ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Печи для сжигания жидкой серы из "Получение сернистого газа из элементарной серы" Для сжигания элементарной серы применяют печи самых разнообразных конструкций. Изучение законов горения и накопление производственного опыта позволили усовершенствовать многие из них. Однако в промышленности еще используют и старые типы печей. [c.77] По конструктивным особенностям печи для сжигания жидкой серы можно разделить на механические (многоподовые), камерные (факельные, циклонные) и комбинированные. [c.77] Наиболее распространены для сжигания серы горизонтальные и вертикальные камерные факельные (форсуночные) печи. Жидкая сера сгорает в факеле, который образуется распыливающими устройствами— форсунками. Одна из конструкций горизонтальных печей производительностью 60—70 т/сутки показана на рис. П1-4. [c.78] Основное количество воздуха, необходимого для горения серы, нагнетается воздуходувкой и поступает по дутьевому коробу 4 в зону распыления жидкой серы. Дополнительный (вторичный) воздух поступает через специальные отверстия (фурмы). Сернистый газ выводят через патрубок. Предусматривают также подвод дополнительного воздуха для дожигания паров серы или разбавления и охлаждения печного газа. Вертикальные перегородки удлиняют путь паро-газовой смеси в печи, но, как оказалось, не способствуют турбулизации газа. Между ними образуются застойные зоны. Кроме того, передняя по ходу газа перегородка покрывается быстро нарастающей шлаковой коркой. [c.79] Воздействие высоких температур и резкие перепады во время остановок или разогрева печи приводят к разрушению ес вертикальных перегородок. Такие же явления наблюдаются в печах с решетчатыми вертикальными перегородками, изготовленными из блоков магнезиального кирпича. Поэтому на некоторых заводах отказались от установки промежуточных перегородок и сжигают жидкую серу в свободном объеме печи з. Однако при эксплуатации полых горизонтальных камерных печей подвергаются коррозии трубы котла-утилизатора, установленного за печью, и особенно первый по ходу газа пакет труб, что связано с недостаточным распылением жидкой серы и проскоком серных паров. Большинство горизонтальных форсуночных печей работает в вакууме, а часть — под давлением. Тщательная герметизация газоходов и аппаратуры препятствует выделению в цех печных газов. [c.79] Вертикальная факельная печь в некоторых случаях предпочтительнее по конструкции, чем горизонтальная. Различают вертикальные печи с нижней и верхней подачей жидкой серы. Одна из вертикальных факельных печей с верхним подводом жидкой серы показана на рис. П1-5. [c.79] Из-за термических деформаций могут происходить разрушения и обвалы насадки, поэтому в некоторых конструкциях вертикальных печей с верхним подводом жидкой серы насадку из огнеупорных кирпичей укладывают в нижней части под сводчатым пережимом. [c.80] В верхней камере происходит испарение серы за счет тепла, выделяющегося при частичном сгорании ее паров. Температура паро-газовой смеси в этой зоне около 550— 600 °С. Проходя через центральный пережим, паро-газо-вая смесь турбулизуется тангенциальными струями вторичного воздуха происходит интенсивное перемешивание, которое способствует эффективному дожиганию паров серы. Температура в нижней камере 6 в зависимости от концентрации сернистого газа (10—12% SO2) примерно 1000—1100°С. Для полного сгорания серы на дне печи (перед выходом газа в котел-утилизатор) выкладывают небольшой слой огнеупорной насадки. В таких печах с турбулизующим пережимом почти полностью устранен проскок серных паров в последующую аппаратуру. [c.81] Конструкция вертикальной факельной печи с нижней подачей жидкой серы приведена на рис. П1-7. Печь представляет собой стальной цилиндр 1 (внутренний диаметр 3,8л, высота 10ж), футерованный шамотным кирпичом 2. Вертикальная огнеупорная перегородка 3, не доходящая до свода печи на 800 мм, делит печное пространство на два отсека, больший—камеру горения и меньший— камеру догорания паров серы. [c.81] Важнейшим устройством камерных факельных печей являются серные форсунки , которые должны обеспечить тонкое и равномерное распыление жидкой серы, хорошее смешение ее с воздухом в самой форсунке или за нею, быстрое регулирование расхода жидкой серы с сохранением необходимого соотношения ее с воздухом, устойчивость определенной формы и длины факела и должны иметь прочную, простую конструкцию, надежную и удобную в эксплуатации. Для бесперебойной работы форсунок важно, чтобы сера была хорошо очищена от золы и битумов. Основные распылительные устройства жидкой серы — форсунки механического и пневматического действия. Механические форсунки разбрызгивают серу под давлением, которое создается насосом, нагнетающим расплавленную серу по трубопроводу к форсунке. [c.84] Устройство таких фсс нок показано на рнс. 111-9. Жидкая сера поступает в трубу 3 (рис. 111-9, о), обогре-ваемую паром, который вводится в кольцевое пространство между трубами 3 и 4. Пар подают при температуре 130—140 С, что обеспечивает наибольшую текучесть серы и предохраняет форсунку от температурных деформаций. Конденсат отводят по кольцевому зазору между трубамп 4 и 5. [c.85] Сера через тройник 6 проходит в тангенциальный за-вихритель 7 наконечника форсунки и в виде мельчайших капель распыляется в печном пространстве. Для завихрения серы в форсунке применяют либо полые тангенциальные завихрители (рис. 111-9, й, б), действующие по принцппу циклона, либо завихрители со спиральными вкладышами (см. рис. 1П-9,в). Червяк завихрителя может быть одно-, двух- и трехходовым, что влияет на величину распыляемых частичек, В завихрителе создается турбулентно-вращательное движение, и лсидкая сера впрыскивается в печь через суженное сечение наконечника форсунки под увеличенным напором распыление ее улучшается. [c.85] В форсунках пневматического действия жидкая сера, поступающая самотеком из напорного бака, распыляется сжатым воздухом или паром. Чтобы обеспечить свободное поступление жидкой серы, напорный бак устанавливают ])а высоте 4—5 м над уровнем форсунок. Воздух, предварительно подогретый до 150—200 °С, очищенный от пыли и осушенный, подают в форсунку под давлением 4—6 ат. [c.85] Устройство форсунок пневматического действия показано на рис. 111-10. Жидкую серу (рис. ПМО, а) подают в центральную трубу I, обогреваемую паром. Воздух для распыления серы вводят в наружное пространство между паровой трубой 2 и воздушной трубой 3, которая закрыта снаружи керамическим кожухом 4. Производительность такой форсунки 20 т в сутки жидкой серы, расход воздуха 100 на I г серы. [c.87] В другой конструкции форсунки пневматического действия (рис. 111-10,6) воздух для распыления серы вводится по центральной трубе, а лшдкая сера — по кольцевому серопроводу. [c.87] Практический интерес представляет форсунка пневматического действия , предложенная за рубежом (рис, 111-10, е). Наружный цилиндрический корпус 2 форсунки с помощью фланца 1 крепится к лобовой стенке серной печи. Расплавленная сера и распыливающий сжатый воздух через патрубки поступают в форсунку. Благодаря спиралям 3 потоки расплавленной серы и воздуха приобретают вращательное движение. Выходя из конического сопла 4 (иногда цилиндрическое) и встречаясь с потоком сжатого воздуха, жидкая сера дробится на мелкие капли. Распределитель 5, предохраняемый от обгорания керамической пластиной 6, создает конический факел серы. Игла 7 служит для чистки сопла. [c.87] Основными достоинства.ми камерных факельных печей являются простота конструкции, несложное регулирование процесса сжигания, постоянная концентрация получаемого сернистого газа, хорошая герметизация, что особенно важно для печей, работающих под давлением. [c.89] Недостатки этих печей сравнительно большие габариты и значительный вес, низкое теплонапряжение камеры горения [5-10 —6-Ю ккал/ м -ч)], трудность получения сернистого газа высокой концентрации [для полного сгорания серы, а также избежания разрушений футеровки при высоких температурах, сжигание ведут с большим избытком воздуха (а=1,8—2,5)], постоянная зависимость работы печи от качества распыления серы, значительный расход топлива при разогреве и пуске печей. [c.89] В серных печах циклонного типа сжигание серы ведут с небольшим избытком воздуха (а = 1,15—1,2), что позволяет получать сернистый газ, содержащий 16— 18% ЗОг, при 1200—1300 °С. Напряжение топочного пространства в такой циклонной печи достигает 4-10 ккал (м -ч), а объем аппарата уменьшается в 30— 40 раз по сравнению с объе.мом факельной (форсуночной) печи такой же производительности. Гидравлическое сопротивление циклонной печи не превышает 200— 250 мм вод. ст. Достоинства камерной циклонной печи, кроме указанных выше постоянная концентрация получаемого газа, простое регулирование процесса горения серы и его автоматизация, малая затрата времени и горючего материала на разогрев и пуск печи после длительной остановки (5—6 ч вместо 2 суток, необходимых для разогрева и пуска факельных печей в аналогичных условиях). Однако высокие температуры в печах циклонного типа создают определенные трудности при конструировании и эксплутации. [c.92] За рубежом сжигание жидкой серы производят главным образом в камерных факельных печах, которые мало отличаются по своей конструкции и развиваемому теплонапряжению от отечественных. В последнее время получил широкое промышленное применение агрегат для сжигания жидкой серы фирмы Целлеко (Швеция) с высоким теилонапряжением [до 1 10 ккал м -ч) . [c.92] Вернуться к основной статье