Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10880
.pdf
Мы, компания C. M. D. ENGINEERING COMPANY Limited, британская компания, расположенная по адресу:
Уорф-стрит, Уорик, и Альберт Уолтер Блёр, подданный Великобритании, проживающий по адресу: Эмскот, 62,
Эмскот-роуд, Уорик, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно
должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к поршням, используемым преимущественно во внутренних камерах сгорания.
двигатели внутреннего сгорания, в которых для предотвращения заклинивания при расширении минимальная
упорная поверхность выполнена с Т-образным пазом, отделяющим ее от головки поршня и оставляющим на
минимальной упорной поверхности две незакрепленные треугольные области. Установлено, что при
использовании поршня такого типа гибкость в сколько-нибудь значительной степени может быть достигнута
только путем удлинения горизонтального паза на такую длину по окружности, при которой головка поршня
остается без достаточной опоры, конструкция внутреннего устройства ограничена, и для получения поршня
сопоставимой прочности требуется дополнительный вес. Кроме того, степень гибкости, достигаемая с
помощью обычного Т-образного паза, такова, что поршень можно безопасно использовать только в том
случае, если зазор между ним и цилиндром является нормальным для конкретного металла или сплава, из
которого изготовлен поршень.
Целью настоящего изобретения является повышение гибкости минимальной упорной поверхности поршня до
такой степени, чтобы зазор между ним и цилиндром уменьшился ниже нормального значения, при этом
повышенная гибкость достигается таким образом, чтобы это не ослабляло нормальную конструкцию поршня и
обеспечивало большую свободу в отношении внутренней конструкции.
Согласно данному изобретению, поршень указанного типа характеризуется тем, что верхняя часть
минимальной упорной поверхности отделена от прилегающих частей юбки посредством вертикальных или
практически вертикальных боковых пазов, которые сообщаются с концами горизонтальной части Т-образного
паза.
— Для того чтобы изобретение было ясно понято и легко применимо на практике, в дальнейшем описании
приводятся прилагаемые чертежи, на которых на фиг. 1 показана минимальная упорная поверхность поршня,
воплощающего один из вариантов настоящего изобретения.
Рисунок -2 представляет собой поперечный разрез того же объекта по линии 2-2.
На чертеже изобретение показано в применении к поршню с Т-образным пазом, причем данное
усовершенствование заключается в образовании дополнительных вертикальных или приблизительно
вертикальных пазов a, a на концах горизонтального паза b. Как будет показано далее, эффект этих боковых
пазов a, a в сочетании с существующим центральным вертикальным пазом o заключается в разделении
верхней части минимальной опорной поверхности поршня на пару гибких выступов, края которых 65 свободны
и не имеют опоры. Гибкость поверхности минимального упора поршня можно в некоторой степени изменять,
формируя боковые пазы a, a под углом таким образом, чтобы они расходились, как показано на рисунке 1, 70,
или сходились друг от друга или навстречу друг другу на своих закрытых концах.
В описанном выше применении изобретения укорачивание горизонтального паза b, которое становится
возможным благодаря использованию боковых пазов a, a, позволяет головке поршня адекватно
поддерживаться внутренними перемычками d, поднимающимися от выступов поршневого пальца a.
Также следует отметить, что нижний 80-градусный конец юбки поршня остается непрерывной по окружности
вдоль вертикальных пазов, не доходя до свободного края юбки.
Благодаря этому изобретению станет ясно, что с использованием алюминиевых сплавов с низким
коэффициентом теплового расширения улучшенный поршень сможет работать достаточно безопасно,
практически без зазоров по сравнению с теми, которые в настоящее время допускаются для чугунных
поршней.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы 95
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419787.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=419787&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB419787A
[]
рлВ.- -_1,
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: февраль. 24, 1934. № 6094/34, Принято к рассмотрению: ноябрь. 79, 1934.
Полная спецификация.
419,787 Серный конденсатор.
