Sulfur recovery unit for the sealed observation element

技術分野本発明は、硫黄回収ユニットの制御及び操作に関する。 さらに、本発明は、硫黄回収ユニットのオペレーターがユニット内の種々の位置で液体硫黄の流れを監視できるようにする密封観察素子（ｓｅａｌｅｄ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｅｌｅｍｅｎｔ）に関する。
発明の背景クラウス型硫黄回収ユニットの操作に際しては、オペレーターがユニット内の種々の位置で液体硫黄の流れを視覚的に監視できるのが望ましいが、必ずそうでなければならないというわけではない。 これは、慣用的には、大気圧で機能し、液体密封によって開放観察素子から工程を切り離す堰又はシールポットの上を越す液体硫黄の流れをオペレーターが観察できるようにするオーバーフロー素子（ｏｖｅｒ ｆｌｏｗ ｅｌｅｍｅｎｔ）［溶融液体硫黄の生成を監視するために大気に露出された開放された堰（ｗｅｉｒ）すなわちシール・ポット（ｓｅａｌ ｐｏｔｓ）である］の使用により成し遂げられる。 開放オーバーフロー素子は、典型的には、堰又はシールポット上の液体硫黄の流れをオペレーターが視覚的に観察し、したがって、例えば硫黄冷却器から液体硫黄が流出しているか否かを確定できるようにする蝶番式カバーであって、大気への露出から密封されない蝶番式カバーによりアクセスされる。 オーバーフロー素子は密封されなくて周囲の大気に露出されるから、溶融硫黄からの硫黄蒸気は大気に逃げることができる。
しかしながら、 硫黄蒸気が、プロセスから汚染物として大気中に逃げるから開放オーバーフロー素子は不安定放出の一因となり得る。 さらに、開放オーバーフロー素子は、密封装置又はシールポットから液体硫黄を吹き出す系の過剰加圧というできごとに際して硫化水素ガス及び溶融硫黄の潜在的供給源として有意の安全性危険を示す恐れがある。 さらに、硫黄回収ユニットに用いられる慣用的開放オーバーフロー素子のデザインは、普通はより高い、より低い、そして特に変動性の圧力に対するユニットの設計を妨げる。 したがって、慣用的開放オーバーフロー素子に固有の欠点を持たない液体硫黄生成を監視するための手段を慣用的クラウス型硫黄回収ユニットのオペレーターに提供する必要がある。
発明の概要本発明は、不安定放出物の排出又は慣用的開放オーバーフロー素子の使用に固有のその他の欠点を伴わずに硫黄回収ユニットにおける液体硫黄の流れを視覚的に監視するための密封観察素子を含む装置を提供する。 本発明はさらに、大気圧で操作する慣用的開放オーバーフロー素子を用い得るより高い且つより変動性の圧力での硫黄回収ユニットの操作を可能にする。 さらに本発明は、ユニットの過剰加圧というできごとに際して、人員及び装置をより高度に防御する。 本発明の密封観察素子は、硫黄移送ラインを通る溶融液体硫黄の流れを見るための少なくとも１つの熱覗きガラスを含む。 覗きガラスは加熱され、浄化ガスで清掃されてプロセス流に曝露される覗きガラスの側面上の物質の凝縮又は沈着を防止する。 本発明の一実施態様では、抽気環のいずれかの側面上に確保された一対の覗きガラスは、熱ガス、蒸気又は電気的加熱素子で加熱される内部間隙を限定する。 さらに、溶融流の流れを方向づけ、照明するために、堰及び光源が提供される。 密封観察素子は、硫黄回収ユニット内の及び/又は硫黄移送ライン上の適切な位置に覗きガラスを取り付けるための蒸気ジャケット管又は管十字継手を含み、大気中に蒸気が放出する可能性を伴わずに、溶融硫黄の流れをオペレーターが見ることができるようにし得る。 本発明の密封観察素子はユニットの過剰加圧化の際に吹き出される液体密封装置に頼らないため、密封観察素子は、より高い、より低い及び特に変動性圧力でのユニットの操作を可能にし得る。 したがって、本発明の密封観察素子は、慣用的開放観察素子を上回る多数の利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
本発明及びその利点をより完全に理解するために、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を行う。
図１は、本発明の密封観察素子の部分側面図である。
図２は、図１の密封観察素子の横断図である。
図３は、蒸気ジャケット管十字継手を含む本発明の密封観察素子の一実施態様の透視図である。
図３（ａ）は、図３の密封観察素子の別の実施態様である。
図４は、付加的成分を含む本発明の密封観察素子の一実施態様の透視図である。
図５は、図４の線Ａ―Ａに沿った断面図である。
図６は、図４の密封観察素子に用いられる堰の透視図である。
詳細な説明ここで、図面を参照しながら、本発明の密封観察素子１０の第一の実施態様を説明するが、この場合、等しい参照記号は全体で、特に図１，２及び３と等しい又は同様の部分を示す。 観察素子１０は、蒸気ジャケット付管１２上に取り付けられ、好ましくは合成鋼型の覗きガラス１４を含む。 合成鋼型（ｆｕｓｅｄ ｓｔｅｅｌ ｔｙｐｅ）とは、覗きガラスの製造中に溶融ガラスが直接鋼に融合され、他の被覆物を全く必要としないで、かつ接着剤を使用しないでガラスを鋼に接着するようにしたガラス／鋼組合せ型である。 本明細書中で使用されている 、“蒸気ジャケット付管”とは、大型管、例えば直径15.24cm（６インチ）管の内側に確保される小型管、例えば直径10.16cm（４インチ）の管を指す。 小型管を加熱し、小型管中を流れる物質の固化を防止するために、蒸気が大型管と小型管との間の間隙に注入される。 約112.7℃（約２３５°Ｆ）の融点を有する溶融硫黄を移送するために用いられるラインは、管の内側で溶融硫黄が固化しないようにするために、典型的には蒸気ジャケット付きである。
密封観察素子１０は、被せ型であり得るフランジ１６でジャケット付管１２の末端に確保される。 フランジ１６は、植込ボルト１８とナット２０で一緒に固定される。 図に示すように、観察素子１０は環軸２３を有する環状抽気環２２を含む。 複数の通路２４が抽気環の円周を取り巻く位置で抽気環２２中に延びる。 図１及び２に示した実施態様では、４つのこのような通路が９０°の間隔で抽気環２２の円周周囲に位置する。
図に示すように、各々の通路２４は、抽気環の環軸２３に垂直な平面に対して、覗きガラス１４方向に約３０°の角度で抽気環２２中に延びる。 各々の通路２４はさらに、通路２４の対向外面開口２８間の抽気環２２の直径２５に対して約３０°の角度で位置する。 蒸気又は好ましくは窒素のような不活性ガス等の浄化ガス（図示されていない）の供給源を抽気環２２の通路２４で密閉観察素子１０に接続するために、コネクター３０が提供される。
上記のような通路２４が置かれる角度のために、通路２４を通って導入される浄化ガスは覗きガラス１４の内面３６を清掃して、そうでなければ覗きガラス１４の内側面上に凝縮又は沈着され得る蒸気の凝縮又は物質の沈着を防止する傾向がある。 清掃ガスは、間欠的に導入されるが、この場合、清掃ガスが覗きガラス１４の内側面３６上に沈着又は凝縮された物質を除去する。 覗きガラス１４を清浄に保持するのに十分な清浄ガスの流れを可能にするのに必要な通路２４の断面積は、覗きガラス１４の直径、系の圧力、清浄ガスの供給圧、及び提供される通路の数によって変わる。 しかしながら、直径15.24cm（６インチ）の覗きガラスが15.24cm（６インチ）（Ｄ ₂ ）管の内側の直径10.16cm（４インチ）（Ｄ ₁ ）管から構成される蒸気ジャケット付管の末端に固定される典型的適用においては、浄化媒質の温度及び圧力は適切であると仮定して、覗きガラスを清浄に保持するには、上記のように抽気環２２の円周周囲に９０°の間隔で配置される、上記のような角度の、直径0.3175cm（１/８インチ）の４つの通路２４で十分である。 図１の密封観察素子は、堰を越した又はシールポットからの溶融硫黄の流れをオペレーターが見ることができるように、硫黄回収ユニット内に設置される。 例えば、密封観察素子１０は、開放堰上の硫黄タンクの上部に取りつけられて、大気にタンクを開口することなく、堰を越す溶融硫黄の流れを硫黄回収ユニットのオペレーターが観察できるようにする。
本発明の密封観察素子のもう一つの実施態様は、図３に示されているが、これは液体硫黄移送ラインに置かれる蒸気ジャケット付管十字継手３２を含む。 密封観察素子１０は、抽気環２２により分離される２つの覗きガラス１４を含む。 覗きガラス１４及び抽気環２２は、植込ボルト１８及びナット２０で固定されるフランジ１６で蒸気ジャケット付管十字継手３２上に締付られる。 図に示すように、上部及び下部覗きガラス１４及び１４a、並びに抽気環２２は、内部間隙３４を限定する。 通路２４及び２４aは、抽気環２２中を延びて、コネクター３０及び３０aと内部間隙３４との間の連絡手段を提供する。
媒質加熱源（図示されていない）、例えば蒸気又は加熱不活性ガスは、１つ以上のコネクター３０及び通路２４を通って内部間隙３４中に導入される。 加熱媒質は下部覗きガラス１４aを下部覗きガラス１４aの内面３６上の蒸気の凝縮を防止するのに十分な温度に加熱する。 凝縮物又は冷却ガスは１つ以上の通路２４a及びコネクター３０aを通って内部間隙３４を出る。 覗きガラス１４ａは蒸気、特に硫黄蒸気の凝縮を防止するのに十分な程度に加熱されるため、それはユニットの操作中ずっと清浄なままである傾向がある。 したがって、硫黄回収ユニットのオペレーターは、硫黄回収ユニットの操作中、覗きガラス１４及び１４aを通して溶融硫黄の流れ３８を見ることができる。
任意に、図１に示した型の二次抽気環を覗きガラス１４aと蒸気ジャケット付管十字継手３２との間に挿入して、蒸気又は不活性ガスのような浄化媒質で覗きガラス１４aの内面３６を清掃してもよい。
気体加熱素子の使用に代わるものとして、電気的加熱素子を用いて図３（a）に示したような内部間隙３４を加熱し得る。 この実施態様では、抵抗加熱素子２６が、通路２４を介して、上部覗きガラス１４，抽気環２２及び下部覗きガラス１４aで限定される内部間隙３４中に挿入される。 加熱素子２６はさらに、覗きガラス１４と下部覗きガラス１４aとの間に積層されて、それにより抽気環２２の必要性を排除し得る。 さらに、図１に示した型の二次抽気環は、下部覗きガラス１４aと蒸気ジャケット付管十字継手３２との間に挿入されて、不活性ガスのような浄化媒質で内面３６を清掃し得る。
ここで図４，５及び６を参照して、本発明の密封観察素子のさらに別の実施態様を説明する。 図１及び２に示した型の密封観察素子１０を蒸気ジャケット付管十字継手３２上に取り付ける。 環軸Ａ―Ａは、覗きガラス１４を通して見ているオペレーターの視線に沿って抽気環２２の中心を通る。 管十字継手を通る硫黄流の可視性を増大するために、光源取付具４０及び堰４２が提供される。 光源取付具４０は、植込ボルト１８及びナット２０でフランジ１６上に締付られて、軸Ａ―Ａに質的に垂直である軸Ｂ―Ｂに沿って光線を投射する。 堰４２は、光源取付具４０と反対側の管十字継手に置かれ、ジャケット付管十字継手３２の中心領域に延びる。 したがって、例えば硫黄冷却器から管十字継手を通って流動する溶融硫黄３８は、流れを観察中のオペレーターの軸Ａ―Ａに沿った視線に隣接する堰４２を越えて流れる。 さらに、堰を越えて流れる溶融硫黄は、軸Ａ―Ａに垂直な軸Ｂ―Ｂに沿って投射される光源取付具４０からの光線により照明され、したがって望ましくない照明条件下でより容易に観察され得る。
図４に示した本発明の実施態様は図１に関連して記載した型の抽気環を装備した単一レンズ構成を用いて示されるが、適用によって、単一レンズ構成を図３又は３（a）の二重レンズ構成に置き換え得る。 さらに、図３又は３（a）の二重レンズ構成は、下部覗きガラス１４aと蒸気ジャケット付管十字継手３２との間に挿入されて不活性ガスのような浄化媒質で内面３６を清掃する図１に示した型の二次抽気環を装備され得る。
前述の実施態様に関連して本発明を開示し、考察したが、本発明は開示された実施態様に限定されるものではなく、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り、部品及び素子の多数の再配列、修正及び置換が可能であると理解される。