CN108584884A - 一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置及方法，包括反应罐、等离子发生器、增压风机、传送带、第一电机、粉碎组件、融硫罐、变压吸附腔室、连接管和抽气组件，所述反应罐的内部安装有等离子发生器，所述等离子发生器底端安装有增压风机，所述反应罐的一侧设置有传送带，所述传送带的一端设置有融硫罐，所述融硫罐的顶端与传送带的连接处设置有粉碎组件，该利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置和方法，具有可循环利用和分离效率高的特点，提升了使用的高效性和高利用性。

Description

一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置及方法
技术领域
本发明涉及硫化合物技术领域，具体为一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置。
背景技术
二硫化碳是一种重要的化工原料，一般由含碳物质与硫磺蒸汽在高温下反应合成。主要应用于人造纤维、玻璃纸、农药、四氯化碳、橡胶、冶金选矿和石油冶炼等生产方面。目前的主要作用是用作溶剂和一些精细化工产品合成原料，还可以用作杀虫剂和谷物熏蒸剂。生产二硫化碳目前国内外大多数生产厂家采用的是以硫磺与甲烷为原料的生产方法。
但是目前市场上的分离二硫化碳副产物硫化氢的装置对于原料的浪费过于严重，不能够充分的利用原材料，硫化氢气体在电场和电弧提供的能量下，分离出的单质硫大小不一，在进入融硫罐时反应不够剧烈，不利于融解为液态硫磺后作为二硫化碳的原料循环利用。因此，设计一种可循环利用和分离效率高的利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置是很有必要的。以硫磺与甲烷（或天然气）为原料生产二硫化碳，具有副产硫化氢气体量大，天然气法每生产1吨二硫化碳同时生成约900公斤硫化氢气体，硫化氢回收利用及回收后尾气处理投资费用大、设备材质要求高寿命短等缺点，反应的同时要燃烧掉大量的甲烷（或天然气），反应原料气与燃料气比为6:5，而且工艺危险系数高，但该方法有劳动条件好、劳动生产率高、设备占地面积小、自动化程度高的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置及其方法，通过使用该装置和方法实现了硫化氢的分解及回收利用，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，包括反应罐、等离子发生器、增压风机、传送带、第一电机、粉碎组件、融硫罐、变压吸附腔室、连接管和抽气组件，所述反应罐的内部安装有等离子发生器，所述等离子发生器底端安装有增压风机，所述反应罐的一侧设置有传送带，所述传送带的底端安装有第一电机，所述传送带的一端设置有融硫罐，所述融硫罐的顶端内设置有粉碎组件，所述粉碎组件包括第二电机、粉碎刀、入料槽、筛板、弹簧、电磁振动器和连接板，所述粉碎组件的顶端安装有第二电机，所述第二电机的底端通过连接杆活动连接有粉碎刀，粉碎组件内的中下部设有入料槽，所述粉碎刀设置于入料槽内，入料槽的底端设置有筛板，粉碎组件的侧壁开设有入料口，所述入料口两端与传送带、入料槽连通，所述入料槽的底端设置有筛板，所述筛板的两端均焊接有弹簧，所述弹簧的一侧焊接有连接板，所述连接板的一侧安装有电磁振动器，所述电磁振动器的一端通过螺栓与粉碎组件固定连接，所述反应罐的另一侧通过管道连接有变压吸附腔室，所述变压吸附腔室的顶端通过法兰固定连接有连接管，所述连接管的另一端连通抽气组件，所述抽气组件另一端通过连接管与等离子发生器的入口连接。
进一步的，所述抽气组件包括第一连接槽、滑槽、第三电机、排风扇叶、滑块、第二连接槽、固定块和支撑架，所述抽气组件内开设有第一连接槽，所述第一连接槽内开设有滑槽，所述滑槽的内部安装有滑块，所述滑块的一侧焊接有支撑架，所述支撑架的顶端中心位置安装有第三电机，所述第三电机的底端通过固定轴连接有排风扇叶，所述支撑架的两侧均设置有固定块，所述第一连接槽与固定块的连接处开设有第二连接槽，所述第一电机、第二电机、电磁振动器和第三电机均与外接电源电性连接。
进一步的，所述传送带的两端均设置有辊轴，且辊轴的一侧焊接有从动轮，所述第一电机的一端连接有主动轮，且主动轮与从动轮之间通过链条啮合连接。
进一步的，所述第二连接槽与固定块之间通过螺栓固定连接。
进一步的，所述抽气组件靠近第三电机的一侧开设有连接孔，且连接孔的大小形状与第三电机相同，且固定块的顶端连接有密封板。
进一步的，所述变压吸附腔室与连接管之间通过法兰固定连接。
进一步的，所述筛板内部安装有不锈钢材质的筛网。
一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的方法，具体包括以下步骤：
步骤一：将硫化氢气体通入等离子发生器；
步骤二：给步骤一所用的等离子发生器输入10-12KV的高频高压交流电，30-40%的硫化氢气体在电场和电弧提供的能量下，分离出氢气和单质硫；
