DE1667429C - Ofen zur Gewinnung von Schwefeldioxid - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Gewinnung engung durch eine Ringwand, die in ihrer Ebene von Schwefeldioxid, das durch Verbrennen von liegende Kanäle zur zusätzlichen Luftzuführung aufSchwefel und schwefelhaltiger Rohstoffe in einem weist, auszuführen.

Luftstrom erhalten und bekanntlich in der chemischen Zwar wird die Primärluft im oberen Ofenteil eines

Industrie zur Herstellung von Schwefeltrioxid und 5 in der deutschen Patentschrift I 043 296 beschriebenen

Schwefelsäure verwendet wird. Ofens bereits tangential und die Sekundärluft im

Besonders verbreitet sind gegenwärtig Düsenöfen, unteren Ofenteil in einem oder mehreren Strömen ein-

die in Form einer zylindrischen Kammer ausgeführt geführt. Jedoch fehlen bei dieser Ofenbauart die völlig

sind und in denen Schwefel mit Hilfe von Regel- neuartigen und ausschlaggebenden erfindungsgemäßen

schieber-Brennvorrichtungen verbrannt wird; die io Merkmale (A) und (C). Hinsichtlich der erfindungs-

brennkammerbelastung (Wärmespannung) derartiger gemäß durch die Ringwand gebildeten Kammerver-

öfen beträgt nur 50 bis 100-10= ^kc*| ■ In vervoll- engung ist hervorzuheben, daß die Sekundärluft die

m³h durch die Ringwand eingeführt wird, letztere gleich-

kommneieren Anlagen z. B. der schwedischen Firma zeitig kühlt. Die Kombination der regelbaren 'angen-

»Celleco« wird die Luft durch Düsen e'ngeführt, und 15 tiaten Zufuhr der Primärluft mit der Verengung und

am Ausgang aus dtm Ofen ist eine katalysatorhaltige der in dieser zugeführten Sekundärluft erhöht die

Nachbrennvorrichtung angeordnet; hierdurch steigt Wärmebelastung des Ofens in einer unerwartet starken

die Brennkammerbelastung auf 1 ■ 10» ^kcf' . Weise wogegen die partielle tangential Zufuhr der

⁶ nv>h Pnmarluft eine Erhöhung des Regelgrades bzw. der

Ein Nachteil der bekannten öfen besteht darin, daß ao Regeltiefe des Verbrennungsprozesses sowie die Wirtzur Durchführung des Brennvorgangs eine Kammer schaftlichkeit der Anlage bei Teilbelastungen in ebengroßer Abmessungen erforderlich ist, aber bei Teil- falls überraschendem Umfang bewirkt,
belastung sich die Gemischbildung verschlechtert. Da Die gleichen Merkmale fehlen auch dem aus der aus Betriebsgründen eine unvollständige Verbrennung USA.-Patentschrift 3 314 766 bekannten Ofen. Daim gesamten Belastungsbereich unzulässig und ein 25 gegen wird in der französischen Patentschrift I 096 283 Betrieb bei minimale ι aerodynamischem Widerstand lediglich die Möglichkeit der partiellen Luftzufuhr in wirtschaftlich ist, werden öfen von großen Außen- den Reaktionsraum mit Hilfe von Injektoren (47, 48, maßen erstellt und in der Regel mii erhöhtem Luft- 49) gezeigt; dies liegt auf der Hand und wird dort auch Überschuß betrieben. Als weitere Nachteile der be- gar nicht als erfinderisch angesehen, wogegen die erfinkannten öfen smd zu nennen: große Wärmespeicher- 30 dungsgemäße regelbare partielle Luftzufuhr mittels fähigkeit, welche die Anlaufzeit des Ofens verlängert; Tangentialdüsen keineswegs naheliegend ist.
hohe Instandsetzungskosten; schwierige Automatisie- Nachstehend wird ein Ausführungsbeispie! an Hand rung des Ofens infolge bedeutender Wärmeträgheit; der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es erhöhte Korrosionswirkung der Verbrennungspro- zeigt
dukte infolge beträchtlicher Schwefeltrioxid-Bildung. 35 F i g. 1 den Ofen im Längsschnitt,

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- Fig. 2 denselben im senkrechten Schnitt nach I-I

steht in der Beseitigung der genannten Nachteile durch der Fig. 1,

Entwicklung eines Ofens zur Gewinnung von Schwefel- F i g. 3 eine Tangentialdüsc mit zwei Längstrcnn-

dioxid mit hoher Brennkammerbelastung, welcher eine wänden und Düsen im Längsschnitt,

vollständige Verbrennung der schwefelhaltigen Roh- 40 Der Ofen besteht aus der waagerechten zylindri-

stoffe im weiten Belastungsbereich bei minimalem sehen Verbrennungskammer 1, den Tangentialdüsen 2,

Luftüberschuß ermöglicht. den Zerstäubern 3 und der Ringwand 4.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in einem Die zwei Zerstäuber 3 (F i g. 2) sind im Vorderteil Ofen zur Gewinnung von Schwefeldioxid durch Ver- der Verbrennungskammer 1 an deren Umfang unter brennung von Schwefel oder schwefelhaltigen Roh- 45 den Düsen 2 derart angeordnet, daß der durch diese stoffen in einem Luftstrom, bestehend aus einer zylin- zerstäubte geschmolzene schwefelhaltige Rohstoff dem drischen, mit Tangentialdüsen zur Luftzufuhr ver- Strom der durch die Düsen 2 eingedrückten Luft zugesehenen Verbrennungskammer sowie Einrichtungen führt wird. Die Zerstäuber 3 können in der Wandung zur Verstärkung der Schwefelverbrennung, Aufrecht- der Kammer 1 auch axial angeordnet werden,
erhaltung der erforderlichen SO₂-Konzentration und so Die beiden Tangentialdüsen 2 sind ebenfalls am wesentlichen Verringerung der Ofenaußenmaße. Umfang des Vorderteils der Verbrennungskammer 1 (A) die zur Primärluftzufuhr dienenden Tangential- oberhalb der Zerstäuber 3 angeordnet; jede der düsen tangential zum Kreisumfang der Kammer °.^{usen ist} ""MeIs der zwei Langstrennwände 5 in die in der zu ihrer Längsachse senkrechten Ebene an- ^Ka"^ä'^{e 6} aufgeteilt. Die durch die Langstrennwände 5 geordnet sind und mindestens eine Längstrenn- « «^eblldei°ⁿ Kanäle 6 können durch die schwenkbaren wand sowie je eine Drosselklappe zur Absperrung Drosselklappen 7, die im Lufte.ngang der Düse 2 ander durch die Trennwand gebildeten Kanäle auf- S«⁵⁰"¹¹«¹ «nd, unabhängig voneinander abgesperrt _wej_sen werden. Die Anzahl der Kanäle 6 bzw. Drossel-

_wej_sen

(B) ebenfalls in senkrechter Ebene zur Kammerlängs- ^kh^ⁿJ ⁱⁿ Je'ier Düse 2 kann verschieden sein
achse im vorderen Kammerteil an ihrem Umfang ^6o ,^Die, R'ngwand 4 (F ig. 1) ist im Austrittstell der Einspritzdüsen angebracht sind, zylindrischen Kammer 1 eingebaut und weist eine zen-

(C) im Gebiet der Sekundärluftzufuhr die Kammer traie öffnung 8 zum Ausstromen der Gase und die eine kombiniert aero-mechanische Verengung ^Ka"^äle,⁹ _f ^{ln d}" Ebene der Ringwand 4 zur zusatzaufweist lichen Luftzufuhr auf. Diese Luftzufuhr kann ebenes falls durch Tangentialdüsen (in den Zeichnungen nicht

D'sDrosselklappewirdzweckmäßigerweise schwenk- gezeigt) oder auf eine andere bekannte Weise erfolgen, bar abgeführt und im Lufteingang der Düse ange- Die Ringwand 4 kann in Form von zwei Scheiben mit bracht. Außerdem ist es günstig, die Kammerver- einem Zwischenraum, der auch zum Abkühlen der

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Wandungen der Ringwand 4 dienen soll, ausgeführt werden.

