NO116242B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til behandling av med bitumen,

tjære eller aske forurenset råsvovel.

Som kjent har det hittil ikke vært

mulig på teknisk økonomisk enkel måte å forbrenne forurenset svovel, f. eks. svovel som er forurenset av organiske og/eller anorganiske stoffer, i motsetning til hva tilfellet er med renset svovel. Ved forbrenning i luft av forurenset svovel smelter dette og. overtrekkes meget hurtig av en tynn hud av de inneholdte forurensninger, som hemmer den videre forbrenning og raskt bevirker at svovelflammen slukker. Allerede små mengder av fremmede stoffer, f. eks. spor av bitumen, tjære eller

aske, er tilstrekkelig til å hindre den videre forbrenning. Det er blitt foreslått tallrike ovnskonstruksjoner for å oppheve disse

ulemper, men ingen av disse har løst pro-blemet på en tilfredsstillende måte. De hittil foreslåtte ovner har for det meste sylindriske- eller kjeleliknende form. For å oppnå jevn forbrenning av det smeltede svovel, der som oftest befinner seg på bunnen av ovnen, skal den fra siden inn-førte luft stryke jevnt over hele svovel-flaten. For det meste lykkes dette bare ufullkomment. Heller ikke innebyggede

tverrvegger eller luftfordelingstunger kan herunder hindre at endel av forbrenningsluften unnviker til det øvre ovnsrom og ikke deltar i forbrenningen. Følgen er

ujevn ovnsgang, samt vekslende innhold av S02 i forbrenningsgassen under tilblanding av sublimasjonssvovel.

En betydelig vanskelighet oppstår spesielt ved den ufullstendige forbrenning på grunn av anrikingen særlig av askebestanddelene i forbrenningsresten. Stor foran-dring heri oppnås heller ikke ved mekanisk eller ved hjelp av luftomrøring av det smeltede svovel. Ofte er man tvunget til å røste den ikke fullstendig brente forbren-ningsrest ennu en gang for seg, f. eks. i svovelkisovner. Også bortføringen av den ikke fullstendig for svovel befridde forbren-ningsrest er ofte vanskelig, spesielt hvis man vil oppnå kontinuerlig drift.

Heller ikke forbrenning av det smeltede svovel som er blitt forstøvet ved hjelp av trykkluft eller damp er tilfredsstillende, for det ene fordi anleggene og disses ved-likehold er kostbart, og for det annet på grunn av krustedannelser på heteflatene i smeltebeholdernes og ofte inntredende til-stopninger av tilførselsrørene og dysene samt avsetning av forbrenningsrester i ovnen.

Stort sett de samme ulemper og vanskeligheter opptrer også ved raffinering av forurenset svovel ved destillasjon i de van-lige destillasjonskjeler, tynnlagfordampere osv., særlig på grunn av destillasjonsrestene og dertil kommer også materialevanskelig-heter på grunn av sterkt angrep fra det smeltede svovel.

De hittidige vanskeligheter og ulemper kan unngås hvis man i henhold til oppfinnelsen inndyser det med bitumen, tjære eller aske forurensede og til ca. 0,1—3 mm kornstørrelse findelte råsvovel i en opphetet ovn for fremstilling av SQ2 eller inndyser rent svovel i f ast. tilstand med en del av de surstoff holdige' eller inerte bæregasser og under behandlingen fører- svovelet i. like-strøm med he hete gasser og i det vesent-iige i vertikal retning, spesielt nedenfra og oppover, og holder svovelet i svevetilstand i hvirvlende bevegelse inne i ovnen. Hvis det skal fremstilles rent svovel tilblander man den varme inertgass bare så meget surstoff som det er nødvendig for å forbrenne de i råsvovelet inneholdte organiske forurensninger; ellers tilsetter man den mengde surstoff som er nødvendig til fullstendig forbrenning åv svovelet og for-urensningene. Det er også fordelaktig hvis man ved hjelp av ekstra og tangensielt til primærgasstrømmen innført forbrenningsluft eller inertgasser, eventuelt i forskjel-lige ovnssoner, ytterligere gir det tilførte materiale en roterende bevegelse. Svovelet antennes under smeltning og dannelse av meget fint i forbrenningsgassen dispergerte brennende små svoveldråper, som forbren-ner fullstendig ved passeringen til ovnssålen eller ovnstoppen, alt ettersom svovelet innføres oventil eller nedentil. Også de inneholdte organiske forurensninger for-brenner herunder praktisk talt fullstendig, mens askebestanddelene avsetter seg seg på ovnssålen og kan fjernes kontinuerlig, alt etter de inneholdte mengder eller, hvis det er liten mengde av dem, går bort som flyvestøv med forbrenningsgassene, fra hvilke de kan skilles i en etter ovnen an - brakt cyklon eller et filter, f. eks. elektro-filter, eventuelt under mellomkopling av et støvkammer.

Hetegassen som anvendes fremstilles f. eks. i et forankoplet kammer, f. eks. ved forbrenning av generatorgass, H2S-holdige gasser eler fyringsolje, eventuelt smeltet rent svovel, og innføres tangensielt til pri-mærgasstrømmen. Ved denne anordning kan man oppnå stadig forbrenning av H2S-gasser for ekstra utvinning av S02 eller S. Ved forbrenning av urent svovel som vanskelig antennes kan det stadig opphetes ekstra ved hjelp av jordgass, olje og/eller lysgass. Hensiktsmessig reguleres mengden av hetegass ved hjelp av en i ovnen innbygget termostat. For regulering av ovnens temperatur kan man foruten luften til inndysing av svovelet innføre en videre del av denne som ekstra forbrenningsluft.

Den fullstendige forbrenning av svovelet er her utelukkende en funksjon av fin-delingsgraden og dispersjonsgraden av det i ovnen innførte svovel samt av den hastig-het hvormed forbrenningsblandingen føres gjennom ovnen. For å sikre fullstendig forbrenning av eventuelle større svovelkorn kan man anvende eksempelvis enkelte eller flere kaskadeformig anbrakte anslagsflater av keramisk materiale i bestemte høyder i ovnssj akten og over heie dennes tverrsnitt, og derved forsinke gass- og svovelplasser-ingen. De ennu ikke-forbrente svovelkorn, resp. svoveldråper, som under ovnens drift treffer de plane flater på platene, kleber seg straks fast og brenner deretter fullstendig opp.

Hvis råsvovelet skal omdannes til rent svovel skjer dette i det vesentlige på den samme måte, men svovelet inndyses ved hjelp av surstoff-frie, inerte trykkgasser og tilførselen av den nødvendige destilla-sjonsvarme skjer på i og for seg kjent måte ved hjelp av varme surstoff rie forbren-ningsgasser, som tilføres tangensielt til primærgasstrømmen i forbrenningssonen. Den for destillasjon av svovel nødvendige ovnstemperatur er i dette, tilfelle vensent-lig lavere enn når det er S02 som skal ut-vinnes, men innstilles imidlertid hensiktsmessig slik at hovedmengden av forhånden-værende bitumen eller tjære kan krakkes, resp. kan forbrennes ved at man sørger for et passende surstoffinnhold i inertgassen. Eventuelle krakkingrester fjernes sammen med asken. Som inert gass, spesielt for innføringen av svovelet, benyttes hensiktsmessig restgass, forbrent jordgass.

Forøvrig er de andre forholdsregler for omdannelse av råsvovel til rent svovel i det vesentlige de samme og foregår på den samme enkle måte.

For å kunnet foreta en etterfølgende utskillelse av støvet før kondensasjonen av svovelet begynner blir temperaturen ved utløpet fra ovnen innstilt på ca. 100° over svovelets duggpunkt.

En utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen består deri at såvel inn - føringen av svovelet som ledningen av gassen skjer mot tyngdekraftens retning, nedenfra og oppover. Dette er fordelaktig når det gjelder forbrenning eller destillasjon av sterkt forurenset svovel. Den inn-blåste forbrenningslufts trykkvirkning blir i dette tilfelle understøttet av den termiske oppdrift. Ikke forbrente resp. ikke fordam-pede svoveldråper, settes av den oppstig-ende gasstrøm i en svevetilstand, slik at oppr holdstiden i ovnen blir lenger og fullstendig brenning, resp. destillasjon oppnås. Ufor-brente rester fjernes likeledes nedentil, for-såvidt som de ikke føres med av gassen ut

av ovnen. En spesiell fordel ved denne

anordning er at ovnens betjening skjer fra gulvhøyde og at man slipper å transportere svovelet til toppen av ovnen. I og for'seg er det også mulig å utføre fremgangsmåten ved horisontal anordning av ovnen, natur-ligvis under tilsvarende konstruktiv endring av f. eks. svovelinnføringsinnretningen.

Endelig skai det bemerkes at naturlig-vis kan innføringen av svovelet i ovnen skje — i stedet for ved hjelp av den neden-for eksempelvis beskrevne innretning — også ved hjelp av hvilke som helst andre mekaniske eller pneumatiske innførings-innretninger.

En eksempelvis utførelsesform av en innretning til utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen beskrives neden-for i forbindelse med tegningen.

I fig. 1 betegner 1 den med høyt ildfast materiale utmurte og av en sylindrisk jern-mantel bestående ovn som har svovelinn-dysingsinnretning 2 ved den øvre ende og gassutløpsstuss 3 ved den nedre ende. I for-skjellige høyder av ovnen er denne utstyrt med ringkanaler 5 som har tangensielt anordnede spalter 4 for hetegass resp. forbrenningsluft. I den nedre del av ovnen finnes det kaskadeformet anordnede keramiske innbygninger 6, som understøtter etterforbrenningen av ennu ikke forbrent svovel, resp. fordampning når det gjelder raffinering. På bunnsålen og over hver av de keramiske innbygninger er det anordnet tømmehull 7 gjennom hvilke man kan fjer-ne forbrenningsrester resp. askeavsetnin-ger.

Fig. 2 viser inndysingsinnretningen 2 i større målestokk. Innføringstrakten 8 for det kornede svovel inneholder et fortreng-ningslegeme 9 for dosering av det i ovnen nedfallende. svovel. Gjennom den spiral-. formede ringkanal 10 innføres det sekun-dær forbrenningsluft for- transport av det fra trakten 8 kommende svovel. Ved utløps-åpningen 11 føres det . av den sekundære forbrenningsluft transporterte svovel inn i ovnsj akten i form av en spredekjegle. Den nedre del av den spiralformede ringkanal 10 er dobbeltvegget for å kunne vannav-kjøles. Den undre dysekonus kan f. eks. ved sin nedre åpning være forsynt med skrue-formede ledeflater eller ribber, for at det skal fås en ekstra hvirvelvirkning. Denne hvirvelvirkning kan forsterkes ved rotasjon av den undre dysedel resp. ved rotering av en propeller under utløpsåpningen. For regulering av mengden av forbrenningsluft er svovelinnføringsinnretningen utformet slik at innføringstrakten kan innstilles i vertikal og horisontal retning! Under driften fordeler forbrennihgstrykkluften det fra forrådsbeholderen kommende svovel jevnt som en spredekjegle i sjaktovnen. For å kunne regulere svoveltilføringen, foruten ved hjelp av forbrenningstrykkluft av for-skjellig trykk, er' det i det indre rom av svovelbeholderen, f. eks. ved dens koniske utløpsende, ytterligere anordnet et konisk

legeme, som hensiktsmessig har skruefor-mede riller, og som både er innstillbart i vertikal retning og kan roteres regulerbart om sin vertikale akse.

Omenn ovensrommets sterke stråling i retning mot ovnsdekslet mildnes meget av smelte- og fordampningsvarmen av det innførte svovel i det øvre sjaktovnsrom, er det eventuelt for å unngå ødeleggelse av metalldelene i innføringsinnretningen hen-sinktsmessig å utstyre de for stråling ut-satte steder med vannkjølekapper, og dette under hensyntagen til den omstendighet at disse metalldeler allerede kjøles ved den gjennompasserende kalde trykkluft. Fig. 3 viser ringkanalen 4 med de tangensielt anordnede spalter for hetegassene, resp, forbrenningsluften, sett i tverrsnitt. Fig. 4 viser en svovelinndysingsinn-retnihg hvor svovelet som kommer fra trakten 13 innføres nedenfra i ovnen sammen med de av viften 14 tilførte forbrennings-eller hetegasser. I dette tilfelle er gassut-løpsstussen, gjennom hvilken det ubrente materiale føres ut, anbrakt ved ovnens øvre ende. Alt etter behovet er det eventuelt i den nedre ovnsdel anbrakt tømme-hull 7 for forbrenningsrestene på liknende måte som i fig. 1. De keramiske innbygninger be-finnes seg i dette tilfelle i ovnens øvre halv-del.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte til behandling av med bitumen, tjære eller aske forurenset råsvovel i findelt tilstand med surstoff eventuelt i blanding med inerte gasser, karakterisert ved at råsvovel under behandlingen med den surstoffholdige gass ledes i medstrøm gjennom en opphetet sjaktovn, fortrinsvis nedenfra og oppover.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at behandlingsgassen bare inneholder så meget surstoff som er nødvendig for å forbrenne de i råsvovelet inneholdte organiske forurensninger.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at gassen inneholder en mengde surstoff som er tilstrekkelig for oksydering av svovel til S02.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3, karakterisert ved at dysen til innføring av svovlet i ovnen er slik utformet at det fra forrådsbeholderen uttatte svovel føres som en spredekjegle inn i sjaktovnen, ved hjelp av behandlingsgassene, hvorunder svovlet ytterligere gis en ekstra roterende bevegelse ved hjelp av tangensielt inndyset forbrenningsluft resp. inerte gasser.

5. Fremgangsmåte ifølge påstandene 1—4, karakterisert ved, at forvarmingen såvel som den ekstra opphetning av ovnen skjer ved hjelp av hetegasser, som innføres gjennom en i ovnsveggen anordnet ringkanal, som ved spalter er forbundet med ovnens indre.

6. Fremgangsmåte ifølge påstandene 2, 4 og 5, karakterisert ved at behandlingsgassene ledes i kretsløp således at de kan benyttes om igjen etter å være befridd for uønskede bestanddeler.

7. Fremgangsmåte ifølge påstand 3, karakterisert ved at man tii inndysingen anvender trykkluft resp surstoffholdige gasser.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 2, karakterisert ved at det som varme inerte gasser brukes generatorgass eller H2S-gass.