PL3542B1 - Metoda i urzadzenie do jednoczesnej produkcji kwasów azotowego i siarkowego. - Google Patents

Description

Niniejszy wynalazek ma na celu jedno¬ czesne otrzymywanie kwasowi azotowego i siarkowego z materjalów, ziaiwierajacych wegiel i siarke. Polega on na uzyciu pylu koksowego,, pólkoksowego albo wogjóle sproszkowanego materjallu, zaiwiienajacego glównie wegiel obok pewnych ilosci siarki.Pyl ten spalajac sile w nadmiarze powietrza, ogrzanego uprzednio do wysokiej temperai- tury od 500° do 1000° C i wyzej, daje plo¬ mien o temperaturze wyzszej nad 20CMF C, w której, jak to wykazaly doswiadczenia, przechodzi reakcjal utlenienia azotu z do¬ stateczna szybkoscia, a koncentracja tlen¬ ków azotu w gazach spalania jest tak wy* sofca, ze umozliwia ekonomiczna produkcje kwasu azotowego. Aby uniknac rozkladu utworzonych w plomieniu tlenków, jest rze¬ cza konfeczina galzy spalania natychmiast gwaltownie ochlodzie do temperatury, w której szybkosc roizkladu tlenków azotu jest dostatecznie mala. Ochlodzone gazy reak¬ cji, w których sklad wchodza obok bezwod¬ nika kwaisu weglowego,, bezwodnik siarkawy i tlenki azotu, odlprowadza sie do urzadzen absodbcyjnych, gdzie otrzymuje sie wodny roztwór kwasów azotowego i siarkowego.Gwaltowne ochlodzenia gazów spalenia mozna wykonac albo przez wprowadzenie konca plomienia do metalowej kapilary chlodzonej np- woda albo innemi sposoba¬ mi. Bardzo odpowiednim sposobem okaza¬ lo sie doprowadzenie pewnej czesci gazów spalania zpowrotem w poblize konca plk mienia, po stosownem izuzytkowaniiu ziawar* tej w nich poczatkowo energji cieplnej na oglrzewlanie np. kotlów parowych i t. p, u- rzadzen. W ten sposób ochladza sie gwal¬ townie koniec plomienia do temperatury, w której reakcja rozkladu tlenków azotuCftrzdbiegja praktycznie bardzo powoli, uni- . kajac tern &ajmem j-oizcienczerii^ gazów re- ' ^%c;j& Dopdlera ^dltniiajr wciaz przybywaja- ' cych gjazów spalana] odiprowadza sie do dalszych urzadzen, w których nastepuje ich dalsze ochlodzenie;, utlenienie mai dwutle¬ nek oraz uwolnienie od pylu, poczerni pod- diajje sie je chemicznej przeróbce np. w wiezach reakcyjnych.Celem ewentualnego zwiekszenia równo¬ czesnej produkcji kwasu siarkowego mozna umyslnie dloimileszlac do pylu imaterjalu we¬ glowego stosowna ilosc siarki, wzglednie nuaterjalów siarke zawierajacych, albo jej polaczen. Tytm sposobem mozna tez zuzyt¬ kowac równoczesnie siarkowodór,, otrzymy- Wainy np. przez przemianie gipsu, w któregoi atmosferze zawieszony pyl weglowy do¬ prowadza sie do palnika.Niekiedy moze okazac sie korzystmem doprowadzanie piolaczenilai siarki, potrzeb¬ ne do zwiekszenia ilosci kwasu siarkowego, nie do pylu weglowego ale do powietrza, sluzacego do spalenia, i to albo przed jego podgrzaniem do wysokiej, wymaganej przez reakcje temperatury, albo tez po podgrza¬ niu. Dzieki temu, ze metoda niniejsza po¬ zwala otrzymywac równoczesnie tlenki azo¬ tu, potrzebne nalstepnie jako przenosnik tlenu przy utlenianiu bezwodnika siarka^ wego na kwais siarkowy, jest w wielu ra¬ zach wsfcazalnem doprowadzac doi palnika weglowego odpowiednio ogrzane gazy, za¬ wierajace bezwfodinik siarkawy,, aby przez to otrzymac ich miesizanitne z tlenkami azo¬ tu, a zatem po ich albsodbcji kwas siarkowy.Niniejsza metoda oparta glównile na kombinacji trzech czynników t. j. na za¬ stosowaniu pylu matetfjalu, zaiwierajacego wegiel ii siarke, uzyciu powietrza podgrza¬ nego do wysokleij temperatury i na zasto¬ sowaniu gwaltownego oziebienia konca plo¬ mienia, stanowi zatem bardzo ekonomiczne zuzycie energji chemicznej naturalnego we¬ gla kamiennego, wzglednie produktów jego przeróbki, jak koksu lub pólkoksu, gdyz pozfwlafla na uzyskanie cennych przetworów chemicznych jak kwasów azotowego i siar¬ kowego,, przy równoczesnem calkowitem wyzyskaniu energji cieplnej, powstajacej podczas spailamiia miaterjalu weglowego, np. dio opalania kotlów pakowych, a w nastep¬ stwie dajacej sie przemienic na emergje mechaniczna,, elektryczna i t. d. Uzycie in¬ nych materjalów palnych np. weglowodór rów nie jest przy tej metodzie wskazane, gdyz wystepuj cyce wówczas w gazach spa¬ lania znaczne ilosci pary wodnej, powodu- ja po oziebieniu wydzielanie sie bardzo rozcienczonego kwasu azotowego, co czyni taki sposób postepowania mniej ekono¬ micznym.Jako przyklaldy urzadzen, nadajacych sile dJo