CN105502300B - 一种分离熔硫工艺及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分离熔硫工艺及设备，属于化工生产分离与熔炼技术领域。技术方案是：在脱硫液经过再生夹带着硫泡沫出再生槽后，先利用脱硫压滤机将脱硫液同硫泡沫分离，分离后的清液直接用脱硫泵送系统循环利用；分离出硫泡沫利用熔硫釜出来的溶液循环搅拌后进熔硫釜熔硫，彻底将熔硫用溶液同生产系统用溶液分离。本发明通过脱硫压滤机滤出的清液固形物含量低于60ppm，回生产系统有利于系统的稳定生产，滤出的硫膏经过重新调配进熔硫釜，节约能耗，与传统工艺相比能耗降低85%以上；工作环境清洁，无污染；设备简单、安装维修方便；系统自动化程度高，劳动强度低，节约人工费用，且有利于系统连续稳定运行。

Description

一种分离熔硫工艺及设备
技术领域
本发明涉及一种分离熔硫工艺及设备，属于化工生产分离与熔炼技术领域。
背景技术
目前，化肥生产中脱硫系统的熔硫工艺流程大多为连续熔硫技术，熔硫流程为：通过脱硫再生槽浮选出来含水90%以上的溶液，通过再生槽溢流出的泡沫进入泡沫槽，经泡沫泵送至熔硫釜进行连续熔硫。这样所有随泡沫流出的脱硫液都要经过熔硫釜高温，经过高温的脱硫液副盐产生量大，脱硫液中的副盐含量高，严重影响脱硫系统的脱硫效率，造成脱硫岗位生产成本升高，脱硫后硫化氢含量高对后续系统的管道、设备造成腐蚀，增加了变脱岗位的负荷，同时严重影响变脱岗位、液体二氧化碳岗位干法脱硫剂、甲醇岗位甲醇催化剂的使用周期，间接造成了化工生产成本提高。同时由于硫泡沫中大量的水，在熔硫过程中需要将水蒸发后才能将硫析出，这样就会造成熔硫过程中蒸汽耗量增大，增加熔硫成本。
有些采用自动回收脱硫液装置来解决脱硫液受热产生复盐变质的问题，例如，中国专利号 200720028602.3，增加脱硫液过滤系统及脱硫液自动回收系统，对硫泡沫进行过滤，将滤出的脱硫液回收，分离出的含硫固体经稀释后送入熔硫釜；目的是为了解决了由于加热而导致的泡沫中的脱硫液变质，进而导致脱硫系统脱硫效率低的问题。但是，为了保证含硫固体能够输送到熔硫釜中，必须加入大量的清水或其它液体，来配置新的硫泡沫，为了保证泡沫输送装置的正常运行，泡沫中的含硫固体含量要维持在 10% 以下，仍然需要消耗大量的热能对硫泡沫中的液体进行加热，熔硫釜排出的清液只能回收到脱硫系统中， 可以减少部分复盐产生的数量，但能耗依然很高。
发明内容
本发明目的是提供一种分离熔硫工艺及设备，提高脱硫系统的脱硫效率，降低脱硫岗位生产成本，减轻脱硫后硫化氢含量高对后续系统的管道、设备造成腐蚀，降低变脱岗位的负荷，延长变脱岗位、液体二氧化碳岗位干法脱硫剂、甲醇岗位甲醇催化剂的使用周期，间接降低合成氨生产成本，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：