步骤三：将步骤二所得固体单质粉末硫经粉碎组件粉碎过滤进入融硫罐，融解为液态硫磺后作为二硫化碳的原料循环利用；
步骤四，将步骤二所得气体氢气和未分离的硫化氢混合气体通入变压吸附腔室，分离出氢气，收集作工业气体使用；分离出的硫化氢气体通过抽气组件返回等离子发生器再次分离。
所述等离子发生器1为高频高压等离子和微波等离子的组合体，使用时压力大于0.1Mpa，温度为20-25℃。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明装置使用安全方便，设置有连接管和抽气组件等构件，在排风扇叶的作用下将未完全反应的硫化氢气体从连接管重新导回等离子发生器进行分离，氢气在变压吸附腔室进行吸附收集，用于工业气体使用，该循环利用的方式有效的降低了原材料的浪费，同时设置有粉碎组件，经过等离子发生器作用的硫化氢气体分解出单质硫，由于分解后的单质硫形状不一，在进入融硫罐反应时，导致反应速率不同、反应速度慢，经过粉碎组件后，单质硫以粉末状进入融硫罐，反应速度加快，融解效率得到有效的提高。本发明利用等离子技术分离硫化氢气体与目前硫化氢回收利用工艺技术（克劳斯炉燃烧）相比，具有设备投入和能源投入低、反应条件宽松、在常温常压下即可分离、危险因素大大降低等优势，而且分离收集的硫作为二硫化碳的原料可以直接循环利用。
附图说明
图1是本发明装置的整体结构示意图；
图2是本发明装置中粉碎组件结构示意图；
图3是本发明装置中筛板结构示意图；
图4是本发明装置中抽气组件结构示意图。
图中：1、反应罐；2、入料口；3、等离子发生器；4、增压风机；5、传送带；6、第一电机；7、粉碎组件；8、融硫罐；9、变压吸附腔室；10、连接管；11、抽气组件；12、第二电机；13、粉碎刀；14、入料槽；15、筛板；16、弹簧；17、电磁振动器；18、连接板；19、第一连接槽；20、滑槽；21、第三电机；22、排风扇叶；23、滑块；24、第二连接槽；25、固定块；26、支撑架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，包括反应罐1、等离子发生器3、增压风机4、传送带5、第一电机6、粉碎组件7、融硫罐8、变压吸附腔室9、连接管10和抽气组件11，反应罐1的内部安装有等离子发生器3，等离子发生器3底端安装有增压风机4，反应罐1的一侧设置有传送带5，传送带5的底端安装有第一电机6，传送带5的一端设置有融硫罐8，融硫罐8的顶端设置有粉碎组件7，粉碎组件7包括第二电机12、粉碎刀13、入料槽14、筛板15、弹簧16、电磁振动器17和连接板18，粉碎组件7的顶端安装有第二电机12，第二电机12的底端通过连接杆活动连接有粉碎刀13，粉碎组件内的中下部设有入料槽14，所述粉碎刀13设置于入料槽14内，入料槽14的底端设置有筛板15，粉碎组件7的侧壁开设有入料口2，所述入料口2两端与传送带、入料槽连通，筛板15的两端均焊接有弹簧16，弹簧16的一侧焊接有连接板18，连接板18的一侧安装有电磁振动器17，电磁振动器17的一端通过螺栓与粉碎组件7固定连接，反应罐1的另一端通过管道连接有变压吸附腔室9，变压吸附腔室9的顶端通过法兰固定连接有连接管10，连接管10的上端设置有抽气组件11，抽气组件11包括第一连接槽19、滑槽20、第三电机21、排风扇叶22、滑块23、第二连接槽24、固定块25和支撑架26，抽气组件1内开设有第一连接槽19，第一连接槽19内开设有滑槽20，滑槽20的内部安装有滑块23，滑块23的一侧焊接有支撑架26，支撑架26的顶端中心位置安装有第三电机21，第三电机21的底端通过固定轴连接有排风扇叶22，支撑架26的两侧均设置有固定块25，第一连接槽19与固定块25的连接处开设有第二连接槽24，第一电机6、第二电机12、电磁振动器17和第三电机21均与外接电源电性连接，传送带5的两端均设置有辊轴，且辊轴的一侧焊接有从动轮，第一电机6的一端连接有主动轮，且主动轮与从动轮之间通过链条啮合连接，为了传送带5能够正常工作；第二连接槽24与固定块25之间通过螺栓固定连接，为了便于拆卸支撑架26；抽气组件11靠近第三电机21的一侧开设有连接孔，且连接孔的大小形状与第三电机21相同，且固定块25的顶端连接有密封板，为了增加抽气组件11的密封性；变压吸附腔室9与连接管10之间通过法兰固定连接，为了增加变压吸附腔室9与连接管10之间的气密性；筛板15内部安装有筛网，且筛网为一种不锈钢材质的构件，为了单质硫能够均匀的进入融硫罐8；连接外接电源控制第一电机6、第二电机12和第三电机21工作，第一电机6转动，带动一侧的主动轮转动，在链条的作用下带动从动轮转动，从而带动一侧的辊轴转动，实现传送带5的转动，将等离子发生器3分解出的单质硫传动到粉碎组件7，此时第二电机12转动，带动底端的粉碎刀13旋转，经过粉碎刀13粉碎的单质硫经过入料槽14进入筛板15，此时控制电磁振动器17工作，带动筛板15上端的筛网抖动，将单质硫均匀的洒进融硫罐8，这样反应更加剧烈、分离效率更高，控制第三电机21工作，带动一端的排风扇叶22转动，将等离子发生器3中未反应充分的硫化氢气体经过连接管10重新导回等离子发生器3进行反应，这样便可充分的利用原材料，降低了资源的浪费，同时该抽气组件11便于拆卸维护，转动固定块25顶端的螺栓，使其与第二连接槽24分离，拉动支撑架26，在拉力的作用下滑块23在滑槽20的内部滑动，便可实现排风扇叶22的定期清理、维护。
