Spôsob čistenia odpadnej síry a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu

Stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

E 3 f§f§f 5 žšší poms yvmszu gym-r K AUTORSKEMU OSVEDČENIUAutor vynálezu FANCOVIC KAROL ing. CSC., HAUSKRECHT PETER ing., BRATISLAVA,ČERVENKA ZDENĚK ing., MICHALOVCE, ŠTIBRANYI LADISLAV ing. CSC.,BRATISLAVA54 Spôsob čistenia odpadnei síry a zariadenie na vykonávanie tohoto spôsobuRiešenie sa týka spôsobu čistenia odpad~ ne síry kombináciou vytavovania a extrakcie uhľovodíkovým rozpúšfadlom, pričom je možné získať súčasne kryštalickú a/alebo tavenú síru. vhodným teplonosíčom v- procese sú spaliny, súčasne inertizujúce časť zariadenia. Uhľovodíkové rozpúšťadlo v procese reclrkuluje.Vynález sa týka spôsobu čistenia odpadnej síry a zariadenia na vykonávanie tohoto spôsobu, s pomocou ktorých je možné zo znečistenej odpadnej elementárnej síry alebo odpadov obsahujúcich elementárnu síru pripraviť kvapalnú síru alebo kryštalickú síru technologicky nenáročným postupom na jednoduchom technologickom zariadení energeticky nenáročným postupom, ktorý vyhovuje požiadavkám ekológie, bezpečnosti pri práci a protipožiarnym predpisom.Pri ťažbe a spracovaní síry odpadá jej určité množstvo vo forme nespracovaného odpadu, obsahujúceho popri anorganických a organických nečistotách 5 až 95 0/0 hmot. síry. Anorganické nečistoty sú predstavoVané pieskom, hlinou, solami, hrdzou, vodou organické nečistoty tvoria živičnaté látky a iné látky ťažko definovatelnej štruktúry. V minulosti neboli s týmto odpadom problémy, spaloval sa vo výrobniach kyseliny sírovej spolu s pyritom. V súčasnosti sú tieto zastaralé výrobne vyradované z prevádzky a odpadná síra sa prevažne vyváža na skládky takých odpadov, kde časom prechádza samovolne v prírodných podmienkach na kyselinu sírovú, ktorá preniká do spodných vôd a zhoršuje ekologická situáciu. V prípade vzniku požiaru na skládke takých odpadov spaliny znečisťujú ovzdušie a môžu byt príčinou odumretia vegetácie, úhynu živočíchov a vážne ohroziť zdravie ľudí. Nie v poslednom rade dochádza k značnej národohospodárskej škode samotným nevyužitim odpadnej síry a nákladmi na jej likvidáciu. Vytavovanie odpadnej síry rieši problém len čiastočne lebo z neho rezultuje další odpad obsahujúci síru.Podla, čs. AO 209103 sa rozdrvená odpadná síra za miešania rozpúšta v organickom rozpúšťaríle, z ktorého ochladením vykryštalizuje síra.zlepšením je postup extrakcie odpadnej síry uhlovodíkom s počtom atómov uhlíka V molekule rovnom 6 až 7 pod bodom varu tohoto uhlcvodíka do úplného oddelenia síry s následným oddelením kryštalickej síry a opätovnom použití uhľovodíka. Rozšírením tohoto postupu je variácia, kde uhľovodíkové rozpúšťadlo s teplotou varu nad 110 stupňov Celsia extrahuje a vytavuje síru za súčasnej filtrácie od nečistôt a oddelení síry z rozpúšťadla. K obom postupom sú uvedené aj príslušné zariadenia.V dôsledku neveľmi priaznivé rozpustnosti síry v uhlovodíkových rozpúšťadlách aj za zvýšenej teploty sú tieto postupy zdlhavé a energeticky náročné.Predmetom vynálezu, ktorý zmierňuje tieto nedostatky, je spô-sob čistenia odpadnej síry, ktorého podstatou je postup založený na mletí, priebežnom dávkovaní a temperovaní na teplotu vyššiu ako teplota tavenia síry, s výhodou spalinami, ktoré sa dalej pohybujú proti prúdu odpadnej síry, vytavená síra sa transportuje podtlakom a/alebo pretlakom, zvyšok sa extrahuje rozpúšťad 4lom, z ktorého sa periodicky oddeľuje kryštalická a/alebo tekutá síra, pričom rozpúšťadlo recirkuluje v procese.Zariadenie na čistenie odpadnej síry pozostáva z mlyna napojeného na zásobník suroviny, ďalej dávkovač a temperätor, nia ktorý je napojený odparovač, zásobník živíc a zásobník tavenej síry, na odparovač je napojený filter, zásobník filtrátu, zásobník rozpúšťadla a zásobník tavenej síry, na filter je napojený zásobník kryštalickej síry a zásobník filtrátu, na ktorý je napojený chladič a vymrazovač, filter spalín je spojený s ventilátorom napojeným na zásobník tavenej síry a tiež na temperátor, dávkovač, zásobník suroviny a mlyn, výveva je napojená cez vymrazovač a chladič na zásobník tavenej síry, filter a zásobník kryšt-alickej síry.Elementárna síra je slabo rozpustná v organických a anorganických rozpúštadlách aj za zvýšenej teploty s výnimkou sírouhlíka, ktorého použitie je obmedzené v dôsledku nevhodných vlastnosti ako je vysoká tenzia pár, horľavosť, výbušnosť a toxicita. je výhodné použiť pre čistenie odpadnej síry kombináciu vytavovania a extrakcie uhľovodíkovým rozpúšťadlom. Nečistoty prítomné v odpadnej sire sú v podstatnej miere mechanickými nečistotami anorganickej povahy organické nečistoty sú povahy živíc a iných vysokomolekulárííych látok dajú sa oddeliť mechanickými operáciami ako sú filtrácie, usadzovanie, odstreďovania a podobné.Vynálezom opisovaný postup je charakteristický energeticky úsporným prevedením. Temperovanie sa robí horúcimi dymovými plynmi, zbavenými tuhých častíc filtrom alebo odlučovačom, transportovanými ventilátormi dalej dymově plyny prechodom cez dávkovač, zásobník suroviny, mlyn, poťažne zásobník tavenej síry vytvárajú inertnú atmosféru zvyšujúcu bezpečnosť pri práci obmedzovaním možnosti vzniku požiaru tiež vysušujú surovinu pred spracovaním, pričom posledné stopy vody sa odparla V temperátore. Prítomnosť vody v~ surovine zapríčiňuje penenie násady V temperátore. Nevylučuje sa použitie iného, napríklad kvapalného teplonosiča na prevádzku temperátora, výhodné je však použitie dymových plynov, kde energetický príkon je daný len prevádzkou elektromotora ventilátora. Mletie suroviny V inertnej atmosfére nie je bezpodmienečnenutné, napomáha však rýchlejšiemu taveniusuroviny. Dávkovanie suroviny možno vykonávať aj počas vytavovania síry ak sa uvoľní dostatočný objem v temperátore až do jeho naplnenie a začatia extrakcie, pričom je výhodou, že oba procesy prebiehajú v jednom a tom istom aparáte temperátore. Oddelovanie vytavenej síry prebieha pomocou gravitácie presakovanim cez filtračný materiál, ktorým môže byť napríklad sklenená frita s rozmermi pórov 90 - 150 Iľl,a možno mu napomáhať vytvorením podtla 251459ku za temperátorom alebo vytvorením pretlaku nad hladinou síry vytavenej v temperátore. Rýchlosti oddelovania vytavenej síry napomáha aj vytváranie hydrostatického stĺpca kvapalnej, vytavenej síry nad filtračným materiálom vhodnými geometrickýmí rozmermi konštrukcie