Способ получения сероуглерода

 

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 некондиционную мелочь углеродного материала брикетируют и добавляют к загружаемому в реактор кусковому углеродному материалу в количестве, определяемом с учетом реакционной способности последнего по отношению к парам серы в соответствии с выражением д - .100%, где g - количество d брикетов в загружаемом в реактор углеродистом материале, %; а - реакционная способность по отношению к парам серы кускового углеродистого материала, загружаемого одновременно с брикетами, отнесенная к реакционной способности березового угля, принятой за 1 (единицу); ,2-0,3 - относительная массовая доля брикетов в загружаемом углеродистом материале при использовании в качестве кускового материала березового угля. 2 табл. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s С 01 В 31/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С: (21) 4885985/26 (22) 29,11,90 (46) 23,09.92. Бюл. N 35 (71) Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (72) А.А. Педро, С.С. Никитина, А.А, Пеликс, Н.А. Пеленицын, Ю.Б. Грязнов и Ю.М, Шигапов (56) Пеликс А,А. и др. Химия и технология сероуглерода. Л., 1986, с, 93 — 96, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРОУГЛЕРОДА (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 непрореа» ЯЛ,, 1763366А1 ную мелочь углеродного материала брикетируют и добавляют к загружаемому в реактор кусковому углеродному материалу в количестве, определяемом с учетом реакционной способности последнего по отношению к парам серы в соответствии с выражением g= —.100%, где g — количество

3 брикетов в загружаемом в реактор углеродистом материале, %; а — реакционная способность по отношению к парам серы кускового углеродистого материала, загружаемого одновременно с брикетами, отнесенная к реакционной способности березового угля, принятой за 1 (единицу); 0,2-0,3 — относительная массовая доля брикетов в загружаемом углеродистом материале при использовании в качестве кускового материала березового угля, 2 табл. гировавшей серы и затем на конденсацию сероуглерода.

Применяемые 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

1763366

20

30

40

50

55 процессе путем изменения подачи серы.

Однако практически 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 уравнением

g = —,100%, а где g — 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 итоre 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, Пример. В качестве твердого. углеродного материала для получения сероуглерода используют древесный уголь, полученный из хвойных пород древесины (еловый, ГОСТ

7657-74). После грохочения угля отсеянная мелочь (фракция менее 12 мм) составляет

20%. Из этой мелочи по стандартной технологии приготовляют брикеты размером

50х40х25 мм. После сушки брикеты подают на прокалку в отдельный муфель.

ТС кускового елового угля определяют в соответствии 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 прокалки древесного угля в специальный загрузочный бункер загружают прокаленный древесный уголь. На специальных находящихся в цехе весах бункер с углем взвешивают, Обычная доза колеблется в пределах 70 — 90 кг. В соответствии с весом угля в этот же бункер 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 в соответствии с предлагаемой формулой количество брикетов в загружаемой шихте при а =0,25 должно быть

g = 100 =35%

0,25

0,71 или в килограммах

80 35

g = 1pp 35 = 50 кг

Затем загрузочный бункер краном переносят к реактору — чугунной реторте обьемом 1 м, обогреваемой снаружи газом. з

После установки бункера на загрузочную воронку уголь и брикеты совместно высыпают в реактор.

Результаты недельной работы реторты с такой загрузкой представлены в табл. 2.

В этой же таблице представлены результаты работы реторты и при других соотношениях брикеты — кусковой уголь, а также при 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 в предлагаемом способе, т,е. количество брикетов в загружаемом углеродном материале находится именно в отмеченных в изобрете1763366

Таблица1

Сравнительная тиореакционная способность углеродных материалов при 90ОС

Таблица2

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 угля

Производительность, кг СЯ2/ с тки

Уд, расход серы, кг/т CSz и отн.ед. а отн. ед.

1,00

0,71

1500

1070

1750

1040 фракцииц 10 — 12 мч+ брикеты) Березовый уголь

0,1

0.2

1,0

2150

955 нии пределах — 20 — 30 при пересчете на абсолютно чистый березовый уголь.

Уменьшение содержания брикетов ниже указанных пределов при почти неизменной производительности ведет к 5 увеличению удельного расхода серы, При превышении же пределов при одновременном росте удельного расхода серы имеет место и падение производительности реактора. Это подтверждает ранее высказанные 10 соображения о влиянии содержания брикетов в загружаемом в реактор углеродном материале на работу этого реактора, Формула изобретения

Способ получения сероуглерода, вклю- 15 чающий взаимодействие элементарной серы и твердого углеродного материала при нагревании, отличающийся тем, что, Прототип (восстановитель фракции 10 — 12 мм) Березовый уголь

Еловый уголь

Уголь из смешанных пород древесины

Заявляемый способ с целью повышения производительности процесса и снижения удельного расхода серы, часть углеродного материала используют в виде брикетов в массовом количестве, определяемом по формуле д — =- 100, а а где д — массовое количество углеродного материала, подаваемого в виде брикетов, % а — 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 — относител ьная массовая доля брикетов в загружаемом углеродном материале при использовании в качестве кускового материала березового угля.

1763366

Продолжение табл,2

Составитель С,Никитина

Техред М.Моргентал Корректор Н, Бучок

Редактор Т,Куркова

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

Заказ 3424 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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