Контактный аппарат для окисления сернистого газа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.05. 80 (21) 2918890/23;26

Р1 М Кп з

B 01 J 8/04 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР. по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 2 31 Ь82. Бюллетень ¹ 4 7

Дата опубликования описания23

831УДК66. 097 (088.83 .

Ъ

««« « з

Л; С. Паникаровских, A.П. Савелков, И. И,Лебедев. и Н.И.Новоселова (72) Авторы изобретения (713 Заявитель (54) KOHTAKTHEJA АППАРАТ ДЛЯ ОКИСЛЕНИЯ

СЕРНИСТОГО ГАЗА

Изобретение относится к химическому машиностроению, а именно к конструкциям контактных аппаратов, входящих в установку, предназначенную для каталитического окисления сернис-. того газа по схеме двойного контактирования с промежуточной абсорбцией.

Известен контактный аппарат,содержащий .корпус с центральной трубой, внутри которого размещен катализатор со средствами распределения газового потока и встроенный теплообменник, выполненный в виде реально расположенных секций, соединенных посредством коаксиально установленного кол« лектора с центральной трубой, снабженные горизонтально установленной глухой перегородкой, а в нижней части корпуса размещен дополнительный теплообменник, состоящий из расположенных по кольцу ряда секций. Окисление сернистого газа в этом аппарате осуществляется на нескольких слоях контактной массы, расположенных горизонтально и занимающих все поперечное сечение аппарата 513.

Однако такое размещение контактной массы приводит к развитию наружной поверхности аппарата и, следовательно, к росту величины 1еплопотерь в окружающую среду, а также определяет относительно высокое гидравлическое со- . противление слоев, обусловленное увеличением скорости прохождения газа через. слои вследствие выделения реакционного тепла при протекании экзотер.мической реакции окисления сернистого ангидрида.

Цель изобретения — повышение эффективности процесса за счет уменьшения теплопотерь и снижения гидравлического сопротивления.

Поставленная цель достигается тем, что аппарат снабжен установленными между теплообменными секциями патро- . нами, образованными коаксиально размещенными перфорированными трубками, 20 между которыми засыпан катализатор при этом каждый патрон имеет кольцевую крышку, закрывающую сверху внутреннее пространство патрона, днище в виде диска, перекрывающее все сечение патрона снизу, н закрепленную на корпусе глухую перегородку.

На фиг. 1 и 2 представлены два контактных аппарата, входящие в установку обший вид; на фиг. 3 — разрез.

А-A и разрез Б-Б на фиг.1 и 2; иа фиг. 4 - разрез В-В иа фит.3.

982775

Аппарат содержит корпус 1 с крышкой и днищем, центральную трубу 2, которая используется в качестве трубопровода, средство распределения газового потока 3, под которым расположен промежуточный теплообменник 4 после первого слоя. выполненный в ви, де радиально расположенных секций, между которыми размещены патроны 5 с контактной массой первого слоя. Для обеспечения необходимого направления 10 прохождения сернистого газа через патроны сечение контактного аппарата выше секций теплообменника 4 между патронами 5 и корпусом 1 перекрывается глухой перегородкой б. Ниже,теплообменника 4 установлено средство для смещения и распределения газа 7. Под этим устройством располагается промежуточный теплообменник после второго

KOTOPOI"O PB3MB )() щены патроны с контактной массой второго слоя. Коаксиально установленный кольцевой коллектор 8 промежуточного теплообменника после второго слоя не соединяется с центральной трубой, а имеет подводящий 9 и отводящий 10 гаэ патрубки. Под секциями промежуточного теплообменника после второго слоя установлено устройство для смешения и.распределения газа, после ко-3О торого установлейы патроны с контактной массой третьего слоя.

Секции дополнительного теплообменника 11 представляют собой вертикальный пучок труб, скрепленных верх- 35 ней и нижней решетками и кожухом, образующими межтрубное пространство с входным 12 и выходным 13 патрубками.

Данные секции сгруппированы в две параллельные линии, расположенные 4О по кольцу и последовательно соединенные по межтрубному пространству.

Объединение потоков двух линий осуществляется посредством патрубка 14, соединенного с центральной трубой 2, которая в местах установки промежуточного теплообменника после первого слоя выполнена перфорированной, и коаксиально ей размещен кольцевой коллектор 15, причем кольцевой коллектор о и труба снабжены горизонтально установленной глухой перегородкой.

Второй аппарат, входящий в установку для каталитического окисления сернистого газа, имеет конструктивные решения, аналогичные принятым в первом аппарате, и содержит корпус с центральной трубой, внутри которого устанавливаются промежуточный теплообменник после четвертого слоя и пат-6О роны с контактной массой четвертого слоя, размещенные между секциями этоFo теплообменника, устройство для смешения и распределения газа после этого слоя, патроны с контактной массой 65 пятого слоя и дополнительный теплообменник.