Я, Гарольд Джордж Круикшанк Фаравеатчер, дипломированный патентный поверенный, проживающий по
адресу: Чансери-лейн, 65-66, Лондон, Уэст-Крикшанк, гражданин Великобритании, настоящим заявляю о
характере данного изобретения (сообщение от Мюррея Гуггенхайма, Соломона Роберта Гуггенхайма,
Саймона Гуггенхайма, Элиаса Энтона Каппелена Смита, Сайласа Уайлдера Хоуленда и Медли Гордона
Бриттена Уэлпли, всех граждан Соединенных Штатов Америки, осуществляющих деятельность под торговой
маркой «Братья Гуггенхайм», товарищество, расположенное по адресу: Бродвей, 120, город, округ и штат
Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки);5 и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет
подробно описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к конденсации и извлечению паров серы из газообразного продукта,
содержащего эти пары, и преследует своей целью разработку усовершенствованного метода и аппарата для
конденсации паров серы.
Давно известно, что серу можно получить из газов, содержащих диоксид серы, путем обработки при
повышенной температуре углеродсодержащим восстановителем, в основном в соответствии со следующими
реакциями:
SO + C = CO + S SO + 2CO = 2CO + S Однако до сих пор не разработано полностью
удовлетворительного или успешного промышленного процесса, использующего эти реакции, отчасти из-за
сложности извлечения серы в форме, с которой можно было бы легко и дешево работать. Большинство из
предложенных до настоящего времени процессов либо не указывают конкретно, как именно должна быть
извлечена сера, либо предполагают ее сбор в мелкодисперсной форме, что не только сопряжено со всеми
трудностями и затратами, связанными с отделением мелкодисперсных твердых веществ от газов, но и
приводит к получению продукта, с которым сложно работать.
Наиболее удобной формой для извлечения серы является жидкая. Однако это создало определенные
трудности по следующим причинам:
(1)
Пары серы при температурах ниже нормальной точки кипения полимеризуются в S и S8, тем самым
значительно снижая парциальное давление даже в сравнительно богатом газе. 55 (2) Жидкая сера в
диапазоне температур от 160 до 225 °C чрезвычайно вязкая, настолько, что при 190 °C сосуд с ней можно
перевернуть, и сера при этом не вытечет. Хотя при температурах выше этого диапазона вещество находится
в жидком состоянии, его давление пара сравнительно высокое, и оно самовоспламеняется.
(3)
Очень низкая теплопроводность самой серы (65).
Таким образом, наиболее благоприятные температуры для конденсации серы находятся в нижнем диапазоне
температур жидкости 114-150 °C. Для обеспечения сбора сконденсированной серы в этом температурном
диапазоне необходимо быстро охладить серный пар (или газы, содержащие серный пар) до температуры
ниже 150 °C, а образовавшийся охлажденный пар или капли серы должным образом собрать.
Первое условие может быть достигнуто путем создания соответствующих условий для эффективной
теплопередачи, а второе — путем контакта газов с расплавленной серой.
Было предложено охлаждать газы, содержащие пары серы, до температуры от 1 до 150 °C, в пределах
которой жидкая сера подвижна, и осуществлять конденсацию паров серы из полученных охлажденных газов.
Однако предложенные методы оказались не совсем удовлетворительными, поскольку до сих пор не описан
эффективный способ сбора конденсированной серы. В соответствии с настоящим изобретением, газы
сначала охлаждаются путем пропускания их в контакте с эффективно охлаждаемыми поверхностями большой
площади, тем самым охлаждая газы ниже диапазона вязкостных температур жидкой серы, а затем собирают
серу путем барботирования образующихся серосодержащих газов через жидкую серу, поддерживаемую при
температуре в нижнем диапазоне температур жидкости.
Я обнаружил, что практическое достижение этих условий удобно осуществляется путем окружения
уплотняющей камеры J05 жидкостью, имеющей температуру кипения в нижнем диапазоне температур серы,
что обеспечивает быстрое рассеивание тепла на одной из стенок камеры. Монохлорбензол (температура
кипения которого составляет около 132 °C) или вода под давлением от 10 до 30 фунтов на квадратный дюйм
являются подходящими жидкостями для этой цели.
Я счел целесообразным сконструировать конденсатор серы таким образом, чтобы газовый пузырек проходил
через жидкую серу один или несколько раз, обеспечивая тем самым тесный контакт между газом и жидкостью
и предотвращая образование изолирующей газовой пленки на поверхности жидкости. Глубина, на которую
проходит газ через жидкость, не должна быть очень большой, четырех с половиной дюймов достаточно, и
предпочтительнее несколько проходов через неглубокие слои или проходы на большей глубине. Следуя этой
процедуре, я обнаружил, что практически возможно собрать более 94% содержания серы в газовой смеси,
содержащей всего 6,5% серы по объему (в виде S1).
Прилагаемый чертеж в несколько схематичной форме иллюстрирует серный конденсатор, воплощающий
принципы изобретения. На этом чертеже рисунок 1 представляет собой вид сверху, а рисунок 2 — разрез по
линии 2-2 рисунка 1.
Конденсатор изготовлен из материала с хорошими теплопроводящими свойствами, например, из листовой
стали. Конденсаторная камера образована вертикальными боковыми стенками 5, вертикальными торцевыми
стенками 7 и 8, горизонтальной верхней частью 9 и наклонным дном 10. Впускное отверстие 11 для газа
проходит через торцевую стенку 7, где наклонное дно 10 опущено, а выходное отверстие 12 для газа и
расплавленная сера выходят наружу.
- Итого 13 проходят через торцевую стену 8, где наклонное дно 10 является самым высоким. Конденсаторная
камера окружена кожухом 14 из листовой стали или аналогичного материала, расположенным на
соответствующем расстоянии от него таким образом, чтобы обеспечить — соответствующую рубашку — для
теплоотводящей среды.
Поперечно и вертикально расположенные полые перегородки или перегородки 15 свисают от верхней части 9
конденсационной камеры на небольшое расстояние до наклонного дна 10. Между перегородками 15
расположены поперечные и вертикально расположенные полые перегородки или разделители 160,
простирающиеся от наклонного дна 10 до небольшого расстояния от верхней части 9. Полые внутренние
полости перегородок 15 и 16 сообщаются с рубашкой, образованной между стенками конденсатора и
корпусом 14. Я предпочитаю продлить одну из стенок пустотелых перегородок 15 на небольшое расстояние
ниже облицованной или пустотелой части перегородки, чтобы образовать более низкий барьер 151. Трубы L
17 или другие подходящие каналы обеспечивают передачу расплавленной серы с одной стороны на другую
через перегородки 16. (Одна или несколько перегородок 15, расположенных вблизи выходного конца
конденсационной камеры, снабжены 70 перегородками 18 вблизи своих верхних концов, со стороны, куда
поступает газ, для опрокидывания крупных капель сконденсированной серы и т. д., уносимых газами.)
Высота выходного отверстия 13 для расплавленной серы (75) предпочтительно регулируется для
обеспечения надлежащего контроля уровня расплавленной серы на дне более плотного конуса. Для подачи
охлаждающей или теплоотводящей жидкой среды в поры конденсатора с рубашкой предусмотрено входное
отверстие 19, а верхняя часть корпуса 14 имеет отверстие 20 для выхода пара. Конденсаторная камера g,
собственно, опирается на дно корпуса 5 le 14 двутавровыми балками 21 или другой подходящей опорой.
В процессе работы газы, содержащие пары серы, поступают в конденсатор через трубу 11 и текут вниз на 90°,
контактируя с расплавленной серой на наклонном дне 10. Затем газы проходят под первым барьером 15' и
пропускаются через слой расплавленной серы на дне следующей камеры B. Поток газа, направленный вверх
через камеру B и вниз через камеру C, снова проходит через расплавленную серу на дне камеры D.
1 И снова газы проходят через 100 d расплавленной серы при переходе из камеры E в камеру F.
Расплавленная сера поддерживается на надлежащем уровне в различных камерах за счет давления газа,
положения барьеров 151 и высоты выходного конца трубы 13, предназначенной для отвода расплавленной
серы.
- Охлаждающая или теплоотводящая среда, имеющая температуру кипения от 114 до 150 °C, заполняет
рубашкой конденсатора. Пар этой среды, образующийся в процессе конденсации серы, выходит через
выходное отверстие 20 и может быть либо сконденсирован и возвращен, либо использован для отопления
или для любой другой подходящей цели.
