Печи для сжигания серы
Для сжигания серы применяют печи различных конструкций. Наиболее распространена печь для сжигания жидкой серы в распыленном состоянии — форсуночная
7 1 г j t
|
Рис. 26. Печь для сжигания жидкой ссры в распыленном Состоянии (форсуночная печь): /—стальной цнлнндр, 2 — футеровка. 3 — асбест, 4 — перегородки, 5 — форсунка для распыления топлива, 6—форсунки для распыления сери, 7 — короб для подвода воздуха в печь |
Печь. Устройство ее очень простое. Она представляет собой горизонтальный стальной футерованный огнеупорным кирпичом цилиндр 1 (рис. 26). Серу подают в торцевую часть печи форсунки 6. Сюда же вводится воздух для горения. Дополнительный (вторичный) воздух поступает через отверстие в корпусе печи. Сера сгорает во всем объеме печи, а для лучшего перемешивания газа внутри печи установлены перегородки 4 из огнеупорного кирпича.
Применяются также печи для сжигания расплавленной серы в параллельном потоке воздуха при движении серы сверху вниз по насадке — вертикальные форсуночные печи и печи отражательного типа, где сера в виде паров сгорает в токе воздуха между двумя сводами с раскаленными решетками, под нижним из которых находится расплавленная сера.
Плавление серы производится в отдельных плавилках, снабженных паровыми змеевиками или рубашками, которые обогреваются паром или подогретым воздухом.%
Со склада сера, предварительно раздробленная до кусков размером 40—50 мм, ленточными транспортерами подается в общий приемный бункер, из которого загружается в бункер-плавилку, обогреваемую паром. Расплавленная сера при 130—140° С по серопроводу стекает в ванну-отстойник. Бункера-плавилки снабжены змеевиками, по которым идет нар, или рубашками, обогреваемыми также паром или подогретым воздухом.
В настоящее время для сжигания расплавленной серы широко применяются циклонные печи. Поток воздуха и жидкая сера вводятся в эти печи тангенциально (по касательной) со скоростью 100—120 м/с. Это способст: вует хорошим условиям массо - и теплообмена паров серы с воздухом. Скорость горения при этом повышается. Благодаря тому что процесс сжигания ведется с небольшим избытком воздуха (а=1,15—1,2), получают газ с концентрацией 16—18% SO2. Интенсивность таких печей в 30—40 раз выше, чем печей форсуночных. Достоинствами циклонных печей являются еще постоянство концентрации газа, простота регулирования процесса сжигания и простота схемы автоматизации его. Однако высокая температура в таких печах (1200—1400° С) создает сложности при конструировании и использовании их в промышленности. Таким образом, концентрация SO2 в газе после циклонной печп зависит от температуры газа, определяемой стойкостью футеровки.
Циклонная печь для сжигания серы (рис. 27) состоит из двух горизонтальных цилиндров — форкамеры / и двух камер дожигания 3 и 5. Печь имеет воздушный короб (рубашку) 2 для снижения температуры наружной обшивки печи н предупреждения утечки сернистого ангидрида. В форкамеру через две группы сопл 7 тангенциально подается воздух, через форсунку механического типа 8 также тангенциально подается расплавленная сера.
|
По А- ПО Б-Б
Рис. 27. Циклонная печь: / — форкамера, 2 — воздушный короб, 3, 5 — камеры дожигания, 4. 6—пережнмиые кольца, 7, 9— сопла для подачи воздуха, 8, 10—форсунки для подачн серы Утилизатор |
Образующийся при сжигании жидкой серы обжиговый газ вместе с парами серы поступает через пережим- ное кольцо 6 из форкамеры в первую камеру дожигания 5 (диаметр 1,5 м), в которой также расположены воздушные сопла 9 и форсунки для подачи серы 10. Из первой камеры дожигания газ через пережимные кольца 4 поступает во вторую камеру дожигания 3, где сгорают остатки серы (между пережимными кольцами 4 к газу добавляют воздух).
Из печи обжиговый газ поступает в котел-утилизатор и далее в последующую аппаратуру.
Циклонная печь для сжигания серы разработана в СССР и впервые была внедрена на отечественных заво- дах в нескольких вариантах, отличающихся числом камер, способом ввода вторичного воздуха, устройством пережимных колец и др. Общая особенность этих печей состоит в том, что как в форкамере, так и в камерах дожигания создается вращательное движение газа, обеспечивающее хорошее перемешивание паров серы с воздухом и высокую скорость горения серы.
В последние годы создан серный энерготехнологический агрегат циклонного типа производительностью 100 т серы в сутки, включающий циклонную топку и ко - тел-утилизатор. Этот агрегат назван СЭТА-Ц-100.
Печи для сжигания серы экономически более выгодны, чем печи для сжигания колчедана, так как проще по конструкции. Кроме того, при сгорании серы не образуется огарка, удаление которого представляет трудоемкую операцию.
Содержание примесей в сере может привести к ухудшению теплопередачи в плавилках и засорению форсунок, а также к засорению контактной массы (в случае, когда серная кислота получается по короткой схеме). Поэтому расплавленная сера отстаивается и фильтруется. За границей иногда фильтруют не серу, а газ. получаемый при ее сжигании. Для этого используют пористые газовые фильтры.
В последние годы все более широко применяют очистку серы на месте ее добычи с последующей перевозкой жидкой серы (подогретой до 140° С) в цистернах и танкерах. Однако не достаточно освободиться только от твердых примесей в расплавленной сере. Содержание в сере органических примесей приводит к образованию воды при сгорании их в печи. При этом в короткой схеме, в которой газ перед контактным аппаратом ие осушива - ется, в абсорбционном отделении образуется туман серной кислоты и абсорбция «газит». Иногда на фильтрующий слой наносятся специальные добавки, дающие возможность снизить в сере содержание органических веществ. Например, фильтрация серы через специальные вещества (палыгарскит) позволяет снизить в абсорбционном отделении образование тумана.
Серу сжигают и в печах КС, в которые подают твердую серу. Эти печи похожи на печи КС для сжигания колчедана. Преимущества такого сжигания серы заключаются в более простом аппаратурном оформлении — отсутствуют плавилка и насосы для жидкой серы.
