SE416043B - Inbyggnadsanordning for ett langt kvartsror i en anordning for uppkoncentrering och eventuellt rening av mineralsyror - Google Patents

Description

7897069-5 likaledes för uppvärmningsgaser avsedd inre strömningskanal, samt att nämnda strömningskanler är förbundna med varandra via urtag- ningar i nämnda innervägg vid rörenhetens nedre delar, så att den yttre strömningskanalen ger en strömningsriktning för berörda upp- värmningsgaser som är motsatta den inre strömningskanalens ström- ningsriktning. Uppfinningen har därvid i huvudsak de i patentkravet 1 angivna kännetecknen.

Härigenom möjliggöres jämnare uppvärmning av berörda delar så att spänningar eller böjningar kan undvikas i utnyttjat kvartsrör. I och med nämnda högre temperaturer kan i samband med uppkoncentre- reringsförloppet i detta närvarande organiska föroreningar destru- eras restlöst, speciellt då lämpligt oxidationsmedel såsom salpeter- syra tillföres. 7 I vidareutvecklignar av uppfinningen löses även problem knutna till .den egentliga indunstningstekniken. Vidare möjliggöres en anordning för uppkoncentrering av exempelvis svavelsyra som är flexibel då det gäller kapacitet, samtidigt som den är drifts- och miljövänlig.

Vidare blir det möjligt att anpassa anläggningen till olika varia- tioner i sammansättningen på den syra som skall uppkoncentreras, d v s anordningen kommer enkelt att kunna användas för uppkoncen- trering vid såväl lägre som högre koncentrationer. En för närvarande föreslagen utföringsform av en anordning som uppvisar de för upp- finningen signifikativa kännetecknen skall beskrivas i nedanstående under samtidig hänvisning till bifogade ritningar där figur 1 visar ett principschema för en uppkoncentre- ringsanordning som ingår i ett ej närmare visat system för restsyrehantering, figurer 2a-2b i vertikalsnitt vridna inbördes 900 visar ett konstruktivt utförande av uppkoncentrerings- anordningen i systemet enligt figuren 1, 7807 069-5 3 figur 3 i vertikalsnitt visar bl.a. ett i koncentre- l ringsanordningen enligt figurerna 2a-2b in- gående kvartsrör, figur ta i vertikalvy visar en rörenhet för kvartsröret enligt figuren 3, figurer 4å-4d i förstorat skick visar olika delar på rören- heten enligt figuren 4a, figur 5 i horisontalsnitt visar stagplåtar för ett antal kvartsrör och rörenheter enligt figurerna 3 resp 4e. figurer 6a-6o i horisontalsnitt och vertikalsnitt visar ett avtätningsarrangemang mellan en utloppskanal ooh rörenheten enligt figuren 4a, figurer 7a-7b i perspektiv respektive vertikalsnitt visar två utföranden pä i uppkoneentreringsanordninge utnyttjade fyllkroppar, och figur 8 g i vertikalsnitt visar en modifierad utföringe- form av ett kvartsrör som utgör alternativ till utnyttjande av fyllkroppar.

Den i nedanstående beskrivna anläggningen är i företa hand av- sedd för uppkoncentrering av svavelsyra och bygger i viss mån på s.k. indunstningsteknik. Detta innebär att från salpetersyra befriad svavelsyra fdr rinna på insidan av ett kvartsrör som upp- lhettes utifrån med uppvärmningegeser. exv rökgeser, från en olje- brännare. Härvid drives svavelsyrans innehåll av vatten av. Dä det gäller hög koncentration av svavelsyra kräves uppvärmnings- temperaturer på upp till 320°C, vilka temperaturer är höga nog för att närvarande organiska föroreningar skall destrueras rest- löst åtminstone då lämpligt exidationsmedel (exv salpetersyra) tillsättes, vilket innebär att den beskrivna anordningen även tjänar såsom reningsanordning. Den visade syrakonoentrerings- anordningen är vidare i första hand avsedd för förbrukad svavel- syra från nitreringsprocesser och liknande, dvs svavelsyra för- orenad i huvudsak med måttliga mängder organisk substans. vso7oe9-5 4 I figuren 1 är en uppkoncentreringsanordning principiellt visad med 1 och under nämnda anordning ett uppsamlingskärl eller be- hållare för i anordningen uppkoncentrerad syra med 2. Den syra som skall koncentreras tillföres i tilloppsledningar 3 och 4.

Uppkoncetreringsanordningen innefattar en upphettningsbar ugn som alstrar heta rökgaser medelst en oljebrännare 5, till vilken _ eldningsolja och luft tillföras via ledningar 6. En till ugnen ansluten sugfläkt är visad med 7, vilken fläkt i det visade fallet har en kapacitet_av storleksordningen 13000 må/h. Systemet har en aterkopplingsledning 8 för en del av nämnda rökgaser, vilka åter- förss till ugnene förbränningskammare för att möjliggöra bibe- hållande av konstant temperatur på nämnda heta rökgaser. Nämnda fläkt tillför även en luftväxlare rökgaser via en anslutning 9.

Nämnda luftväxlare försörjer lufttillflödet för brännaren 5. Den koncentrerade svavelsyran avledes från kärlet 2 via en avlopps- ledning 10. Kall HN03 tillföras via en ledning 11. En balansled- ning är angiven med 11a. l enlighet med bl.a. figurerna 2a och 2b innefattar anordningen 1 ett antal långa kvartsrör 12 (jämför även figur 3) som respektive är anordnat i en rörenhet 13 (Jämför även figur 4a) pa nedan närmare angivet sätt. Kvartsrören har i utföringsexemplet en längd av ca 5 meter, men kan 1 princip varieras mellan exempel- vis 3 och 10 meter. Vidare är innerdiametern ca 125 mm, och lämpliga variationer för denna innerdismeter är exempelvis mellan 100 och 200 mm. Kvartsrören är utformade i en kvalite (t.ex. klar- kvarts) som har en förhållandevis god värmeöverföringeförmdge och hållfasthet. Respektive rör har en godstjoeklek om 4-12 mm och väger exv 6-7 kg. e Nämnda rörenhet 13 är utförd i eldhärdigt stâlmaterial. Såsom framgår av figuren 4 är respektive rörenhet dubbelväggig utefter väsentliga delar av sin längdsträckning. Med dubbelväggig rörenhet avses i föreliggande fall utföringsformen där rörennete i princip utgöres av tvâ inbördes separata rör 13a och 13b som är upplagrade var för sig. Benämningen dubbelväggig innefattar emellertid även fallet där de båda koaxiellt anordnade rören hänger samman inbördes.

Rörenheten ifråga är nagot kortare än tillhörande kvartsrör, och '7807069-5 5 är i föreliggande fall ca 4,2 meter, varvid rörenheten är dubbel- vaggig fran sina nedre delar upp till 25-709ß av sin nöja. Ett mellan väggarna utbildat utrymme är visat med 130.

Betraktas återigen figurerna 2a och 2b innefattar ugnen en för- bränningskammare 14 där den insprutade oljan blandas med luft och förbrännas. Nämnda återfärda uppvärmningegaser styras in i ugnen så att de hamnar framför flamman. Kvartsrören och rören- heterna sträcker sig med partier förbi nämnda förbränninge- kammare och rörenheterna 13 uppbär utanpåliggande flamskydd 15.

Vid de nedre delarna sträcker sig kvartsrören avtätat genom ugnens nedre del och ned i kärlet eller behållaren 2. Ifrdga- varande tätningar som är symboliserade med bl.a. 16 beskriven närmare i nedanstående. Rörenheterna 13 är väsentligen fast in- spända inuti ugnen. Vid sina övre delar sträcker sig såväl kvarts- rören som dess tillhörande rörenheter genom med 17 symboliserade och i nedanstående beskrivna ytterligare tätningar, vilka av- ekiljer ugnens förbränningeutrymme 14 från en utloppskenal 18, vilken är ansluten till ovan nämnda rökgasfläkt 7 (fig. 1).

Kvartsrören 12 sträcker sig även helt igenom nämnda utloppskanal 18 och upp och igenom en fixeringeenhet 19 som i första hand håller kvartsrören fixerade i sida, men även åstadkommer en av- tätning mellan rökgasutloppet 18 och atmosfären. Rörenheterna är vidare i det visade fallet vid 29 uppstödda medelst i nedan- stående visade stagplátar som samverkar med utsidorna på rör- enheternss ytterväggar. Nämnda stagplåtar är dock lämpliga att utelämna helt 1 vissa utföringsformer.

Rörenhetens 13 dubbelvägg sträcker sig upp till väsentligen Jämn- höjd med bottenplenet 14a pà förbränningskammaren, medförande att det i ovanstående omnämnda utrymmet 13c kommer att stå i direkt förbindelse med förbränningskammaren. Såsom framgår av figuren 2a är kvartsröret 12 anordnat i sin tillhörande rörenhet med ett spel, som är indikerat med 20 i figuren 2a, i förhållande till rörenhetens innervägg. Utrymmet mellan nämnda innervägg (13b i figuren 4b) och kvartsrörets utsida är förbundet med'utrymmet mellan lagringsrörets dubbelväggar vid kvarts- och rörenheternae nedre delar via förbindelsehdl upptagna i rörenhetens innervägg.

Nämnda förbindelsehal är visade med 21 i figurerna 4e och 4d.

Hålen är anordnade 1 åtta varv med 12 hal per varv. 7807069-5 6 Genom det visade arrangemanget med kvartsrör och tillhörande rörenhet kommer utrymmet 13c mellan rörenhetens väggar att kunna tjäna som en yttre atrömningskanal för nämnda rökgaser och ut- rymmet mellan kvartsröret och rörenhetens innervägg som en inre strömningskanal för samma rökgaser, vilka yttre ooh inre ström- ningskanaler är förbundna via nämnda förbindelsehål 21. De yttre och inre strömningskanalerna är parallella med och omsluter kvarts-l röret. Då den inre strömningskanalen utmynnar i utloppekanalen 18 kommer nämnda rökgassugfläkt 7 att åstadkomma konvektion i de i förbränningskammaren upphettade uppvärmningsgaserna som av suget tvingas ned i den yttre strömningskanalen, via förbindeleehálen 21 och in och upp i den inre strömningukanalen och vidare ut i utloppskanalen 18. Genom den därvid i de förste och andra ström- ningekanalerna erhållna motströmskonvektionen kommer värmeöver- föring att kunna ske till kvartsrörets inre, dels genom nämnda konvektion, dels genom direkt värmestrålning från upphettade rördelar i lagringsröret. Fläkten och strömningskanalerna är av- passade så att en hastighet på rökgaeerna av 20-50 meter/sek erhålles. Gasströmmen kyla successivt ned under sin passage genom nämnda etrömningskanaler och värmeöverföringen till kvarts- röret genom konvektion avtar successivt. Emellertid tillkommer även stràlningsvärmet. Ytterväggen på rörenheten avger genom strålning värme till rörenhetens innervägg och detta 1 sin tur avger etrålningsvärme till kvartsröret. Summan av konvektions- värmen och etrálningevärmen kommer att bli i stort sett konstant utefter en stor del av kvurterörete längd, varvid en mycket Jämn uppvärmning erhålles. Även uppvärmningen av den väsentligen fast inspända rörenheten sker jämnt, vilket medför att rörenhetens väggar inte kommer att böja sig och på så sätt påverka det för mekanisk påfrestning känsliga innanförliggande kvartsröret. I Kvartsröret är centrerat i rörenheten dels vid nämnda tätningar 16, dels vid fixeringsenheten 19. Röret vilar med den väsent- ligaste delen av sin tyngd mot ett i anslutning till tätningen anordnat utbrett säte så att en viss kullagerfunktion erhålles i lagringen ifråga.

I avsikt att åstadkomma en ytterligare förbättrad värmefördelning 7807069-5 7 ooh värmeöverföring vid kvartsrören och rörenheterna är i enlig- het med figurerna 4e-4c ledskenor 22 anordnade tvärs utrymmet 130 eller den yttre strömningskanalen så att en kraftig turbulering erhålles av uppvärmningsgaserna i nämnda yttre etrömningskanal.

Nämnda ledskenor 22 är i det visade utföringsexemplet anordnade på två olika nivåer 23 och 24 på rörenheten. På respektive nivå samverkar fyra ledskenor i turbuleringsfunktionen, varvid respek- tive ledskena är något svängd i sitt eget plan och sträcker sig ca 45° från ett tvärsnittsplan genom lagringsröret vid aktuell ledskeneände. Respektive ledskena täcker en fjärdedel av ut- rymmets omkrets och är infäat utefter sin ena långsida i ytter- väggens 13a insida. Respektive ledskena sträcker sig icke helt över hela utrymmet 13c, utan endast mellan 80-95% av detta. Led- ekenorna kommer i viss man att tjäna såsom stagningselement för väggarna 1 rörenheten.

Respektive rörenhet är via sin innervägg inspänd via en vid rör- enhetens nedre del utskjutande del 13d av innerväggen i en eld- härdig gjutjärnsplatta 25 som är visad i figuren 2a.

Inloppen 3 och 4 för den tillförda eyran innefattar spridninge- anordningar 26 som sprutar syran mot innerväggen pá berört kvarte- rör så att den rinner nedåt utefter innervaggen.

I enlighet med figuren 3 innefattar tätningarna 16 en första tät- ningsring 16a utförd i kvarts eller motsvarande. Nämnda första tätningsring vilar mot en inåtskjutande fläns 13e på rörenheten 13. Ovanpå den första tätningsringen är anordnad en andra tät- ningsring 16b i kvartsfiber eller motsvarande som anligger mot den första tätningsringen via en sned yta 16c. Kvartsröret är nedtill försett med en kraftigt avsmalnad del 12a för utbildande av en utbredd sfärsegmentformad ekulderyta 16b. Vid nämnda av- smalnade del är inuti kvartsröret anordnat ett skdlformigt för- stärkningselement 27 som är infäst i kvartsrörete innervägg.

Nämnda företärkningeelement innefattar ett centralt utloppshál 28 som leder ned i nämnda avsmalnade del. nNämnda evsmalnade del 12a sträcker sig ned i uppsamlingskärlet n 7307069-5 8 till mellan 3o och 60% av astma heja, lämpligen 40%, varvid kärlets höjd utgör mellan 10 och 20%, företrädesvis 15%, av kvartsrörslängden.

I figuren 2a är begransningsväggar för ugnen visade med 1a, 1b och 1c. Figuren 5 avser att visa de i vissa utföringsformer före- kommande kvartsrören och tillhörande rörenheter i respektive modulenhet uppstödande stagplåtarna 29 som för respektive modul- enhet därvid är fyra till antalet och i en fyrkant innesluter de i modulenheten ingående rören. Nämnda stagplâtar 29 samverkar med d utsidan på rörenheterna, vilka dessutom anligger mot varandra så att ett rörpaket bildas. I fallet med tvâ separata rör i den dubbelväggiga_rörenheten kan ytterrören eller ytterväggarna 13e infästas medelst skruvar 29a 1 nämnda stagplatar.

Figurerna Ga-6o avser att i detalj visa tätningarna 17 enligt figuren 2b. Tätningarna är inlagda mellan tva urtagsförsedda skivor 30 och 31 i värmetåligt material. Själva värmetätningen innefattar en keramisk filt 32 och en under denna anbragt tätninga- skiva 33 (Trito Board). Tätningarna uppbäres av tvâ över aktuellt utrymme i ugnen anordnade balkar 34. Väsentligt för tätningarna ifråga är att de stagar rörenheterna i sida samtidigt som de med- ger åtminstone viss längdförskjutning av rörenheterna i deras längdriktningar. vad gäller avtätningarna vid ugnens övre och nedre delar kan dessa utgöras av skivor 19 resp 25 i lämpligen gjutjärn, i vilka upp- tagits sådana hal att respektive kvartsrör kan axiellt förskjutas i dessa hal. Ovanpå exv skivan 19 kan anbringas ett poröst syra- beständigt material, t.ex. kvartsull 19a. Ovanpå detta porösa syrabestandiga material kan dessutom vara anordnat ett ytter- ligare eyrabeständigt material, vilket senare kan ge täta skikt 19b, 19c och förslagsvis utgöras av keramisk filt, kvartssand av lämplig konfördelning, board, etc. Ovanpå gjutjärnsplattan 25 är applicerad en flänsskiva 37 som anligger mot plattan 25 via isolermsterial. Kärlet är avtätat mot undersidan av plattan 25 på motsvarande sätt. Delarna 25, 37 och 2 sammanhàlles medelst bultar.

För att ytterligare öka värmeöverföringen till den i kvartsröret tillförda syren föreslås i ett första utföringsexempel utnyttjendet 7807069-5 9 av i och för sig kända fyllkroppar som anbringas inuti respektive kvartsrör. Nämnda fyllkroppar ger större total yta och därmed bättre rektifikation. Temperaturen i toppen på rörenheterna kan därigenom hållas lägre, vilket är av betydelse för hállbarheten av utnyttjade tätningar vid ugnens topp.

Med små fyllkroppar ökas emellertid risken för flödning av vätskan som rinner ned i respektive rör. vätskan kan nämligen i detta tall ryckas med och dämmas upp av den uppträdande uppàtriktsde ges- strömmen. Därpå kan följa en vätskevág med stötkokning som följd. “ Förutsättningen för flödning är emellertid hög gashastighet. Gas- hastigheten är nära noll i botten på respektive kvartsrör ooh stiger i relation till värmetillförseln till ett maximum i toppen på kvartsröret.

Med de förhållanden som råder mellan vätska och gas i toppen på rörenheten är flödeshastigheten, dvs den gashastighet där flöd- ning kan inträda, med 25 mm fyllkroppar 2,5-3,0 m/sek, med 40 mm fyllkroppar 3-4 m/sek, och med 50 mm 4-5 m/sek.

Gashestigheten beräknas i föreliggande fall till att bli ca 2,5 m/sek vid toppen av rörenheten. Vid totalförgasning av till- förd vätska kan emellertid gashastigheten stiga till det dubbla.

Totalförgasning kan dock endast inträffa 1 undantagsfall.

I det fall fyllkroppar skall inplaceras 1 hela kvarteröret av i ovanstående nämnde fall bör fyllkropparna i toppen ej ha mindre diameter än 40 mm. Upp till halva höjden av kvartsröret kan fyll- kroppar med 25 mm diameter användes.

Det är även i vissa utföringsformer möjligt att begränsa höjden på fyllkroppsskiktet så att man i toppen på fyllkroppsskiktet får en maximal gashastighet om 1,5 till 2,0 m/sek. Vätskan sprutae då mot kvartsrörets väggar med hjälp av apridaranordningen 26 i toppen på kvartsröret. Vattenavdrivning aker från den vätska som rinner utefter väggarna. När vätskan träffar fyllkroppsekikten är gashastigheten avpassad till 1,5-2,0 m/sek så att vätskan del- vis sprides över fyllkroppsskiktet, dvs gashastigheten är avpasead så att god spridning, men ej flödning inträder.

I figurerna 7a och 7b visas exempel på utformningar hos tva olika _fyllkroppsutförenden 35 respektive 36. 7807 069-5 10 Fyllkropparna utgöres av kvartsrörsbitar, exv klarkvartsrörbitar, som i det följande specifiseras i tre olika dimensioner, små dimensioner, medelstora dimensioner och stora dimensioner. Med små dimensioner på fyllkropparna menas de som har en största ut- sträckning som utgör mellan en tjugondel och en ättondel, före- trädesvis en tiondel av den inre diametern hos ifrågavarande kvartsrör. Såsom medelstora kroppar räknas de kvartsrörsbitar som har en största utsträckning som utgör mellan en ättondel och en femtedel. företrädesvis en sjättedel, av den inre diametern hos kvartsröret ifråga. Med stora fyllkroppar menas de kvarte- rörsbitar som har en största utsträckning som utgör mellan en fjärdedel och en halv, företrädesvis en tredjedel, av den inre diametern hos de långa kvartsrören. Nämnda kvartsrörsbitar har i huvudsak inbördes samma diameter och längd och kan ha den med 35 i figuren 7a visade utformningen.

Enligt utförandet i figuren 7b utgöres fyllkroppen av en halvsfärs- formig kropp, lämpligen av kvarts, i vilken hål upptages i eller i närheten av kalottoppen och vilken halvsfärsformade kropp in- placeras med den stora öppna delen åtminstone i huvudsak nedåt i kvartsröret. Vid flera dylika halvsfärsformade kroppar placeras dessa på ett inbördes avstånd mellan 10 och 50 cm, företrädesvis ca 25 cm.

Vid koncentrering av svavelsyra som innehåller vissa metallsalter kan i exemplet med fyllkroppar uppträda beläggningar på dessa som medför att fyllkropparna kan bränna fast till varandra ooh/eller till kvartsröret. I de fall nämnda problem föreligger kan utnytt- jas som alternativ till fyllkroppar ett i och för sig känt kvarts- rör enligt figuren 8. Nämnda kvartsrör består i princip av ett ytterrör 36 och ett innerrör 37 och rörens utrymmen står i förbin- delse med varandra via nedre förbindelsehål 38. På innerröret är pä olika höjdnivåer anordnade snedställda plattor som bibringar de i kvartsröret uppâtstigande gaserna roterande rörelser. Den uppatriktade gasströmmen kommer att rycka med sig vätskedroppar och hålla kvartsrörets innevägg (ytterrörets innevägg) jämt fuktad.

Funktionen blir beroende på rotationshastigheten som kan avpassa genom val av dimension på innerröret och stigningsvinkel, vilket är den vinkel som resp snedställda organ intar i förhållande till ett tvärsnittsplan genom kvartsröret. vid exv 30°C stigningsvinkel "i vsovoee-s 11 och 50 mm innerrör blir den vertikala gashastigheten i förelig- gande fall (kvartsrör 140x4; avdunstad vattenmangd 64 kg/h; 250°C) vid rörete höjdnivà 1 m cirka 0,8 m/sek. Ifrågavarande kurva är rak upp till 3 m höjdnivå där gashastigheten är cirka 2,5 m/sek.

En brytning erhålles i kurvan vid sistnämnda värde och vid höjd- nivån 5 m är gashaetigheten cirka 3,6 m/sek. Innerröret är även vid sina övre delar försedd med lyftöron 40 och en stödhylsa 41.

Anordninge för uppkoncentrering av exv svavelsyra är sd anordnad. att den enkelt medger val av kvartsrör, dvs kvartsrör för fyll- kroppar eller kvartsrör för invändig rotering av uppåtstigande gaser.

I den upphettningsbara ugnen jämte anslutande uppsamlingskärl för uppkoneentrerad syra är a ena sidan det utrymme som är avsett för det för upphettningen använda medlet (rökgaserna) och å andra sidan utrymmena över och/eller under respektive tätningar anslut- na till ej speciellt visade tryckreglerande utrustningar som åstad- kommer att trycket i utrymmet för den för upphettningen använda rökgasen är något högre än trycket i övrigt eller övriga utrymmen.

Ifràgavarande tryckreglering kan åstadkommas dels genom inställning av avtappningen av rökgaserna från systemet, dels genom inställning av avsugningen från uppsamlingskärlet 2. Avtappningen av rökgaser regleras med ett ej visat spjäll så att ett tryck nära atmosfäre- trycket erhålles i förbränningskammaren. Avsugningen av syraångor från Hppeamlingskärlet omställes med en fläkt så att ett vakuum erhålles 1 uppsamlingskärlet. Ovanstående fungerar väl även 1 det fall tätningarna 16 ej skulle fungera helt tillfredsställande och på grund av härav rökgaserna tränger in 1 uppsamlingskarlet och suges av från detta. I detta senare fall hindrar tryckskillnaden att syraångor tränger in i rökgasutrymmet och åstadkommer frat- skador.

Vid start av anordningen skall uppvärmningen lämpligen ske långsamt så att temperatursohocker med åtföljande termiska sprängningar undvikas. I förbränningskammaren är arbetstemperaturen ca 900°C, medan temperaturen i utloppskanalen 18 är oa 500°C.

Vid koncentrering av syror som är starkt förorenade av metall- salter bör koncentreringen inte drivas så långt att metallsalter 7807069-s 12 utfälles på respektive kvartsrör. Sista delen av konoentreringen kan då ske genom värmetillförsel till uppsamlingekärlet 2 för eyran. För denna elutkoncentrering erfordras dock endast en liten del av den totala värmemängden. Som exempel pa detta kan nämnas att i kvartsröret sker en koncentrering av tillförd 50% svavel- syra till 90%, varefter slutkoncentreringen sker i uppsamlings- karlet till en koncentration av 95%. Vid koncentrering av 1000 kg 50% HQSO4 (60°C) till 90% erfordras en värmemängd av cirka 350 000 kcal = 1,46 - 106 kJ. För den fortsatta koncentreringen upp till 95% erfordras 35 000 kcal = 1,5 - 105 kJ. Sistnämnda värmemängd kan exempelvis tillföras genom eluppvärmning medelst en värme- mantel 2a (figur 2a) av uppeamlingskärlets botten. För att härvid hindra utfällning av salterna i uppeamlingskarlet är detta an- slutet till en kylere, till vilken syran avtappas. Kärlet är i detta fall även försett med en ledning för avledning av rökgaser till ugnens topp.

Uppfinningen är inte begränsad till den i ovanstående såsom exempel visade utföringsformen utan kan underkastas modifikationer inom ramen för efterföljande patentkrav.

Claims (15)

7807069-5 PATENTKRAV

1. Inbyggnadsanordning för ett långt kvartsrör (12) i en anordning för uppkoncentrering och eventuell rening av mineral- syror, företrädesvis svavelsyra, varvid den innefattar en utefter väsentliga delar av sin längdsträckning dubbelväggig eldhärdig rörenhet (13), i vilken kvartsröret är anordnat med spel i för- hållande till rörenhetens innervägg (13b), utrymmet mellan rör- enhetens väggar bildar en för uppvärmningsgaser avsedd yttre strömningskanal, utrymmet mellan rörenhetens innervägg och kvarts- rörets yttervägg bildar en likaledes för uppvärmmingsgaser av- sedd inre strömningskanal samt nämnda strömningskanaler är för- bundna med varandra via urtagningar (21) i nämnda innervägg vid rörenhetens nedre delar så att den yttre strömningskanalen ger en strömningsriktning för berörda uppvärmningsgaser som är mot- satt den inre strömningskanalens strömningsriktning, k ä n n e - t e o k n a d därav, att kvartsröret är utformat med en i för- hållande till kvarterörets övriga del väsentligt avemalnad del (12a) och att övergången mellan nämnda delar på kvartsröret bildar en utvändig sfärsegmentformad skulderyta, via vilken kvartsröret vid sina nedre delar vilar med den väsentligaste delen av sin tyngd mot tätningar med väsentligen motsvarande form, att kvartsröret (12) via sina innerdelar vid nämnda av- smalnade del är försett med ett skålformigt förstärkningselement (27) som är infäst till kvartsrörets innervägg och uppvisar ett centralt avrinningshål (28) som utmynnar i nämnda avsmalnade del samt att kvartsröret vid sina övre delar är fixerat i sidled medelst en fixeringsenhet (19).

2. Anordning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att den avsmalnade delen sträcker sig ut via de den väsentligaste delen av kvartsrörete tyngd upptagande tätningarna ned i ett uppsamlingskärl (2) för uppkoncentrerad syra.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att i utrymmet (13c) mellan rörenhetens väggar är inplacerade på ett eller flera ställen utefter rörenhetene längd- sträckning ledskenor (22) anordnade att kraftigt turbulera de i den yttre strömningskanalen strömmande uppvärmningsgaserna. 7807069-5 11+

4. Anordning enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d därav, att ledskenorna (22) är infästa på insidan av rörenhetens yttervägg (13a) och att de endast till 80-95% sträcker sig över utrymmet mellan rörenhetens väggar. d

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att kvarteröret via sin utbredda lagrings- yta (12b) anligger mot tätningar i form av en första tätninga- ring (16a) i kvarts eller motsvarande anordnad vilande mot en inåtskjutande fläns (13e) i rörenhetens samt en andra tätninga- ring (16b), i kvartefiber eller motsvarande, som vilar mot den första tätningsringen via en snedställd (16c) eller skålad yta.

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att rörenhetens innervågg är väsentligen fast inspänd vid sina nedre delar.

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att kvartsröret och tillhörande rörenhet ingår i en modulenhet med andra motsvarande kvartsrör och rören- heter, och att åtminstone ytterväggarna i rörenheterna i modul- enheten år uppstötta, exempelvis vid sina mittre delar, med stöd- plåtar (29) som samverkar med utsidor på nämnda väggar.

8. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d därav, att kvartsröret och dess tillhörande rörenhet är vertikalt anordnade i en upphettningsbar ugn som alstrar nämnda uppvårmningsgaser (exempelvis rökgaser), att nämnda tätningar (16) vid kvartsrörets avsmalnade del ingår i en nedre avtåtning mellan ugnens inre och kvarteröret, att vid kvarterörete och rörenhetens övre delar kvartsröret och rörenheten sträcker sig ut genom ytterligare tätningar (17) som avskiljer ugnens för- brånningskammare (14) från en utloppskanal (18) för uppvärmninge- gaserna, och att rörenheten är dubbelväggig från sina nedre delar upp i jämnhöjd med förbränningskammaren, varvid den yttre ström- ningskanalen står i förbindelse med förbränningskammsren och den inre strömningskanalen står i förbindelse med utloppskanalen.

9. Anordning enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n a du därav, att kvartsröret vid sina och rörenhetens övre delar sträcker sig ut ur lagringeröret, genom och förbi nämnda utloppskanal och vidare genom nämnda fixeringsenhet. 7807069-5 15

10. Anordning enligt patentkravet 8 eller 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att i utloppskanalen är anordnad en sug- fläkt (7) som suger uppvärmningsgaserna från förbränningskammaren, ned i den yttre strömningskanalen (13c), via nämnda förbindelse- hål (21), in och upp i den inre strömningskanalen, samt ut genom utloppshålet (18).

11. Anordning enligt något av patentkraven 8, 9 eller 10, k ä n n e t e c k n a d därav, att de delar av rörenheten som i ugnen sträcker sig förbi förbränningskammaren (14) är försett med utvändiga flamskydd (15).

12. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kvartsröret uppvisar en längd av mellan 3 och 10 meter, företrädesvis 5 meter, och en inre diameter på mellan 100 och 200 mm, företrädesvis ca 125 mm.

13. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kvartsröret är försett med fyllkroppar av samma eller olika dimensioner i ett eller flera olika skikt.

14. Anordning enligt något av patentkraven 1-12, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kvartsröret på i och för sig känt sätt innefattar ett ytterrör och ett innerrör samt snedställda organ för rotering av de uppåtstigande gaserna.

15. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kvartsröret är utfört i klarkvarts.