DE2635862C3 - Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefels aus einer wäßrigen Schwefelsuspension - Google Patents

Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefels aus einer wäßrigen Schwefelsuspension

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    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/02—Preparation of sulfur; Purification
    • C01B17/0205—Separation of sulfur from liquids, e.g. by coalescence

Description

durch ein in Form eines Zylinders ausgebildetes Bündel von Heizrohrschlangen gebildet werden.
In den Druckbehälter sind Anordnungen zur Messung des Differerizdruckes zwischen der Wasseroberfläche im oberen Teil und der im unteres Teil liegenden Phasengrenzfläche Wasser/Schwefel eingebaut Regeleinrichtungen regeln den Abzug des Wassers und des Schwefels in Abhängigkeit von dem Differenzdruck an der Wasjsroberfläche im oberen Teil und dem Differenzdruck an der im unteren Teil liegenden Phasengrenzfläche Wasser/SchwefeL
Im Bereich der Phasengrenzfläche Wasser/Schwefel ist eine Schlammentnahmestelle angeordnet
Auf der anliegenden Zeichnung ist ein Druckbehälter gemäß der Erfindung im senkrechten Achsschnitt dargestellt
Mit a ist die Wandung des Druckbehälters dargestellt, der von einem Mantel b umgeben ist Eüie Zwischenwand c die flach kegelförmig ausgebildet ist, teilt den Druckbehälter in einen oberen Teil dund einen unteren Teile.
Zwischen der Wand cund der Wand des Druckbehälters verbleibt ein ringförmiger Schlitz.
Im oberen Teil ddes Behälters sind die beiden Bündel f\ und h von Heizrohrschlangen angeordnet, und zwar in Form von senkrechten Zylindern, so daß sie den oberen Teil d des Behälters in einzelne Ringräume unterteilen. In dem inneren, innerhalb des Rohrbündels /2 liegenden Teil ist ein Propeller g vorgesehen, der der im Behälter stehenden Flüssigkeit eine kreisende Bewegung im Sinne der eingezeichneten Pfeile erteilt
Das Einfüllen der Schwefelpaste erfolgt durch den Stutzen h, der mit einer gewichtsbelasteten Klappe / versehen ist. Die eingefüllte Schwefelpaste erwärmt sich allmählich, wobei der suspendierte Schwefel schmilzt. Der aufgeschmolzene Schwefel sammelt sich zu Tropfen, die infolge ihrer größeren Dichte nach unten absinken und durch den Ringspalt zwischen der Behälterwand a und der Zwischenwand c in den Absetzraum e gelangen. «o
Im Absetzraum ist die Flüssigkeit weitgehend in Ruhe, so daß die Phasentrennung unter dem Einfluß der Erdschwere nicht gestört wird und sich eine Phasengrerzfläche k zwischen Schwefel (unten) und Wasser (oben) ausbildet Durch kontinuierliches Abziehen der Schwefelschmelze durch den Bodenablauf / kann man die Höhenlage der Phasengrenzfläche k ständig konstant halten.
Es sind Meßvorrichtungen vorgesehen, welche den Differenzdruck Ap0 zwischen der Gas- und Wasserphase und den Differenzdruck Apx zwischen der Wasser- und Schwefelphase messen. Ferner ist vorgesehen, den Differenzdruck Apx zwischen der Wasser- und der Schwefelphase zu messen.
Es sind Regeleinrichtungen vorgesehen, um den Wasserstand ο und die Phasengrenzfläche k aufrechtzuerhalten, und den Ablauf der getrennten Flüssigkeiten in Abhängigkeit von den Flüssigkeitsständen zu regeln.
Man kann den beiden Differenzdrücken Apx und Apt durch Eichung jeweils bestimmte Höhen der Phasengrenzfläche k zuordnen. Im normalen Betrieb sind die aus den Meßwerten Apx und Apx für die Höhe der Phasengrenzfläche ermittelten Werte gleich. Wenn sie ungleich sind, so zeigt die Differenz an, daß sich im Bereich der Phasengrenzfläche it eine Schicht mit einer anderen Dichte gebildet hat, die gewöhnlich aus Schmutz und Schlamm besteht Diese Schicht kann durch einen Stuizen q zur Schlammentnahme abgezogen werden.
Der dargestellte Druckbehälter arbeitet bei einem Betriebsdruck zwischen 2 und 5 bar entsprechend einer Wassertemperatur zwischen 120 und 1500C. Zur Beheizung dient vorzugsweise Sattdampf mit einer Temperatur zwischen 125 und 155° C.
Eine Beheizung des gesamten Apparates — vorzugsweise durch einen dampfbeheizten Heizmantel — verhindert eine unzulässige Abkühlung der Behälterwände, so daß sich auch keine Ansätze durch erstarrenden Schwefel bilden können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefels aus einer wäßrigen Schwefelsuspension unter Erhitzung derselben über die Schmelztemperatur des Schwefels, gekennzeichnet durch die Unterteilung in einen mit einer Heiz- und Umwälzeinrichtung (f\, h, g) versehenen oberen Teil (d) und einen als Absetzbehälter dienenden unteren Teil (e% an dessen Boden der Schwefelabzug Q) vorgesehen ist, wobei zwischen dem oberen Teil (d) und dem unteren Teil (e) eine im wesentlichen waagerechte, vorzugsweise flach kegelförmige, mit öffnungen bzw. Schlitzen versehene Zwischenwand (t^ angeordnet ist
2. Druckbehälter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Oberteil (d) und Unterteil (e) umgebenden dampfbeheizten Mantel.
3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des oberen Teiles (Junten konisch verjüngt ist und am unteren Ende der Verjüngung die mit öffnungen bzw. Schlitzen versehene Zwischenwand (c) angeordnet ist.
4. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil (d) Heizrohrschlangen (f\, f2) angeordnet sind.
5. Druckbehälter nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des oberen Teiles (d) durch in Form senkrechter Zylinder angeordneter Bündel von Heizrohrschlangen (fu /2) in Ringräume unterteilt ist
6. Druckbehälter nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Rühreinrichtung im oberen Teil (d) ein zentrisch angeordneter, nach oben fördernder Propeller (g) angeordnet ist.
7. Druckbehälter nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Anordnung eines in Form eines senkrechten Zylinders ausgebildeten Bündels von Heizrohrschlangen (F2).
8. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Teil (d) eine zylindrische Wandung eingebaut ist, die einen oben und unten offenen Ringraum (m) bildet, an dem sich ein Abzug (p) für das abgeschiedene Wasser befindet.
9. Druckbehälter nach Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wand durch ein in Form eines Zylinders ausgebildetes Bündel (71) von Heizrohrschlangen gebildet wird.
10. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Anordnungen zur Messung des Differenzdruckes zwischen der Wasseroberfläche im oberen Teil (d) und der im unteren Teil (e) liegenden Phasengrenzfläche Wasser/Schwefel.
11. Druckbehälter nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Regeleinrichtungen, die den Abzug des Wassers und des Schwefels in Abhängigkeit von dem Differenzdruck an der Wasseroberfläche im oberen Teil (d) und dem Differenzdruck an der im unteren Teil (e) liegenden Phasengrenzfläche Wasser/Schwefel regeln.
12. Druckbehälter nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch Anordnung eines Schlammentnahmestutzens (q) im Bereich der Phasengrenzfläche Wasser/Schwefel.
Gegenstand der Erfindung ist ein Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefels aus einer Schwefelsuspension unter Erhitzung derselben über die Schmelztemperatur des Schwefels. Bei verschiedenen Verfahren zur Entschwefelung von Industriegasen fällt der Schwefel in einer feindispersen Verteilung in Wasser als Schwefelpaste an. Um aus dieser Schwefelpaste elementaren Schwefel zu gewinnen, kann man die Paste trocknen. Wesentlich energiesparender und damit wirtschaftlicher ist es jedoch, die Paste soweit zu erhitzen, daß der darin enthaltene Schwefel schmilzt, und dann die beiden flüssigen Phasen unter Ausnützung ihrer unterschiedlichen Dichten in einer Absetzeinrichtung voneinander zu trennen. Um beim Aufschmelzen des Schwefels (Schmelztemperatur ca 113° C) ein Verdampfen des in der Paste enthaltenen Wassers zu vermeiden, muß der Schmelzprozeß unter einem Druck von 2 bis 5 bar in einem Autoklaven durchgeführt werden. Solche Schwefelschmelz-Autoklaven sind bekannt, jedoch bisher nur für chargenweisen Betrieb mit zeitlicher Aufeinanderfolge der Einzelvorgänge — Einfüllen — Aufschmelzen — Phasentrennung — Entleeren.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, einen _
Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefelt aus einer wäßrigen Schwefelsuspension zu schaffen. Dabei sollen, um den Gegebenheiten Rechnung zu tragen, Behandlungstemperaturen zwischen 120 und 150° C Anwendung finden und ein Druck zwischen 2 und 5 bar. Die obere Temperatur verhindert einen Viskositätsanstieg im flüssigen Schwefel, der bei höheren Temperaturen infolge molekularer Vorgänge auftreten würde.
Gemäß der Erfindung ist ein solcher, dem kontinuierliehen Abtrennen des Schwefels aus einer wäßrigen Suspension dienender Druckbehälter unterteilt in einen mit einer Heiz- und Umwälzeinrichtung versehenen oberen Teil und einen als Absetzbehälter dienenden unteren Teil, an dessen Boden der Schwefelabzug angebracht ist, wobei zwischen oberem und unterem Teil eine im wesentlichen waagerechte, vorzugsweise flach kegelförmige, mit öffnungen bzw. Schlitzen versehene Zwischenwand angeordnet ist. Dabei wird vorzugsweise Oberteil und Unterteil von einem dampfbeheizten Mantel umkleidet.
Die Wandung des oberen Teiles ist vorzugsweise unten konisch verjüngt, wobei sich am unteren Ende der Verjüngung die mit öffnungen bzw. Schlitzen versehene Zwischenwand befindet.
Im oberen Teil sind Heizvorrichtungen angeordnet, vorzugsweise Heizrohrschlangen, die von dem Wärmeträger durchspült werden. Diese im oberen Teil angeordneten Heizrohrschlangen können in Form senkrechter Zylinder ausgebildet sein und auf diese Weise den oberen Teil des Druckbehälters in Ringräume unterteilen.
Als Rühreinrichtung kann im oberen Teil ein zentrisch angeordneter, nach oben fördernder Propeller dienen. Die in Form senkrechter Zylinder ausgebildeten Bündel von Heizrohrschlangen können so angeordnet sein, daß unter der Einwirkung des Propellers ein Kreisen des Behälterinhaltes um die Heizrohrschlangen erfolgt.
Im oberen Teil wird vorzugsweise eine zylindrische Wand eingebaut, die zusammen mit der Außenwand einen oben und unten offenen Ringraum bildet, an dem sich ein Abzug für das in diesem Ringraum abgeschiedene Wasser befindet. Diese zylindrische Wand kann
DE2635862A 1976-08-10 1976-08-10 Druckbehälter zum kontinuierlichen Abtrennen des Schwefels aus einer wäßrigen Schwefelsuspension Expired DE2635862C3 (de)

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