NO168597B

NO168597B - WINDOW FRAMES

Info

Publication number: NO168597B
Application number: NO874903A
Authority: NO
Inventors: Helmut Over
Original assignee: Helmut Over
Priority date: 1987-10-21
Filing date: 1987-11-25
Publication date: 1991-12-02
Also published as: DE8714074U1; NO874903L; DD262886A5; NO168597C; NO874903D0; JPH01115676A

Description

Ovn for framstilling av svoveldioksyd. Furnace for the production of sulfur dioxide.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer ovner for framstilling av svoveldioksyd som hovedsakelig nyttes i kjemisk industri ved framstilling av svovelsyre. The present invention relates to furnaces for the production of sulfur dioxide which are mainly used in the chemical industry for the production of sulfuric acid.

Oppfinnelsen går spesielt ut på å tilveiebringe en ovn for framstilling av svoveldioksyd og som omfatter et sylindrisk forbrenningskammer og innretning som gjor det mulig å intensivere svovelforbrenningsprosessen, samt å opprettholde den onskede konsentrasjon av den resulterende svoveldioksyd samt å redusere ovnens ytre dimensjoner i betraktelig grad. The invention is particularly concerned with providing a furnace for the production of sulfur dioxide and which comprises a cylindrical combustion chamber and device which makes it possible to intensify the sulfur combustion process, as well as to maintain the desired concentration of the resulting sulfur dioxide and to reduce the outer dimensions of the furnace to a considerable extent.

Det er kjent ovner for framstilling av svoveldioksyd hvor svovel blir brent i en luftstrom. There are known furnaces for the production of sulfur dioxide where sulfur is burned in an air stream.

For tiden nyttes det mest sprederovner utfort som et sylindrisk kammer i hvilket svovel blir brent ved hjelp av registerbrenner-inn-retninger. Varmefrigjorings-hastigheten i slike ovner er fra 50-100 ganger 10^ kcal/m-^ pr. time (kfr. Sulphuric Acid Specialisfs manual, Moscow 1952). At present, most spreader furnaces are used as a cylindrical chamber in which sulfur is burned using register burner devices. The heat release rate in such ovens is from 50-100 times 10^ kcal/m-^ per hour (cf. Sulfuric Acid Specialist's manual, Moscow 1952).

I mer utviklede.installasjoner som f.eks. slike som blir framstilt av Celleco Company, blir luft fort inn via dyser mens det ved ovnens utlop er plassert en etterforbrennings-innretning med katalysator. Varmefrigjorings-hastigheten er oket opp til 1 ganger 10^ kcal/m-^ pr. time. In more developed installations such as such as are produced by the Celleco Company, air is quickly introduced via nozzles, while a post-combustion device with a catalyst is placed at the outlet of the furnace. The heat release rate is increased up to 1 times 10^ kcal/m-^ per hour.

Det er generelt kjent ovner for framstilling av svoveldioksyd med forskjellige former for tilforsel av luft og råmaterialer, f.eks. periodisk inntak av luft og råmaterialer som angitt i tysk patent nr. 876.128, og med lufttilførsel som er rettet langs forbrenn-ingkammerets akse som angitt i tysk patent nr. 968.066, eller gjennom kanaler parallelt med kammeraksen som angitt i det forstnevnte patent. Det er videre kjent å tilfore råmaterialer eller brensel langs med aksen for lufttilforsels-innretningen eller parallelt med kammerets akse. Det er videre kjent tilforsel av sekundærluft i den nedre del av ovnen, eller ved dens bakre åpning. There are generally known furnaces for the production of sulfur dioxide with different forms of supply of air and raw materials, e.g. periodic intake of air and raw materials as stated in German patent no. 876,128, and with air supply directed along the axis of the combustion chamber as stated in German patent no. 968,066, or through channels parallel to the chamber axis as stated in the first-mentioned patent. It is also known to supply raw materials or fuel along the axis of the air supply device or parallel to the axis of the chamber. It is also known to supply secondary air in the lower part of the oven, or at its rear opening.