В качестве подготовительного этапа к конденсации паров серы я предпочитаю пропускать газообразный
продукт, содержащий пары серы, в контакте с расплавленной серой при температуре от 4500°C до 250°C
перед подачей газообразного продукта в конденсатор.
Газообразные продукты, содержащие пары серы I25, также могут содержать вещества, которые, если им
позволить пройти через конденсатор, отделятся от сернистого продукта и загрязнят его. Содержание этих
загрязняющих веществ варьируется в зависимости от источника газообразного продукта, получаемого при
такой температуре входящих газов, что температура резервуара с жидкой серой в нижней части моечной
машины составляет от 350°C до 450°C, а конструкция и эксплуатация моечной машины таковы, что газы
выходят из нее при температуре примерно на 100°C ниже.
Следующий пример иллюстрирует эффективность операции промывки: 75% серы, полученной из
газообразного продукта печи, в которой диоксид серы восстанавливался коксом, дало продукт, который,
несмотря на содержание 98,8% серы, имел темный цвет и, следовательно, был менее пригоден для продажи.
Включение шайбы в ту же установку привело к повышению содержания серы в продукте до уровня выше
99,5%, а цвет продукта стал практически идентичен цвету современных коммерческих сортов серы или
серного камня.
Из верхней части моечной машины газы поступают в конденсатор серы.
Из приведенного выше описания видно, что конденсация паров серы (или серы в виде тумана или капель) в
соответствии с нашим изобретением характеризуется быстрым охлаждением газа, содержащего пары серы,
до температуры ниже 150 °C, и приведением газа в контакт с жидкой серой при такой температуре, что
конденсирующиеся пары серы сливаются в собираемую форму жидкой серы с низкой вязкостью.
Конденсатор серы, описанный в изобретении, предназначен для конденсации паров серы, содержащихся в
широком диапазоне концентраций в газообразных продуктах, получаемых в результате 105 различных
операций, таких как, например, восстановление диоксида серы горячим углеродистым материалом,
непосредственно или попутно при пиритной обжиге или плавке в печах закрытого типа, 110 перегонка пирита
или остатки очистки газовых заводов.
На практике я успешно применял конденсатор в полном процессе извлечения элементарной серы из газов,
содержащих диоксид серы, как описано в моей заявке № 6110134 (серийный номер).
419,788) Заявка подана 24 февраля 1934 года.
Теперь, подробно описав и определив природу моего изобретения и то, каким образом оно предназначено...
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_419788.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=419788&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB419788A
[]
--r' --
1
' /, '
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: февраль.
24, 1934. № 6110/34.
Завершено: ноябрь. 19, 1934.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
419,788 Извлечение элементарной серы.
Я, Гарольд Джордж Круикшанк Фэйрвезер, дипломированный патентный поверенный, проживающий по
адресу: Чансери-лейн, 65-66, Лондон, W.C.2, гражданин Великобритании, настоящим заявляю о характере
данного изобретения (сообщение от Мюррея Гуггенхайма, Соломона Роберта Гуггенхайма, Саймона
Гуггенхайма, Элиаса Энтона Каппелена Смита, Сайласа Уайлдера Хоуленда и Медли Гордона Бриттейна
Уэлпли, всех граждан Соединенных Штатов Америки, осуществляющих деятельность под названием «Братья
Гуггенхайм», товарищество, расположенное по адресу: Бродвей, 120, город, округ и штат Нью-Йорк,
Соединенные Штаты Америки), i5 и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к извлечению элементарной серы из газов, содержащих диоксид серы, таких
как металлургические газы, конвертерные газы, газообразные металлургические продукты и т. д. Изобретение
направлено на разработку усовершенствованного метода извлечения серы в элементарной форме из таких
газов. Изобретение относится, в частности, к процессам извлечения серы, включающим восстановление
диоксида серы до элементарной серы горячим углеродистым материалом, и направлено на обеспечение
определенных усовершенствований таких процессов, в частности, в разделении диоксида серы из газовых
смесей и в подаче таким образом отделенного диоксида серы в восстановительную операцию, а также в
обработке газообразного продукта восстановительной операции для его отделения и извлечения
элементарной серы в состоянии товарной чистоты. Другие цели изобретения раскрываются в ходе
следующего описания:
Изобретение относится к отделению диоксида серы от содержащей его газовой смеси путем пропускания
газовой смеси в контакте с подходящей абсорбирующей средой для диоксида серы и последующего
высвобождения поглощенного средой диоксида серы для получения относительно концентрированного
диоксида серы. Предпочтительно, чтобы абсорбирующая среда была способна к циклической работе между
стадиями поглощения и выделения диоксида серы.
