Brevet FR2395947A1 — publié le 19790126

La presente invention concerne un procédé de préparation d'anhydride sulfureux combinant, dans une chambre de combustion1 un jet pulvérisé de soufre préalablement chauffé à ltétat liquide et un courant d'oxygène. Dans les procedes connus de ce type, on utilise généralement un pulvérisateur sous pression pour pulvériser le soufre liquide ; ce pul vérisateur fonctionnant sous pression relative elevée de l'ordre de quelques bars. L L ajutage de pulverisation est relativement étroit et il existe des risques de bouchage, notamment stil se produit un refroidissement localise du soufre. La présente invention concerne un procédé du type sus-mentionné qui permet d'obtenir un jet pulvérisé de soufre particulièrement régulier et fin, sans anomalie de fonctionnement au niveau du pulvérisateur. Selon l'invention, on assure la formation du jet pulvérisé de soufre par pulvérisation avec au moins une partie du courant d'oxygène. Grâce à cette disposition, on utilise avantageusement des pulvérisateurs du type pneumatique en profitant du fait qu'au niveau du soufre doit etre injecté un courant d'oxygène. En outre, on assure de ce fait un mélange immédiat très intime des particules de soufre dans le courant d'oxygène, favorisant ainsi un bon rendement réactif. Avantageusement, oxygène servant a' la pulvérisation est préchauffé d une température au moins voisine de celle du soufre. De la sorte, l'oxygène servant à la pulvérisation, qui constitue seulement une partie de l'oxygène utilisé pour la réaction assure, le cas échéant; un maintien en température du pulvérisateur évitant ainsi tout risque de colmatage de ce dernier. t'invention a également pour objet une installation de préparation d'anhydride sulfureux, du genre comportant une chambre de combustion, un pulvérisateur relié à un réservoir par une tubulure de transfert de soufre liquide, des moyens de récupération thermique de la chambre de combustion vers ledit réservoirs des moyens d'introduction d'oxygène, et des moyens de recyclage d'anhydride sulfureux refroidi et cette installation se caractérise en ce que le pulvérisateur est du type pneumatique et en ce que les moyens d'introduction d'oxygène comportent une tubulure aboutissant à une chambre de pulvérisation dudit pulvérisateur. tes caractéristiques d'avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui suit à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, dans laquelle la figure i est une vue partielle d'une installation de préparation d'anhydride sulfureux selon l'invention ; La figure 2 est une vue en coupe axiale du pulvérisateur. En se référant aux dessins annexés, une installation de préparation d'anhydride sulfureux comporte une chambre de combustion 1 délimitée par une paroi réfractaire 2 présentant un orifice 3 au traverse duquel est monté un pulvérisateur 4 lui-meme placé dans une enveloppe à double circuit de réfrigération 5, cette enveloppe étant entourée dans sa partie intérieure à la chambre 1 d'une gaine cylindrique 6 délimitant un canal annulaire 7 qui communique par un embout 8 et une tubulure 9a avec une source d'oxygène et 9b avec l'anhydride sulfureux recyclé. Le pulvérisateur 4 est du type pneumatique et il est constitué à cet effet d'un orifice central 10 communiquant par un passage 11 avec un conduit d'amenée de soufre liquide 12, et autour du conduit 10 est ménagée une chambre annulaire de pulvérisation 15 alimentée en oxygène par des perçages 16. Le conduit d'amenée de soufre 12 est relié à un réservoir de soufre liquide 20 à double paroi d'isolation thermique 21 et 22 par une tubulure 23 s' étendant jusqu a un débouché 24 situé au niveau bas du réservoir 20. Le transfert du soufre depuis le réservoir 23 jusqu'au pulvérisateur 4 est assuré par pression d'azote dans une partie 25 surplombant une masse de soufre liquide 26, cet azote étant introduit sous pression par une canalisation 27 et un embout d'entrée 28. Le perçage 16 d'alimentation en oxygène gazeux est raccordé par une tubulure 30 qui s'étend en une spirale 31 autour de la paroi interne 21 du réservoir 20 pour aboutir à une canalisation 32 de raccordement à une source d'oxygène sous pression non représentée. t'espace interstitiel entre la paroi 21 et la paroi 22 du réservoir 20 est parcouru par de la vapeur saturante sous pression qui est introduite par la tubulure d'entrée 40 et qui est soutirée par la tubulure de sortie 42 située sur une enveloppe 43 qui ménage autour des conduits d'amenée du soufre liquide 23 et d'oxygène 30 un espace de réchauffage et de maintien en température parcourue par ladite vapeur saturante. La tubulure de sortie 42 est raccordée à un échangeur thermique qui est situé dans la chambre de combustion. Le fonctionnement d'installation est le suivant : une fois que le soufre placé dans le réservoir 20 a atteint sa température où il se situe à l'état liquide approprié, de l'azote sous pression est introduit par les canalisations 27 et 28 provoquant ainsi le transfert d'un débit de soufre par le conduit 23 jusqu'au pulvérisateur 4. Simultanement de oxygène sous pression est admis à la fois par le conduit 32 et par le conduit 9. L'oxygène admis par le conduit 32 est véhiculé par le conduit 30 jusqu'à la chambre annulaire de pulvérisation 15 od cet oxygène pulvérise le soufre en un jet de particules fines et intimement mélangées, lè mélange s'enflammant spontanement dans la chambre de combustion. Egalement, simultanément on introduit de l'oxygène supplémentaire à température ambiante en quantité nécessaire à une combustion stoechiométrique, en même temps qu'on recycle de l'anhydride sulfureux préalablement refroidi en vue de maintenir à un niveau raisonnable la température dans la chambre de combustion. L'oxygène est introduit sinus forme d'une nappe annulaire secondaire autour du jet mixte de soufre et d'oxygène primaire, cette nappe venant lécher la paroi interne de la chambre de combustion. L'invention s'applique à l'élaboration d'anhydride sulfureux et éventuellement d'anhydride sulfurique qui est de haute pureté et permet la réalisation d'installations sous forme de petites unités de production qui sont autonomes et non polluantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'anhydride sulfureux combinant, dans une chambre de combustion, un jet pulvérisé de soufre préalablement chauffé à 'état liquide et un courant d'oxygène, caractérisé en ce qu'on assure la formation dudit jet pulvérisé de soufre par pulvérisation, avec au moins une partie dudit courant d'oxygène. 2. Procédé de préparation d'anhydride sulfureux selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'oxygène de pulvérisation est également préchauffé. 3. Procédé de-preparation d'anhydride sulfureux selon la reven dieation 1, caractérisé en ce que le soufre et/ou l'oxygène sont préchauffés par récupération de chaleur provenant de la chambre de combustion. 4. Procédé de préparation d'anhydride sulfureux selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en-ce qu'une autre partie ou partie complémentaire d'oxygène est introduite à température ambiante dans la chambre de combustion. 5. Procédé de préparation d'anhydride sulfureux selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie complémentaire de l'oxygène est introduite sous forme d'une nappe entourant à distance le courant d'oxygène de pulvérisation. 6 Installation de préparation d'anhydride sulfureux, du genre comportant une chambre de combustion, un pulvérisateur relié à un réservoir par une tubulure de transfert de soufre liquide, des moyens de récupération thermique de la chambre de combustion vers ledit réservoir, des moyens d'introduction d'oxygène et des moyens de recyclage d'anhydride sulfureux refroidi, caractérisé en ce que le pulvérisateur est du type pneumatique et en ce que les moyens d'introduction d'oxygène comportent une tubulure aboutissant à une chambre de pulvérisation dudit pulvérisateur. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction d'oxygène et d'anhydride sulfureux comprennent un conduit annulaire s'étendant autour et à distance du moyen d'amenée du soufre liquide.