Установка работает следующим образом.

Свежий газ из компрессорного отделения подается во входной патрубок

12 теплообменника 11 первого контактного аппарата. Пройдя две линии дополнительного теплообменника 11, газ по патрубку 14 поступает в трубу 2, распределяется по секциям промежуточного теплообменника 4 и собирается в верхней части трубы 2. Далее через средство 3 для распределения газового потока газ направляется в патроны 5 с контактной массой первого слоя. При этом, благодаря установленной между корпусом аппарата 1 и патронами 5 глухой перегородке б, а также наличию у каждого патрона кольцевой крышки, 1закрывающей сверху внутреннее пространство патрона Между коаксиально размещенными перфорированными трубками, и днище в виде диска, перекрывающего все сечение патрона снизу, газ постпуает в объем, образованный внутренними трубками патронов, затем .радиально проходит контактную массу первого слоя и выходит через отверстия на поверхности наружных трубок патронов. Поскольку площадь, за,нимаемая контактной массой в патроне, через которую проходит газ по мере своего радиального движения, растет, то, несмотря на увеличение объема газа за счет выделения тепла зкзотермической реакции окисления сернистого ангидрида в серный, величина линейной скорости прохождения через слой контактной массы уменьшается, что ведет к падению гидравлического сопротивления слоя контактной массы в целом. Выходящий из патронов газ направляется для охлаждения в межтрубное пространство промежуточного

;теплообменника 4 после этого слоя.

Охлажденный в этом теплообменнике до требуемой температуры газ проходит средство для смещения и распределения газа 7 и направляется в патро - ны с контактной массой второго слоя, где происходит дальнейшее окисление и соответствующий ему разогрев. Разогретый газ подается в межтрубное пространство промежуточного теплообменника после этого слоя, где охлаждается до требуемой температуры, Затем газ проходит средство для смешения и распределения и поступает в патроны с контактной массой третьего слоя, где и заканчивается первая стадия контактирования. После третьего слоя газ попадает в трубное пространство двух линий секций дополнительного теплообменника 11, из которого выво" дится на промежуточную абсорбцию.

После абсорбции газ подается во входной патрубок второго аппарата и

982775

Формула изобретения и далее в межтрубное пространство дополнительного тенлообменника, откуда он поступает в нижнюю часть центральной трубы,. и по ней - в трубки секций промежутоного теплообменника после четвертого слоя. Затем газ выводится иэ второго аппарата и, поступает через подводящий патрубок

9 в трубки секций промежуточного теп-. лообменника после второго слоя, размещенного в первом аппарате, выходит по отводящему *атрубку 10 и возвра° щается во второй аппарат, Пройдя распределительное устройство, гаэ направляется в патроны с контактной массой четвертого слоя, где окисляется и соответственно нагревается, потом входит в"межтрубное пространство теплообменника после этого слоя, где охлаждается до требуемой температуры. Далее гаэ проходит средство для смешения и распределения его н поступает в патроны с контактной массой пятого слоя, где завершается процесс окисления. После пятого слоя газ распределяется; по трубному пространству двух лйний секций дополнительного теплообменника, откуда направляется на конечную абсорбцию.

Предлагаемый контактный аппарат, снабженный установленными между теплообменными секциями патронами с контактной массой, значительно повышает эффективность процесса .окисления за счет уменьшения теплопотерь, а также отличается более низким гидравлическим сопротивлением.

Контактный аппарат для окисления сернистого газа, содержащий корпус с центральной трубой, внутри которого

5 размещен катализатор со средствами распределения газового потока и встроенный теплообменник, выполненный в виде радиально расположенных секций, соединенных при помощи коаксиально

10 установленного коллектора с центральной трубой, снабженные горизонтально установленной глухой перегородкой, а в нижней части корпуса размещен дополнительный теплообменник, состоя15 щий из Расположенных по кольцу ряда секций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счет уменьшения теплопотерь и снижения гидравлического со20 противления, аппарат снабжен установленными между теплообменными секция. мй патронами,образоваиными коаксиаль-. но размещенными перфорированными -трубками, между которыми засыпан катвли 5 .затоР, при этом каждый патрон имеет кольцевую крышку, закрывающую сверху внутреннее пространство патрона, днище в виде диска, перекрывающее все сечение патрона снизу, и закрепленную

-, на корпусе глухую перегородку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,„ Авторское свидетельство СССР

Ð 797755, кл. В 01 J 8 194, 1976.

982775

Составитель Л. Паникаровских .

Техред Л. Пек„арь Корректор И. Ватрушкина

Редактор В. Данко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 977б/12 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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