Для использования в качестве абсорбирующей среды доступны различные жидкости, такие как, например,
триэтаноламин, анилин, пиридин и тому подобные, но в настоящее время мы предпочитаем использовать
раствор, содержащий сульфит аммония и бисульфит аммония в соответствующих пропорциях для
поглощения диоксида серы.
В тех случаях, когда, как в большинстве работ, высвобождение поглощенного диоксида серы осуществляется
путем нагрева абсорбирующей среды с последующей регенерацией среды для дальнейшего поглощения
диоксида серы, я предпочитаю пропускать среду из стадии поглощения диоксида серы в стадию
высвобождения диоксида серы в теплообменном соотношении с обратным прохождением регенерированной
среды.
В соответствии с настоящим изобретением, выделяющийся и относительно концентрированный диоксид серы
пропускают через тело горячего углерода в сочетании с таким количеством газа, поддерживающего горение,
например, воздуха, чтобы в результате сгорания с углеродом выделялось достаточно тепла для
восстановления диоксида серы до паров элементарной серы. В предпочтительном варианте изобретения
газообразный продукт восстановительной операции приводится в контакт в контролируемом температурном
диапазоне с расплавленной серой 85, в ходе которого из газообразного продукта удаляются определенные
вредные примеси. Затем элементарная сера в полученном газообразном продукте конденсируется в
расплавленную серу; мой предпочтительный метод заключается в быстром охлаждении продукта до
контролируемой температуры выше точки плавления серы, но не выше примерно 150 °C.
Давно известно, что серу можно получить из газов, содержащих диоксид серы, путем обработки при
повышенной температуре углеродсодержащим восстановителем, в основном в соответствии со следующими
реакциями: SO + C = CO + S, SO + 2CO = 2CO + S. Однако до настоящего времени не было
разработано ни одного полностью удовлетворительного или успешного промышленного процесса,
использующего эти реакции, главным образом по следующим причинам:
- - ----zt-:Z>-- -.- - F 2 419,788 (I) Отсутствие дешевого, компактного и эффективного циклического процесса для
концентрирования содержания диоксида серы в исходной газовой смеси. Такой процесс необходим, поскольку
концентрация диоксида серы в большинстве доступных газообразных продуктов редко превышает 10%. Для
концентрирования диоксида серы до настоящего времени были предложены следующие методы:
а. Механическое сжатие для получения жидкого диоксида серы. Это слишком дорого для использования в
производстве серы или серного помола.
б. Адсорбция на активированном угле и т. д. Вероятно, это приведет к низкому выходу диоксида серы,
поскольку в присутствии воды и кислорода образуется серная кислота.
c. Впитывание в жидкость. Хотя этот процесс и использовался для получения чистого диоксида серы, он не
был достаточно дешев, чтобы сделать производство серы экономически выгодным. Либо жидкость обладала
низкой абсорбционной способностью и, следовательно, требовала больших и дорогостоящих установок, либо
стоимость абсорбента была высока из-за потерь в результате испарения, либо потому что он не подвергался
циклической регенерации.
(2)
Трудности с извлечением серы из газообразного продукта восстановительной операции. В большинстве
предложенных до настоящего времени процессов либо не указано, как именно должна быть извлечена сера,
либо предполагается ее соединение в виде мелкодисперсного твердого вещества, что не только сопряжено со
всеми трудностями и затратами, связанными с отделением мелкодисперсных твердых веществ от газов, но и
приводит к получению продукта, с которым сложно работать.
