМАИ „

БКГ Л! 10ТЕКА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4475430/26 (22) 12.08.88 (46) 30,11.91. Бюл. 1Ф 44 (71) Институт катализа СО АН СССР и Норильский горно-металлургический комбинат им. А.П,Завенягина (72) Б.Н,Лукьянов, З.П.Пай (SU), А. Ермакова (HU), Н.Н.Кундо, Л.Г.Гулькова, В.А.Кириллов, А,С,Бобрин, В.А,Орлов, Л.И.Данилов, А.И.Коэюра, B.М.Богомазов, А.В,Филатов, Ю.Л.Морозов и В.Г,Илларионов (SU) (53) 66.023 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1017377, кл. В 01 J 6/00, 1981.

Изобретение относится к химическому машиностроению и может быть использовано в процессах жидкостной сероочистки отходящих газов по реакции Клауса, в частности, на стадии регенерации контактного раствора.

Цель изобретения — снижение энергозатрат.

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 с помещенным внутри него термосифоном 2, Термосифон 2 представляет собой герметичный сосуд, заключенный между двумя . трубами и частично заполненный водой. В верхней расширяющейся части термосифона 2 закреплен трубчатый холодильник 3, выше которого расположен серозагрузочный патрубок 4. На корпусе 1 расположен коллектор восстановительного газа 5, из ко„„!Ж„„1694198 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛОВ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ГАЗООБРАЗНЫХ ВЕЩЕСТВ (57) Изобретение относится к устройствам для плавления металлов и позволяет снизить энергозатраты, Устройство содержит корпус с размещенными внутри плавильником металла. перфорированным оросительным кольцом, и распределительной решеткой со слоем катализатора, Плавильник металла выполнен в виде термосифона с размещенным в его верхней части холодильником. 1 ил, торого по наклонной фурме 6 газ под давлением подают в расплав серы 7.

Водоохлаждаемая наклонная подуглом

30 фурма 6 представляет собой конструкцию "труба в трубе" со спиральным движением воды на ее охлаждение. Глубина погружения сопла фуомы от уровня расплава серы составляет 150-250 мм. Укаэанное расположение фурмы дает циклон но-барботажный эффект при взаимодействии синтезгаза с серой: при раскручивании жидкой серы вокруг термосифона увеличивается зеркало испарения и одновременно осуществляется интенсивное барботирование верхнего слоя расплава.

Вода, необходимая для.реакций гидролиза, подается из оросительного кольца через форсунки 8. Оросительное кольцо представляет собой трубу. выполненную в виде тороида, вмонтированную во внутреннюю футеровку аппарата. По внутреннему

1694198 периметру кольца просверлены отверстия, через которые вода вытекает струйками к центру аппарата. Распределительная решетка 9 охлаждается водой с паром, Продукты реакции восстановления серы, полученные в слое катализатора 10, выводятся изтенератора через штуцер 11. Для периодического слива шлама в нижней части корпуса, выполненного в виде опрокинутого конуса, расположен штуцер 12. Отбор товарной серы проводится через отборник

13. В днище термосифона выполнены отверстия 14.

Работу устройства можно проиллюстрировать на примере плавления серы.

Сначала осуществляется загрузка комовой серы во внутреннюю трубу термосифона 2 сверху через патрубок 4 с помощью шнека. Подача серы рассчитана на необходимое для процесса количество серы и может регулироваться в любую сторону.

Загруженная сера задерживается днищем термосифона 2. По мере наплавления она стекает через отверстия 14 в нижний конус генератора, компенсируя испарившуюся серу.

Внутрь устройства в коллектор 5 подается восстановительный газ при избыточном давлении 0,6 атм и температуре

950-900 С, Происходит плавление серы, ее частичное испарение и столб серорасплава поднимается внутри термосифона 2 на расчетную высоту Н. Получая тепловую энергию, внешняя труба термосифона 2 и рабочая жидкость (вода) в межтрубном пространстве нагреваются, вода испаряется и пар под действием возникающей разности давления устремляется вверх к холодильнику 3, Здесь он конденсируется и йод действием гравитационных сил конденсат возвращается к нагретой части. Тем самым обеспечивается необходимая постоянная температура всей поверхности трубки (120-130 С), ибо она полностью определяется строго постоянными темпера5 турами испарения и конденсации рабочей жидкости в межтрубном пространстве при заданном давлении ее паров.

Колебания температуры восстановительного газа отразятся лишь на интенсив10 ности испарения. а тангенциальная подача дутья повышает интенсивность тепломассообмена.

После захвата паров серы синтез-газ орошается водой из отверстий оросительно15 го кольца 8. Температура газового потока с паровой серой снижается и после прохождения распределительной решетки 9, охлаждаемой паром, не и ревы шает 450480 С. В слое катализатора 10 получается

20 сероводородный газ, выводимый через штуцер 11 на стадию регенерации контактного раствора.

Через штуцер 12 периодически сливаются серный шлам, а отбор чистой расплав25 ленной серы осуществляется иэ верхних слоев серорасплава 7 через выводной отборник 13.

Формула изобретения

Устройство для плавления металлов с

30 выделением газообразных веществ, включающее корпус с размещенным внутри плавильником металла, патрубки ввода и вывода реагентов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью. снижения энергозатрат, уст35 ройство снабжено размещенными внутри корпуса перфорированным оросительным кольцом и распределительной решеткой со слоем катализатора, при этом плавильник металла выполнен в. вице термосифона с

40 размещенным в его верхней части холодильником, .

16Q4198 дыход 6

Вход Вод

9р

me и оь. b двда+Па

Вада

Гингпезгаз уробеиь р ппа8а се

То5арна сера

Составитель Л.Лазаренко

Редактор Н,Швыдкая Техред М.Моргентал Корректор С.Шевкун r

Заказ 4108 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101