FI57922B - Foerfarande och anordning foer framstaellning av svaveldioxid - Google Patents

Description

ESr^] M (11) *^u ULUTUSjULlCAISU ς ? Q

JSBTa LJ '' UTUÄGGNINOSSKRIFT O ( 92 2 C Patentti rsyänne-tty 10 11 1000

Patent meddelst ^ ψ ^ (51) Kv.ik.Va3 e 01 B 17/54 SUOMI —FINLAND (21) P»««lhA^-P«*«ww5ki»»nt 637/72 (22) H*k*mliplWt — An*6knlnj*rf«| 09.03.72 ' ' (23) AlkuptM — Glltlgh«ttda| 09.03.72 (41) Tullut JulklMksI — Blhrlt affuntilg 11.09.72

PaMnttt- > r.kl.t.riK.mtU.

Patent- och regifterstyralsan AiwMctn utitgd oeh utUkrHtm pubikmd 31.07.80 (32)(33)(31) Pyydetty etuolkeu*—Bugtrd prlorittt 10.03.71

Ranska-Frankrike(FR) 71083^3 (71) Societe Anonyme dite: Pechiney Ugine Kuhlmann, 10, rue du General Foy, Paris 8eme, Ranska-Frankrike(FR) (72) Jean-Pierre Perret, Tamos (Landes), Bruno Vidon, Suresnes (Hauts-de-Seine), Ranska-Frankrike(FR) (7^) Leitzinger Oy (5^) Menetelmä ja laite rikkidioksidin valmistamiseksi - Förfarande och anordning för framställning av svaveldioxid

Esillä oleva keksintö, joka on toteutettu yhteistoiminnassa toiminimen Societe Bertin et Cie kanssa, koskee menetelmää ja laitetta rikkidioksidin valmistamiseksi polttamalla nestemäinen rikki polttokammiossa, jolloin nestemäisen rikin virtaus johdetaan ensin paineen alaisena suuttimen kautta, jolla on pieni halkaisija primäärisen ilman virtaan, jolloin muodostuu karkeahkoa sumua ja muodostunut sumu johdetaan polttokammioon kuri stusvyöhykkeen kautta, joka on koaksiaalinen suuttimen ja polttokammion akselin kanssa.

Tavallisesti käytetyissä laitteissa, jotka ovat tarkoitetut rikin polttamiseksi, syötetään rikki nestemäisessä tilassa mekaaniseen hienonnuslaitteeseen, minkä jälkeen virtaussuunnassa seuraa polttokammio. Rikin pienet pisarat höyrystyvät kammion sisällä ja täten syntynyt rikkihöyry palaa.

Mekaaninen sumutus aikaansaadaan johtamalla nestemäinen rikki paineenalaisena suuttimen kautta, jossa on pienireikäinen suulake. Suulakkeen tukkeutumisen estämiseksi, joka saattaa tapahtua usein nestemäisessä rikissä aina olevien kiinteiden hiukkasten takia, vältetään käyttämästä kovin pienireikäistä suulaketta ja täten on pakko tyytyä suhteellisen karkeaan sumutukseen. Rikkipisaroiden höyrystyminen vaatii tämän johdosta aikaa ja polttokammiolle on tämän takia annettava suhteellisen . . . 3 .

suuret mitat. Tästä on useimmiten se seuraus, että 1 m kokoisessa kammiossa voidaan polttaa suuruusluokaltaan 100 kg rikkiä tunnissa.

57922

Rikin höyrystymisen nopeuttamiseksi on ehdotettu turbulenttivirtauksen aikaansaamista polttokammioon sijoitettujen siivekkeiden avulla.

On myös tunnettua sumuttaa rikki paineilmalla ja näin syntynyt seos syötetään leijuvana kerroksena tulen kestävään polttokammioon.

On myös ehdotettu rikin höyrystyminen leijuvassa kerroksessa käyttämällä sitä lämpöä, joka syntyy rikin osan palaessa, jolloin saadut höyryt poltetaan siihen liittyvässä polttokammiossa.

Kun rikkiä poltetaan paineenalaisena, esim. valmistettaessa rikkihappoa, pyritään taloudellisuussyistä yksinkertaisiin laitteisiin ja myös niin pieneen tilavuuteen kuin mahdollista.

Nestemäisten hiilivetyjen (polttoöljy) tai hiilivetykaasujen (luonnonkaasu, butaa-ni, propaani jne.) polttamiseen on ehdotettu eräitä tämänkaltaisia menetelmiä. Näissä menetelmissä tapahtuu sumutetun polttoaineen nopea höyrystyminen akselin suunnassa olevassa erittäin kuumassa matalapaineisessa vyöhykkeessä, joka sijaitsee polttoaineen virtaussuunnassa sen syöttökohdan jälkeen. Tällöin siirtyy lämpöä polt-toainepisaroihin, jotka kulkevat akselin suuntaisesti ja vinosti tai samansuuntaisesti polttokammion akseliin nähden. Tällaiset menetelmät eivät ole suoraan käyttö" kelpoisia rikin polttamiseksi paineenalaisena, koska nestemäisen rikin fysikaaliset ominaisuudet ovat hyvin paljon erilaiset kuin hiilivetyjen vastaavat ominaisuudet, ja sen palamislämpö on suurempi. Varsinkin rikin höyrynpaine ja sen haihtuvuus on paljon pienempi kuin esim. asuntojen lämmitykseen käytettävän polttoöljyn höyrynpaine ja sen viskositeetti ja tiheys eivät salli sumutusta pieniksi pisaroiksi samoissa olosuhteissa kuin hiilivetyjen sumutus.

Keksinnön mukaisella menetelmälle on tunnusomaista se, että primääri-ilmalle annetaan pyörreliike ennen kun se tulee kuristusvyöhykkeeseen, jolloin sumu dispergoi-tuu suhteellisen hienojakoiseksi primääri-ilman pyörreliikkeen ansiosta ja tämän jälkeen johdetaan hienojakoistettu sumu kuristusvyöhykkeestä kartiomaiseen tilaan, jonka muodostaa kuristusvyöhykkeen läheisyydessä oleva polttokammion kartiomainen päätyseinämä, että ylläpidetään ainakin sellaista primääri-ilman virtausnopeutta, joka riittää oleellisesti kaiken primäärivirtaukseen syötetyn rikin polttamiseen ja että sekundääri-ilraa johdetaan polttokammioon sen seinämiä pitkin virtaussuunnassa kartiomaisen tilan jälkeen palamistuotteiden laimentamiseksi toivottuun pitoisuuteen ja palamislämmön siirtymisen estämiseksi palamiskammion seinämiin.

3 57922

Menetelmä voidaan myös suorittaa paineenalaisena, lähtien ilmakehän paineesta aina 12 bar paineeseen saakka ja edullisesti lähinnä noin 6 bar paineessa.

Keksinnön erään sovellutusmuodon mukaan, joka soveltuu rikkihapon valmistukseen, kaasuseos sisältää rikkidioksidia k - 15 tilavuus-#, edullisimmin 11 - 13 tilavuus-# .

Edullisesti primääri-ilman paineen ja palamiskammiossa olevan kaasumaisen seoksen paineen ero säädetään pienemmäksi kuin 2 baria, edullisimmin 1 bari.

Keksinnön kohteena on myös laite rikin polttamiseksi, jossa laitteessa on sylinte-rimäinen palamiskammio, jossa on kartiomainen päätyseinämä, jonka kärki sijaitsee kammiosta ulospäin, laite nestemäisen rikin ja primäärisen palamista ylläpitävän kaasun sisäänsyöttämiseksi palamiskammioon kartiomaisen päätyseinämän kärjen läheisyydessä ja palamiskammion akselia pitkin. Tälle laitteelle on tunnusomaista se, että laitteeseen kuuluu kaksinkertainen sumutusjärjestelmä, joka muodostuu mekaanisesta sumutuslaitteesta, jossa on suutin nestemäisen rikin karkean dispersion aikaansaamiseksi primääri-ilmanvirtauksessa palamiskammion kanssa koaksiaalisessa putkessa, jossa on siivekkeet, jotka saattavat primääri-ilman pyörreliikkeeseen ja pneumaattisesta sumustuslaitteesta, jossa on kuristuskohta putken loppupäässä ahtaan vyöhykkeen aikaansaamiseksi, jossa suhteellisen karkea dispersio muutetaan hienoksi dispersioksi pyörteitä sisältävässä primääri-ilmassa, joka sitten virtaa kartiomaiseen tilaan, jonka muodostaa kartiomainen päätyseinämä lähellä kuristus-kohtaa ja elimet sekundäärisen ilman syöttämiseksi palamiskammion seinämiä pitkin kartiomaisen tilan jälkeen palamiskammion virtaussuunnassa palamistuotteiden laimentamiseksi toivottuun pitoisuuteen ja palamislämmön siirron estämiseksi poltto-kammion seinämiin.

Seuraavassa selostetaan tämän keksinnön eräs suoritusmuoto viittaamalla oheisiin piirustuksiin. Tämä selostus on tarkoitettu pelkästään keksinnön havainnollistamiseksi eikä sen tarkoituksena ole millään tavoin rajoittaa keksinnön suojapiiriä. Piirustusten eri kuvioiden merkitykset ovat seuraavat:

Kuvio 1 esittää aksiaalista leikkausta rikin polttimesta.

Kuvio 2 esittää suuremmassa mittakaavassa aksiaalista leikkausta rikin suihkutus-laitteesta.

Kuvio 3 esittää kuviosta 1 pitkin viivaa III-III otettua leikkausta vasemmalta oikealle.

57922

Kuvio ^ esittää suuremmassa mittakaavassa kuviosta 1 pitkin viivaa IV-IV otettua leikkausta.

Piirustuksessa on esitetty rikin polttimen eräs suoritusesimerkki.

Siihen kuuluu polttokammio 1, joka on muodoltaan yleensä lieriömäinen ja jonka seinämät 2 ovat lämpöeristetyt tulenkestävällä vuorauksella 3, joka toimii kammion 1 lämpöeristyksenä ympäristöön nähden. Viit-tausnumerolla »f on merkitty polttimen vaippa. Polttokammion 1 toisessa päässä (kuvio 1) on kartiomainen seinämä 5, joka rajoittaa kammion päätyä. Eräässä teollisuuteen sopivassa suoritusmuodossa on tämä kartiomainen osa muodostettu tulenkestävästä massasta 3. Suihkutuselimet, joiden muodostama kokonaisuus on merkitty viittaus-numerolla 6 ja joita selostetaan seuraavassa yksityiskohtaisesti (kuvio 2) liittyvät kartion 5 kärkeen. Kartio 5 avautuu edellä mainittuun polttokammioon 1. Elimet 6 aikaansaavat samalla kertaa hienojakoisen rikin suihkutuksen ja primäärisen palamisilman syötön. Nestemäistä rikkiä johdetaan putkea 7 myöten. Primääristä ilmaa johdetaan putkea 8 myöten.

Putkia 9 myöten johdetaan sekundääristä ilmaa polttokammioon 1. Tässä suoritusmuodossa niitä on kuusi kappaletta (kuvio 3). Putkien 9 sijoitteluun nähden huomattakoon, että ne ovat sijoitetut vinoon asentoon kammioon 1 sen vaipan 2 läpi ja päättyvät kartiomaisen osan 5 pohjan jälkeen virtaussuunnan suhteen. Piirustuksissa (kuvio 1) on esitetty myös putket 10, joita myöten johdetaan lisää sekun-dääri-ilmaa ja jotka ovat sijoitetut kammioon pitemmälle virtaus-suunnassa. Tässä suoritusesimerkissä on myös putkien 10 lukumäärä kuusi. Eräässä teollisuuteen soveltuvassa suoritusmuodossa sekundääri -ilmakanavat 9 ja 10 ovat muodostetut tulenkestävään vuorausmas-saan 3.

Poltinta rajoittavat ulkopuolisesti vaippa M ja päätyseinämät, Polttimen ulosvirtauspuolella on päätyseinämässä 11 aukko 12, jota myöten palamisesta syntyneet, SOj-pitoiset kaasut pääsevät vapaasti kulkemaan. Ulosvirtauskohdassa on kaavamaisesti esitetty lämmönvaih-din 13, joka tekee mahdolliseksi poistuvien kaasujen lämpösisällön hyväksikäytön.

5 57922

Polttimen tulopuolella on kaksinkertainen päätyseinämä. Ensimmäinen päätyseinämä 1 M· rajoittuu vaippaan *4 ja siinä on aukko injektorin 6 ulosvirtauspäätä varten. Toinen päätyseinämä 15, joka on oleellisesti yhdensuuntainen päätyseinämän 14 kanssa, rajoittuu vaipan 4 jatkeeseen 16 ja siihen on sijoitettu injektorin 6 sisäänvirtauskohdan puoleinen pää. Seinämät 14, 15 ja 16 rajoittavat samoin suljettua vyöhykettä, johon johdetaan primääristä ilmaa putkea 8 myöten. Kuviossa 1 on esitetty myös aukot 17 ja 18, jotka ovat varustetut tiiviisti sulkevilla laipoilla ja joista edellisen kautta voidaan tarkastella injektoria 6 ja jälkimmäisen kautta polttokammiota 1.

Injektoria 6 selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla kuvioihin 2 ja 4. Injektoriin kuuluu oleellisesti akselin suuntainen putki 7, jota myöten johdetaan nestemäistä rikkiä. Putki 7 päättyy suuttimeen 19, joka varmistaa sen, että suurin osa rikkiä sumuttuu mekaanisesti primääriseen ilmavirtaan. Putkea 7 ympäröi tietyn välimatkan päässä toinen putki 20, joka on varustettu aukoilla 21 primäärisen ilman johtamiseksi injektoriin. Kuten kuviosta 2 käy selville, aukot 21 ovat yhteydessä vyöhykkeeseen, jota rajoittavat seinämät 14 ja 15, jotka ovat esitetyt kuviossa 1. Tähän tilaan syötetään primääristä ilmaa. Putki 20 on toisesta päästään suljettu päätyseinämällä 22, joka on tiiviisti liitetty putkeen 7. Tämän pään läheisyydessä väli-seinämä 15 liittyy putkeen 20 hitsatun rakenteen välityksellä, joka on esitetty yleisellä viittausnumerolla 23. Tämä esimerkki, joka on laadultaan klassillinen, on esitetty selvästi piirustuksissa.

Putken 20 toisessa päässä on kuristuskohta eli diafragma 24, joka varmistaa rikin hienojakoisen pneumaattisen sumuttumisen. Tämä diafragma 24 liittyy edellä selostetun kartiomaisen osan 5 alkukohtaan. Piirustuksesta on havaittavissa myös eristysmassa 3, joka ympäröi tätä kartiomaista osaa. Seinämä 14 liittyy putken 20 päähän toisen metallilevyistä tehdyn liitoselimen 25 välityksellä. Muuten sen vyöhykkeen, joka ympäröi diafragmaa 24, sijoittelu on sellainen kuin piirustuksessa on esitetty. Vapaa vyöhyke 26, joka on yleensä rengasmainen, ympäröi putkea 20 ja sitä puolestaan ympäröi tulenkestävä massa 3. Huomattakoon, että jäähdytyselin kuten kierukka, jota myöten jäähdytysneste kuten vesi siirtyy, voi ympäröidä putkea 20 sumuttimen 19 oikealla puolella vyöhykkeessä 26. Selvyyden vuoksi ei tätä kierukkaa ole esitetty piirustuksessa.

57922

Lisäksi havaittakoon, että putkessa 7 on virtaussuunnassa aukkojen 21 jälkeen siivekkeitä 27, joiden lukumäärä on tässä esimerkissä neljän Niiden sijoitus selviää selvästi kuviosta 4. Siivekkeet 27 antavat primääriselle ilmalle kiertoliikkeen putken 20 sisällä.

Selostetussa laitteessa ingektori 6, jota myöten johdetaan nestemäistä rikkiä, varmistaa samalla kertaa nestemäisen rikin sumuttumisen ja primäärisen palamisilman syötön. Mekaaninen sumutin 19 voi olla yksinkertainen lieriömäinen suutin tai sellainen suutinlaite, joka dispergoi nesteen kartiona, jonka kärkikulma voi olla jopa 120°. Nestemäinen rikki tulee paineenalaisena sumuttimeen putkea 7 myöten. Putken 20 sisäosaan tulee suurella nopeudella primääristä palamisil-maa putkea 8 myöten. Primäärinen ilma kohtaa putken 20 sisällä siiveke järjestelmän 27, jotka siivekkeet sijaitsevat vinossa kulmassa akseliin nähden ja aikaansaavat ilmavirtauksen pyörimisliikkeen. Ku-ristuskohta 24, joka pienentää putken 20 ulosvirtauspään halkaisijaa, kiihdyttää vielä kaasuvirran nopeutta.

Nestemäisen rikin tasaisen ja nopean palamisen aikaansaamiseksi se on dispergoitava pieninä pisaroina, jotka ovat niin pieniä, että niiden höyrystyminen on täydellinen ennen kammiosta poistumista. Riippumatta käytetyn sumuttimen tyypistä riippuu pisaroitten halkaisija muiden fysikaalisien seikkojen lisäksi myös nesteen viskositeetista. Pisarat ovat sitä pienempiä kuta pienempi on nesteen viskositeetti. Tämän johdosta syötetään rikki mieluimmin sellaisessa lämpötilassa, jossa sen viskositeetti on pienimmillään, so. 145 -155°C.

Pneumaattinen sumutus, jossa nestesuihkun hajoaminen aikaansaadaan sumutukseen käytettävän ilman ja nesteen nopeuksien eron avulla, aiheuttaisi halutun dispergoitumisasteen saavuttamiseksi suhteellisen suuren paine-eron - ainakin 5 bar - ja tästä olisi seurauksena erittäin suuri energiantarve, joka tekisi menetelmän vähemmän kannattavaksi. Mekaaninen sumutus, jossa neste syötetään korotetun paineen alaisena suuttimeen, ei johda tarpeeksi pienien pisaroiden syntymiseen. Lisäksi liittyy tähän menetelmään joukko haittoja: rikin syötön säädön joustavuus on puutteellinen, minkä lisäksi on olemassa huomattavia vaaroja putkien tukkeutumisesta, mistä on seurauksena se, että niitä täytyy usein avata, jolloin laitos pysähtyy. Esillä olevan keksinnön mukaisesti yhdistämällä nämä kaksi sumutustyyppiä 57922 7 voidaan välttää edellä mainitut haitat. Tämän yhdistetyn sumutuksen eli sekasumutuksen mukaan aikaansaadaan mekaanisesti karkea sumutus, jota pneumaattinen sumutus lisää, kunnes haluttu hienousaste on saavutettu. Tässä järjestelmässä rikin suuttimessa on riittävän suuri kulkuaukko, jotta ei olisi vaaraa tukkeutumisesta. Lopullisen sumut-tumisen laatu riippuu pneumaattisesta sumutusvaiheesta, mutta paine-ero ja energiantarve ovat paljon pienemmät kuin käytettäessä pelkästään pneumaattista sumutusta, jolla aikaansaadaan sama sumutusaste. Vähintään 5 barin paine-eron sijasta tarvitaan alle 1 bar normaalisissa käyttöolosuhteissa.

Eräs lisäetu, joka aikaansaadaan tämän keksinnön mukaisella sumutus-järjestelmällä, liittyy pisaroiden hiukkaskoon jakautumaan sumutuksen kulman funktiona, jolloin pienimmät pisarat ovat reunimmaisina ja suurimmat jäävät kammion akselin kohdalle. Pisarat joutuvat täten sitä suurempaan lämpötilaan kuta suurempia ne ovat kooltaan, mikä aikaansaa sen, että höyrystyminen tulee täydelliseksi kammion pituuden alalla.

Injektorin ulosvirtauskohdalla joutuu primäärisen ilman ja rikin seos turbulenttiseen liikkeeseen ja siirtyy tätä liikettä suorittaen pitkin kartiomaista osaa. Paineenalenemisvyöhyke, joka muodostuu tästä johtuen kammion akselin kohdalle ja virtaussuunnassa injektorin jälkeen, täyttyy erittäin kuumilla palamisessa syntyneillä kaasuilla. Siitä kohdistuu lämpösäteilyä rikin ja ilman seokseen, mistä on seurauksena nestemäisen rikin höyrystyminen ja tämän seoksen kuumeneminen sen syttymislämpötilaan.

Palamisilman kokonaismäärän jakautuminen polttimeen syötettävän primäärisen ilman ja kammion seinämien kautta syötettävän sekundäärisen ilman kesken ei ole kriitillinen. Edullisesti se ilmamäärä, jota käytetään primäärisenä ilmana, vastaa sitä stökiömetristä määrää, joka tarvitaan rikin polttamiseksi rikkidioksidiksi. Sekundääri-ilman määrä lasketaan riippuen siitä, mikä halutaan SOj^n pitoisuudeksi lopullisessa kaasuseoksessa. Se voidaan korottaa 5-10 %:iin primäärisen ilman määrästä vähentämällä toisaalta sekundäärisen ilman määrää ilman, että laitteen hyvää toimintaa häirittäisiin täten. Tällöin on edullista, että se sekundääri-ilman määrä, joka huuhtelee kammion vaippaa ja kartiomaista osaa, on riittävän suuri niiden suojaamiseksi liialliselta kuumenemiselta liekistä tapahtuvan lämpösäteilyn johdosta. Osa sekundääri-ilmaa voi samoin tulla polttokammioon virtaus- 8 57922 suunnassa liekin jälkeen.

Edellä selostetulla nestemäisen rikin polttamislaitteella voidaan aikaansaada erittäin suuria rikin polttamistehoja. Ne riippuvat suuressa määrin polttokammiossa vallitsevasta paineesta. Jos esimerkiki-si polttokammiossa vallitseva paine on 4,5 bar, ovat tehot 65 0 - 3 900 kg tunnissa polttokammion 1 m kohti. Laitteen toiminta on hyvin yksinkertainen ja siihen syötettävän rikin virtaamaa voidaan vaihdella 50 % molempiin suuntiin normaalista virtaamasta, ilman, että olisi havaittavissa mitään häiriöitä. Se on myös hyvin taloudellinen. Pala-misilman puristukseen tarvittava teho on hyvin vähän suurempi kuin mikä vaaditaan tämän ilman puristukseen ulkoilman paineesta poltto-kammiossa vallitsevaan paineeseen, koska paineero primääri-ilman, joka muodostaa vain osan palamiseen tarvittavasta ilmasta, paineen ja polttokammion sisällä vallitsevan kaasuseoksen paineen välillä on pieni ja sopivimmin pienempi kuin 1 bar. Laitteen rakenne on yksinkertainen ja sen huolto vaatii ainoastaan hyvin harvoin pysäytyksiä.

Keksintöä on havainnollistettu edellä laitteella, johon kuuluu yksi ainoa injektori, mutta voidaan myös käyttää useampia injektoreita, jotka ovat sopivimmin keskenään samanlaisia. Eräässä teollisessa suoritusmuodossa käytetään kolmea injektoria, jotka ovat sijoitetut 120° kulmaan toisiinsa nähden laitteen akselin ympärille. Tässä tapauksessa on edullista käyttää vastaavaa lukumäärää kartiomaisia osia polttokammion päässä polttokammion muuten säilyttäessä lieriömäisen muotonsa. Täten käytettäessä kolmea injektoria 120° kulmassa toisiinsa nähden käytetään kolmea kartiomaista vyöhykettä, joiden akselit samoin ovat 120° kulmassa toisiinsa nähden polttokammion keskiakselin suhteen. Muut elimet, jotka kuuluvat useammalla injektorilla varustettuun laitteeseen, ovat samanlaiset kuin ne elimet, jotka kuuluvat yhdellä ainoalla injektorilla varustettuun tyyppiin, jota on edellä selostettu yksityiskohtaisesti.

Seuraava esimerkki havainnollistaa niitä tuloksia, jotka ovat saavutetut käytännössä käyttämällä kuvioiden 1-4 mukaista tyyppiä olevaa rikin polttamislaitetta.

Esimerkki

Polttokammion halkaisija on 450 mm. Sen pituus laskettuna injektorin jättöpuolen kuristuskohdasta vastakkaiseen päähän oli 1750 mm. Injek- 57922 toriin liittyvän kartiomaisen osan kartiokulma oli 30°.

Mekaaniseen sumuttimeen kuului suulake, jonka aukko oli 1,2 mm. Se oli sijoitettu 45 mm päähän ennen kuristuskohtaa. Putken siivekkeet, jotka johtivat primääristä ilmaa, olivat sijoitetut 45° kulmaan akselin suhteen. Kuristuskohdan halkaisija oli 26 mm. Injektorin kautta virtasi nestemäistä rikkiä 176 kg tunnissa ja primäärisen ilman syöttövirtaanpa oli 756 kg tunnissa, mikä vastasi rikin stökiö-metristä palamista rikkidioksidiksi. Sekundäärisen ilman syöttövirtaanpa oli 538 kg tunnissa.

Polttokammiossa vallitseva absoluuttinen paine oli 4,5 bar ja primäärisen ilman paine oli 5,3 bar. Näiden paineiden erotus oli täten 0,8 bar. Kammiossa vallitseva lämpötila oli noin 1150°C.

Polttokammiosta poistuvan kaasun analyysi osoitti, että SC^-pitoi-suus oli 12 %.

Kipinöiden puuttuminen laitteesta poistuvasta kaasusta osoitti, että palaminen oli erittäin täydellistä. Palamatta jääneen rikin analyysi todisti tämän havainnon, nimittäin palamisessa syntyneessä kaasu-seoksessa oli ainoastaan 0,01 miljoonasosa rikkiä.

Tämän kokeen aikana vaihdeltiin primäärisen ilman määrää. Sitä lisättiin ensin 5 % ja sitten 10 %. Palamatta jääneen rikin määrä pysyi tällöin erittäin vähäisenä, nimittäin sen suurin määrä oli 0,03 miljoonasosaa.

Claims (5)

5 7 9 2 2 10

1. Menetelmä rikkidioksidin valmistamiseksi polttamalla nestemäinen rikki polttokammiossa (1), jolloin nestemäisen rikin virtaus johdetaan ensin paineen alaisena suuttimen (19) kautta, jolla on pieni halkaisija, primäärisen ilman virtaan, jolloin muodostuu karkeahkoa sumua ja muodostunut sumu johdetaan polttokammioon kuristusvyöhykkeen kautta, joka on koaksiaalinen suuttimen ja polttokammion akselin kanssa, tunnettu siitä, että primääri-ilmalle annetaan pyör-reliike ennen kun se tulee kuristusvyöhykkeeseen, jolloin sumu dis-pergoituu suhteellisen hienojakoiseksi primääri-ilman pyörreliikkeen ansiosta ja tämän jälkeen johdetaan hienojakoistettu sumu kuristus-vyöhykkeestä kartiomaiseen tilaan, jonka muodostaa kuristusvyöhykkeen läheisyydessä oleva polttokammion kartiomainen päätyseinämä (5) , että ylläpidetään ainakin sellaista primääri-ilman virtausnopeutta, joka riittää oleellisesti kaiken primäärivirtaukseen syötetyn rikin polttamiseen ja että sekundääri-ilma johdetaan poltto-kammioon sen seinämiä (2) pitkin virtaussuunnassa kartiomaisen tilan jälkeen palamistuotteiden laimentamiseksi toivottuun pitoisuuteen ja palamislämmön siirtymisen estämiseksi palamiskammion seinämiin (2).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasumainen seos polttokammiossa pidetään paineessa joka on ilmakehän paineen ja 12 barin välillä edullisesti 6 haria.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että primääri-ilman paineen ja palamiskammiossa olevan kaasumaisen seoksen paineen ero säädetään pienemmäksi kuin 2 baria, edullisimmin 1 bar.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että prosessia säädetään siten, että rikkidioksidin pitoisuus pala-miskammiosta tulevasta kaasumaisesta seoksesta on 4 - 15 tilavuus-%, edullisimmin 11 - 13 tilavuus-%.

5. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa on sylinterimäinen palamiskammio (1), jossa on kartiomainen päätyseinämä (5), jonka kärki sijaitsee kammiosta ulospäin, laite (6) nestemäisen rikin ja primäärisen palamista ylläpitävän kaasun 11 57922 sisäänsyöttämiseksi palamiskammioon (1) kartiomaisen päätyseinämän (5) kärjen läheisyydessä ja palamiskammion (1) akselia pitkin, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu kaksinkertainen sumutus järjestelmä, joka muodostuu mekaanisesta sumutuslaitteesta (6) , jossa on suutin (19) nestemäisen rikin karkean dispersion aikaansaamiseksi primääri-ilmanvirtauksessa palamiskammion (1) kanssa koaksiaalisessa putkessa (20), jossa on siivekkeet (27), jotka saattavat primääri-ilman pyörreliikkeeseen ja pneumaattisesta sumutuslaitteesta, jossa on kuristuskohta (24) putken (20) loppupäässä ahtaan vyöhykkeen aikaansaamiseksi, jossa suhteellisen karkea dispersio muutetaan hienoksi dispersioksi pyörteilevässä primääri-ilmassa, joka sitten virtaa kartiomaiseen tilaan, jonka muodostaa kartio-mainen päätyseinämä (5) lähellä kuristuskohtaa (24), ja elimet (9) sekundäärisen ilman syöttämiseksi palamiskammion (1) seinämiä pitkin (2) kartiomaisen tilan jälkeen palamiskammion (1) virtaussuunnassa palamistuotteiden laimentamiseksi toivottuun pitoisuuteen ja palamis-lämmön siirron estämiseksi polttokammion (1) seinämiin (2). 12 5 7 9 2 2