一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一：将硫化氢气体通入等离子发生器；
步骤二：给步骤一所用的等离子发生器输入10-12KV的高频高压交流电，30-40%的硫化氢气体在电场和电弧提供的能量下，分离出氢气和单质硫；
步骤三：将步骤二所得固体单质粉末硫经粉碎组件粉碎过滤进入融硫罐，融解为液态硫磺后作为二硫化碳的原料循环利用；
步骤四，将步骤二所得气体氢气和未分离的硫化氢混合气体通入变压吸附腔室，分离出氢气，收集作工业气体使用；分离出的硫化氢气体通过抽气组件返回等离子发生器再次分离。
所述等离子发生器1为高频高压等离子和微波等离子的组合体，使用时压力大于0.1Mpa，温度为20-25℃。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，包括反应罐、等离子发生器、增压风机、传送带、第一电机、粉碎组件、融硫罐、变压吸附腔室、连接管和抽气组件，其特征在于，所述反应罐的内部安装有等离子发生器，所述等离子发生器底端安装有增压风机，所述反应罐的一侧设置有传送带，所述传送带的底端安装有第一电机，所述传送带的一端设置有融硫罐，所述融硫罐的顶端内设置有粉碎组件，所述粉碎组件包括第二电机、粉碎刀、入料槽、筛板、弹簧、电磁振动器和连接板，所述粉碎组件的顶端安装有第二电机，所述第二电机的底端通过连接杆活动连接有粉碎刀，粉碎组件内的中下部设有入料槽，所述粉碎刀设置于入料槽内，入料槽的底端设置有筛板，粉碎组件的侧壁开设有入料口，所述入料口两端与传送带、入料槽连通，所述入料槽的底端设置有筛板，所述筛板的两端均焊接有弹簧，所述弹簧的一侧焊接有连接板，所述连接板的一侧安装有电磁振动器，所述电磁振动器的一端通过螺栓与粉碎组件固定连接，所述反应罐的另一侧通过管道连接有变压吸附腔室，所述变压吸附腔室的顶端通过法兰固定连接有连接管，所述连接管的另一端连通抽气组件，所述抽气组件另一端通过连接管与等离子发生器的入口连接。
2.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于，所述抽气组件包括第一连接槽、滑槽、第三电机、排风扇叶、滑块、第二连接槽、固定块和支撑架，所述抽气组件内开设有第一连接槽，所述第一连接槽内开设有滑槽，所述滑槽的内部安装有滑块，所述滑块的一侧焊接有支撑架，所述支撑架的顶端中心位置安装有第三电机，所述第三电机的底端通过固定轴连接有排风扇叶，所述支撑架的两侧均设置有固定块，所述第一连接槽与固定块的连接处开设有第二连接槽，所述第一电机、第二电机、电磁振动器和第三电机均与外接电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于，所述传送带的两端均设置有辊轴，且辊轴的一侧焊接有从动轮，所述第一电机的一端连接有主动轮，且主动轮与从动轮之间通过链条啮合连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于，所述第二连接槽与固定块之间通过螺栓固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于：所述抽气组件靠近第三电机的一侧开设有连接孔，且连接孔的大小形状与第三电机相同，且固定块的顶端连接有密封板。
6.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于：所述变压吸附腔室与连接管之间通过法兰固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的装置，其特征在于：所述筛板内部安装有不锈钢材质的筛网。
8.一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一：将硫化氢气体通入等离子发生器；
步骤二：给步骤一所用的等离子发生器输入10-12KV的高频高压交流电，30-40%的硫化氢气体在电场和电弧提供的能量下，分离出氢气和单质硫；
步骤三：将步骤二所得固体单质粉末硫经粉碎组件粉碎过滤进入融硫罐，融解为液态硫磺后作为二硫化碳的原料循环利用；
步骤四，将步骤二所得气体氢气和未分离的硫化氢混合气体通入变压吸附腔室，分离出氢气，收集作工业气体使用；分离出的硫化氢气体通过抽气组件返回等离子发生器再次分离。
9.根据权利要求8所述的一种利用等离子分离二硫化碳副产物硫化氢的方法，其特征在于，所述等离子发生器1为高频高压等离子和微波等离子的组合体，使用时压力大于0.1Mpa，温度为20-25℃。
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