Der erfindungsgemäße Ofen wird wie folgt betrieben:

Der in den Ofen durch die Tangentialdüsen 2 eingeblasene Luftstrom erzeugt im Inneren der Verbrennungskammer 1 einen Wirbelstrom. Gleichzeitig mit dem Lufteinblasen wird mittels der Zerstäuber 3 geschmolzener Schwefel oder schwefelhaltiger Rohstoff eingespritzt, der im Luftstrom unter Bildung von Schwefeldioxid verbrennt. Die Verbrennungsgase treten aus der Kammer 1 durch die Öffnung 8 der Ringwand 4 hinaus, wo der noch nicht verbrannte Anteil des Schwefelrohstoffs infolge der Zufuhr zusätzlicher Luft durch die Kanäle 9 der Ringwand 4 nachverbrennt.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Ofen.« sind folgende:

(a) Durch die neuartige Gestaltung der Tangential- _ao düsen 2 wird eine vollständige Verbrennung im gesamten Bereich der Betriebsbeiastungen des Ofens gewährleistet. Beim Teillastbetrieb des Ofens wird zwecks Erhaltung einer hohen Geschwindigkeit der in die Kammer einströmenden Luft ein Teil der Kanäle 6 abgeschaltet.

(b) Durch die mit den Luftkanälen 9 versehene Rirgwand 4 wird deren Abkühlung und die Nachverbrennung des nicht verbrannten Schwefelteils gewährleistet.

(c) Im erfindungsgemäßen Ofen wird die Brenn-

kcal kammerbelastung auf etwa 5 ■ 10^e -,-.- gesteigert,

wodurch man eine Veiringerung des Rauminhalts der Anlage auf ein Dreißigstel und der Investitionen auf ein Zwanzigstel erreicht. Die Anlaufzeit des Ofens vermindert sich mindestens um das Fünffache. Darüber hinaus steigt die Betriebssicherheit der Anlage, während die Reparaturkosten hundertmal geringer werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Ofen zur Gewinnung von Schwefeldioxid durch Verbrennung von Schwefel oder schwefelhaltigen Rohstoffen in einem Luftstrom, bestehend aus einer zylindrischen, mit Tangentialdiisen zur Luftzufuhr versehenen Verbrennungskammer sowie Einrichtungen zur Verstärkung der Schwefelverbrennung, Aufrechterhaltung der erforderlichen SOjj-Konzentration und wesentlichen Verringerung der Ofenaußenmaße, dadurch gekennzeichnet, daß

(A) die zur Primärluftzufi.'f dienenden Tangentialdüsen (2) tangential 2um Kreisumfang der Kammer (1) in der zu ihrer Längsachse senkrechten Ebene angeordnet sind und mindestens eine Längstrennwand (5) sowie je eine Drosselklappe (7) zur Absperrung der durch die Trennwand (5) gebildeten Kanäle (6) aufweisen,

(B) ebenfalls in senkrechter Ebene zur Kammerlängsachse im vorderen Kammerteil an ihrem Umfang Einspritzdüsen (3) angebracht sind,

(C) im Gebiet der Sekundärluftzufuhr die Kammer (1) eine kombiniert aero-mechanische Verengung (8) aufweist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (7) schwenkbar ausgeführt und im Lufteingang der Düse (2) angebracht ist.

3. Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofen eine Ringwand (4) mit in ihrer Ebene liegenden Kanälen (9) zur zusätzlichen Luftzufuhr eingebaut ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen