PL48762B3 - - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób recyrkulacyjnego opalania kolumn rektyfikacyj¬ nych cynku oraz urzadzenie zaopatrzone w sru- 10 bowo usytuowane w komorze ogniowej palniki, pólki o ksztalcie okraglym, eliptycznym lufo o wszystkich posrednich ksztaltach oplywowych miedzy kolem a wielohokiem oraz inne urzadze¬ nia umozliwiajace intensyfikacje produkcji cynku 15 rektyfikowanego w piecach rektyfikacyjnych cynku typu New Jersey.Dotychczas do opalania kolumn rektyfikacyj¬ nych cynku -stosowano palniki szczelinowe, do 20 których gaz doprowadzano przez ofomiurze skle¬ pienia. Z tego powodu komory ogniowe byly przesklepione grubymi plaskimi sklepieniami uniemozliwiajacymi efektywne wykorzystanie wszystkich pólek kolumny rektyfikacyjnej. Prze- 25 plyw spalin z góry ku dolowi odbywal sie pcd wplywem róznicy cisnien wytworzonych ciagiem kominowym .powodujac nierównomierne nagrza¬ nie poszczególnych 'czesci kolumny usytuowanych w poziomie oraz tym samym nierównomierne 30 naprezenia cieplne, 00 w efekcie bylo przyczyna szybkiego zniszczenia karborundowych pólek.Sposób opalania kolumn rektyfikacyjnych cyn¬ ku wedlug patentu nr 44887 wymagal stosowania duzych predkOisci wlotowych (30—60 m/sek) mie¬ szanki palnej wprowadzanej wysokopreznymi palnikami do komory ogniowej. Do uzyskania podanej predkosci zuzywano znaczne ilosci ener¬ gii i jedynie takie predkosci byly uzasadnione w przypadku stosowania pobieranego z sieci na przyklad gazu ziemnego. Pomimo wymuszonego obiegu spalin z powodu zalaman w komorze og¬ niowej spaliny ulegaly lokalnym zawirowaniom powodujac miejscowe przegrzanie kolumny re¬ ktyfikacyjnej.Wady powyzsze usuwa sposób i urzadzenia wedlug wynalazku umozliwiajacy znaczna inten¬ syfikacje produkcji cynku rektyfikowanego.Szczególowa analiza opalania pieców rektyfika¬ cyjnych dowodzi, ze dobre wyniki przy wymu¬ szonym obiegu uzyskuje sie w przypadku wpro¬ wadzenia do komory ogniowej mieszanki palnej z predkoscia 15—30 m/sek jak równiez z predkos¬ cia powyzej 30 m/sek. Dolne predkosci sa stoso¬ wane wówczas, gdy mieszanka palna nie jest pod wysokim cisnieniem, bowiem dla uzyskania pred¬ kosci 15—30 m/sek nie jest wymagany wysoki sprez. Rozwiazanie to nie wymaga duzego nakla¬ du energii na uzyskanie zadanej predkosci wpro¬ wadzanej mieszanki palnej do komory ogniowej. Z 4876248 762 , . 3 4 kolei predkosci powyzej 30 m/sek. a zwlaszcza po¬ wyzej 60 m/sek sa bardzo korzystne dla cieplnej i technologicznej pracy pieca i sa latwe do osiagnie¬ cia, gdy paliwo lub mieszanka palna dostarczana jest pod odpowiednim cisnieniem do palnika bez dodatkowego nakladu energii. W przypadku gdy kalkulacja wykazuje ekonomicznosc pracy przy tak duzych predkosciach, wówczas mozna je rów¬ niez uzyskac sprezajac mieszanke palna przy po¬ mocy sprezarki lub wentylatora.Poprawe obiegu spalin przy pomocy mieszanki palnej uzyskuje sie przy pomocy odpowiednio roz¬ mieszczonych wysokopreznych palników jak to po¬ dano w patencie nr 44887. Jednak lepsza recyrku¬ lacje mieszanki uzyskuje sie przy srubowym roz¬ mieszczeniu iniekcyjnych palników wokól kolum¬ ny w komorze ogniowej. Dalsza poprawe recyrku¬ lacji uzyskuje sie dzieki stycznemu wprowadzeniu mieszanki palnej do kierunku ruchu spalin jak równiez dzieki zmniejszeniu oporów hydraulicz¬ nych w komorze ogniowej. Zmniejszenie opo¬ rów hydraulicznych osiaga sie przez zlikwi¬ dowanie lokalnych zawirowan spalin w komorze. W tym celu w komorze ogniowej we¬ dlug wynalazku unika sie ostrych zalaman bie¬ gu spalin, a odleglosc miedzy powierzchnia zewnetrzna kolumny a sciana wewnetrzna komo¬ ry ogniowej utrzymuje sie jednakowa w przekro- jiu poziomym na calym obwodzie. Likwidacje ostrych zalaman biegu spalin osiaga sie stosu¬ jac pólki o liniach oplywowych to jest pólki okragle lub pólki eliptyczne wzglednie pólki o ksztalcie posrednim miedzy kolem a wie- lobokiem. Ksztalt okragly i eliptyczny pólek karborundowych zmniejisza ponadto wrazliwosc na zmiany termiczne. Glazurowanie powierzchni wewnetrznej komory ogniowej równiez sprzyja zmniejszeniu oporów tarcia miedzy scianami pieca a spalinami i tym samym poprawia efekt recyrku¬ lacji.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig 1 przedstawia przekrój pionowy komory og¬ niowej pieca rektyfikacyjnego cynku z palnikami umieszczonymi w czterech poziomach, fig. 2 — przekrój komory ogniowej piecarektyfikacyjnego z palnikami rozmieszczonymi srubowo fig. 3 — prze¬ krój poprzeczny komory ogniowej pieca rektyfika¬ cyjnego, fig. 4 — schemat kondensatora kolumny kadmowej, fig. 5 — wijdok z góry eliptycznej pól¬ ki karborundowej, fig. 6 — widok z góry okraglej pólki karborundowej, a fig. 7 — widok z góry pól¬ ki karborundowej o ksztalcie posrednim miedzy kolem a wielobokiem.Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku sklada sie z kolumny destylacyjnej 1 do rektyfikacji cynku, glazurowanej od wewnatrz ko¬ mory ogniowej 2, iniekcyjnych palników 3, glazu¬ rowanego od wewnatrz lukowego sklepienia 4 i kanalów powietrznych 5. Do kolumny kadmowej 6 zaopatrzonej w przewód 8 odprowadzajacy pary cynku i kadmu dobudowano kondensator 7, które¬ go podstawa 9 stanowi skrzynke nadawcza wypo¬ sazona w przewód 10 odprowadzajacy skondenso¬ wane pary Zn i Cd z powrotem dó kolumny kad¬ mowej 6. Kondensator 7 zaopatrzony jest takze w przewód 11 odprowadzajacy pary bogate w kadm do znanego ceramicznego kondensatora. 5 Strumien mieszanki palnej z palników 3 wyply¬ wa stycznie do strumienia cyrkulujacych spalin w komorze ogniowej 2, dzieki czemu recyrkulacja spalin nie naitrafia na opory spowodowane nowo- wprowadzona mieszanka palna. Spaliny odprowa¬ dzane sa do rekuperatora ceramicznego w sposób typowy kanalami wylotowymi usytuowanymi w dole komory ogniowej 2. Cieplo strumienia recyr- kulujacych spalin wykorzystane jest do przepono¬ wego podgrzewania cynku znajdujacego sie w pólkach kolumn destylacyjnych 1.Wspólczynnik przechodzenia ciepla do cynku w pólkach karborundowych zostal poprawiony dzie¬ ki odbiciu promieniowania cieplnego od glazury komcry ogniowej 2, która zwieksza przez to efekt promieniowania ciepla scian komór ogniowych 2 do kolumny destylacyjnej 1 obnizajac tym samym zuzycie ciepla na jednostke [produkcji.Palniki 3 umieszczone sa w komorze ogniowej conajmniej na dwóch poziomach lub srubowo w ilosci conajmniej osmiu wokól kolumny 1 w ko¬ morze ogniowej 2. Dzieki temu istnieje mozliwosc regulowania temperatury w pionie i poziomie.Zastosowanie iniekcyjnych palników 3 umozli¬ wia wyeliminowanie grubych sklepien plaskich i zastapienie ich znacznie cienszymi sklepieniami lu¬ kowymi 4. Dzieki temu zwieksza sie powierzchnia czynna odparnika kolumny 1 o okolo dwie pólki przy niezmienionej wysokosci komory ogniowej 2.Poprawe efektu pracy pdeca rektyfikacyjnego mozna równiez uzyskac przez wprowadzenie pó¬ lek wiekszych od dotychczas stosowanych to jest wiekszych od wymiaru 990 x 457 mm zwlaszcza w przypadku zastosowania wymuszonego obiegu.W zwiazku z intensyfikacja pracy pieca rektyfi¬ kacyjnego znanym jest fakt, ze jakosc metalu po¬ prawia sie przez zapewnienie równomiernego cis¬ nienia w kolumnie olowiowej. Z tego wzgledu do kondensatora kolumny olowiowej przewiduje sie dobudowanie typowego nieuwidocznionego na ry¬ sunku wyrównywacza cisnien wypelnionego gazem obojetnym na przyklad azotem.Lepsze oddzielenie mgly w deflegmatorze, wplywajace korzystnie na jakosc produkcji, uzy¬ skuje sie w przypadku gdy stosunek przekroju otworu przelotowego w pólkach deflegmiaitora do powierzchni przelotu par przez pólke jest irózny od jednosci.W zwiazku z intensyfikacja procesu wynikajaca z zastosowania niniejszego wynalazku, zaistniala koniecznosc podwyzszenia wysokosci deflegmato- rów celem utrzymania jakosci metalu. W przypad¬ ku kolumny kadmowej 6 na której w starym sy¬ stemie usytuowany byl kondensator uklad staje sie dzieki podwyzszeniu wysokosci pod wzgledem statecznosci mniej korzystny. Z tego wzgledu za¬ budowuje Sie kondensator 7 "lub jego czesc obok kolumny kadmowej ff. 15 20 u 30 35 40 45 50 55 6048 li 5 PL

Claims (6)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób recyrkulacyjnego opalania kolumn re¬ ktyfikacyjnych cynku wedlug patentu 44887 u- mozliwiajacy doprowadzenie strumienia mie- i szanki palnej wysokopreznymi palnikami do komory ogniowej oraz powodujacy porywanie goracych spalin w komorze ogniowej znamien¬ ny tym, ze mieszanke palna doprowadza sie stycznie do komory ogniowej (2) z predkoscia 10 conajmniej 15 m/1sek bez ograniczenia górnej granicy predkosci, przy czym mieszanka do¬ prowadzona iniektorowymi palnikami (3) po¬ zwala na zwielokrotniona recyrkulacje spalin wzdluz calej kolumny (1) i pelna regeneracje 15 ciepla jawnego spalin kosztem energii spre¬ zonego paliwa.

2. Urzadzenie do recyrkulacyjnego opalania ko¬ lumn rektyfikacyjnych wedlug patentu nr 44887 zaopatrzone w palniki umieszczone wokól ko- 20 mory ogniowej przystosowane do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1 znamienny tym, ze po¬ miedzy glazurowanymi wewnetrznymi sciana¬ mi komory ogniowej (2) a sciana zewnetrzna kolumny destylacyjnej (1) jest jednakowa od- 2B leglosc wzdluz wysokosci komory ogniowej (2) na calym obwodzie w przekroju poziomym a indektorowe palniki (3) rozmieszcizone sa conaj- 6 mniej na dwóch poziomach w komorze (2) lub w ilosci oonajmmiej osmiu usytuowanych sru¬ bowo wokól komory ogniowej (2).

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze pólki karborundowe kolumny destylacyjnej (1) posiadaja 'ksztalty oplywowe i stanowia w prze¬ kroju kolo (fig. 5) albo elipse (fig. 6) lub wszyst¬ kie oplywowe ksztalty posrednie pomiedzy ko¬ lem a wielobokiem (fig. 7).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 i 3 znamienne tym, ze komora ogniowa (2) wyposazona jest w gla¬ zurowane od wewnatrz sklepienie lukowe (4). 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 2 — 4, znamienne tym, ze kolumna kadmowa (6) wyposazona jest w kondensator (7) zaopatrzony w przewód (8) doprowadzajacy pary cynku i kadmu oraz prze¬ wód (11) odprowadzajacy pary kadmu i cynku do ceramicznego kondensatora stopu kadmowo- -cynkowego, przy czym podstawa {9) kondensa¬ tora (7) stanowi skrzynke nadawcza wyposazona w przewód (10) odprowadzajacy skondensowa¬ ne pary cynku i kadmu do kolumny kadmo¬ wej (6). 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 2—6, znamienne tym, ze kondensator kolumny olowiowej jest wypo¬ sazony w wyrówmywiacz cisnienia, wypelniony gazem obojetnym. Fig. 1 Fig. 243762 Fig.

5. Fig.

6. Fig. 7 2067. RSW „Prasa", Kialce. Nakl. 250 egz. BIBLIOTEKA Uzecu fcftentowegj PL