一种分离熔硫设备，包含富液槽、脱硫液槽、脱硫压滤机、螺旋搅拌槽、高位槽、熔硫釜、回液沉淀冷却池、脱硫泵、稀泡沫泵、熔硫回液泵和浓泡沫泵，富液槽通过稀泡沫泵与脱硫压滤机连接，脱硫压滤机输出的硫膏进入螺旋搅拌槽，螺旋搅拌槽的混合液通过浓泡沫泵进入高位槽，进入熔硫釜分离出硫磺；熔硫釜的熔硫液进入回液沉淀冷却池，通过熔硫回液泵加入螺旋搅拌槽；脱硫压滤机输出的清液进入脱硫液槽，通过脱硫泵返回生产系统。
一种分离熔硫工艺，包含如下工艺步骤：
来自生产系统的脱硫液进入富液槽，经过稀泡沫泵送入脱硫压滤机，脱硫压滤机产生的清液回流到脱硫液槽，由脱硫泵送入生产系统继续使用；
自脱硫压滤机分离出来的硫膏进入螺旋搅拌槽，加入熔硫釜返回的熔硫液，在螺旋搅拌槽内的螺旋桨搅拌下，调和成含水率50%的混合液，通过浓泡沫泵送入高位槽，在高位槽内利用熔硫釜产生的蒸汽冷凝水进行预热，使泡沫和水分处于预分离状态，进入熔硫釜进行连续熔硫，熔硫液进入回液沉淀冷却池沉淀冷却，经熔硫回液泵加入螺旋搅拌槽，循环利用；
熔硫釜的液态硫磺经熔硫釜放硫口排放，冷却槽冷却后成产品硫磺。
本发明在脱硫液经过再生夹带着硫泡沫出再生槽后，先利用脱硫压滤机将脱硫液同硫泡沫分离，分离后的清液直接用脱硫泵送系统循环利用，系统避免了脱硫液经过高温、副盐产生量大影响脱硫效率的问题；分离出硫泡沫利用熔硫釜出来的溶液循环搅拌后进熔硫釜熔硫，彻底将熔硫用溶液同生产系统用溶液分离。分离出的清液H2S悬浮物、副反应少，提高了脱硫系统的脱硫效率，降低了脱硫岗位生产成本，减轻了脱硫后硫化氢含量高对后续系统的管道、设备造成腐蚀，降低了变脱岗位的负荷，延长了变脱岗位、液体二氧化碳岗位干法脱硫剂、甲醇岗位甲醇催化剂的使用周期，间接降低了合成氨生产成本。本发明实现了将熔硫系统和脱硫系统溶液彻底分开，减轻了熔硫溶液进入生产系统反复循环副盐产生量大、影响吸收效果，提高了脱硫效率。
本发明利用脱硫压滤机把水分含量在 92%左右的硫泡沫加工挤压成水分含量为30-35%左右的硫膏，过滤出的脱硫液（清液）返回脱硫系统循环使用，硫膏经过熔硫系统循环溶液循环稀释成含水率50%的浓泡沫浆，经过高位槽作为熔硫原料连续稳定进入熔硫釜连续熔硫。
利用脱硫压滤机处理硫泡沫，解决了高温熔硫工艺对脱硫溶液成分的影响，优化了脱硫工艺操作条件，有利于脱硫系统稳定运行，同时节约了熔硫系统的蒸汽消耗，降低了化肥生产成本。
本发明技术特点：
1、节约蒸汽使用量：使用脱硫压滤机自身不需要消耗蒸汽，而采用熔硫工艺加工硫膏浓度达到50%的浓硫膏，加工每吨硫磺仅仅需要 2-3 吨蒸汽，传统脱硫液出再生槽直接熔硫则每吨硫磺至少需要消耗 8-10 吨蒸汽，采用本发明后则加工每吨硫磺节约蒸汽约6-7吨蒸汽；
2、降低副盐的生成速率：使用脱硫压滤机加工硫膏，是在不加热的情况下进行，避免了高温熔硫工艺对脱硫系统的影响，降低副盐的生成速率，减轻了设备的腐蚀；
3、优化脱硫熔硫工艺：降低了脱硫液中副盐和悬浮硫的含量，优化脱硫工艺，提高脱硫效率。
脱硫压滤机的工作原理：通过稀泡沫泵将液体送到脱硫压滤机中心区，通过中心区逐步分配到各层压板过滤区，靠稀泡沫泵的压力逐步经过压滤，硫膏保存在滤仓内，脱硫液（清液）通过滤板导液孔送回生产系统，当整体稀泡沫泵的压力达到规定压力后，该循环结束；脱硫压滤机自动进入卸料循环，卸下来的硫膏进入螺旋搅拌槽，与熔硫釜出来的熔硫液按照比例配成熔硫原料，进入熔硫循环。
为了防止脱硫压滤机的压滤板堵塞，泡沫卸料后启用冲洗系统利用稀 NaOH 溶液对滤板、滤布进行冲洗以保证下一循环工作效率。
本发明的优点和积极效果是：通过脱硫压滤机滤出的清液固形物含量低于60ppm，回生产系统有利于系统的稳定生产，滤出的硫膏经过重新调配进熔硫釜，节约能耗，与传统工艺相比能耗降低85%以上；工作环境清洁，无污染；设备简单、安装维修方便；滤布采用国际最新的纳米技术，使用寿命长，过滤效果好；系统自动化程度高，劳动强度低，节约人工费用，且有利于系统连续稳定运行。
附图说明
图1为本发明实施例示意图；
图中：富液槽1、脱硫液槽2、脱硫压滤机3、螺旋搅拌槽4、高位槽5、熔硫釜6、回液沉淀冷却池7、脱硫泵8、稀泡沫泵9、熔硫回液泵10、浓泡沫泵11、脱硫液12、硫膏13、混合液14、硫磺15、清液16、熔硫液17、蒸汽18、蒸汽冷凝水19。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明作进一步说明。
一种分离熔硫设备，包含富液槽1、脱硫液槽2、脱硫压滤机3、螺旋搅拌槽4、高位槽5、熔硫釜6、回液沉淀冷却池7、脱硫泵8、稀泡沫泵9、熔硫回液泵10和浓泡沫泵11，富液槽1通过稀泡沫泵9与脱硫压滤机3连接，脱硫压滤机3输出的硫膏13进入螺旋搅拌槽4，螺旋搅拌槽4的混合液14通过浓泡沫泵11进入高位槽5，进入熔硫釜6分离出硫磺15；熔硫釜6的熔硫液17进入回液沉淀冷却池7，通过熔硫回液泵10加入螺旋搅拌槽4；脱硫压滤机3输出的清液16进入脱硫液槽2，通过脱硫泵8返回生产系统。
一种分离熔硫工艺，包含如下工艺步骤：
来自生产系统的脱硫液12进入富液槽1，经过稀泡沫泵9送入脱硫压滤机3，脱硫压滤机3产生的清液16回流到脱硫液槽2，由脱硫泵8送入生产系统继续使用；
自脱硫压滤机3分离出来的硫膏13进入螺旋搅拌槽4，加入熔硫釜6返回的熔硫液17，在螺旋搅拌槽4内的螺旋桨搅拌下，调和成含水率50%的混合液14，通过浓泡沫泵11送入高位槽5，在高位槽5内利用熔硫釜6产生的蒸汽冷凝水19进行预热，使泡沫和水分处于预分离状态，进入熔硫釜6进行连续熔硫，熔硫液17进入回液沉淀冷却池7沉淀冷却，经熔硫回液泵10加入螺旋搅拌槽4，循环利用；
熔硫釜的液态硫磺经熔硫釜放硫口排放，冷却槽冷却后成产品硫磺15。
本发明利用脱硫压滤机把水分含量在 92%左右的硫泡沫加工挤压成水分含量为30-35%左右的硫膏，过滤出的脱硫液（清液）返回脱硫系统循环使用，硫膏经过熔硫系统循环溶液循环稀释成含水率50%的浓泡沫浆，经过高位槽作为熔硫原料连续稳定进入熔硫釜连续熔硫。
利用脱硫压滤机处理硫泡沫，解决了高温熔硫工艺对脱硫溶液成分的影响，优化了脱硫工艺操作条件，有利于脱硫系统稳定运行，同时节约了熔硫系统的蒸汽消耗，降低了化肥生产成本。
