RU22661U1 - INSTALLATION OF SULFUR CLEANING FROM MECHANICAL IMPURITIES - Google Patents

Description

Установка очистки серы от механических примесей.Installation of sulfur purification from mechanical impurities.

Полезная модель относится к установкам очистки серы от механических примесей и может быть использована на предприятиях газовой и нефтяной промышленности, перерабатывающих сернистые природные и попутные газы с получением элементарной серы, для расплава и очистки от механических включений методом отстоя расплава серы, хранящейся в блоках.The utility model relates to installations for the purification of sulfur from mechanical impurities and can be used at enterprises of the gas and oil industries that process sulfur and natural gas associated with the production of elemental sulfur, for melt and purification from mechanical inclusions by the method of sedimentation of sulfur melt stored in blocks.

Необходимость в очистке газовой серы, являющейся одним из чистейщих видов получаемой промышленными способами серы (концентрация 99,98%), содержащей не более 10-100мг/кг загрязняющих примесей, возникает в связи с условиями ее хранения. Резкий рост объема получаемой газовой серы, обусловленный разработкой месторождений сероводородсодержащего газа (Оренбургское, Астраханское, Лак - Франция, Альберта - Канада), превышающего запросы рынка, привел к накоплению значительного количества товарной серы на складах. Как в отечественной, так и зарубежной практике, серу хранят в блоках высотой до 8 - 10м, длиной до 100м и шириной до 50м, которые формуют следующим образом: расплавленную серу разливают на открытых площадках е бетонированным основанием тонким слоем и по мере затвердевания этот слой наращивают в течение нескольких суток. При отгрузке потребителю застывшую серу взламывают экскаваторами и формируют из комовой серы кучи в непосредственной близости от железнодорожных путей. При этом сера загрязняется частицами грунта, обломками бетона, галькой и др. загрязнениями, снижающими ее качество.The need for the purification of gas sulfur, which is one of the cleanest types of sulfur obtained by industrial methods (concentration of 99.98%), containing not more than 10-100 mg / kg of contaminants, arises in connection with the conditions of its storage. A sharp increase in the volume of gas sulfur produced due to the development of deposits of hydrogen sulfide gas (Orenburg, Astrakhan, Lac - France, Alberta - Canada), exceeding market demands, led to the accumulation of a significant amount of marketable sulfur in warehouses. Both in domestic and foreign practice, sulfur is stored in blocks up to 8 - 10 m high, up to 100 m long and up to 50 m wide, which are molded as follows: molten sulfur is poured in open areas with a thin layer of concrete with a concrete base and this layer is expanded as it hardens. for several days. Upon shipment to the consumer, hardened sulfur is cracked by excavators and piles are formed from lump sulfur in the immediate vicinity of the railway tracks. At the same time, sulfur is contaminated by soil particles, fragments of concrete, pebbles and other contaminants that reduce its quality.

В практике отечественного и зарубежного производства очистку комовой серы от механических примесей и золы осуществляют путем ее плавления и отстаивания или фильтрации расплава серы.In the practice of domestic and foreign production, the cleaning of lump sulfur from mechanical impurities and ash is carried out by melting it and settling or filtering the sulfur melt.

Известна установка очистки серы от механических примесей, разработанная Канадской фирмой Мопех International (Канада, Альберта), включающая погрузчик комовой серы и установленные в корпусе системы плавления серы и фильтрации расплава серы (Мопех International develops sulfur remelt and purification technologies. Sulfur, № 178, май-июнь 1985r., стр.34). ; ;- - iНедостатком известной установки является снижение ее производительности вследствие необходимости частой очистки фильтров при наличии значительного кблйчества посторонних включений, особенно крупного размера.A well-known installation of sulfur removal from mechanical impurities, developed by the Canadian company Mopeh International (Canada, Alberta), including a lump sulfur loader and installed in the casing of the sulfur melting and sulfur melt filtration systems (Mopeh International develops sulfur remelt and purification technologies. Sulfur, No. 178, May June 1985r., p. 34). ; ; - - i A disadvantage of the known installation is the decrease in its performance due to the need for frequent cleaning of filters in the presence of a significant number of foreign matter, especially large size.

МПК7С01В17/00 С01В17/02MPK7S01V17 / 00 S01V17 / 02

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому результату является установка очистки серы от механических примесей путем ее плавления и отстоя расплава, включающая устройство плавления комоврй серы (автоклав), устройство гравитационного отстоя расплава серьх в виде обогреваемого отстойника непрерывного действия пилйндрической формы с коническим основанием и периферийным верхним переливом, гранулятор, сборник щлама, насос шламовой пульпы и сборник очищенного расплава серы (склад). (М.А.Менковский, В.Т.Яворский. Технология серы. Москва, Химия, 1985г., стр. 242). Расплавленная сера поступает в отстойник, механические примеси оседают на его дно, а отстоявшаяся сера непрерывно сливается через периферийный верхний перелив на склад. Осевшие на дно механические примеси и зола по мере накопления выпускаются в гранулятор и затем шламовая пульпа подается насосом в сборник шлама.;. ,;The closest to the claimed technical essence and the achieved result is the installation of sulfur purification from mechanical impurities by melting and sludge melt, including a device for melting sulfur lumps (autoclave), a device for gravitational sludge melt sludge in the form of a heated continuous tank of pilindric shape with a conical base and peripheral overflow, granulator, slurry collector, slurry pulp pump and a collection of refined sulfur melt (warehouse). (M.A. Menkovsky, V.T. Yavorsky. Sulfur technology. Moscow, Chemistry, 1985, p. 242). The molten sulfur enters the sump, mechanical impurities settle to its bottom, and the settled sulfur is continuously drained through the upper peripheral overflow to the warehouse. The mechanical impurities deposited on the bottom and ash are discharged into the granulator as they accumulate and then the slurry pulp is pumped to the sludge collector.;. ,;

Недостатком известной установки является невысокое качество получаемого продукта всдедс11вие. непрерывности процесса, обусловливающего взмучивание осадкд непрерывно поступающим турбулентным потоком расплавленной серы в отстойник, а также низкое качество очистки отстойника от шлама.A disadvantage of the known installation is the low quality of the resulting product all the way through. the continuity of the process, causing the sediment to be stirred up by the continuously incoming turbulent flow of molten sulfur into the sump, as well as the low quality of sludge cleaning.

Заявляемая полезная модель решает задачу повышения качества получаемой серы.The inventive utility model solves the problem of improving the quality of sulfur.

Ноставленная задача в установке очистки серы от механических примесей, включающей устройство плавления комовой серы в виде обогреваемой емкости, устройство гравитационного отстоя расплава серы в виде обогреваемого отстойника непрерывного действия с переливом серы и сборник очищенного расплава серы, решена согласно заявляемой полезной модели за счет того, что обогреваемая емкость снабжена вертикальными трубами для вывода расплава серы на установленную под ними наклонную обогреваемую направляющую пластину, под которой размещено устройство гравитационного отстоя расплава серы, состоящее по меньшей мере из трех горизонтальных отстойников, снабженных перфорированными отбойными пластинами, установленными перед переливами серы, и расположенных один под другим с взаимным смещением в горизонтальной плоскости.The task in the installation of sulfur removal from mechanical impurities, including a lump sulfur melting device in the form of a heated tank, a device for gravitational sludge of a molten sulfur in the form of a continuous settling tank with sulfur overflow and a collection of purified sulfur melt, was solved according to the claimed utility model due to the fact that the heated tank is equipped with vertical pipes for outputting the sulfur melt onto the inclined heated guide plate installed under them, under which the oystvo gravitational settling the sulfur melt, consisting of at least three horizontal tanks provided with perforated baffle plates upstream of the sulfur modulations and arranged one under another with mutual displacement in the horizontal plane.

Технический результат, получаемый за счет выполнения устройства плавления комовой серы в виде обогреваемой емкости с вертикальными трубами, а также за счет установки под направляющими трубами обогреваемой наклонной направляющей пластины состоит в обеспечении оптимальных условий для подачи в отстойники расплава серы: без снижения расхода при обеспечении ламинарности поступающего в верхний отстойник потока расплава серы.The technical result obtained by performing a lump sulfur melting device in the form of a heated vessel with vertical pipes, as well as by installing a heated inclined guide plate under the guide tubes, consists in providing optimal conditions for supplying sulfur melt to the sumps: without reducing the flow rate while ensuring the input laminarity in the upper sump of the flow of sulfur melt.

ре трех обогреваемых горизонтальных отстойников непрерывного действия, размещенных один нод другим с взаимным смещением в горизонтальной плоскости, состоит в увеличении продолжительности отстоя расплава серы без отрицательного влияния на производительность установки.Three heated horizontal settling tanks of continuous operation, placed one node by another with mutual displacement in the horizontal plane, consist in increasing the duration of the sedimentation of the sulfur melt without negatively affecting the plant productivity.

Технический результат, получаемый за счет установки перед переливами серы в отстойниках перфорированных отбойных пластин, состоит в предотвращении уноса крупных частип щлама в следующий отстойник.The technical result obtained by installing perforated baffle plates before the sulfur overflows in the sumps is to prevent the entrainment of large parts of the slurry into the next sump.

На чертеже представлен общий вид установки очистки серы от механических примесей.The drawing shows a General view of the installation of sulfur treatment from mechanical impurities.

Установка содержит корпус 1, в верхней части которого установлена система плавления комовой серы, выполненная в виде двух горизонтальных емкостей 2, обогреваемых закрытым паром и электрическими тепами (на чертеже не показаны), к дну которых прикреплены вертикальные трубы 3 (по щесть труб к каждой емкости). Под трубами 3 в корпусе 1 установлена наклонная направляющая пластина 4, обогреваемая электрическими тенами. Под пластиной 4 в корпусе 1 установлены горизонтальные отстойники 5 устройства гравитационного отстоя расплава серы. Отстойники 5 установлены один под другим с взаимным смещением в горизонтальной плоскости. Каждый отстойник 5 снабжен переливом серы В виде патрубка 6, перед которым установлена перфорированная отбойная пластина 7. Патрубок 6 нижнего отстойника 5 выведен наружу корпуса 1 и сообщается со сборником 8 очищенного расплава серы, выполненным в виде обогреваемой емкости. Установка снабжена также емкостью-дозатором 9 комовой серы с наклонными желобами 10, а также механизмом 11 для выгрузки отстойников из корпуса с целью их очистки от осадка.The installation comprises a housing 1, in the upper part of which a lump sulfur melting system is installed, made in the form of two horizontal tanks 2, heated by closed steam and electric heat (not shown in the drawing), to the bottom of which vertical pipes 3 are attached (the width of the pipes to each tank ) Under the pipes 3 in the housing 1 is installed an inclined guide plate 4, heated by electric shadows. Under the plate 4 in the housing 1 there are horizontal settling tanks 5 for the device for gravitational sludge of the sulfur melt. Sumps 5 are installed one below the other with mutual displacement in the horizontal plane. Each sump 5 is equipped with an overflow of sulfur. In the form of a pipe 6, in front of which a perforated baffle plate 7 is installed. A pipe 6 of the lower sump 5 is brought out of the casing 1 and communicates with the refined sulfur melt 8 made in the form of a heated tank. The installation is also equipped with a batcher sulfur batcher 9 with inclined troughs 10, as well as a mechanism 11 for unloading sediment tanks from the casing in order to clear them of sediment.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

Загрязненная комовая сера загружается погрузчиком или экскаватором в емкость-дозатор 9 установки, откуда по наклонным желобам 10 поступает в емкости 2 устройства плавления комовой серы. Процесс плавления комовой серы происходит вследствие ее нагревания. Твердая сера переходит в жидкое состояние при температуре 115119°С. В качестве теплоносителя в емкостях системы плавления используется пар низкого давления; и электрические тены, что позволяет поддерживать температуру 150 - 155°С. При этой температуре жидкая сера обладает наименьшей вязкостью, что существенно увеличивает скорость осаждения частиц примесей. При более высокой температуре (160°С и выше) жидкая сера постепенно густеет вследствие процесса полимеризации. Расплав серы стекает по вертикальным направляющим трубам 3 на наклонную обогреваемую направляющую пластину 4, и с нее - в верхний отстойник 5. Паличие направляющей пластины 4 позволяет ламинизировать поток серы. При достижении уровня расi y/ y/rfTContaminated lump sulfur is loaded by a loader or an excavator into the metering tank 9 of the installation, from where it flows through inclined troughs 10 into the tank 2 of the lump sulfur melting device. The melting process of lump sulfur occurs due to its heating. Solid sulfur becomes liquid at a temperature of 115119 ° C. Low-pressure steam is used as a coolant in the tanks of the melting system; and electric shade, which allows you to maintain a temperature of 150 - 155 ° C. At this temperature, liquid sulfur has the lowest viscosity, which significantly increases the rate of deposition of impurity particles. At a higher temperature (160 ° C and above), liquid sulfur gradually thickens due to the polymerization process. The sulfur melt flows down the vertical guide tubes 3 onto an inclined heated guide plate 4, and from it into the upper sump 5. The stick of the guide plate 4 allows the lamination of the sulfur stream. Upon reaching the rac level y / y / rfT

плава переливного патрубка 6 первого отстойника жидкая сера стекает в нижерасположенный второй отстойник, установленный со смещением относительно первого отстойника в горизонтальной плоскости, откуда аналогично первому отстойнику переливается в третий. При этом в случае уноса крупных частиц примесей последние отбиваются установленными перед переливами (патрубками 6) перфорированными отбойными пластинами 7. После третьего отстойника жидкая сера стекает в сборник 8 очищенного расплава серы, обогреваемый электрическими тенами. Осевщие на дно отстойников примеси тщательно удаляются в конце смены, для чего работа установки останавливается на 2 часа, с помощью механизма 11 в виде лебедки отстойники выгружаются из корпуса и очищаются скребками. Полученный шлам содержит серу, цементный камень, частицы бетона, гальку, песок и другие примеси, что позволяет использовать его в качестве сырьевой смеси для изготовления строительных изделий и конструкций.In the melt of the overflow pipe 6 of the first sump, liquid sulfur flows into the downstream second sump, which is installed with an offset relative to the first sump in a horizontal plane, from where it is poured into the third, similar to the first sump. In this case, in the case of entrainment of large particles of impurities, the latter are beaten off by perforated baffle plates installed before the overflows (nozzles 6) 7. After the third sump, liquid sulfur flows into the collection 8 of the purified sulfur melt, heated by electric shadows. Impurities settling to the bottom of the settlers are carefully removed at the end of the shift, for which the installation stops for 2 hours, using the winch mechanism 11, the settlers are unloaded from the housing and cleaned with scrapers. The resulting slurry contains sulfur, cement stone, concrete particles, pebbles, sand and other impurities, which allows it to be used as a raw material mixture for the manufacture of building products and structures.

Проведенные эксперименты по плавлению и очистке серы на лабораторной установке показывают, что основная масса механических примесей остается в первом отстойнике. Количество примесей, осевщих во втором отстойнике, составляет 2 - 6 % мае. Остальные примеси оседают в третьем отстойнике. Общее время отстоя серы должно быть не меньще 4 час. Качество полученной серы соответствует требованиям к сортам товарной серы согласно ГОСТ 127.1-93.Conducted experiments on the melting and refining of sulfur in a laboratory setup show that the bulk of the mechanical impurities remains in the first sump. The amount of impurities settled in the second sump is 2–6% in May. The remaining impurities settle in the third sump. The total sulfur settling time should be no less than 4 hours. The quality of the sulfur obtained meets the requirements for commercial sulfur grades according to GOST 127.1-93.

Таким образом, предлагаемая установка по сравнению с прототипом обеспечивает условия для качественного отстоя серы и позволяет получить серу товарных сортов.Thus, the proposed installation in comparison with the prototype provides the conditions for high-quality sludge sulfur and allows you to get sulfur commercial grades.

Claims (1)

Установка очистки серы от механических примесей, включающая устройство плавления комовой серы в виде обогреваемой емкости, устройство гравитационного отстоя расплава серы в виде обогреваемого отстойника непрерывного действия с переливом серы и сборник очищенного расплава серы, отличающаяся тем, что обогреваемая емкость снабжена вертикальными трубами для вывода расплава серы на установленную под ними наклонную обогреваемую направляющую пластину, под которой размещено устройство гравитационного отстоя расплава серы, состоящее по меньшей мере из трех горизонтальных отстойников, снабженных перфорированными отбойными пластинами, установленными перед переливами серы, и расположенных один под другим с взаимным смещением в горизонтальной плоскости.

Installation of sulfur purification from mechanical impurities, including a lump sulfur melting device in the form of a heated tank, a device for gravitational sludge of a sulfur melt in the form of a continuous settling tank with a sulfur overflow and a collection of purified sulfur melt, characterized in that the heated tank is equipped with vertical pipes for outputting the sulfur melt on an inclined heated guide plate installed under them, under which a device for gravitational sludge of a sulfur melt, consisting of at least three horizontal sedimentation tanks equipped with perforated baffle plates installed in front of sulfur overflows, and located one below the other with mutual displacement in the horizontal plane.