(3)
Полученный в результате предложенных выше процессов сернистый продукт является относительно
нечистым и трудно поддается продаже до тех пор, пока не будет подвергнут специальной очистке.
Способ, описанный в настоящем изобретении, свободен от вышеуказанных трудностей и недостатков.
Таким образом, изобретение представляет собой экономичный и эффективный циклический процесс
концентрирования диоксида серы.
Предлагается усовершенствованная процедура обработки газообразного продукта восстановительной
операции, в результате которой пары элементарной серы экономично и эффективно конденсируются в
расплавленную серу удовлетворительной товарной чистоты. В своем полном и предпочтительном виде
способ, предложенный в изобретении, включает следующие операции:
(1) Йевелический процесс концентрирования диоксида серы, содержащегося в обрабатываемых газах, путем
абсорбции в подходящей среде с последующей обработкой (обычно перемешиванием) для высвобождения
концентрированного диоксида серы и регенерации абсорбирующей среды.
(2) Восстановление выделяющегося диоксида серы горячим углеродсодержащим материалом с
образованием паров элементарной серы.
(3) Обработка газообразного продукта восстановительной операции, предпочтительно в виде очистки или
промывки, для удаления нежелательных или вредных загрязнений.
(4)
Конденсация (из очищенного газообразного продукта, полученного в ходе предыдущей операции 75) паров
элементарной серы в жидкую или расплавленную серу.
(5)
Использование тепла, рассеиваемого при конденсации паров серы, с целью высвобождения
концентрированного диоксида серы из среды, в которой он абсорбируется на первом этапе процесса.
В результате описанных выше операций я получаю в ходе практического применения изобретения 85 жидкий
или расплавленный серный продукт в полностью коалесцированной и полностью текучей форме при такой
температуре, что он не подвергается легкому окислению или потере в результате испарения.
Его легко отливать в любую подходящую форму, и он равен, если не превосходит, современные сорта
товарной серы или серного подорожника.
ОПИСАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ОПЕРАЦИЙ.
Операция № 1.
95 В ходе этой операции газовая смесь, содержащая диоксид серы (например, до 10% SO2), пропускается
через абсорбционный аппарат, такой как насадочная колонна, содержащая среду, способную поглощать
диоксид серы. Как уже говорилось ранее, я предпочитаю использовать в качестве такой среды водный
раствор.
раствор, содержащий сульфит аммония и бисульфит аммония в соответствующих пропорциях для
поглощения диоксида серы. В таком растворе соотношение двух солей таково, что давление паров диоксида
серы очень низкое. Газовая смесь и жидкая абсорбирующая среда пропускаются противотоком через
абсорбционный аппарат. Диоксид серы практически полностью удаляется из газов, поступающих в отходы из
верхней части аппарата ii5.
Поглощающая среда (заряженная поглощенным SO2) проходит от основания абсорбционного аппарата через
теплообменник, где она нагревается возвращающейся обедненной или регенерированной средой (т.е.
абсорбционная среда после обработки битумом с целью высвобождения абсорбированного диоксида серы)
на поверхность диоксида серы 125.
Разделительное оборудование, например, насадочная колонна. В разделительном аппарате среда
нагревается до точки кипения для удаления диоксида серы, который, поднимаясь вверх, отдает часть своего
тепла (130419,788 бисульфит). Этот раствор имеет температуру кипения 113-115 °C и давление диоксида
серы значительно меньше 3 мкг/л при 25 °C. Он поглощал и отдавал граммы диоксида серы на литр 70 при
использовании для обработки газа, содержащего 6% SOO. Это эквивалентно потоку всего 9,5 галлонов
раствора через абсорбционный аппарат на каждые 1000 кубических футов проходящего газа. Однако при
более высокой рабочей температуре (75 °C) необходимо использовать более высокую концентрацию аммиака
(полученную путем изменения относительного соотношения сульфита аммония и бисульфита аммония в
растворе), тогда как при температуре ниже 25 °C требуется меньшая концентрация аммиака.