脱硫压滤机的工作原理：通过稀泡沫泵9将液体送到脱硫压滤机中心区，通过中心区逐步分配到各层压板过滤区，靠稀泡沫泵的压力逐步经过压滤，硫膏保存在滤仓内，脱硫液（清液）通过滤板导液孔送回生产系统，当整体稀泡沫泵的压力达到一定压力后，一循环结束；脱硫压滤机自动进入卸料循环，卸下来的硫膏进入螺旋搅拌槽4，与熔硫釜出来的熔硫液按照比例配成熔硫原料，进入熔硫循环。
为了防止脱硫压滤机的压滤板堵塞，泡沫卸料后启用冲洗系统利用稀 NaOH 溶液对滤板、滤布进行冲洗以保证下一循环工作效率。
通过脱硫压滤机滤出的清液固形物含量低于60ppm，回生产系统有利于系统的稳定生产，滤出的硫膏经过重新调配进熔硫釜，节约能耗，与传统工艺相比能耗降低85%以上；工作环境清洁，无污染；设备简单、安装维修方便；滤布采用国际最新的纳米技术，使用寿命长，过滤效果好；系统自动化程度高，劳动强度低，节约人工费用，且有利于系统连续稳定运行。

Claims (3)

1.一种分离熔硫设备，其特征在于：包含富液槽（1）、脱硫液槽（2）、脱硫压滤机（3）、螺旋搅拌槽（4）、高位槽（5）、熔硫釜（6）、回液沉淀冷却池（7）、脱硫泵（8）、稀泡沫泵（9）、熔硫回液泵（10）和浓泡沫泵（11），富液槽（1）通过稀泡沫泵（9）与脱硫压滤机（3）连接，脱硫压滤机（3）输出的硫膏（13）进入螺旋搅拌槽（4），螺旋搅拌槽（4）的混合液（14）通过浓泡沫泵（11）进入高位槽（5），进入熔硫釜（6）分离出硫磺（15）；熔硫釜（6）的熔硫液（17）进入回液沉淀冷却池（7），通过熔硫回液泵（10）加入螺旋搅拌槽（4）；脱硫压滤机（3）输出的清液（16）进入脱硫液槽（2），通过脱硫泵（8）返回生产系统。
2.一种分离熔硫工艺，其特征在于包含如下工艺步骤：
来自生产系统的脱硫液（12）进入富液槽（1），经过稀泡沫泵（9）送入脱硫压滤机（3）， 脱硫压滤机（3）产生的清液（16）回流到脱硫液槽（2），由脱硫泵（8）送入生产系统继续使用；
自脱硫压滤机（3）分离出来的硫膏（13）进入螺旋搅拌槽（4），加入熔硫釜（6）返回的 熔硫液（17），在螺旋搅拌槽（4）内的螺旋桨搅拌下，调和成含水率50%的混合液（14），通过浓 泡沫泵（11）送入高位槽（5），在高位槽（5）内利用熔硫釜（6）产生的蒸汽冷凝水（19）进行预 热，使泡沫和水分处于预分离状态，进入熔硫釜（6）进行连续熔硫，熔硫液（17）进入回液沉 淀冷却池（7）沉淀冷却，经熔硫回液泵（10）加入螺旋搅拌槽（4），循环利用；
熔硫釜的液态硫磺经熔硫釜放硫口排放，冷却槽冷却后成产品硫磺（15）。
3.根据权利要求2所述的一种分离熔硫工艺，其特征在于：通过稀泡沫泵（9）将液体送到脱硫压滤机中心区，通过中心区逐步分配到各层压板过滤区，靠稀泡沫泵的压力逐步经过压滤，硫膏保存在滤仓内，脱硫液通过滤板导液孔送回生产系统，当整体稀泡沫泵的压力达到规定压力后，该循环结束；脱硫压滤机自动进入卸料循环，卸下来的硫膏进入螺旋搅拌槽（4），与熔硫釜出来的熔硫液按照比例配成熔硫原料，进入熔硫循环。
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