Det er videre kjent å nytte en delevegg i forbrenningskammeret hvorved det dog ikke er oppnådd å forandre den aerodynamiske struktur av de gjennornstrommende - forbrenningsgasser. Videre er det kjent å avkjole deler av strukturen i en ovn som f.eks. den bakre del av kammeret (tysk patent nr. $ 63.066). It is also known to use a dividing wall in the combustion chamber, whereby, however, it has not been achieved to change the aerodynamic structure of the re-flowing combustion gases. Furthermore, it is known to cool down parts of the structure in a furnace such as e.g. the rear part of the chamber (German patent no. $ 63,066).

Med hensyn til kontroll av -lufttilforselen er det kjent å kontrollere denne ved hjelp av strupeventiler. With regard to control of the air supply, it is known to control this by means of throttle valves.

Disse forskjellige trekk er dog ikke vist kjent i kombinasjon i en forbrenningsovn for framstilling av svoveldioksyd og en ulempe ved de forannevnte ovner er at for å fullfore forbrennings-prosessen er det nodvendig med et kammer av stor storrelse slik at drift med partiell belastning har en ugunstig virkning på prosessen. However, these different features are not known in combination in an incinerator for the production of sulfur dioxide, and a disadvantage of the above-mentioned furnaces is that in order to complete the combustion process, a chamber of large size is required so that operation with partial load has an unfavorable effect on the process.

Ettersom de teknologiske forhold ikke tillater partiell drift eller lav driftsbehandling, samt at drift av installasjonene kun er gjennomførlig med et minimum av aerodynamisk motstand, blir ovnene laget med store dimensjoner og blir vanligvis drevet med en stor mengde overskuddsluft. As the technological conditions do not allow partial operation or low operational processing, and that operation of the installations is only feasible with a minimum of aerodynamic resistance, the furnaces are made with large dimensions and are usually operated with a large amount of surplus air.

Blant andre .ulemper ved de kjente ovner er: En stor akku-muleringsevne, hvilken oker den nodvendige oppstartingstid for ovnen; hoye reparasjonsomkostninger; vanskeligheter ved automatisering på grunn av termiske tregheter; så vel som øket korrosjonsaktivitet av forbrenningsproduktene på grunn av oppståelse av betraktelige mengder SO^. Among other disadvantages of the known ovens are: A large storage capacity, which increases the required start-up time for the oven; high repair costs; difficulties in automation due to thermal inertia; as well as increased corrosion activity of the combustion products due to the generation of considerable amounts of SO^.

Formålet ved foreliggende.oppfinnelse er å tilveiebringe en ovn for framstilling av svoveldioksyd hvor de ovennevnte -ulemper er The purpose of the present invention is to provide a furnace for the production of sulfur dioxide where the above-mentioned disadvantages are

eliminert, og det tas således sikte på å utvikle-en ovn med hoy varme-frig jorings-hastighet hvor det sikres komplett forbrenning av svovelholdige materialer inaen et bredt område av driftsbelastninger med en minimum mengde av overskuddsluft. eliminated, and the aim is thus to develop a furnace with a high heat-release rate where complete combustion of sulfur-containing materials is ensured within a wide range of operating loads with a minimum amount of excess air.

Disse formål oppnås ifolge oppfinnelsen ved at det i kammer-er er anordnet en innretning som i kombinasjon omfatter dyser for tilforsel av primærluft, hvilke dyser er anordnet tangentielt i forhold til forbrenningskammerets periferi samt anordnet i et plan perpendikulært på kammerets lengdeakse; mekaniske svovelspredere anordnet i den fremre del av forbrenningskammeret langs dettes periferi og i samme tverrgående plan som dysene; at man har overtrykk i området hvor sekundærluften blir innfort, og at nevnte overtrykk oppnås ved at det i brennkammeret er anordnet et diafragma med en sentral åpning og at diafragmaet i sitt plan har kanaler for tilforsel av sekundærluft. These purposes are achieved according to the invention by the fact that a device is arranged in the chamber which in combination comprises nozzles for the supply of primary air, which nozzles are arranged tangentially in relation to the periphery of the combustion chamber and arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the chamber; mechanical sulfur spreaders arranged in the front part of the combustion chamber along its periphery and in the same transverse plane as the nozzles; that there is overpressure in the area where the secondary air is introduced, and that said overpressure is achieved by a diaphragm with a central opening being arranged in the combustion chamber and that the diaphragm has channels in its plane for the supply of secondary air.

De karakteristiske trekk, ved oppfinnelsen vil videre fram-gå av de etterfølgende krav og oppfinnelsen skal forklares nærmere i den etterfølgende beskrivelse med henvisning til en skjematisk utforelsesform som er vist i tegningen hvor The characteristic features of the invention will further be apparent from the subsequent claims and the invention shall be explained in more detail in the subsequent description with reference to a schematic embodiment shown in the drawing where

fig. 1 viser et lengdesnitt av ovnen, fig. 1 shows a longitudinal section of the oven,

fig. 2 et tverrsnitt av ovnen etter linjen I-l i fig. 1, og fig. 2 a cross-section of the furnace along the line I-1 in fig. 1, and

fig. 3 en tangentiell dyse med langsgående sidevegger og kanaler i lengdesnitt. fig. 3 a tangential nozzle with longitudinal side walls and channels in longitudinal section.

En ovn for framstilling av svoveldioksyd ifolge den foreliggende oppfinnelse, består av et sylindrisk forbrenningskammer 1 (fig. 1), tangentielle dyser 2, svovelspredere 3 °g et diafragma 4»A furnace for the production of sulfur dioxide according to the present invention consists of a cylindrical combustion chamber 1 (fig. 1), tangential nozzles 2, sulfur spreaders 3 and a diaphragm 4"

De tangentielle dyser 2 er arrangert langs det sylindriske forbrenningskammers 1 omkrets i dens forreste del. The tangential nozzles 2 are arranged along the circumference of the cylindrical combustion chamber 1 in its front part.

Det er i tegningen vist to tangentielle dyser 2 utformet The drawing shows two tangential nozzles 2 designed

for levering av luft til det sylindriske forbrenningskammer 1, av hvilke dyser det også kan være flere. for the delivery of air to the cylindrical combustion chamber 1, of which nozzles there may also be several.

De tangentielle dyser 2 er delt opp ved langsgående skillevegger 5 (fig. 2 og 3) i et antall kanaler 6. The tangential nozzles 2 are divided by longitudinal partitions 5 (fig. 2 and 3) into a number of channels 6.

Kanalene 6 som dannes av de langsgående skillevegger 5> kan lukkes med registeret 7 som er dreibart og plassert i dysens 2 innlopsparti. The channels 6 formed by the longitudinal partitions 5> can be closed with the register 7 which is rotatable and located in the nozzle 2 inlet section.

Registerene 7 kan stenge kanalene 6 uavhengig av hverandre. Antall registre 7 °S det respektive antall kanaler 6 i dysene 2 kan variere. En annen utforelse av registrene 7 er også mulig. The registers 7 can close the channels 6 independently of each other. The number of registers 7 °S the respective number of channels 6 in the nozzles 2 can vary. Another embodiment of the registers 7 is also possible.

Svovelsprederne 3 (fig. 2) kan arrangeres i det forreste parti av det sylindriske forbrenningskammer 1 langs dettes omkrets og under dysene 2, slik at den svovelholdige smelte som spres av sprederne, blir matet inn i luftstrommen som leveres av dysene 2. The sulfur diffusers 3 (fig. 2) can be arranged in the front part of the cylindrical combustion chamber 1 along its circumference and below the nozzles 2, so that the sulphur-containing melt that is dispersed by the diffusers is fed into the air stream supplied by the nozzles 2.

Et aksialt arrangement av sprederne 3 i det sylindriske forbrenningskammer er også mulig. An axial arrangement of the diffusers 3 in the cylindrical combustion chamber is also possible.

Diafragmaet 4 (fig.D blir installert i den bakre del av det sylindriske kammer 1 og har et sentralt hull 8 for utlop av gasser, og diafragmaet har også i sitt plan kanaler 9 beregnet for tilleggs-levering av luft. The diaphragm 4 (fig. D) is installed in the rear part of the cylindrical chamber 1 and has a central hole 8 for the outlet of gases, and the diaphragm also has in its plane channels 9 intended for the additional delivery of air.

Tilleggsstrommen av luft kan mates til kanalene 9 i diafragmaet 4 ved hjelp av tangentielle dyser (ikke vist i tegningen) eller ved hjelp av annen kjent teknikk. The additional flow of air can be fed to the channels 9 in the diaphragm 4 by means of tangential nozzles (not shown in the drawing) or by means of other known techniques.

Diafragmaet 4 kan utformes som to skiver med et mellomrom mellom disse for kjoling av veggene i diafragmaet. The diaphragm 4 can be designed as two disks with a space between them for dressing the walls of the diaphragm.

Ovnen for oppnåelse av svoveldioksyd ifolge den foreliggende oppfinnelse, virker på folgende måte. The furnace for obtaining sulfur dioxide according to the present invention works in the following way.

En strom av luft blir matet til ovnen via de tangentielle dyser A stream of air is fed to the furnace via the tangential nozzles

2 som frembringer en virvelstrom inne i det sylindriske forbrenningskammer 1. 2 which produces an eddy current inside the cylindrical combustion chamber 1.

Samtidig med innmatningen av luft blir svovel eller svovelholdig materiale sproytet inn ved hjelp av sprederne 3» Det smeltede svovel brenner ut i luftstrommen under dannelse av SOg. At the same time as the air is fed in, sulfur or sulfur-containing material is sprayed in by means of the spreaders 3" The molten sulfur burns out in the air stream with the formation of SOg.

De resulterende gasser og uforbrent materiale forlater det sylindriske kammer 1 via hullet 8, hvori den gjenværende del av det smeltede svovel brenner opp på grunn av levering av tilleggsluft via kanalene 9 i diafragmaet 4. The resulting gases and unburnt material leave the cylindrical chamber 1 via the hole 8, in which the remaining part of the molten sulfur burns up due to the supply of additional air via the channels 9 of the diaphragm 4.

Den i ovnen oppnådde SO^ blir brukt for fremstilling, f.eks. av svovelsyre. The SO^ obtained in the furnace is used for production, e.g. of sulfuric acid.

Ved ovnskonstruksjonen ifolge den foreliggende oppfinnelse for fremstilling av svoveldioksyd, er det oppnådd en hoy produksjons-effektivitet samtidig med at ovnens dimensjoner kan forminskes samtidig som den er meget pålitelig i drift og det pålbper meget små vedlikeholds-omkostninger. With the furnace construction according to the present invention for the production of sulfur dioxide, a high production efficiency has been achieved at the same time that the dimensions of the furnace can be reduced at the same time that it is very reliable in operation and it incurs very low maintenance costs.

Ved bruk av ovnen er det mulig å oke varmefrigjdringshastigheten til tilnærmet 5 ganger lo^ kcal/m^ pr. time og således redusere kubikk-innholdet av installasjonen til 1/30 samt omkostningene til l/2o. Den nødvendige tid for oppstarting av ovnen blir redusert til mindre enn 1/5. Videre blir på grunn av den nevnte pålitelighet av ovnen, reparasjonsomkostningene skåret ned til tilnærmet l/loo. When using the oven, it is possible to increase the heat release rate to approximately 5 times lo^ kcal/m^ per hour and thus reduce the cubic content of the installation to 1/30 and the costs to 1/20. The time required for starting up the oven is reduced to less than 1/5. Furthermore, due to the aforementioned reliability of the furnace, the repair costs are cut down to approximately l/loo.

Claims

1. Furnace for the production of sulfur dioxide, comprising a cylindrical combustion chamber and device which makes it possible to intensify the sulfur combustion process, as well as to maintain the desired concentration of the resulting sulfur dioxide and reduce the outer dimensions of the furnace to a considerable extent, characterized in that said device consists of the combination of nozzles (2) for the supply of primary air, which nozzles are arranged tangentially in relation to the periphery of the combustion chamber (1) and arranged in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the chamber; mechanical sulfur spreaders (3) arranged in the front part of the pre-combustion chamber along its circumference and in the same transverse plane as the nozzles; and that there is overpressure in the area where the secondary air is introduced, and that said overpressure is achieved by a diaphragm (4) with a central opening (8) being arranged in the combustion chamber (1) and that the diaphragm (4) has channels in its plane (9) for supplying secondary air.

2. Furnace for the production of sulfur dioxide according to claim 1, characterized in that the nozzles (2) for supplying primary air have longitudinal dividing walls (5) and registers (7) at the inlet part of the nozzles, which registers have only two positions, closed or open, whereby the partial air supply can be achieved under different operating conditions.

3. Furnace for the production of sulfur dioxide according to claim 1, characterized in that the secondary air supplied through the channels (9) simultaneously serves as a coolant for the diaphragm (4).