NO335898B1 - Forseglet observasjonselement for betraktning av en smeltet flytende svovelstrøm gjennom en svoveloverføringsledning - Google Patents

Description

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 overstrøms-elementer som gjør at operatøren kan observere strømmen av flytende svovel over gitte-ret 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 overstrømselementet skjer typisk ved hjelp av et hengslet deksel som gjør at operatøren visuelt kan observere strømmen av flytende svovel over en overløpskant eller væskelås og derved bestemme hvorvidt det flytende svovelet strømmer fritt, for eksempel fra en svovelkonsensator.

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 over-strømselementene.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et forseglet observasjonselement for betraktning av en strøm av smeltet flytende svovel gjennom en svoveloverføringsledning, kjennetegnet ved at elementet innbefatter første og andre seglass og en avtappingsring med en ringformet akse (A-A) og anbrakt mellom det første seglasset og det andre seglasset som definerer et indre rom mellom det første og andre seglasset, og minst en kanal for tilførsel til observasjonselementet av et organ for oppvarming av det indre rommet mellom det første og andre seglasset, hvori nevnte oppvarmingsorgan er tilstrekkelig til å forhindre svovelkondensasjon på en indre overflate av det første seglasset.

Oppfinnelsen tilveiebringer en anordning bestående av et forseglet observasjonselement for visuelt å følge strømmen av flytende svovel i en svovelgjenvinningsenhet, uten fri-gjøring av utslipp eller andre ulemper forbundet med konvensjonelle åpne overstrøms-elementer. 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 beskyttende av 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 svovel-transportledning. 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 definere et indre rom som er oppvarmet med en oppvarmet gass, damp eller et elektrisk oppvarmingselement. I tillegg kan det være tilveiebragt en overløpskant og lyskilde for å rette og belyse smeltestrøm-men. 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 mulighet for å frigjøre damper til atmosfæren. Siden det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse ikke bygger på en væsketetning som kan blåses 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 medfølgende tegninger. Figur 1 viser et forseglet observasjonselement i henhold til foreliggende oppfinnelse sett fra siden.

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

Figur 3 viser en perspektivskisse av en annen utførelsesform av det forseglede absorp-sjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse, innbefattende et dampkapperør-kryss. Figur 3a viser en alternativ utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i figur 3. Figur 4 viser en perspektivskisse av en utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse innbefattende ytterligere komponenter.

Figur 5 viser et tverrsnitt langs linjen A-A i figur 4.

Figur 6 er en perspektivskisse av en overløpskant som anvendes i det forseglede observasjonselementet i figur 4.

Med henvisning til tegningene hvor like henvisningstall angir like eller tilsvarende deler, og spesielt til figurene 1,2 og 3, 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 smelteståltypen. "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 injiseres 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. Ledninger 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 (glidring) 22 med en ringformet akse 23. Et mangfold kanaler 24 strekker seg gjennom avtappingsringen 22 ved posisjoner rundt omkretsen av avtappingsringen. I utførelsesformen vist i figurene 1 og 10 er fire slike kanaler anbrakt ved 90°'s intervaller 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 tilveiebragt 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 fjer-ner 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 strømning 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 tiveie-bragt. Det er imidlertid antatt at i en typisk anvendelse hvor et 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 90°'s intervaller rundt omkretsen av avtappingsringen 22 og vinklet som beskrevet over, vil 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.

En alternativ utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse er vist i figur 3 som innbefatter et dampkapperørkryss 32 som kan være anbrakt i en overføringsledning for flytende svovel. Det forseglede observasjonselementet 10 innbefatter to seglass 14 adskilt av en avtappingsring 22. Seglassene 14 og avtappingsringen 22 er klemt på et dampkapperørkryss 32 med flenser 16 som er festet med bolter 18 og muttere 20. Som vist, definerer det øvre og nedre seglasset 14 og 14a og avtappingsringen 22 et indre rom 34. Kanaler 24 og 24a strekker seg gjennom avtappingsringen 22 og danner et kommunikasjonsmiddel mellom koblingene 30 og 30a og det indre rommet 34.

En kilde for oppvarmingsmedium (ikke vist), for eksempel damp eller oppvarmet inertgass, føres inn i det indre rommet 34 gjennom en eller flere av koblingene 30 og kanalen 24. Oppvarmingsmediet oppvarmer det nedre seglasset 14a til en temperatur tilstrekkelig til å forhindre kondensasjon av damp på den indre overflaten 36 til det nedre seglasset 14a. Kondensat eller avkjølt gass går ut fra det indre rommet 34 gjennom en eller flere kanaler 24a og koblinger 30a. Siden seglasset 14a er oppvarmet i tilstrekkelig grad til å forhindre kondensasjon av damper, spesielt svoveldamper, vil det ha en tendens til å forbli klart under drift av enheten. Operatøren av svovelgjenvinningsenheten kan se strømmen av smeltet svovel 18 gjennom seglassene 14 og 14a under driften av svovelgjenvinningsenheten.

Eventuelt kan en andre avtappingsring av den typen som er vist i figur 1, anbringes mellom det nedre seglasset 14a og dampkapperørkrysset 32 for å spyle den indre overflaten 36 av seglasset 14a med et spylemedium, så som damp eller en inertgass.

Som et alternativ til anvendelse av et gassformig oppvarmingselement, kan det anvendes et elektrisk oppvarmingselement for å oppvarme det indre rommet 34 som vist i figur 3a. I denne utførelsesformen er et motstandsoppvarmingselement 26 ført inn gjennom kanalen 24 inn i det indre rommet 34 definert av det øvre seglasset 14, avtappingsringen 22 og det nedre seglasset 14a. Oppvarmingselementet 26 kan også være laminert mellom seglasset 14 og det nedre seglasset 14a og derved utelate behovet for avtappingsringen 22. I tillegg kan en andre avtappingsring av den i figur 1 viste type også anbringes mellom det nedre seglasset 14a og dampkapperørkrysset 32, for å spyle den indre overflaten 36 med spylemedium så som en inertgass.

Figurene 4, 5 og 6 viser en ytterligere utførelsesform av det forseglede observasjonselementet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Et forseglet observasjonselement 10 av den typen som er vist i figurene 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 tilveiebragt en lysfikstur 40 og overløpskant 42. Lysfiksturen 40 er klemt på flensen 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 inn i senterområ-det til kapperørkrysset 32. Det smeltede svovelet 38 strømmer gjennom rørkrysset fra for eksempel en svovelkondensator, strømmer over overløpskanten 42 nær siktlinjen langs aksen A-A til operatøren 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 uhensiktsmessige lysbetingelser.

Selv om utførelsesformen av oppfinnelsen vist i figur 4 er vist med en enkelt linseut-forming med en avtappingsring av den typen som er beskrevet i forbindelse med figur 1, kan dobbeltlinseutformingen i figurene 3 eller 3 a erstatte den enkle linseutformingen, avhengig av bruksområdet. I tillegg kan den doble linseutformingen i figurene 3 eller 3a tilveiebringes med en andre avtappingsring av den typen som er vist i figur 1, anbrakt mellom det nedre seglasset 14a og dampkapperørkrysset 32 for å spyle den indre overflaten 36 med et spylemedium så som en inertgass.

Selv om foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet og diskutert i forbindelse med de foregående utførelsesformer, vil det være innforstått at oppfinnelsen ikke er begrenset til de beskrevne utførelsesformer, men kan gjennomgå en rekke omplasseringer, modi-fikasjoner og erstatning av deler og elementer uten å avvike fra oppfinnelsens beskyttel-sesomfang.

Claims (9)

1. Forseglet observasjonselement for betraktning av en strøm av smeltet flytende svovel gjennom en svoveloverføringsledning, karakterisert vedat elementet innbefatter: første og andre seglass (14, 14a) og en avtappingsring (22) med en ringformet akse (A-A) og anbrakt mellom det første seglasset (14) og det andre seglasset (14a) som definerer et indre rom (34) mellom det første og andre seglasset (14, 14a), og minst en kanal (24) for tilførsel til observasjonselementet (10) av et organ for oppvarming av det indre rommet (34) mellom det første og andre seglasset (14, 14a), hvori nevnte oppvarmingsorgan er tilstrekkelig til å forhindre svovelkondensasjon på en indre overflate (36) av det første seglasset (14).

2. Forseglet observasjonselement (10) i henhold til krav 1,karakterisert vedat oppvarmingsorganet innbefatter en oppvarmet gass.

3. Forseglet observasjonselement (10) i henhold til krav 1,karakterisert vedat oppvarmingsorganet innbefatter et elektrisk oppvarmingselement (26).

4. Forseglet observasjonselement i henhold til krav 1,karakterisert vedat elementet videre innbefatter et dampkapperør (12) for montering av seglassene (14,14a) og avtappingsringen (22).

5. Forseglet observasjonselement (10) i henhold til krav 1,karakterisert vedat elementet videre innbefatter et rørkryss (32) for montering av seglassene (14,14a) og avtappingsringen (22).

6. Forseglet observasjonselement i henhold til krav 5,karakterisert vedat elementet videre innbefatter en overløpskant (42) for å rette strømmen av smeltet svovel mot midten av rørkrysset (32) og en lyskilde (40) for belysning av det strømmende smeltede svovelet (38).

7. Forseglet observasjonselement (10) i henhold til krav 6,karakterisert vedat lyskilden (40) sender ut en lysstråle langs en akse (B-B) i det vesentlige rettvinklet til den ringformede aksen (A-A).

8. Forseglet observasjonselement for betraktning av en strøm av smeltet flytende svovel gjennom en svoveloverføringsledning i henhold til krav 1,karakterisert vedat elementet innbefatter første og andre seglass (14, 14a), en avtappingsring (22) anbrakt mellom det første og andre seglasset (14,14a), hvilken avtappingsring har en ringformet akse og definerer et indre rom (34) mellom det første og andre seglasset (14, 14a), hvilken avtappingsring (22) videre definerer minst en kanal (24) for tilførsel av en oppvarmet gass i det indre rommet (34), et rørkryss (32) for montering av seglassene (14, 14a) og avtappingsringen (22) i en svo-veloverføringsledning, en overløpskant (42) for å rette svovelet mot midten av rørkrys-set (32) for observering gjennom det første og andre seglasset (14,14a) og en lyskilde (40) for belysning av strømmen av smeltet svovel som strømmer over overløpskanten (42), hvilken lyskilde (40) sender ut en lyskilde langs en akse i det vesentlige rettvinkelt til den ringformede aksen.

9. Forseglet observasjonselement (10) i henhold til krav 8,karakterisert vedat elementet videre innbefatter en andre avtappingsring anbrakt mellom en indre overflate av det første seglasset (14) og rørkrysset (32).