Полученный в результате этой операции диоксид серы может быть высушен любым из нескольких известных
методов. После сушки 85 та часть диоксида серы, которая не поступает непосредственно в
восстановительную установку, может храниться в газохранилище или может быть сжижена и храниться в
резервуарах.
ОПЕРАЦИЯ № 2.
Полученный в результате предыдущей операции диоксид серы восстанавливается горячим углеродом в
соответствующей восстановительной печи. К диоксиду серы или вместе с ним добавляется достаточное
количество газа, поддерживающего горение, например воздуха, для поддержания температуры, подходящей
для эффективной работы процесса сгорания с углеродом.
Я обнаружил вертикальную шахтную печь, состоящую из стального корпуса, облицованного 100%
теплоизоляционным кирпичом и огнеупорным материалом, которая превосходно подходит для проведения
восстановительной операции. Диоксид серы и воздух в соотношении приблизительно 3 к 2 соответственно
пропускаются через теплообменник 105, в котором поступающие газы нагреваются отходящим газообразным
продуктом восстановительной операции. После выхода из теплообменника поступающие газы направляются
в нижнюю часть восстановительной печи 110, где углерод сжигается до диоксида углерода, а диоксид серы
восстанавливается до паров элементарной серы. Температура около 850 °C.
поддерживается там, где достигается практически полное превращение в диоксид углерода и элементарную
серу. Практически отсутствуют доказательства того, что при данных условиях эксплуатации происходят
побочные реакции, приводящие к образованию оксида углерода, оксисульфида углерода или бисульфида
углерода.
В качестве углеродистого восстановителя мы предпочитаем использовать сухой кокс с размером частиц от
половины до одного дюйма, который подается в верхнюю часть печи. 125 Газообразный продукт
восстановительной операции, содержащий поры элементарной серы, выходит из отверстия в закрытой
верхней части восстановительной камеры и проходит через теплоноситель к поступающей среде. Для этой
операции в качестве источника тепла может быть удобно использован пар из конденсатора, в котором пары
элементарной серы конденсируются в расплавленную серу.
Нагретая, истощенная или регенерированная среда проходит через нижнюю часть разделительного аппарата
и через вышеупомянутый теплообменник, где она нагревает поступающую среду, насыщенную
абсорбированным SO2, после чего перекачивается в накопительный резервуар, из которого подается в
абсорбционный аппарат для повторного использования.
Полученный в сепараторе i5 диоксид серы является относительно концентрированным и чистым, за
исключением водяного пара и некоторого количества диоксида углерода (если он присутствует в
обрабатываемом газе).
Циркулирующий раствор сульфита аммония и аммония! Бисульфит постепенно загрязняется под
воздействием сульфатов, образующихся в результате медленного окисления раствора свободным
кислородом в газах. В зависимости от источника обрабатываемых газов и эффективности предварительной
очистки, раствор может также поглощать такие вещества, как сера, триоксид серы, мышьяк, селен, хлор,
которые образуют нелетучие соединения аммония, обладающие небольшой поглощающей способностью по
отношению к диоксиду серы.
Для поддержания этих соединений на достаточно низком уровне концентрации я сливаю часть
циркулирующего раствора, выходящего из основания разделительного аппарата, и добавляю к нему серную
кислоту. В результате выделяется диоксид серы, который возвращается в разделительный аппарат. Затем
раствор сульфата аммония обрабатывают известью для выделения аммиака, который возвращается в
систему у основания абсорбционного аппарата. Аммиак, необходимый для компенсации потерь, также
добавляется в основании абсорбционного аппарата.
Эти потери аммиака относительно невелики, единственная существенная потеря заключается в том, что
раствор распыляется в отработанных газах или отходящих газах из верхней части абсорбционного аппарата.
На практике изобретения я обнаружил, что выгодно использовать раствор, который после кипячения с
выделением диоксида серы практически насыщен остаточными солями аммония при минимальной
температуре, достигаемой в цикле. (В общем, раствор может выгодно содержать при температуре 25 °C
приблизительно 100-200 граммов на литр сульфита аммония и приблизительно 700-800 граммов на литр
бисульфита аммония.) Я добился превосходных результатов на практике с раствором, содержащим
приблизительно 147 граммов на литр сульфита аммония и приблизительно 5760 граммов на литр фторида
аммония.
