RU2145257C1 - Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant - Google Patents
Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2145257C1 RU2145257C1 RU98114024/12A RU98114024A RU2145257C1 RU 2145257 C1 RU2145257 C1 RU 2145257C1 RU 98114024/12 A RU98114024/12 A RU 98114024/12A RU 98114024 A RU98114024 A RU 98114024A RU 2145257 C1 RU2145257 C1 RU 2145257C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reaction chamber
- combustion products
- reactor
- acid gas
- vortices
- Prior art date
Links
Abstract
70-95 - 0.15
50-60 - 0.25
40-50 - 0.60
35-40 - 0.70. EFFECT: maximum yield of sulfur at minimized period of stay of combustion products in reaction chamber. 1 dwg
Description
Изобретение относится к нефтехимической промышленности, а именно к процессу Клауса для получения серы из сероводорода. The invention relates to the petrochemical industry, and in particular to the Klaus process for producing sulfur from hydrogen sulfide.
Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является способ создания аэродинамического режима потоков продуктов горения в реакционной камере термического реактора установки Клауса (см. Патент РФ N 1600074, МПК 5 B 01 J 19/26, 1989 г.), включающий подачу и сжигание с воздухом кислого газа в горелочных устройствах реактора с образованием на входе в реакционную камеру вращающихся вихрей продуктов горения, направленных навстречу друг другу по оси, перпендикулярной оси реакционной камеры. Closest to the technical nature of this invention is a method of creating an aerodynamic regime of the flow of combustion products in the reaction chamber of a thermal reactor of a Claus plant (see RF Patent N 1600074, IPC 5 B 01 J 19/26, 1989), including feeding and burning with acid gas in the burner devices of the reactor with the formation at the inlet of the reaction chamber of rotating vortices of combustion products directed towards each other along an axis perpendicular to the axis of the reaction chamber.
Недостатком известного способа является отсутствие количественных величин, характеризующих параметры вращающихся вихрей, обеспечивающих получение максимального выхода серы при минимальном времени пребывания продуктов горения в реакционной камере. The disadvantage of this method is the lack of quantitative values characterizing the parameters of the rotating vortices, providing maximum yield of sulfur with a minimum residence time of the combustion products in the reaction chamber.
При создании данного изобретения решалась техническая задача создания в реакционной камере термического реактора установки Клауса аэродинамического режима, обеспечивающего за минимальное время пребывания продуктов горения достижение термодинамического равновесия процесса Клауса и получение максимального выхода серы. When creating this invention, the technical problem was solved of creating an aerodynamic regime in the reaction chamber of a thermal reactor of the Klaus installation, which ensures the thermodynamic equilibrium of the Klaus process and the maximum sulfur yield for the minimum residence time of the combustion products.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе создания аэродинамического режима потоков продуктов горения в реакционной камере термического реактора установки Клауса, включающем подачу и сжигание с воздухом кислого газа в горелочных устройствах реактора с образованием на входе в реакционную камеру направленных навстречу друг другу вращающихся вихрей продуктов горения по оси перпендикулярной оси реактора, вращение вихрей направляют в разные стороны, причем диаметр этих вихрей на входе в реакционную камеру составляет 0,35 - 0,45 диаметра реактора, а отношение средней скорости вращения входящих в горелочные устройства кислого газа и воздуха к их осевой скорости находится в пределах 4 - 6, при этом среднее время пребывания продуктов горения в реакционной камере определяется по формуле τ = 0,4+a, где "a" зависит от концентрации сероводорода в кислом газе и задается в следующих интервалах:
Концентрация сероводорода, % - a, с
70 - 95 - 0,15
50 - 60 - 0,25
40 - 50 - 0,60
35 - 40 - 0,70
Данное техническое решение иллюстрируется чертежом, на котором приведена схема термического реактора процесса Клауса в плане.The solution of this problem is achieved by the fact that in the method of creating an aerodynamic regime of the flows of combustion products in the reaction chamber of the Claus thermal reactor, which includes feeding and burning acid gas with air in the burner devices of the reactor with the formation of rotating vortices of combustion products directed towards each other in the reaction chamber along the axis perpendicular to the axis of the reactor, the rotation of the vortices is directed in different directions, and the diameter of these vortices at the entrance to the reaction chamber is 0.35 - 0.45 of the diameter of the reactor, and the ratio of the average rotation speed of the acid gas and air entering the burner to their axial speed is in the range of 4-6, while the average residence time of the combustion products in the reaction chamber is determined by the formula τ = 0.4+ a, where "a" depends on the concentration of hydrogen sulfide in acid gas and is set in the following intervals:
The concentration of hydrogen sulfide,% - a, s
70 - 95 - 0.15
50 - 60 - 0.25
40 - 50 - 0.60
35 - 40 - 0.70
This technical solution is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the thermal reactor of the Klaus process in plan.
Реактор содержит реакционную камеру 1, размещенные у ее торца на боковой поверхности соосно друг другу дополнительные цилиндрические камеры 2 с горелочными устройствами 3 и котел утилизатор 4. Оси реакционной камеры 1 и камер 2 взаимно перпендикулярны. Горелочные устройства 3 размещены в камерах 2 тангенциально. The reactor contains a reaction chamber 1, additional cylindrical chambers 2 with burner devices 3 and a waste heat exchanger 4. The axes of the reaction chamber 1 and chambers 2 are mutually perpendicular to each other located at its end on the side surface coaxial to each other. Burner devices 3 are placed in chambers 2 tangentially.
Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.
Для проведения процесса выделения серы из кислого газа в реактор, имеющий диаметр D=4 м, длину L=10 м и объем V=126 м3 через горелочные устройства с диаметром выходных отверстий для продуктов горения d=1,8 м подают тангенциально кислый газ с расходом Qк.г=60000 м3/ч и воздух Qв=75000 м3/ч, при нормальных условиях (Tн=293K и Pн=0,1 МПа). Кислый газ имеет следующий состав, %:
Сероводород - 48
Диоксид углерода - 46
Пары воды - 5,5
Металл - 0,5
Процесс выделения серы из кислого газа в реакторе проходит при средней температуре Tр=1273 K и давлении P=0,135 МПа.To carry out the process of sulfur extraction from acid gas, a tangential acid gas is fed into the reactor having a diameter of D = 4 m, a length of L = 10 m and a volume of V = 126 m 3 through burner devices with an outlet diameter for combustion products d = 1.8 m with a flow rate of Q kg = 60,000 m 3 / h and air Q at = 75,000 m 3 / h, under normal conditions (T n = 293K and P n = 0.1 MPa). Sour gas has the following composition,%:
Hydrogen sulfide - 48
Carbon dioxide - 46
Water vapor - 5.5
Metal - 0.5
The process of sulfur evolution from acid gas in the reactor takes place at an average temperature T p = 1273 K and a pressure P = 0.135 MPa.
Воздух и кислый газ поступают в горелочные устройства и имеют среднюю линейную скорость вращения V1=67 м/с и среднюю осевую скорость V2=15 м/с, а диаметр образующихся вихрей продуктов горения при входе в реакционную камеру составляет d=1,8 м, следовательно, d/D=1,8/4=0,45, а отношение скорости вращения вихрей к скорости осевого движения равно V1/V2=67/15=4,5.Air and acid gas enter the burner devices and have an average linear rotation speed V 1 = 67 m / s and an average axial velocity V 2 = 15 m / s, and the diameter of the resulting vortices of the combustion products at the entrance to the reaction chamber is d = 1.8 m, therefore, d / D = 1.8 / 4 = 0.45, and the ratio of the speed of rotation of the vortices to the speed of axial motion is V 1 / V 2 = 67/15 = 4.5.
Для концентрации сероводорода в кислом газе 48% величина a=0,6 с. For a concentration of hydrogen sulfide in acid gas of 48%, a = 0.6 s.
Расчетное минимальное время нахождения продуктов горения в реакционной камере определяется по формуле τ = 0,4+a и равно, следовательно, τ = 0,4+0,6 = 1,0 c. The estimated minimum residence time of the combustion products in the reaction chamber is determined by the formula τ = 0.4 + a and, therefore, τ = 0.4 + 0.6 = 1.0 s.
Текущий расход кислого газа и воздуха с поправкой на температуру и давление в реакционной камере составил
τ = V/Q=126/121=1,04 с
Фактический выход серы равен 60%, а термодинамический - 63%.The current flow rate of acid gas and air, adjusted for temperature and pressure in the reaction chamber, was
τ = V / Q = 126/121 = 1.04 s
The actual sulfur yield is 60%, and the thermodynamic yield is 63%.
Claims (1)
Концентрация сероводорода, % - а, с
70 - 95 - 0,15
50 - 60 - 0,25
40 - 50 - 0,60
35 - 40 - 0,70A method of creating an aerodynamic regime of combustion product streams in the reaction chamber of a Claus thermal reactor, comprising supplying and burning acid gas with air in the burner devices of the reactor to form rotating vortices of combustion products directed towards each other in an axis perpendicular to the axis of the reactor, different the fact that the rotation of the vortices is directed in different directions, the diameter of these vortices at the entrance to the reaction chamber being 0.35 - 0.45 times the diameter of the reactor, and the ratio The average speed of rotation of the acid gas and air entering the burner devices to their axial speed is in the range 4-6, and the average residence time of the combustion products in the reaction chamber is determined by the formula τ = 0.4 + a, where "a" depends on concentration of hydrogen sulfide in acid gas and is set in the following intervals:
The concentration of hydrogen sulfide,% - a, s
70 - 95 - 0.15
50 - 60 - 0.25
40 - 50 - 0.60
35 - 40 - 0.70
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114024/12A RU2145257C1 (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98114024/12A RU2145257C1 (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2145257C1 true RU2145257C1 (en) | 2000-02-10 |
Family
ID=20208744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98114024/12A RU2145257C1 (en) | 1998-07-13 | 1998-07-13 | Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2145257C1 (en) |
-
1998
- 1998-07-13 RU RU98114024/12A patent/RU2145257C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR970000479B1 (en) | Process for the generation of chlorine dioxide | |
| JPS57200213A (en) | Production of crystalized substance and equipment therefore | |
| RU2006139062A (en) | SOOT AND MULTI-STAGE METHOD FOR PRODUCING IT | |
| CA2464872A1 (en) | Process for the production of furnace black | |
| ATE88443T1 (en) | PROCESS AND PLANT FOR THE MANUFACTURE OF AMMONIUM POLYPHOSPHATE. | |
| RU2145257C1 (en) | Tesner's method for creation of aerodynamic regime of flow of combustion products in thermal reactor reaction chamber of claus plant | |
| PL205698B1 (en) | Thermal water treatment device and method | |
| CA1120237A (en) | Process and apparatus for contacting substances which occur in the form of at least two different phases | |
| GB2386410A (en) | Apparatus and method for producing ash | |
| JPH05123566A (en) | Reactor and reaction method | |
| KR900013028A (en) | Carbon black manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| US3661534A (en) | Apparatus for sulfur recovery | |
| JPS55104634A (en) | Improved process for exhaust gas treatment by means of catalyst combustion system | |
| US4447331A (en) | Intimate contacting/separating of plural phases | |
| Zhang et al. | Preparation of p-hydroxybenzaldehyde by hydrolysis of diazonium salts using rotating packed bed | |
| US1904548A (en) | Revolving tube furnace | |
| RU2535121C2 (en) | Synthetic gas generating assembly | |
| SU1237243A1 (en) | Method of cleaning gases from nitrogen oxides | |
| CN219111575U (en) | Production system for synthesizing benzonitrile compounds | |
| RU2105035C1 (en) | Method for control of reactor for production of bitumen | |
| SU854429A1 (en) | Gas-phase chemical reactor | |
| RU2240282C1 (en) | Method of production of cellular graphite and a device for its implementation | |
| SU1518297A1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
| CA2031204A1 (en) | A process for the production of low cholesterol butter fat or butter, butter (fat), as well as an installation for its production | |
| US3809708A (en) | Controlled reaction systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040714 |