wykonywania nitniejszej metody, mo¬ ga sluzyc urzadzendla przedstawione sche¬ matycznie na zalaczonych rysunkach. Fig. 1 przedstawia przyklad urzadzenia do spala- nitei pylu materjalu Weglowego dla produk¬ cji kwasów azotowego i siarkowego, przy chlodzeniu plomienia zapomoca metalowej kajpilary. SkllaJdai sie ono z palnika dowol¬ nie np. pionowo lub poziomo ustawionego.Do palnika tqgo rura 1 doprowadza sie roz¬ pylony matlerjal pallny, zawierajacy obok wegla ewentualna domieszke siarki lub jej polaczen,,, zas przez rure 2 wprowadza sie powietrze podgrzane do wysokiej tempera¬ tury z ewentualna domileiszka gazów, za¬ wierajacych np. bezwodnik siarkawy. Po¬ wstajacy plomien zajjmuje czesc rury plo¬ miennej 3, a jego koniec wchodzi w otwór metalowej kapillary 4 chlodzonej woda, do¬ plywajaca dk plaszcza kapilary rura 5, a odlplywajaca przez rure 6. Ochlodzone cze¬ sciowo gazy reakcji uchodza kapilara do dalszych urzadzen przez rure 7, oddajac posrednio swe cieplo scianom kotla lub t. p. urzadzenia, a nastepnie przechodza przez komory dla usuniecia pylu i dostaja sie do urzadzen absorpcyjnych,,, w celu chemicznej przeróbki.Na fig. 2 równiez schematycznie przed* — 2 —stawiano urzadzenie do spalania pylu ma- terjalu Weglowego, celem produkcji kwa¬ sów azotowego 11 siarkowego przy chlodze¬ niu plomienia zaponioca stosownie ochlo¬ dzonych gaizów reakcyjnych. Maiterjal pal¬ ny w postajci prosizku wchodzi do palnika rura 8, a podgrzane powietrze rura 9. Wy¬ tworzony pibimiien zajmuje czesc rury 10.Kierunek tego plomienia moze byc dowol¬ ny, nip, pionowy lub polzioimiy. Wpoblizu konca plomienia przez dysze 11 umieszczo¬ na stycznie na obwodzie rury plomiennej;, doprowadza sie czesc ochlodzlonych gazów spalenia, powodujajc tern samem przez szyb¬ kie wymieszanie gazów plomienia z gazami oziebionemi gwaltowne obnizenie tempera¬ tury konca plomienia. Gazy spalania, o- chlodzone ponizej terniperajtury rozkladu tlenków azotu, mozna prowadzic terajz do urzadzen^, majacych na celu wyzyskatnie ciepla w nich zawartego. W niniejszym przykladzie prowadzi sie je przez rurki plo¬ mienne 13 kotilai parowego 12, zuzywajac cieplo ga'zów reakcji do produkcji pary wodnej. Silnie w ten sposób ochlodzone gazy spalania [przechodza rura 14 do dal¬ szych, nieuwJdoeznionych na rysunku, urza¬ dzen, w których uwalnia sie je od porwa¬ nego pylu popiolu, oraz utlenial sie tlenek azotu na dwutlenek. Zkoilei prowadzi s:e gazy do zwanych urzadzen absorpcyjnyeh celem chemicznej przeróbki na kwaisy azo¬ towy i siarkowy. Czesc ochlodzonych ga- zów spalania powraca odnoga 15 przez dmuchawe 16 zpowlrotem do plomienia przez dysize 11, jak to juz powyzej opisano. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Metoda jednoczesnej produkcji kwasów azotowego i siarkowego, znamien¬ na tern,, ze pyl koksowy, pólkoksowy lub wogóie pyl, zawierajacy wegiel oraz star¬ ke, spala sie w nadmiarze powietrza ogrza¬ nego do wysokiej terniperajtury, z jednocze- sniem gwaltownem oziebieniem gazów spa¬ lania do temperatury,, przy której szybkosc rozkladu tlenków azotu jest dostatecznie mala, poczem gazy reakcji, po .wyzyskaniu ciepla w nich zawartego, odprowadza sie do urzadzen absorpcyjnych celem dalszej chemicznej przeróbki.
2. 2. Metoda wedlug zastrz. 1, znaimien- ma tern, ze celem gwaltownego oziebienia gazów spalania doprowaldtoal sie w poblize konca plomienia Weglowego czesc gaizów reakcji, po stosownem zuzytkowaniu ich energji cieplnej, a nadmiar wytworzonych gazów odprowadza sie dla dalszego* ochlo¬ dzenia i chemicznej przeróbki,
3. 3. Metoda wedlug zasitrz. 112, zna¬ mienna tern, ze celem zwiekszenia produk¬ cji kwasu siarkowego spala sie pyl mate- rjalu weglowego ze stosowna domieszka siarki, wzglednie materjalów siarke zawie¬ rajacych, lub jej polaczen.
4. 4. Metoda wedlug zaistrz. lf 2 i 3, zna¬ mienna tern, ze do powietrza sluzacego do spalenia materjailu weglowego doprowadza sie stosowna ilosc polaczen siarki.
5. 5. Urzajdzenie dó Wykonywania meto* dy wedlug zastrz. 1, 3 i 4, znamienne tern, ze do spalenia pylu malterjajlu zawierajace¬ go wegiel sluzy palnik umieszczony rw rurze plomiennej, na koncu której znajduje sie metalowa chlodzona kapillara, celem gwal¬ townego oziebienia gaJzów spalania. I. Moscicki.Do opisu patentowego Nr 3542. ft 15 LM Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL