Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1580
.pdf
вращающийся шарнир рулевого колеса R.
[0026]
Внутренняя поверхность выступов рычага B снабжена тремя или более радиальными выступами O, и этот
выступ закрывает гнездо 65°, которое закреплено на оси A вышеупомянутого червячного колеса.
Указанная розетка c также имеет три или более внешних радиальных выступа p.
Между зубьями O и зубьями p расположены пружины /, по одной с каждой стороны каждого выступа.
[0027]
Два диска e, d, закрепленные на гнезде c с помощью болтов g, удерживают выступ $ рычага B на оси A
червячного колеса.
Следовательно, рычаг B может колебаться под действием усилия, приложенного к его концу Q, в любом
направлении на оси A при любом угле, допускаемом пружинами /.
Пружины можно заменить подходящими по степени затвердевания резиновыми блоками или аналогичным
упругим материалом, предназначенным для достижения этого эффекта.
Указанное устройство может быть применено к рычагу II вместо рычага B.
[0028]
«Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю,
что то, на что я претендую, это:»
[0029]
1. Амортизирующее устройство рулевого механизма типа 90, описанное выше, характеризуется тем, что один
из двух упруго соединенных элементов снабжен радиальными выступами, расположенными между
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198332.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198332&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB198332A
[]
Усовершенствования в производстве серной кислоты. Я, Уильям Фрэнсис Ламоро, из Изабеллы, округ Полк,
штат Теннесси, Соединенные Штаты Америки, гражданин Соединенных Штатов Америки, настоящим заявляю
о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к усовершенствованному процессу
или методу производства серной кислоты из диоксида серы, полученного при сжигании элементарной серы,
или из оксидов серы, содержащихся в переменной примеси с воздухом в газах, образующихся или
выделяющихся при плавке, обжиге или кальцинировании пиритовых руд или других серосодержащих
материалов в печах. Мое изобретение также относится к усовершенствованию оборудования, используемого
в производстве серной кислоты, и особенно к дополнению обычных камер и башен, или даже их замене,
оборудованием, которое позволит увеличить количество производимой кислоты в заданном объеме
реакционного пространства и за заданный промежуток времени, при этом затрачивая меньше труда и
материалов. Это достигается путем введения механических средств для обеспечения и поддержания
быстрого и постоянного интенсивного смешивания материалов, используемых для производства кислоты, что
обеспечивает быстрое и тщательное взаимодействие молекул всех реагирующих жидкостей, как
газообразных, так и жидких. Это будет более подробно изложено ниже таким образом, чтобы это было
понятно и применимо на практике специалистами по производству серной кислоты.
В предшествующем уровне техники производства серной кислоты не обнаружено описания какого-либо
способа получения ректифицированного серной кислоты (R.O.V.), то есть кислоты, содержащей более 90
процентов H2SO4, путем прямой химической реакции, за исключением случаев использования твердых
катализаторов, таких как платина или оксид железа. Все остальные методы включали использование
эффектов испарения, достигаемых в концентрирующих башнях или других сосудах, в которых более слабая
кислота подвергается нагреву, достаточному для повышения ее температуры кипения или температуры
дистилляции, и благодаря чему кислота может быть окончательно концентрирована до концентрации
приблизительно девяносто восемь процентов H2SO4. Целью моего настоящего изобретения является
получение непосредственно путем химической реакции серной кислоты с концентрацией 60 градусов по Боме
(77,67%). H2SO4) или более высокой степени, без использования каких-либо твердых катализаторов и без
использования постороннего тепла. В моем изобретении обычная башня Гловера может использоваться, а
может и не использоваться, в зависимости от того, что в каждом конкретном случае представляется наиболее
предпочтительным, но я предпочитаю не использовать башню Гловера, за исключением тех случаев, когда
производимая кислота должна быть полностью свободна от любых растворенных азотсодержащих
соединений.
В моем изобретении в качестве окислителей используются оксиды азота, как в газообразном виде, так и
растворенные в серной кислоте, хотя они скорее выполняют каталитическую или псевдокаталитическую
функцию, чем какую-либо другую, поскольку кислород, необходимый для образования серного ангидрида, в
действительности почти полностью поступает из атмосферы через посредника в виде соединений оксидов
азота. Оксиды азота могут вводиться через башню Гловера (обычным способом, если такая башня
используется) или в виде нитрата натрия или азотной кислоты, которые могут вводиться непосредственно в
используемый мной реакционный аппарат. При образовании безкислородной серы- Выделяется большое
количество тепла. Это экзотермическая реакция, и в соответствии с хорошо известными законами физической
химии такие реакции количественно усиливаются за счет отвода или удаления выделяющегося тепла
практически сразу после его образования. Если тепло не отвести, реакции замедляются и никогда не
завершаются количественно.
Для отвода или рассеивания теплоты реакции в технологическом процессе используются большие свинцовые
камеры, обеспечивающие достаточную площадь поверхности для излучения тепла во внешнюю атмосферу,
однако эта цель всегда далека от достижения в совершенстве. Аналогичным образом, в так называемых
«контактных», или каталитических, процессах производства серной кислоты необходимо использовать
сложные и дорогостоящие теплообменники или другие средства охлаждения реагирующих газов. Мое
изобретение включает в себя мгновенное и одновременное поглощение тепла путем обеспечения тесного
контакта газов (имеющих низкую удельную теплоемкость) с охлажденными жидкостями (имеющими
сравнительно более высокую удельную теплоемкость), которые непрерывно охлаждаются и циркулируют в
больших объемах через используемое мной устройство для производства кислоты. В некоторых других
процессах производства серной кислоты диоксид серы вступает в контакт с большими объемами закиси азота
(нитрозосерной кислоты или HSN05) в таком количестве, что способность нитрозосерной кислоты окислять
SO2 становится недостаточной.
поддерживается безусловно, то есть таким образом, чтобы в растении не было нитрозосерной кислоты,
которая была бы настолько слабой, что неспособна к окислению диоксида серы. В таких процессах
необходимо поддерживать концентрацию нитрозосерной кислоты в определенных пределах, чтобы, с одной
стороны, в кислоте присутствовало достаточное количество воды для быстрой реакции, а с другой стороны,
чтобы при этом сохранялась способность кислоты удерживать оксиды азота и поглощать выделяющиеся
оксиды азота. В моем изобретении эти ограничения не обязательно накладываются, поскольку я обеспечиваю
подачу газов, содержащих SO, в реакционный аппарат, где в противоположном направлении вводится
концентрированная нитрозосерная кислота или закись азота, которая по мере своего движения вниз
постепенно и непрерывно денитрируется восходящим диоксидом серы. Таким образом, газы, богатые
диоксидом серы, контактируют с кислотой, содержащей минимальное количество оксидов азота, а газы,
содержащие уже значительно пониженное содержание SO2, контактируют с максимальным количеством
оксидов азота.
В результате реакции с диоксидом серы выделяющиеся в нижней части реакционного аппарата оксиды азота
частично реабсорбируются в верхних слоях аппарата и снова опускаются в зону реакции. Однако часть
оксидов азота не поглощается повторно в этом аппарате, и для того, чтобы эти оксиды могли и должны
поглощаться и, таким образом, извлекаться для повторного использования, предусмотрен второй блок
аппарата. Описанный выше способ работы — это тот, который я обычно предпочитаю использовать, но я
также часто применяю метод, при котором реагирующие жидкости, как газообразные, так и жидкие, движутся в
одном направлении через аппарат для производства кислоты, и поэтому я не хочу ограничивать свое
изобретение только первым методом, а скорее включить оба метода, любой из которых может быть
использован без отступления от моего изобретения. Наиболее важной особенностью настоящего изобретения
является то, что на протяжении всех этих реакций поддерживается дефицит воды в газовой фазе, который в
противном случае был бы необходим для образования H2SO4 (например, как в моей заявке 4873/23), и,
следовательно, практически образуется и выделяется только серный ангидрид (SO4) в газообразном виде, и
поскольку концентрация кислоты в первом и втором блоках моего аппарата не подходит для количественного
поглощения образующегося таким образом серного ангидрида (и это не является преднамеренным или
необходимым), серный ангидрид подается в третий блок аппарата, содержащий серную кислоту такой
концентрации, что весь серный ангидрид полностью поглощается в нем.
В камерном процессе производства серной кислоты при дефиците воды большое количество нитрозосерной
кислоты остается неразложившейся, и из-за чрезмерной концентрации кислоты, накапливающейся на дне
камер, азотсодержащие соединения остаются в растворе, удаляясь из атмосферы камер и теряя свою
способность окислять диоксид серы. Однако в моем настоящем изобретении это нежелательное состояние
избегается, или, скорее, используется преимущество растворимости этих азотсодержащих соединений в
серной кислоте, поскольку диоксид серы реагирует непосредственно с этими азотсодержащими
соединениями, оставаясь в растворе. «Также хорошо известно, что каталитическое, или
псевдокаталитическое, действие тесно связано с явлениями адсорбции, которые, в свою очередь, можно
рационально рассматривать как проявления поверхностных явлений, тесно связанных с силами адгезии».
Чрезвычайно мелкодисперсная фаза обладает относительно большой поверхностью по сравнению с массой
вещества, и, применяя свои исследования к изучению этих явлений применительно к производству серной
кислоты, я обнаружил, что растворы оксидов азота в серной кислоте (образующие так называемую
нитрозосерную кислоту) могут быть использованы в качестве катализатора для реакций 2SO2 + O2 = 2SO3,
при условии, что нитрозосерная кислота имеет чрезвычайно высокую степень дисперсии. Такая высокая
степень дисперсии может быть достигнута способами, описанными в моей заявке 4873/23, находящейся на
рассмотрении, и путем поддержания удельной плотности нитрозосерной кислоты на таком уровне, что в ней
никогда не будет присутствовать достаточного количества воды непосредственно для образования серной
кислоты в соотношении с количеством диоксида серы, окисляемого до триоксида серы. В этом случае
образовавшийся серный ангидрид не будет абсорбироваться нитрозосерной кислотой, а будет
высвобождаться в газовую фазу, откуда он может быть удален газовым потоком и впоследствии
абсорбирован в концентрированной серной кислоте.
При описанном выше способе кислота, используемая для поглощения серного ангидрида, будет непрерывно
увеличивать свою концентрацию за счет растворения SO3, но для преодоления этого эффекта постоянно
добавляется слабая кислота, полученная из первого блока, так что концентрация поглощающей кислоты
поддерживается на любом подходящем заранее определенном уровне этими средствами. Концентрацию
поглощающей кислоты предпочтительно поддерживать на уровне (а) примерно от 97 до 99 процентов. Серная
кислота (H2SO4) или (b) должна содержать 27 процентов (или более) свободного SO2. Каждая из этих кислот
определенной концентрации обладает тем преимуществом, что серная кислота такой концентрации
оказывает очень слабое коррозионное воздействие на железо, если вообще оказывает, так что этот металл
может быть использован в качестве материала для изготовления абсорбционного аппарата, а готовый
продукт будет содержать лишь небольшие следы железа. Реакции, которые фактически происходят согласно
моему изобретению, довольно неясны, хотя суммарные результаты этих реакций таковы, как если бы реакция
была Из этого следует, что нитрозосерная кислота (HSNO5) действует как каталитический, или
псевдокаталитический, агент, через который осуществляется окисление диоксида серы.
Из приведенного выше уравнения видно, что нитрозосерная кислота находится в жидкой фазе, а в газовой
фазе две молекулы SO2 соединяются с одной молекулой O2, образуя две молекулы SO3. Следовательно,
происходит уменьшение на одну треть общего объема реагирующих SO2 и O2, что обуславливает снижение
температуры и повышение давления для ускорения реакции. Поэтому эти две переменные постоянно
поддерживаются в контролируемом состоянии и тщательно контролируются. Получение высокой дисперсии
жидкостей и газов описанным здесь методом позволяет мне использовать значительное давление по всей
системе, которое, как указано выше, усиливает реакции. Такое давление может быть значительно выше, чем
то, которое можно использовать в обычных свинцовых камерах; например, я использовал давление до 16
фунтов выше атмосферного, и это давление может быть увеличено до такой степени, что это будет
оправдано с точки зрения экономичности эксплуатации. В принципе, в моем изобретении быстрое окисление
диоксида серы осуществляется следующим образом: при экстремальном диспергировании нитрозосерной
кислоты в виде очень мелкого распыла или тумана газам предоставляется огромная площадь поверхности
жидкости, что вызывает такие активные явления адсорбции, что большие объемы SO и O адсорбируются
или концентрируются на поверхности жидкости и реагируют с образованием SO через среду нитрозосерной
кислоты; но когда мельчайшие частицы жидкости впоследствии сливаются и собираются в более крупные
массы, адсорбционная способность жидкости сразу же значительно снижается, и она больше не способна
удерживать SO, последний, следовательно, переходит в газовую фазу, уносится газовым потоком и,
наконец, абсорбируется и удерживается в концентрированной серной кислоте.
Описав природу реакций, которые, как предполагается, происходят при производстве серного ангидрида
согласно моему изобретению, и, кроме того, показав или указав, как и каким образом эти реакции могут быть
ускорены или усилены, я теперь раскрою несколько способов достижения этих желаемых целей, а именно
путем создания максимально возможной площади реакционной поверхности между газообразными и жидкими
реагентами, причем этот способ включает в себя высокую степень дисперсии жидкой фазы внутри газов, а
также высокую степень дисперсии газовой фазы внутри жидкости. Для достижения такой высокой степени
дисперсии газовой и жидкой фаз друг в друге, я могу использовать любой из хорошо известных роторных или
центробежных типов газоочистителей, таких как вертикальный очиститель Фельда или горизонтальный
очиститель Тейзена; — фактически, для осуществления цели моего изобретения может быть использован
любой тип аппарата, который обеспечит такое состояние высокой дисперсии, чтобы создать максимальную
площадь реакционной поверхности между газами и жидкостями, но совершенно необходимо, чтобы при
использовании любого типа аппарата осуществлялся непрерывный процесс диспергирования компонентов
жидкой фазы для образования новых поверхностных пленок для абсорбции компонентов газовой фазы, и
немедленно или одновременно происходило разрушение таких адсорбированных пленок практически сразу
после их образования путем коалесценции в собирающей массе жидкости, причем указанное
диспергирование и коалесценция продолжались в быстро повторяющемся циклическом порядке.
Подходящее оборудование для осуществления моего процесса схематически изображено на прилагаемых
чертежах, являющихся частью данной спецификации, где на рисунке 1 представлен разрез одного из типов
оборудования для тонкого разделения жидкости и приведения частиц в контакт с газами. На рисунке II
показана одна из конфигураций установки, в которой может использоваться обычный тип башни Гловера. На
рисунке III показана модифицированная компоновка установки, в которой башня Гловера не используется. На
прилагаемом рисунке (Рисунок I) я выбрал шайбу Фельда в качестве иллюстрации одного из типов хорошо
известных и широко используемых в промышленности устройств, которые я успешно применял при
реализации своего изобретения, однако я не хочу ограничивать свое изобретение только этим конкретным
типом устройства или механизма. Моечная машина Фельда состоит из нескольких отдельных моечных камер
20, установленных одна над другой. Отверстия 21 в нижней части каждой камеры служат каналами для
восходящего газа, а также переливными отверстиями для противоточного потока жидкости.
Вертикальный вал 22, подвешенный к самоцентрирующемуся антифрикционному подшипнику 23, снабжен в
каждой камере рядом концентрических усеченных конусов 24. Количество конусов зависит от размера
аппарата. Расстояние между дном камеры и нижним краем конусов увеличивается по направлению к
оболочке, чтобы обеспечить их равномерное погружение в жидкость, а также гарантировать надлежащее
перемешивание жидкости. Те части этого аппарата, которые контактируют с кислотой, изготовлены из
некоррозионного материала, такого как свинец, или защищены свинцом. При вращении вертикального вала 22
эти конусы 24 захватывают или перекачивают жидкость, которая с большой скоростью выбрасывается
горизонтально через внешний перфорированный распределительный конус. В этой точке жидкости
дополнительно придается импульс за счет большей скорости вращения обода распределителя, и жидкость
распыляется через газовое пространство в виде мелкодисперсного высокоскоростного струйного потока,
который при ударе о снаряд еще больше распадается на туман или дымку, создавая таким образом очень
высокую дисперсию поглощающей жидкости, через которую, благодаря тесному контакту с ней, газы
вынуждены проходить.
Внутри каждой моечной камеры также осуществляется непрерывная циркуляция жидкости, причем жидкость
циркулирует вертикально вниз из одной камеры в другую. Кроме того, интенсивное перемешивание жидкости
внутри каждой камеры этого аппарата приводит к принудительному уносу реагирующих газов в
циркулирующую жидкую среду. Иными словами, за счет интенсивного перемешивания жидкости реагирующие
газы диспергируются в виде мельчайших пузырьков, таким образом достигается дисперсия газовой фазы
внутри жидкости. Об этом свидетельствует тот факт, что сразу после прекращения перемешивания
обнаруживается, что жидкость начинает шипеть из-за выхода мельчайших пузырьков газа. Эти
комбинированные методы диспергирования, а именно (а) диспергирования жидкой фазы внутри газовой и (б)
диспергирования газовой фазы внутри жидкой, вместе с попеременным увлажняющим и очищающим
воздействием, которому подвергаются газы в каждой камере, обеспечивают средство для обеспечения
тесного контакта и расширенной площади реакционной поверхности между газами и жидкостью, необходимых
для ускорения и усиления химических реакций, участвующих в производстве серной кислоты в соответствии с
моим изобретением.
На рисунке II я изобразил один из способов реализации моего изобретения, в котором может быть
использована обычная башня Гловера. К наиболее важным элементам аппарата относятся: (а) реакционный
аппарат 4, в котором диоксид серы окисляется до триоксида серы или серного ангидрида через
промежуточное звено оксидов азота и нитрозосерной кислоты; (б) аппарат 10, в котором оксиды азота,
выделяющиеся в промывочной машине 4, впоследствии абсорбируются и извлекаются, причем этот аппарат
служит для проведения реакций, обычно осуществляемых с помощью хорошо известных башен Гей-Люссака;
и (в) серный ангидрид абсорбируется и извлекается в растворе концентрированной серной кислотой, как
будет более подробно объяснено далее. На этом же рисунке (Рисунок II) буква А обозначает главный
дымоход, отводящий серосодержащие газы из печи или обжигового аппарата в башню Гловера, который
может иметь обычную конструкцию, обозначенную цифрой 1.
В дымоходе А обычно размещается нитрирующий аппарат для получения азотной кислоты и оксидов азота,
необходимых для последующих окислительных реакций; эти соединения смешиваются с диоксидом серы
перед поступлением в нижнюю часть башни Гловера. Из башни Гловера 1 газы отводятся по трубе B с
помощью центробежного вентилятора или нагнетателя C и, в свою очередь, подаются в промывочную машину
Фельда или аппарат 4. Из промывочной машины 4 остаточные газы (состоящие в основном из азота,
кислорода, оксидов азота и серного ангидрида) проходят по трубе D в промывочную машину Фельда или
аппарат 10, где происходит абсорбция соединений азота. Из промывочной машины 10 газы, полностью или
практически не содержащие ценных азотсодержащих соединений, но содержащие серный ангидрид, по трубе
Е поступают в промывочную машину 14 и проходят через нее, где серный ангидрид полностью абсорбируется
и извлекается. Из промывочной машины 14 остаточные газы, практически не содержащие ценных соединений
азота и серы, выходят в атмосферу через выходную трубу F. С помощью системы сжатого воздуха G и H
различные системы циркуляции кислоты работают в соответствии с обычной практикой в кислотной
обработке.
Концентрированная кислота (или с плотностью приблизительно 60 градусов Боме) из башни Гловера 1
собирается и охлаждается в резервуаре 2 и с помощью насоса Монтежу 3 перекачивается в резервуар 17 в
таких количествах, которые необходимы для поддержания концентрации кислоты в резервуаре 17 на уровне
приблизительно 97-99% серной кислоты; из резервуара 17 концентрированная серная кислота поступает в
промывочную машину 14, где абсорбируется серный ангидрид, а затем в резервуар 15, где кислота
охлаждается с помощью соответствующих охлаждающих или холодильных змеевиков, и из резервуара 15
кислота поступает в насос Монтежу 16, откуда снова перекачивается в резервуар 17 для рециркуляции. В
процессе поглощения серного ангидрида кислота, циркулирующая через промывочную машину 14, имеет
тенденцию к увеличению концентрации, и если не принять меры предосторожности, чтобы предотвратить
превышение концентрации кислоты более чем на 97-99 процентов. Поглощающая способность H2SO4, то
есть способность удерживать серный ангидрид, быстро снижается, и по этой причине более слабая кислота из
резервуара 2 непрерывно добавляется (или вместо этого может добавляться вода или пар через трубу W) для
непрерывного разбавления кислоты в резервуаре 17, чтобы ее концентрация поддерживалась на любом
заданном уровне, предпочтительно в пределах от 97 до 99 процентов.
H2SO4 или содержать более 27 процентов свободного SO3, как уже было объяснено. В соответствии с
накоплением сильной кислоты, образующейся при абсорбции серного ангидрида в промывочной машине 14,
количество, превышающее потребности для целей абсорбции, отводится в резервуар S; эта кислота
представляет собой текущий объем производства серной кислоты, полученной по моему процессу. Время от
времени, непрерывно или периодически, в зависимости от условий эксплуатации, часть концентрированной
кислоты из резервуара 17 переливается в резервуар 18, откуда, проходя через промывочную машину 10,
смешивается с содержащейся в ней азотистой кислотой, увеличивая тем самым ее удельную плотность,
чтобы поддерживать ее на уровне приблизительно 59–61 градусов Боме. Такая концентрация наилучшим
образом подходит для быстрого и полного поглощения газообразных оксидов азота. Из промывочной машины
10 кислота собирается и охлаждается в резервуаре 11, а затем с помощью насоса Монтежу 12
перекачивается в резервуар 13 для рециркуляции через промывочную машину 10. Когда циркулирующая
кислота в резервуаре 13 достаточно насыщается оксидами азота, образуя так называемую нитрозосерную
кислоту, или закись азота, часть этой закиси азота отводится из резервуара 13 в резервуар 9 и смешивается с
более слабой закисью азота, которая тем временем циркулирует через промывочную машину Фельда или
реакционный аппарат 4; таким образом, концентрация или «нитрозность» этой циркулирующей закиси азота
поддерживается на заданном уровне, пропорциональном потоку и концентрации диоксида серы,
поступающего в реакционный аппарат 4, и в то же время предотвращается попадание достаточного
количества (или, по-другому, поддерживается недостаточное количество) воды для соединения с
образующимся триоксидом серы, или серным ангидридом; В то время как при наличии достаточного
количества воды она бы непосредственно соединилась с ангидридом, образуя серную кислоту.
«Нитротичность» смешанных кислот из резервуаров 9 и 7 распределяется таким образом, что кислота,
поступающая из реакционного аппарата 4 в охлаждающий резервуар 5, может быть или должна быть
полностью или почти полностью денитрифицирована в результате реакции с диоксидом серы, и с помощью
устройства Монтежу 6 кислота из резервуара 5 непрерывно перекачивается в резервуар 7, откуда
рециркулирует через реакционный аппарат 4. По мере накопления в резервуаре 7 избыточного количества
кислоты, превышающего необходимое для рециркуляции, она непрерывно или периодически отводится в
резервуар 19, откуда проходит через башню Гловера 1, в результате чего получается почти полностью
денитрированная кислота с концентрацией приблизительно 60 градусов Боме, пригодная для производства
готовой товарной продукции, которая может подаваться в резервуары. Однако часть этой кислоты обычно
возвращается обратно в систему производства кислоты через Монтежу 3 в резервуар 17, возобновляя таким
образом циклический порядок работы, описанный выше. В случае необходимости проведения более
интенсивных реакций, чем те, которые осуществляются в реакционном аппарате 4, дополнительные реагенты
в виде азотной кислоты или других источников азотсодержащих соединений могут быть добавлены через
трубу N, совершенно независимо от количества таких азотсодержащих соединений, одновременно вводимых
через башню Гловера 1, или в дополнение к нему.
На рисунке III я изобразил еще один способ циркуляции кислотных жидкостей, который может быть
использован для осуществления моего изобретения без применения башни Гловера. Основные элементы
аппарата включают в себя: (а) реакционный аппарат 4, (б) аппарат 10 для абсорбции оксидов азота; и (в)
аппарат 14 для абсорбции серного ангидрида; в каждом случае аппарат, выбранный для иллюстрации,
состоит из шайбы Фельда, и каждый из них функционирует описанным ранее способом. На этом же рисунке
(Рисунок. III) Буква B обозначает главный дымоход, отводящий серосодержащие газы из печи или обжигового
аппарата к центробежному вентилятору C, через который газы подаются в моечное устройство Фельда или
Если температура газов слишком высока для практической работы центробежного вентилятора С,
установленного таким образом, то в этом случае его можно разместить между реакционным аппаратом 4 и
абсорбционным аппаратом 10, и таким образом температура газов будет достаточно снижена во время их
прохождения через реакционный аппарат 4, так что они не будут оказывать вредного воздействия на
вентилятор.
В реакционном аппарате 4 содержащийся в поступающих газах диоксид серы окисляется до триоксида серы
или серного ангидрида через промежуточное звено оксидов Одновременно циркулируют через этот аппарат 4.
Из последнего газы (состоящие в основном из азота, кислорода, оксидов азота и серного ангидрида) проходят
по трубе D в промывочную машину Фельда или аппарат 10, где происходит абсорбция соединений азота. Из
промывочной машины 10 оставшиеся газы проходят по трубе Е в аппарат 14, где серный ангидрид полностью
абсорбируется и извлекается. Из промывочной машины 14 остаточные газы выходят в атмосферу через
выходную трубу F. С помощью системы сжатого воздуха и H различные системы циркуляции кислоты
работают в соответствии с обычной практикой производства кислот. Через трубу N в резервуар 7 непрерывно
или периодически подается азотная кислота, раствор нитрата натрия или другие источники азотсодержащих
соединений, которые в результате реакции с серной кислотой, циркулирующей в аппарате 4, образуют
азотсодержащие соединения подходящего качества и в достаточном количестве, чтобы выступать в качестве
промежуточных или псевдокаталитических агентов для окисления диоксида серы в соответствии с целями
моего изобретения, изложенными выше.
Подача азотсодержащих соединений, добавляемых в систему производства кислоты через трубу N, обычно
составляет количество, необходимое для компенсации любого истощения, которое обычно происходит из-за
потери этих соединений; количество добавляемых соединений регулируется таким образом, что
«нитрозность» серной кислоты, поступающей в верхнюю часть реакционного аппарата 4, постоянно
поддерживается в строгой пропорции к количеству диоксида серы, подлежащего окислению, и в то же время
распределяется таким образом, чтобы кислота, поступающая из реакционного аппарата 4 в охлаждающий
резервуар 5, была полностью или почти полностью денитрифицирована в результате реакции с SO2;
концентрация или плотность нитрозосерной кислоты постоянно поддерживается или регулируется таким
образом, чтобы пропорционально количеству SO2, превращенного в SO3, никогда не было достаточного
количества воды для соединения со всем последним. Вследствие этого SO остается в форме ангидрида; все
эти реакции контролируются главным образом путем регулирования объемов, температуры и плотности
циркулирующей кислоты, которая проходит через реакционный аппарат.
Следует также понимать, что газы, наиболее богатые диоксидом серы и кислородом, поступающие через
газовый вход B, контактируют с денитрированной серной кислотой, но, поднимаясь по реакционному
аппарату, они контактируют с закисью азота постепенно возрастающей концентрации, и в результате реакции
с диоксидом серы такие оксиды азота, которые выделяются в нижних частях реакционного аппарата, в свою
очередь, частично реабсорбируются в верхних слоях и снова опускаются в реакционную зону в непрерывно
повторяющемся циклическом порядке; однако некоторые из этих оксидов азота не абсорбируются в этом
аппарате, а переносятся газовым потоком в абсорбционный аппарат 10. Из резервуара 13 через это
абсорбционное устройство циркулирует непрерывный поток серной кислоты (предпочтительно с плотностью
от 59 до 61 градуса Боме), которая поглощает и удерживает оксиды азота в растворе или в химической связи
с ними в виде нитрозосерной кислоты или закиси азота; последняя затем поступает в охлаждающий
резервуар 11, откуда перекачивается с помощью насоса Монтежу 12 в резервуар 13 для повторной
циркуляции через абсорбционное устройство 10.
Когда кислота в резервуаре 13 достаточно насыщается оксидами азота, часть этой закиси азота переносится
в резервуар 9 для использования в реакции. Аппарат 4. В процессе работы кислота, циркулирующая через
абсорбер 10, имеет тенденцию постепенно уменьшаться в плотности; и для противодействия этому эффекту
разбавления (который, если его не исправить, уменьшит абсорбцию кислоты) концентрированная кислота из
резервуаров 17 и 18 добавляется в таких количествах, чтобы плотность смешанных кислот поддерживалась
на уровне приблизительно от -59 до 61 градусов Боме. Через абсорбционный аппарат 14 непрерывно
циркулирует серная кислота любой подходящей заранее определенной концентрации (но предпочтительно от
97 до 99 процентов). Содержание H2SO4), которое действует как абсорбент серного ангидрида; циркуляция
осуществляется с помощью установки Монтежу 16, как показано на рисунке. Вследствие поглощения SO3
концентрация этой кислоты имеет тенденцию к непрерывному увеличению, и для корректировки и контроля
концентрации до заданной степени в смесительный резервуар 17 непрерывно подается необходимая
пропорция более слабой и денитрированной кислоты, полученной из резервуара 5; (или вода, или пар могут
добавляться через трубу W).
В зависимости от количества сильной кислоты, образующейся при абсорбции серного ангидрида в аппарате
14, избыточное количество, превышающее потребности для целей абсорбции, отводится в резервуар S; эта
кислота представляет собой текущий объем производства серной кислоты, полученной по моему процессу.
Следует понимать, что общее расположение устройств, показанных на рисунках II и III, представляет собой
лишь два способа реализации моего изобретения с помощью хорошо известного и широко используемого в
промышленности типа газоочистителя, и я не желаю ограничивать свое изобретение этим конкретным
расположением устройств или этим конкретным типом устройств или механизмов. С помощью этих систем
циркуляции кислоты можно легко контролировать надлежащие количества и качества циркулирующих кислот,
охлажденных до соответствующих рабочих температур, чтобы поддерживать однородность количественных и
качественных показателей на протяжении всего цикла химической реакции; поскольку благодаря быстрой
циркуляции как газообразных, так и жидких веществ и удобным средствам регулирования количества этих
веществ в изменяющейся пропорции друг к другу, можно быстро выявлять неисправные условия работы и
оперативно вносить необходимые корректировки, что имеет первостепенное значение при производстве
серной кислоты.
Мой процесс адаптирован для производства серной кислоты из газов, содержащих диоксид серы, например,
получаемых при сжигании серы или пирита, или в качестве побочных продуктов обжига или плавки, или из
других источников. Данная заявка отличается от моей спецификации № 216192, в которой описывается
«общий способ получения кислоты»; настоящая заявка ограничена в следующих условиях:
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198333.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198333&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB198333A
[]
Усовершенствования в области температурных сигналов или сигнализации. Мы, Федеративная корпорация
инженерного развития, корпорация, зарегистрированная в соответствии с законами штата Делавэр, по адресу:
Огден-авеню, 154, Джерси, округ Хадсон, и штата Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки,
правопреемники Томаса Ирвинга Поттера, гражданина Соединенных Штатов Америки, по адресу:
Вебстер-плейс, 19, Оранж, округ Эссекс, и штата Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении: Изобретение относится в целом к температурным сигнализаторам
или сигнальным устройствам для установки в кучи материала и, в частности, к устройству, используемому для
предупреждения владельцев угольных куч о том, что температура угля внутри кучи достигает высоты, которая
может вызвать самовозгорание или снижение топливной ценности угля из-за образования газов внутри кучи.
Опасность потерь из-за самовозгорания при хранении таких материалов, как битуминозный уголь, в больших
объемах слишком хорошо известна, чтобы подробно комментировать ее здесь. Одной из конкретных целей
данного изобретения является* создание системы предупреждения с регулируемой температурой, которая в
значительной степени предотвратит опасность потери угля в результате самовозгорания и, как
предполагается, в значительной мере поможет преодолеть нежелание крупных потребителей угля хранить
его в бункерах. Ещё одной целью является создание сигнала указанного характера, который будет простым и
практичным в конструкции, эффективным в использовании и способным к изготовлению с относительной
экономичностью. С учетом этих и других целей, сигнал, согласно изобретению, отличается от ранее
существовавших конструкций сигналов, имеющих удлиненный корпус, содержащий множество
чувствительных к температуре элементов, препятствующих передаче сигнала, тем, что в нем предусмотрены
средства для ограничения циркуляции воздуха внутри корпуса и локализации его нагрева, благодаря чему
нагрев различных средств, препятствующих передаче сигнала, локализуется, и, следовательно, ускоряется
работа средств, расположенных ближе всего к наиболее горячей части массы, в которую вставлен корпус.
Предпочтительно, чтобы срабатывание сигнала обычно предотвращалось с помощью цепного устройства,
имеющего плавкие предохранители и проходящего вдоль корпуса, и в соответствии с изобретением каждый
из плавких предохранителей находится в отдельном отсеке корпуса, причем эти отсеки в описанной ниже
конструкции образованы уплотнительными кольцами на цепочке, которые плотно прилегают к корпусу.
Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на которых: - Рисунок 1 представляет собой
фрагментарный продольный разрез сигнального устройства, воплощающего наше изобретение. На рисунке 2
представлен фрагментарный продольный разрез верхней части корпуса сигнального устройства,
демонстрирующий сигнальный рычаг в рабочем положении. На рисунке 3 представлен поперечный разрез
одного из блоков 12. Внимательно изучив рисунки 1, 2 и 3, мы использовали цифру 1 для обозначения трубки
из теплопроводящего материала. Внутри нижнего конца трубки 1 закреплен заостренный входной элемент
или наконечник 2, который служит для облегчения введения трубки в угольную кучу или в массу любого
другого материала, такого как зерно, которое может храниться или складироваться насыпью.
Обойма служит для закрытия нижнего конца трубки. Продольное перемещение сигнального стержня 3 в
верхнем конце трубки ограничено в одном направлении за счет фиксации фланцевой крышки 4, которая
закреплена на верхнем конце стержня. Стержень 3 перемещается посредством кольца 6, закрепленного в
трубе рядом с его верхним концом, а фланец 5, закрепленный на нижнем конце стержня 3, может
взаимодействовать с указанным кольцом, ограничивая перемещение стержня вверх или наружу. Витая
пружина расширения 7, расположенная вокруг стержня 3 между кольцом 6 и крышкой 4, обычно стремится
переместить стержень в сигнальное положение, показанное на рисунке 2, при этом фланец 5 прижимается к
нижней поверхности кольца. Шток 3 обычно удерживается в втянутом или нерабочем положении цепью,
закрепленной на поперечном штифте 10 в нижнем конце корпуса 1 и прикрепленной к крюку 8,
установленному на фланце 5. Некоторые звенья этой цепи выполнены в виде блоков 12 из плавкого металла.
Эти блоки несут расположенные напротив друг друга крюки 11, которые могут соединяться с петлеобразными
проволочными звеньями 13, расположенными попеременно между плавкими блоками 12.
В какой-либо точке длины цепи предпочтительно установить элемент, создающий натяжение, например,
спиральную пружину сжатия 9. Эта пружина 9 значительно сильнее пружины 7 и создает достаточное
натяжение цепи, чтобы крышка 4 всегда оставалась плотно прилегающей к внешнему концу корпуса
сигнального устройства. Для ограничения циркуляции воздуха внутри корпуса, на блоках 12 установлены
уплотнительные кольца 14 из войлока или другого подходящего материала, которые с трением прилегают к
внутренним стенкам корпуса или трубки 1. Принцип работы устройства следующий: наконечник 2 облегчает
введение трубчатой обсадной трубы на любое желаемое расстояние в кучу угля или другого материала,
наваленного в насыпи. Поскольку корпус сигнального устройства практически герметичен и изготовлен из
теплопроводящего материала, плавкие звенья цепи легко подвержены изменениям температуры в соседних
участках опоры. Звенья или блоки 12 изготовлены из любого подходящего металла, который плавится при
температуре приблизительно 120 градусов, если прибор предназначен для использования в угольных
отвалах.
Когда прибор приспособлен для использования с другими материалами, металл плавких вставок имеет такие
свойства, что он плавится при любой температуре, опасно близкой к температуре, при которой возможно
самовозгорание данного типа материала. В связи с уплотнительными кольцами следует отметить, что,
ограничивая циркуляцию воздуха и предотвращая конвекционные потоки в обсадной трубе, они способствуют
локализации нагрева воздуха вокруг звена, ближайшего к горячей точке в свае, тем самым ускоряя работу
устройства. После срабатывания сигнала кольцо 6 можно снять, а верхний конец цепи вытащить. Анализ цепи
для определения того, какой блок сплавился, позволит легко приблизительно определить глубину залегания
сваи под поверхностью, на которой расположен центр возмущения. Контакт нагретой поверхности трубки с
руками исследователя при ручном извлечении трубки из кучи также существенно поможет в этом отношении.
Мы проиллюстрировали некоторые из предпочтительных вариантов осуществления изобретения, однако в
общую форму и расположение описанных частей могут быть внесены различные незначительные изменения
и дополнения без отступления от изобретения, и поэтому мы не хотим ограничиваться точными деталями,
изложенными выше, а будем считать себя вправе вносить такие незначительные изменения и дополнения,
которые в полной мере соответствуют духу и объему изобретения.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198334.txt ===
Соседние файлы в папке патенты