Сжигание серы. Очистка и охлаждение печного газа

Серу расплавляют в плавильниках различной конструкции, чаще всего в вертикальных или бункерных. В качестве теплоносителя используют пар с давлением 0.4…0.5 МПа. Расплавленная сера стекает в отстойник, снабженный паровыми змеевиками. Шлам из отстойника удаляется через нижний люк. Расплавленная сера плунжерным насосом подается на сжигание в циклонную серную печь.

Циклонная печь представляет собой стационарную горизонтальную печь с внутренним диаметром 1 м, длиной 3.5 м. Посредине длины печи имеется перегородка с центральным отверстием для прохода газов диаметром 0.5 м. Вокруг этого отверстия устроен кольцевой канал для подачи вторичного воздуха. Расплавленная сера через механическую форсунку, направленную тангенциально, подается в переднюю часть печи под давлением 0.4…0.5 МПа. Капли серы подхватываются вихрем первичного воздуха, поступающего через три тангенциально направленных сопла. Полнота сгорания обеспечивается подачей вторичного воздуха в кольцо перегородки. Общий коэффициент избытка воздуха составляет 1.15…1.25, доля вторичного воздуха составляет 10 % от общего расхода. Воздух в печь нагнетается вентилятором, и перед поступлением в печь подогревается за счет теплоотдачи в кожухе печи.

Печные газы, содержащие 16…18 % диоксида серы и имеющие температуру 1200…1400⁰С через пристроенный к печи газоход, поступают на охлаждение и очистку. Производительность печей от 45-50 до 150 т серы в сутки.

Печной газ, получаемы при сжигании серы, содержит ряд нежелательных примесей (серный ангидрид, сублимированная сера), которые вызывают разложение сульфитной кислоты. Эти примеси должны быть удалены из газовой смеси до поглощения SO₂. Кроме того, газ должен быть охлажден до температуры, при которой можно получить необходимую концентрацию SO₂ в растворе.

Как правило, охлаждение печного газа производится одновременно с его очисткой и осуществляется в две ступени. Основным способом очистки и охлаждения газа является очистка мокрым способом в оросительных аппаратах, называемых скрубберами.

На первой ступени устанавливается полый скруббер, представляющий собой полый стальной цилиндр, футерованный шамотным кирпичом. Газ поступает в скруббер через футерованный штуцер в нижней части корпуса. Промывную воду, нагретую до температуры 80…90⁰С, под давлением 0.6…0.7 МПа подают через форсунки в верхней части скруббера. Температура газа понижается до 200…250 ⁰С. Поступающая на охлаждение вода в значительной степени испаряется.

На второй ступени используется насадочный скруббер, также работающий по принципу противотока. В этом скруббере газы охлаждаются до температуры 35⁰С. Часть воды из второго скруббера поступает на орошение первого скруббера. Остальную часть воды пропускают через теплообменник и с температурой 20⁰С возвращают в насадочный скруббер.

Основным недостатком мокрой очистки газа является потеря SO₂ с промывными водами.