Установка для получения сернистого натрия

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

3I2ll8

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.Ill.1970 (№ 1408462/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Оп1 бликовано 19.V111.1971. Бюллетень № 25

МПК F 27Ь 1/00 комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УЛК 66.041.53(088.8) Дата опубликования описания 4.Х.1971

Авторы изобретения

А. П. Шурыгин, В. В. Чичков, М. И. Галкин, В. В. Бурдин и Л. Д. Наянов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРНИСТОГО НАТРИЯ

Изобретение относится к химическому машиностроению.

Известна установка для получения сернистого натрия из сульфата натрия с применением газообразных восстановителей, содержащая камеру плавления и камеру восстановления, выполненную в виде ванны, снабженной устройствами для получения восстановительного газа и отвода газообразных продуктов.

Недостатки такой установки заключаются в том, что трудно поддерживать постоянную высокую температуру расплава (1150 — 1200 С) в барботажной ванне в связи с невозможностью подачи через водоохлаждаемые сопла восстановительного газа достаточно высокой температуры; необходимо часто очищать водоохлаждаемые сопла от застывающего в них расплава, что сильно усложняет конструкцию сопел и их обслуживание; необходимо использовать газовый восстановитель с повышенным давлением. Кроме того, наблюдается повышенный унос расплава из барботажной ванны.

Сложность и эксплуатационная ненадежность установок барботажного типа препятствует промышленной реализации нового прогрессивного способа производства сернистого натрия с использованием газового восстановителя.

Для устранения этих недостатков камера восстановления предлагаемой установки выполнена в виде шахты, заполненной инертной насадкой.

Это обеспечивает более полное использование восстановителя и повышенное качество получаемого продукта (не менее 90 с NazS), а также необходимую по условиям восстановления температуру.

На фиг. 1 изображена установка, вертикальный разрез; на фиг. 2 — разрезы по А — Л

10 и Б — Б на фиг. 1.

Установка состоит из камеры плавления— циклонной печи 1 и камеры восстановления— вертикальной шахты 2, внутренний объем которой заполнен керамической насадкой 8.

1s Внутренние поверхности печи 1 и шахты 2, а также насадка выполняются из плавленой окиси алюминия, так как этот материал при температурах до 1450 С является практически химически инертным по отношению к распла20 вам Na2S и NaqSo4. Шахта 2 должна иметь хорошую тепловую изоляцию, обеспечивающую минимальные тепловые потери в окружающую среду и тем самым поддержание в зоне восстановления постоянной рабочей темпе25 ратуры процесса 1150 †12 С.

Насадка 8, выполненная из колец Рашига или кусковой керамики, в нижней части шахты опирается на керамическую решетку 4. К нижней части шахты примыкают камеры 5 поЗО лучения высокотемпературного восстановите312118

Сул фал и

ФМ

Nvp. ) Составитель Г. А. Карасева

Редактор 3. Н. Горбунова Техрсд Т. П. Курилко Корректор T. А. Миронова

Заказ 2697!13 Изд. № 1143 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2 ля, оборудованные горелочными устройствами предварительного смешения.

Под 6 шахты имеет уклон к центру, где расположена летка 7 для вывода расплавленного продукта в сторону или вниз. Для отвода отработанных восстановительных и дымовых газов из установки в верхней части шахты ниже верхнего уровня насадки расположены по периметру наклонные газоотводящие каналы а, объединяющиеся далее в один кольцевой коллектор 8 с газоходом 9.

Верхняя часть насадки (до уровня каналов а) выполняет роль жидкопленочного сепаратора расплава, выносимого в виде капель и брызг из циклонной печи 1.

Предлагаемая установка работает следуюшим образом.

В печь 1 через тангенциальные сопла подводят смесь природного газа с первичным воздухом, а через осевое сопло с конусом-рассекателем — пылевидный сульфат натрия со вторичным воздухом. При горении природного газа в печи развивается температура порядка 1300 С, обеспечивающая плавление и частичный перегрев расплава сульфата натрия до 1050 С. Общий коэффициент расхода воздуха в печи поддерживается на уровне сс=1,05 — 1,10. Доля вторичного воздуха составляет 8 — 10о1о от общего расхода воздуха.

Образующийся расплав сульфата в виде капель и мелких брызг через пережим печи вместе с дымовыми газами попадает в шахту, где в верхней части насадки происходит жидкопленочная сепарация расплава и его дополнительный перегрев до 1150 С. Далее расплав сульфата в виде тонких пленок стекает по насадке вниз шахты, а дымовые газы отводятся из последней через каналы а.

В камерах 5 происходит процесс неполного горения смеси природного газа с нагретым до

500 — 550 С воздухом при коэффициенте расхода последнего я=0,4 — 0,5, что позволяет получить восстановительный газ с содержанием восстановителей (СО+Нз) 35 — 40% и температурой 1250 — 1300 С. Восстановительный газ затем поступает через отверстия решетки 4 в нижнюю часть шахты и движется в межнасадочном пространстве вверх противотоком по отношению к движению расплава. При контакте газа с поверхностью тонких пленок расплава СО и Нз взаимодействуют с NagSO4 в условиях высоких температур, что обеспечивает быстрое и полное восстановление сульфата. Отработанный восстановительный газ отводится из шахты через каналы а вместе с дымовыми газами из печи. Полученный расплав сернистого натрия стекает в нижнюю часть шахты, проходит через отверстия решетки 4, собирается на поду 6 и затем через летку выводится из установки.

Предмет изобретения

Установка для получения сернистого натрия

1О из сульфата натрия, содержащая камеру плавления и камеру восстановления, снабженную устройствами для получения восстановительного газа и отвода газообразных продуктов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения

15 конструкции, повышения эксплуатационной надежности, а также для интенсификации процесса, камера восстановления выполнена в виде шахты, заполненной инертной насадкой.