vytavovača, kde jeho výška má byt niekolkonásobkom priemeru. Vytavovaním v temperátore sa získa kvapalná síra extrakclou v temperátore môžeme získať kvapalnú alebo kryštalickú síru. Závisí to od teploty varu uhlovodikoveho rozpúšadla, ak je jeho teplota varu približne do 110 °C a do tejto teploty sa temperuje temperátor, vzniká v odparovači kryštalická síra v suspenzii rozpúšadla a môže sa periodicky vypúštať na filter, kde sa oddelí recirkulujúoe rozpúštadlo a kryštalická síra ako produkt. Pri použití rozpúšťadla s vyššou teplotou varu a temperovaní temperátora na zodpovedajúcu teplotu získané V odparovači dve kapailné vrstvy, z ktorých spodná je tvorená prakticky čistou kvapalnou sírou, ktorú je možné transportovat d-0 zásobníka tvorenej síry, kde sa zbaví zvyškov rozpúšťadla znížením tlaku. Jednoduchým prepojením je možné na zariadení vyrobit z kryštalickej síry tavenú síru a naopak. Použitie podtlaku na oddelovanie tavenej síry možno nahradit v súhlasnom smere pôsobiacim pretlakom, potažne použit ich kombináciu pokiaľ to konštrukcia aparátov dovoľuje. je výhodné vyevakuovat napríklad zásobník tavenej síry a následne ho napojiť na temperátor pri odpojenej výveve. Podiely skondenzované v chladiči, potažne vymrazené vo vymrazovači, je možné prečerpať do zásobníka filtrátu. Odpadné živice je možné spalovať spolu s tuhými menej hodnotnými palivami ako prídavok. Opísaný spôsob je možné vykonávať aj na menej náročnom zariadení s vynechaním niekoľkých aparátov poťažne aparáty improvizovat napríklad zámenou zásobníkov za oceľové sudy, čo však podstatu procesu nemení.Zariadenie na čistenie odpadnej síry je schématicky znázornená na obrázku 1.Mlyn 1 je napojený na zásobník 2 suroviny, ďalej dávkovač 3 a temperátor 4, na ktorý je napojený odparovač 5, zásobník 10 živíc a zásobník 11 tavenej síry. Na odparovač 5 je napojený filter 6, zásobník B filtrátu, zásobník 9 rozpúštadla a zásobník 11 tavenej síry. Na filter 6 je napojený zásobník 7 kryštalickej síry a zásobník 8 filtrátu, na ktorý je napojený tiež chladič 14 a vymrazovač 15. Spaliny prechádzajú filtrom 13 spalín, ventilátorom 12, kde sa vetvi do zásobníka 11 tavenej siry a cez temperátor 4, dávkovač 3, zásobník 2 suroviny a mlyn 1 do atmosféry. Výveva 16 je napojená cez vy mrazovač 15 a chladič 14 na zásobník 11 tavenej síry, filter 6 a zásobník 7 kryštalicke siry.Kusová odpadná síra sa drvi v mlyne 1 a prepadá do zásobníka 2 suroviny a dávkovačom 3 sa nadávkuje do temperátora 4. Horúce spaliny prechádzajúce filtrom 13 spalín sú hnané ventilátorom 12 cez temperator 4, kde vytaví siru, ďalej spaliny prechádzajú dávkovačom 3, zásobníkom 2 suroviny a mlynom 1, kde vytvárajú inertnú atmosféru a unikajú do ovzdušia. Po roztaveni obsahu temperátora 4 sa vývevou 16 cez vymrazovač 15 a chladič 14 vyevakuuje zásobnik 11 tavenej síry, do ktorého sa stiahne roztavená síra z temperátora 4. Dávkovačom 3 sa doplní odpadná síra do pôvodného objemu v temperature 4 a proces sa opakuje do jeho úplného zaplnenia nevytavitelným odpadom. Zo zásobníka 9 rozpúšťadla naplníme odparovač 5, kde odparíme rozpúšťadlo kondenzujúce v temperátore 4,pretekajúce cez nevytavitelný odpad, z ktorého extrahuje zvyšky síry a steká naspäť do odparovača 5. Po nasýtení rozpüštadla sírou začne táto bud vypadávat vo forme kryštálov, alebo taveniny tavžšej .ako rozpúšťadlo. V prípade vzniku kryštalickej síry sa periodicky odoberá časť suspenzie na filter 6, kde sa kryštalická síra oddelí a premiestni do zásobníka 7 kryštialickej síry filtrát sa premiestni do zásobníka 8 filtrátu a do odparoirača 5. V prípade vzniku taveniny síry v odparovači 5 sa táto periodicky odpúšťa do zásobníka 11 tavenej síry, ktorý môže byt temperovaný tiež spalinami. Po odstránení posledných zvyškov síry z obsahu temperátora 4 sa podtlakom odstránia posledné podiely rozpúšťadla odsatím cez zásobník 11 tavenej síry, chladič 14, vymrazovač 15, vývevou 16. Odupadné živice z temperátora 4 po vychladnutí sa premiestnia do zásobníka 1 U, odpadných živíc. Kondenzát z chladiča 14 a obsah vymrazovačky 15 sa prečerpajú do zásobníka 8 filtrátu. Pri zdvojeni aparátov temperátora 4 a/ialebo filtra B v paralelnom zapojení sa postupuje rovnako avšak s menšími časovými stratami. Ak má byt produktom kryštalická síra, je výhodné ako rozpúštadlo použit napríklad benzén ak tavená síra je výhodné použiť ako rozpúštadlo technickú zmes polohových ízomérov xylénu. Pri použití pretlaku potažne jeho kombinácie s podtlakom podla predchádzajúceho opisu je potrebné pri oddelovaní síry v temperátore 4 tento v hornej č-asti uzavrieť a cez uzáver doviest stlačený transportný plyn, ktorým môže byt aj vzduch z kompresora. Zariadenie je však nutné v tom prípade opatrlt polstným ventllom tieto prvky nie sú znázornená na obr. 1.1. Spôsob čistenia odpadne síry význačnej tým, že odpadná síra sa melie, priebežne dávknje a temperuje na teplotu vyššiu ako teplota tavenia síry, s výhodou spalinami,ktoré sa dalej pohybujú proti prúdu odpadnej síry, vytavená síra sa transportuje podtlakom a/alebuo pretlakom, zvyšok sa extraliuje rozpúštadlom, z ktorého sa periodicky oddeľuje kryštalická a/alebo tekutá síra,pričom rozpúšťadlo sa recykluje v procese.2. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa bodu 1 vyznačené tým, že pozostáva z mlyna 1 napojeného na zásobník 2 suroviny, dávkovač 3 a temperátor 4, na ktorý je napojený odparovač 5, zásobník 10 živíc a zásobník 11 tavenej síry, pričom na odparovač 5 je napojený filter6, zásobník 8 filtrátu, zásobník 9 rozpúštadla a zásobník 11 tavenej síry a na filter 6 je napojený zásobník 7 kryštalickej síry a zásobník 8 filtrátu, na ktorý je napojený chladič 14 a vymrazovač 15, pričom filter 13 spalín je spojený s ventilátorom 12 napojeným na zásobník 11 tavenej síry, temperátor 4, dávkovač 3, zásobník 2 suroviny a mlyn l a výveva 16 je napojená cez vymrazovač 15 a chladič 14 na zásobník 11 tavenej síry, filter 6 a zásobník 7 kryštalickej síry.3. Zariadenie podľa bodu 2 vyznačené tým,že temperátor 4 a/alebo filter B sú paralelne zdvojená.

MPK / Značky

MPK: C01B 17/02

Značky: síry, zariadenie, čistenia, spôsobu, odpadnej, spôsob, tohto, vykonávanie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-251459-sposob-cistenia-odpadnej-siry-a-zariadenie-na-vykonavanie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob čistenia odpadnej síry a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty