NO326403B1 - Forseglet observasjonselement for betraktning av en strom av smeltet flytende material - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører kontroll og drift av en svovelgjenvinningsenhet. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen et forseglet observasjonselement som gjør det mulig for operatøren av svovelgjenvinningsenheten å følge strømmen av flytende svovel ved forskjellige posisjoner i enheten.

Ved drift av en svovelgjenvinningsenhet av Claus-typen er det ønskelig, om ikke avgjø-rende, for operatøren å være i stand til visuelt å følge strømmen av flytende svovel ved forskjellige posisjoner i enheten. Dette skjer vanligvis ved bruk av åpne overstrømsele-menter som gjør at operatøren kan observere strømmen av flytende svovel over gitteret eller væskelåser som fungerer ved atmosfærisk trykk og som bygger på en væsketetning for å isolere prosessen fra det åpne observasjonselementet. Tilgangen til det åpne over-strømselementet skjer typisk ved hjelp av et hengslet deksel som gjør at operatøren visuelt kan observere strømmen av flytende svovel over en overløpskarit eller væskelås og derved bestemme hvorvidt det flytende svovelet strømmer fritt, for eksempel fra en svo-velkonsensator.

Åpne overstrømselementer kan imidlertid være en kilde for utilsiktede utslipp. I tillegg kan åpne overstrømselementer representere en betydelig sikkerhetsrisiko som en poten-siell kilde for hydrogensulfidgass og smeltet svovel, dersom det er til stede et overtrykk i systemet som blåser det flytende svovelet ut av tetningen eller væskelåsen. Videre vil utformingen av konvensjonelle overstrømselementer som brukes i svovelgjenvinnings-enheter, normalt utelukke utformingen av enheten for høyere, lavere og spesielt variable trykk. Det er derfor til stede et behov for å tilveiebringe operatøren av en konvensjonell svovelgjenvinningsenhet av Claus-typen med organ for å følge produksjonen av flytende svovel som ikke innehar de samme ulempene som de konvensjonelle åpne overstrøms-elementene.

US 4893912 omtaler en anordning i hvilken en spylegass er rettet gjennom kanaler i et ringelement på den indre overflaten av et seglass. I tillegg er det anordnet en oppvarm-ingsinnretning på huset for å unngå kondensering på vinduet. GB 2235548 gjelder et observasjonssvindu lokalisert over en åpning i et kammer og som rengjøres ved hjelp av en gass introdusert via et rør i et plenumskammer tilformet mellom vegger. US 5005519 angår et reaksjonskammer for gjennomføring av en dampavsettingsprosess, der vinduet gjennom hvilket lyset må passere, er forhindret fra å bli uklart.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et forseglet observasjonselement for visuell betraktning av strømmen av et smeltet flytende material med innslagene angitt i patent-krav 1. Foretrukne utførelser er angitt i de uselvstendige patentkravene. Elementet brukes spesielt for overvåkning av strømmen av flytende svovel i en svovelgjenvinningsenhet, uten frigjøring av utslipp eller andre ulemper forbundet med konvensjonelle åpne overstrømselementer. Oppfinnelsen muliggjør også at svovelgjenvinningsenheten kan opereres ved et høyere og mer variabelt trykk enn det som er mulig ved bruk av konvensjonelle åpne overstrømselementer som opererer ved atmosfærisk trykk. I tillegg vil oppfinnelsen gi bedre beskyttelse til personell og utstyr i tilfelle av overtrykk i enheten. Det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefatter minst et oppvarmet seglass for å kunne se strømmen av smeltet flytende svovel gjennom en svoveltransportledning. Seglasset er oppvarmet og kan overspyles med en spylegass for å forhindre kondensasjon eller avsetning av materialer på den siden av seglasset som er eksponert til prosesstrømmen. I en utførelsesform av oppfinnelsen vil et par seglass festet på hver side av en avtappingsring for å definere et indre rom som er oppvarmet med en oppvarmet gass, damp eller et elektrisk oppvarmingselement. I tillegg kan det være tilveiebrakt en overløpskant og lyskilde for å rette og belyse smeltestrømmen. Det forseglede observasjonselementet kan innbefatte et dampkapperør eller rørkryss for montering av seglasset ved passende posisjoner i en svovelgjenvinningsenhet og/eller en svoveltransportledning, slik at operatøren kan se strømmen av smeltet svovel uten mu-lighet for å frigjøre damper til atmosfæren. Siden det forseglede observasjonselementet i henhold til den foreliggende oppfinnelse ikke bygger på en væsketetning som kan blå-ses ut i tilfelle overtrykk i enheten, vil det forseglede observasjonselementet muliggjøre operasjon av enheten ved høyere, lavere eller, mer spesielt, ved mer variable trykk. Det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse gir derved en rekke fordeler fremfor konvensjonelle åpne observasjonselementer.

For en mer fullstendig forståelse av foreliggende oppfinnelse og fordelene med denne, vil det i det etterfølgende bli gitt en mer detaljert beskrivelse med henvisning til de med-følgende tegninger. Figur 1 viser et forseglet observasjonselement i henhold til den foreliggende oppfinnelse sett fra siden.

Figur 2 viser et tverrsnitt av det forseglede observasjonselementet i figur 1.

Figur 3 viser en perspektivskisse av en utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefattende ytterligere komponenter.

Figur 4 viser et tverrsnitt langs linjen A-A i figur 3.

Figur 5 er en perspektivskisse av en overløpskant som anvendes i det forseglede observasjonselementet i figur 3.

Med henvisning til tegningene hvor like henvisningstall angir like eller tilsvarende de-ler, og spesielt til figur 1 og 2, er det vist en første utførelsesform av det forseglede observasjonselementet 10 i henhold til foreliggende oppfinnelse. Observasjonselementet 10 er montert på et dampkapperør 12 og innbefatter et seglass 14, fortrinnsvis av smel-teståltypen. "Dampkapperør" som brukes her referer til et mindre rør, for eksempel et fire tommers rør festet inne i et større rør, for eksempel et seks tommers rør. Damp inji-seres i rommet mellom det store røret og det mindre røret for å oppvarme det mindre røret og forhindre størkning av materialet som strømmer gjennom det mindre røret. Ledningen som brukes for overføring av smeltet svovel, som har et smeltepunkt på tilnærmet 113 °C er typisk forsynt med dampkappe for å forhindre at det smeltede svovelet størkner inne i røret.

Det forseglede observasjonselementet 10 er festet til enden av kapperøret 12 med flenser 16 som kan være av slip-on-typen. Flensene 16 er boltet sammen med bolter 18 og muttere 20. Som vist, innbefatter observasjonselementet 10 en ringformet avtappingsring (glidering) 22 med en ringformet akse 23. Et mangfold kanaler 24 strekker seg gjennom avtappingsringen 22 ved posisjoner rundt omkretsen av avtappingsringen. I utførelses-formen vist i figur 1 og 2 er fire slike kanaler anbrakt ved intervaller på 90° rundt omkretsen til avtappingsringen 22.

Som vist, strekker hver av kanalene 24 seg gjennom avtappingsringen 22 i en vinkel på tilnærmet 30° i forhold til et plan tatt rettvinklet til ringaksen 23 til avtappingsringen og mot seglasset 14. Hver av kanalene 24 er også anbrakt i en vinkel på tilnærmet 30° i forhold til en diameter 25 til avtappingsringen 22, tatt mellom motstående ytre åpninger 28 til kanalene 24. Koblinger 30 er tilveiebrakt for å koble en spylegasskilde (ikke vist), så som damp, eller fortrinnsvis en inertgass, så som nitrogen, til det forseglede observasjonselementet 10 ved kanalen 24 i avtappingsringen 22.

På grunn av vinkelen kanalene 24 er anbrakt i, som beskrevet over, vil spylegass som føres gjennom kanalene 24 ha en tendens til å sveipe mot den indre overflaten 36 til seglasset 14 og forhindre kondensasjon av damper eller avsetning av materialer som ellers ville kunne kondenseres eller avsettes på den indre overflaten av seglasset 14. Sveipegassen kan føres inn på en intermittent basis, i hvilket tilfelle sveipegassen fjerner materialer som har blitt avsatt eller er kondensert på den indre overflaten 36 til seglasset 14. Tverrsnittsarealet til kanalene 24 som er nødvendig for å tillate tilstrekkelig strøm-ning av spylegass for å holde seglasset 14 klart, kan variere med diameteren til seglasset 14, systemets trykk, tilførselstrykket til spylegassen og antallet kanaler som er tilveiebrakt. Det er imidlertid antatt at i en typisk anvendelse hvor ét seglass med en diameter på 6 tommer er klemt fast på enden av et dampkapperør fremstilt av et rør med en diameter (Di) på fire tommer inne i et rør med diameter (D2) 6 tommer til fire kanaler 24, en diameter på en åttendedels tomme anbrakt ved intervaller på 90° rundt omkretsen av avtappingsringen 22 og vinklet som beskrevet over, være tilstrekkelig til å holde seglasset klart dersom man antar at temperaturen og trykket til spylemediet er tilstrekkelig. Det forseglede observasjonselementet i figur 1 kan være anbrakt ved posisjoner i svovelgjenvinningsenheten som gjør operatøren i stand til å se strømmen av smeltet svovel over en overløpskant eller fra et sperrekammer. For eksempel kan det forseglede observasjonselementet 10 være montert på toppen av en svoveltank over en åpen overløps-kant, slik at operatøren av svovelgjenvinningsenheten kan observere strømmen av smeltet svovel over overløpskanten uten å åpne tanken til atmosfære.

Figur 3,4 og 5 viser en ytterligere utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Et forseglet observasjonselement 10 av den typen som er vist i figur 1 og 2 er anbrakt på et dampkapperørkryss 32. Ringaksen A-A passerer gjennom midten av avtappingsringen 22 langs siktlinjen til en operatør som ser gjennom seglasset 14. For å øke synligheten av svovelstrømningen gjennom rørkrysset, er det tilveiebrakt en lysfikstur 40 og overløpskant 42. Lysfiksturen 40 er klemt på flen-sen 16 ved hjelp av bolter 18 og muttere 22 og sender en lysstråle langs aksen B-B som i det vesentlige er rettvinklet til aksen A-A. Overløpskanten 42 er anbrakt i rørkrysset på motsatt side av lysfiksturen 40 og strekker seg irin i senterområdet til kapperørkrysset 32. Det smeltede svovelet 38 strømmer gjennom rørkrysset fra for eksempel en svovel-kondensator, strømmer over overløpskanten 42 nær siktlinjen langs aksen A-A til opera-tøren som observerer strømningen. I tillegg blir det smeltede svovelet som strømmer over overløpskanten, belyst av en lysstråle fra lysfiksturen 40 som sendes ut langs aksen B-B som er rettvinklet til aksen A-A og derved er lettere å observere under uhensikts-messige lysbetingelser.

Claims (8)

1. Forseglet observasjonselement (10) for betraktning av en strøm av et smeltet flytende material, karakterisert ved at observasjonselementet omfatter: et seglass (14) som har en indre og en ytre overflate; en kilde for et oppvarmet spylemedium; en avtappingsring (22) som er anbrakt nær seglasset (14), og som har en ringformet akse (23) og definerer minst et par spylekanaler (24) for strømmen av det oppvarmede spylemediet, idet spylekanalene (24) befinner seg på motsatte sider av avtappingsringen (22) og er vinklet for å føre strømmen av oppvarmet spylemedium mot den indre overflaten (36) av seglasset (14); og minst en kobling (30,30a) for tilkobling av kilden for spylemediet til kanalene (24); og at seglasset (14) er plassert for å tillate direkte betraktning av strømmen av material.

2. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at observasjonselementet videre omfatter et dampkapperør (12) for montering av seglasset (14) og avtappingsringen (22).

3. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at spylekanalene (24) er vinklet mot den indre overflaten (36) av seglasset (14) ved en vinkel på omtrent 30° i forhold til den indre overflaten av seglasset (14).

4. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 2, karakterisert ved at minst to par motstående spylekanaler (24) er definert av avtappingsringen (22), og at spylekanalene (24) er vinklet mot den indre overflaten (36) av seglasset (14) ved en vinkel på omtrent 30° i forhold til diameteren.

5. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at observasjonselementet videre omfatter et rørkryss (32) for montering av det forseglede observasjonselementet (10) i en materialoverføringsledning.

6. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 5, karakterisert ved at observasjonselementet videre omfatter en overløpskant (42) for føring av strømmen av material mot midten av rørkrysset (32), og en lyskilde for belysning av strømmen av material gjennom væskeoverføringsledningen, idet lyskilden sender ut en lysstråle langs en akse i det vesentlige rettvinklet til den ringformede aksen (23) til avtappingsringen (22).

7. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 6, karakterisert ved at observasjonselementet videre omfatter et andre seglass (14) anbrakt mellom lyskilden og rørkrysset (32).

8. Forseglet observasjonselement (10) ifølge krav 1 for betraktning av en strøm av smeltet flytende svovel gjennom en svoveloverføirngsledning, karakterisert ved at avtappingsringen (22) er anbrakt nær den indre overflaten (36) av seglasset (14); at spylekanalene (24) har motstående indre åpninger (28) som definerer en diameter til avtappingsringen (22), idet spylekanalene (24) er vinklet ved omtrent. 30° i forhold til planet og ved en vinkel på omtrent 30° i forhold til diameteren for å føre strømmen av spylemediet mot den indre overflaten (36) av seglasset (14); og en tilførsel fra kilden for oppvarmet spylemedium som strømmer gjennom spylekanalene (24) ved en strømningsrate og en temperatur tilstrekkelig til å forhindre avsetning av svovel på den indre overflaten av seglasset (14).