Anillo de soporte para recibir un elemento de tipo placa en un recipiente.

Recipiente que comprende un elemento de tipo placa (8, 9), en concreto una bandeja (8) o una placa deseparación (9) en un convertidor (1) para producir SO3 a partir de un gas que contiene SO2,

y un anillo de soportepara recibir el elemento de tipo placa (8, 9), en el que el elemento de tipo placa (8, 9) se apoya sobre un soporte (11,11a) unido a la pared (10) del recipiente (1), en el que el soporte (11, 11a) tiene una superficie de soporte superior(12, 12a) que está inclinada hacia abajo con respecto a la horizontal, y en el que el elemento de tipo placa (8, 9)forma un anillo circular, el cual por su parte interior se apoya sobre un segundo soporte (11, 11a).

Anillo de soporte para recibir un elemento de tipo placa en un recipiente Esta invención se refiere a un anillo de soporte para recibir un elemento de tipo placa en un recipiente, en concreto una bandeja o placa de separación en un convertidor para producir SO3 a partir de un gas que contiene SO2, en el que el elemento de tipo placa se apoya sobre un soporte unido a la pared del recipiente.

En el convertidor de una planta de ácido sulfúrico, el dióxido de azufre (SO2) se transforma en trióxido de azufre (SO3) por medio de un catalizador. El gas que contiene el dióxido de azufre se introduce en el convertidor junto con oxígeno, guiado a través de una pluralidad de fases de contacto o bandejas del convertidor dispuestas una después de la otra, y al menos en parte transformado en trióxido de azufre por oxidación catalítica. La reacción del dióxido de azufre a trióxido de azufre es fuertemente exotérmica, de modo que se proporcionan intercambiadores de calor entre las fases individuales de contacto, con el fin de disipar el calor producido. Para lograr una construcción compacta, uno o más intercambiadores de calor se forman a menudo en el interior del convertidor, y las bandejas de contacto están dispuestas anularmente alrededor del tubo central que recibe los intercambiadores de calor. La construcción y el funcionamiento de un convertidor se describe por ejemplo en la Enciclopedia de Química Industrial Ullmann, 5ª edición, vol A25, páginas 649-653.

Las fases de contacto individuales del convertidor están separadas unas de otras mediante placas de separación. En las fases de contacto, el catalizador que normalmente contiene pentóxido de vanadio como componente activo está dispuesto en las así denominadas bandejas. Los convertidores para producir trióxido de azufre por lo general son muy grandes por razones económicas. Por ejemplo, el recipiente puede tener un diámetro de 15 m. Con un diámetro del tubo central de 7 m, se obtiene por tanto una anchura anular de 4 m para las bandejas que llevan el catalizador. Es bastante obvio que debido al peso del catalizador, la pérdida de presión del gas de proceso y las altas temperaturas existentes en el convertidor ejercen una carga alta en las bandejas, lo que deriva en una deformación plástica. En general se supone, por ejemplo en el caso del acero austenítico, que un alargamiento de alrededor de un 30% deriva en una rotura. Para evitar una deformación excesiva y una rotura de las bandejas, se necesita rigidez. Para este fin, por lo general se incorpora una estructura de rejilla en el convertidor, en el que están dispuestas las bandejas configuradas como placas perforadas, que son atravesadas por el gas de proceso. Debido a la alta temperatura provocada por la reacción exotérmica, la cual, por ejemplo, en la primera fase de contacto es de aproximadamente 625°C, es necesario el uso de aceros inoxidables caros para las bandejas que llevan el catalizador y las placas de separación entre las fases de contacto. Dado que la estructura de rejilla también debe estar hecha de acero inoxidable debido a las altas temperaturas y debe tener un espesor suficiente para soportar el peso del catalizador, se obtienen altos pesos y por tanto altos costos para estos insertos de calderas.

El documento GB 924 157 da a conocer una rejilla para soportar materiales de embalaje en columnas, en la que la columna comprende un estrechamiento. En el estrechamiento, se fija un soporte que soporta los elementos de la rejilla Es el propósito de la invención optimizar el consumo de material para la fabricación de un convertidor de ácido sulfúrico.

Este propósito se resuelve sustancialmente con las características de las reivindicaciones 1 y 2.

Cuando la bandeja es ahora cargada y desviada por el catalizador aplicado y por la pérdida de presión del gas de proceso, esto deriva en una deformación plástica de la bandeja. Pero antes de que la bandeja de deformación alcance el límite de alargamiento permitido de aproximadamente 15 veces el alargamiento elástico, la deformación plástica de la bandeja es limitada al topar con el soporte. Al final de este límite de soporte, una deformación de la lámina que comienza en cero puede posiblemente iniciarse de nuevo. Mediante una inclinación correspondiente del soporte, se puede lograr además una transición definida desde el esfuerzo de flexión a un simple esfuerzo de tracción, para el que existen valores de límite de carga claramente más altos. La invención permite así una plasticidad restringida de la bandeja soportada (bisagra de plástico) , con el fin de transformar selectivamente el esfuerzo de flexión en un esfuerzo de membrana de tracción.

Si, como es la práctica común en los convertidores convencionales, el elemento de tipo placa forma un anillo circular el cual por su parte interior se apoya en un segundo soporte, la superficie de soporte superior del segundo soporte también está inclinada hacia abajo con respecto a la horizontal de acuerdo con un aspecto de la invención. La bandeja puede así ser sostenida igualmente por ambos lados.

De acuerdo con un aspecto preferido de la invención, la superficie de soporte superior está curvada hacia abajo. Mediante una selección correspondiente de la curvatura, es posible, por así decirlo, "seguir" la línea física de la deformación plástica de la lámina, con el fin de lograr un alargamiento máximo admisible.

De acuerdo con un aspecto particularmente preferido de la invención, la superficie de soporte superior tiene al menos dos radios sucesivos de diferente magnitud. Como resultado de ello, se puede lograr una transición suave entre las zonas individuales de la curvatura, en donde se evita un borde que podría potencialmente causar una rotura del elemento de tipo placa en la transición entre los radios.

De acuerdo con la invención, la magnitud de los radios disminuye comenzando por el radio más cercano a la pared del recipiente hacia los radios situados más lejos (R1> R2> ... > Ri > ... Rn) . Cuando se usan dos radios, el primer radio situado cerca de la pared del recipiente puede definir la curva del elemento de tipo placa, mientras que el segundo radio, que está más lejos de la pared y es más pequeño, sirve para separar la placa del soporte.

En un convertidor de tamaño normal, el radio más cercano a la pared del recipiente se encuentra en el intervalo de 500 a 900 mm, preferiblemente de 600 a 800 mm, y, en particular es de aproximadamente 700 mm de acuerdo con la invención. El radio que sigue al radio más cercano a la pared del recipiente se encuentra en el intervalo de 300 a 700 mm, preferiblemente de 400 a 600 mm, y, en particular es de aproximadamente 500 mm de acuerdo con la invención. Estos valores deben por supuesto adaptarse al tamaño del recipiente que recibe el elemento de tipo placa.

Por supuesto, es también posible adaptar la flexión de la deformación elástica a la curva física/mecánica del elemento de tipo placa. En lugar de adaptar los radios, esto puede por ejemplo efectuarse también usando una geometría curva, tal como las cicloides.

En otra realización de la presente invención, la superficie de soporte superior del soporte está inclina hacia abajo. En particular, cuando cargas no muy elevadas actúan sobre el elemento de tipo placa, por ejemplo en el caso de placas de separación en el convertidor, se puede excluir el soporte gradual de la placa de desviación mediante una pluralidad de zonas adyacentes de diferente curvatura y se puede proporcionar simplemente una superficie de soporte recta. De esta manera, los costes de fabricación para el soporte se pueden reducir más. En este caso, el ángulo de inclinación de la superficie de soporte superior es preferiblemente de aproximadamente entre 4 y 9º, en particular, de aproximadamente entre 6 y 7°, con el fin de lograr una transición definida del esfuerzo de flexión de la placa de desviación a un simple esfuerzo de tracción.

Si por ejemplo en el caso de placas de separación de un convertidor una carga actúa sobre la lámina desde abajo debido a la presión del gas, la lámina se puede apoyar en el soporte desde abajo en un aspecto alternativo de la invención y dicho soporte puede tener una superficie de contacto inferior que está inclinada hacia arriba con respecto a la horizontal. La configuración de esta superficie de contacto se efectúa de manera similar a la configuración de la superficie de contacto descrita anteriormente. Como resultado de ello, la superficie de soporte/contacto retrocede en la dirección de la fuerza ejercida sobre la lámina en ambas realizaciones, con el fin de permitir una deformación plástica de la lámina.

De acuerdo con la invención, se consigue un soporte uniforme del elemento... [Seguir leyendo]

1. Recipiente que comprende un elemento de tipo placa (8, 9) , en concreto una bandeja (8) o una placa de separación (9) en un convertidor (1) para producir SO3 a partir de un gas que contiene SO2, y un anillo de soporte para recibir el elemento de tipo placa (8, 9) , en el que el elemento de tipo placa (8, 9) se apoya sobre un soporte (11, 11a) unido a la pared (10) del recipiente (1) , en el que el soporte (11, 11a) tiene una superficie de soporte superior (12, 12a) que está inclinada hacia abajo con respecto a la horizontal, y en el que el elemento de tipo placa (8, 9) forma un anillo circular, el cual por su parte interior se apoya sobre un segundo soporte (11, 11a) .

2. Recipiente que comprende un elemento de tipo placa (8, 9) , en concreto una bandeja (8) o una placa de separación (9) en un convertidor (1) para producir SO3 a partir de un gas que contiene SO2, y un anillo de soporte para recibir el elemento de tipo placa (8, 9) , en el que el elemento de tipo placa (8, 9) se apoya sobre un soporte (11, 11a) unido a la pared (10) del recipiente (1) , en el que el soporte (11, 11a) tiene una superficie de soporte inferior que está inclinada hacia arriba con respecto a la horizontal, y en el que el elemento de tipo placa (8, 9) forma un anillo circular, el cual por su parte interior se apoya por debajo de un segundo soporte (11, 11a) .

3. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que el segundo soporte (11, 11a) tiene una superficie de soporte superior (12, 12a) que está inclinada hacia abajo con respecto a la horizontal.

4. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por que el segundo soporte (11, 11a) tiene una superficie de contacto inferior que está inclinada hacia arriba con respecto a la horizontal.

5. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 1 o 3, caracterizado por que la superficie de soporte superior (12) es curvada hacia abajo.

6. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 2 o 4, caracterizado por que la superficie de contacto inferior es curvada hacia arriba.

7. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, caracterizado por que la superficie de soporte superior (12) o la superficie de contacto inferior tiene al menos dos radios sucesivos (R1, R2, R3, ...) de diferente magnitud, en el que de preferencia la magnitud de los radios (R1, R2, R3, ...) disminuye comenzando por el radio (R1) más cercano a la pared (10) del recipiente (1) hacia los radios (R2, R3, ...) situados más lejos.

8. Recipiente de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que el radio (R1) más cercano a la pared (10) del recipiente (1) se encuentra en el intervalo de 500 a 900 mm, en el que de preferencia el radio (R2) que sigue al radio (R1) más cercano a la pared (10) del recipiente (1) se encuentra en el intervalo de 300 a 700 mm.

9. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que el ángulo de inclinación (α) de la superficie de soporte superior (12a) es de aproximadamente entre 4 a 9°.

10. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el soporte (11, 11a) es un anillo que se extiende alrededor de la pared (10) del recipiente (1) .

11. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que unos orificios pasantes (16, 17) para montar pernos (18, 19) están formados en el soporte (11, 11a) y en el elemento de tipo placa (8, 9) .

12. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el soporte (11, 11a) está soldado y/o atornillado al elemento de tipo placa (8, 9) .

13. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el soporte (11, 11a) es soportado desde abajo por una barra de soporte (13) o por un cono de soporte (13) que se fija a la pared

(10) del recipiente (1) .

14. Recipiente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una barra de soporte (14) o un cono de soporte conectado a la pared (10) del recipiente (1) se apoya en el elemento de tipo placa (8, 9) desde arriba.