41.9,788 переключатель (упомянутый последним) для стиральной машины.
Операция № 3.
Газообразные продукты, содержащие элементарную серу, которые подлежат обработке для извлечения серы,
могут также содержать вещества, которые, если им позволить пройти через оборудование для извлечения,
отделятся вместе с серосодержащим продуктом и загрязнят его.
Эти загрязняющие вещества различаются в зависимости от источника газообразного продукта и могут
присутствовать в твердом, жидком или парообразном состоянии. Например, газообразный продукт
восстановления диоксида серы горячим углеродсодержащим материалом может содержать летучие
смолистые вещества и твердые частицы восстановителя. Для удаления таких загрязнений из газообразного
продукта восстановительной операции я теперь предпочитаю использовать промывочную или скрубберную
установку, в которой газообразный продукт контактирует с жидкой серой, которая собирает твердые частицы и
конденсирует смолу и другие летучие соединения. В качестве промывочной установки целесообразно
использовать башню соответствующих размеров, изготовленную из стали (с соответствующей
теплоизоляцией) и заполненную наполнителем, таким как кокс, кольца Рашига, кольца Хемико или тому
подобное, обеспечивающим большую площадь контакта с газом, по которой течет жидкая сера. Впускной
патрубок для газа расположен внизу, а выпускной — наверху башни. Сера, используемая для промывки,
может подаваться в верхней части башни в виде распыла или тонких струй, либо поступающие газы могут
быть приведены в контакт с жидкой серой в резервуаре в нижней части башни при температуре, достаточно
высокой для того, чтобы они могли увлечь достаточное количество серных паров, которые конденсируются и
возвращаются в резервуар, вызывая снижение температуры по мере того, как газы поднимаются к выходному
отверстию.
Благодаря последнему способу я охлаждаю газы, устраняю необходимость в циркуляционном насосе,
обеспечиваю контакт сравнительно чистой серы с газами и получаю выгоду от того, что даже мелкие частицы
или капли во взвешенном состоянии действуют как центры конденсации и могут быть настолько насыщены
жидкой серой, что оседают на дно.
Хотя желательно, чтобы температура отходящих газов была такой, чтобы они содержали такое же количество
серы, как и поступающие газы, тем самым поддерживая постоянное количество серы в моечной машине,
фактические условия эксплуатации могут сделать это нецелесообразным. В таких случаях количество жидкой
серы в стиральной машине будет меняться, и потребуется периодически добавлять или удалять серу.
Поступающие газы могут пропускаться через жидкую серу для обеспечения плотного контакта. Если
поступающие газы не содержат достаточного количества тепла, может потребоваться подача внешнего тепла,
главным образом снизу, для обеспечения циркуляции серы. Часть циркулирующей серы периодически
отводится в зависимости от количества и характера скопившихся загрязняющих веществ и заменяется чистой
серой. На практике я обнаружил, что очень удовлетворительная очистка достигается при такой температуре
поступающих газов, при которой температура резервуара с жидкой серой в нижней части моечной машины
составляет от 8500 до 4500 °C, а конструкция и режим работы моечной машины таковы, что газы выходят из
ее верхней части при температуре примерно на 1000 °C ниже.
Следующий пример иллюстрирует эффективность процесса промывки: сбор серы из газообразного продукта
печи, в которой диоксид серы восстанавливался коксом, дал продукт, который, несмотря на содержание
98,8% серы, имел темный цвет и, следовательно, был менее пригоден для продажи. Включение шайбы в ту
же установку позволило повысить содержание серы в продукте до уровня выше 99,5%, а цвет продукта стал
практически идентичен цвету современных коммерческих сортов серы или серного камня. 95 Из верхней
части моечной машины газы поступают в конденсатор серы.
ОПЕРАЦИЯ № 4.
Наиболее удобной формой для извлечения серы является жидкая. Однако это сопряжено с определенными
трудностями по следующим причинам:
Соседние файлы в папке патенты