CN111530112A - 一种二硫化碳粗品的提纯装置 - Google Patents

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江勇
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Abstract

一种二硫化碳粗品的提纯装置，包括精馏塔、一级、二级、三级冷凝器、旋风式分离器、硫化氢缓冲罐、硫化氢压缩机，精馏塔的进料口用于与粗品二硫化碳源连接，精馏塔的排气口经一级、第二、三级冷凝器与旋风式分离器连接，一级、二级、三级冷凝器的排液口分别与二硫化碳成品罐连接，旋风式分离器顶部的排放口经硫化氢缓冲罐，与硫化氢压缩机的上游端连接，旋风式分离器底部的排放口经第一管道与二硫化碳缓冲罐连接，第一管道上设有第一阀门，该二硫化碳缓冲罐与氮气源相连，二硫化碳缓冲罐的底部通过第二管道与二硫化碳成品罐连接，第二管道上设有第二阀门。本发明结构简单、维护成本低，可高效提纯二硫化碳粗品，避免浪费二硫化碳或环境污染。

Description

一种二硫化碳粗品的提纯装置
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种二硫化碳粗品的提纯装置。
背景技术
化工企业生产得到的二硫化碳粗品需要经过提纯工艺用以得到高纯的二硫化碳产品。
二硫化碳粗品提纯的工艺是：粗品二硫化碳(液态)在精馏塔内经加热器加热后变成气态，然后经过冷凝回收得到二硫化碳产品，冷凝回收不完全的部分气相二硫化碳随副产物硫化氢进入硫化氢缓冲罐形成二硫化碳积液，二硫化碳积液随硫化氢气体进入硫化氢压缩机内，易在压缩机油池内聚集，导致硫化氢压缩机油压不稳定，无法正常运行，同时造成二硫化碳产品浪费。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种二硫化碳粗品的提纯装置，其结构简单、维护成本低，可高效提纯二硫化碳粗品，避免浪费二硫化碳或环境污染。
本发明的技术方案是：一种二硫化碳粗品的提纯装置，包括精馏塔、一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器、旋风式分离器、硫化氢缓冲罐、硫化氢压缩机，所述精馏塔的进料口用于与粗品二硫化碳源连接，精馏塔的排气口经一级冷凝器、第二冷凝器、三级冷凝器，与所述旋风式分离器的进料口连接，所述一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器的排液口分别与二硫化碳成品罐连接，所述旋风式分离器顶部的排放口经硫化氢缓冲罐，与所述硫化氢压缩机的上游端连接，所述旋风式分离器底部的排放口经第一管道与二硫化碳缓冲罐连接，所述第一管道上设有第一阀门，该二硫化碳缓冲罐与氮气源相连，所述二硫化碳缓冲罐的底部通过第二管道与所述二硫化碳成品罐连接，所述第二管道上设有第二阀门。
进一步的，所述硫化氢压缩机的下游端与克劳斯装置连接。
优选的，所述三级冷凝器的冷凝温度为4-6℃。
优选的，所述精馏塔的塔底采用蒸汽作为热源。
进一步的，所述硫化氢缓冲罐的底部通过第三管道与所述二硫化碳缓冲罐相连，该第三管道上设有第三阀门。
进一步的，所述一级冷凝器、二级冷凝器的冷却介质通道分别与所述粗品二硫化碳源通过第一循环管道、第二循环管道形成连接，所述第一循环管道上设有第一输送泵，所述第二循环管道上设有第二输送泵。
采用上述技术方案具有以下有益效果：
1、二硫化碳粗品的提纯装置包括精馏塔、一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器、旋风式分离器、硫化氢缓冲罐、硫化氢压缩机，其中，精馏塔用于精馏二硫化碳粗品，一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器用于冷凝分离精馏塔排出的气相，旋风式分离器用于分离经冷凝器初步分离的气相。所述精馏塔的进料口用于与粗品二硫化碳源连接，精馏塔的排气口经一级冷凝器、第二冷凝器、三级冷凝器，与所述旋风式分离器的进料口连接，精馏塔排出的气相中主要组分为气态的二硫化碳，以及少量的气态的硫化氢，气态的二硫化碳、硫化氢在经过一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器的过程中，温度降低，由于二硫化碳的沸点为46.5℃，而硫化氢的沸点为-60.4℃，可保证气相中的绝大部分气态二硫化碳冷凝为液态，气相中的硫化氢保持气态，完成初步分离，所述一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器的排液口分别与二硫化碳成品罐连接，冷凝器中初步分离得到的二硫化碳成品在重力作用下汇流至二硫化碳成品罐储存。所述旋风式分离器顶部的排放口经硫化氢缓冲罐，与所述硫化氢压缩机的上游端连接，所述旋风式分离器底部的排放口经第一管道与二硫化碳缓冲罐连接，所述第一管道上设有第一阀门，该二硫化碳缓冲罐与氮气源相连，由三级冷凝器排出的气相中主要组分为气态的硫化氢，以及少量雾状(小颗粒液珠)的二硫化碳，气相进入旋风式分离器后，绕旋风式分离器作螺旋运动，其中的雾状(小颗粒液珠)二硫化碳不断碰撞、聚结为大液珠，粘附在旋风式分离器内壁，且在重力作用下向下运动汇集，经第一管道流入二硫化碳缓冲罐，其中的气态硫化氢直接从顶部排出，在硫化氢缓冲罐内减速后，进入硫化氢压缩机压缩，再进行集中处理，完成再次分离，可有效回收二硫化碳粗品中的二硫化碳，且有效降低进入硫化氢压缩机的二硫化碳含量。所述二硫化碳缓冲罐的底部通过第二管道与所述二硫化碳成品罐连接，所述第二管道上设有第二阀门，通过关闭第一阀门、开启第二阀门，且利用氮气源向二硫化碳缓冲罐内增压，将再次分离得到的二硫化碳液体挤压至二硫化碳成品罐，与初步分离得到的二硫化碳液体汇集，得到二硫化碳成品，纯度可高达99.9％以上。
2、硫化氢缓冲罐的底部通过第三管道与所述二硫化碳缓冲罐相连，该第三管道上设有第三阀门，由精馏塔排出的气相经初步分离、再次分离后，进入硫化氢缓冲罐的气相中绝大部分为硫化氢气体，以及极少量的雾状二硫化碳，这些雾状的二硫化碳减速后，逐渐聚结，且在重力作用下汇集至硫化氢缓冲罐的底部，通过开启第三阀门，这些汇集的二硫化碳液体汇集至二硫化碳缓冲罐内，用于集中处理，可充分回收利用精馏塔排出的气相中的二硫化碳，进一步减少进入硫化氢压缩机的二硫化碳含量，有效保证硫化氢压缩机正常运行。
3、一级冷凝器、二级冷凝器的冷却介质通道分别与所述粗品二硫化碳源通过第一循环管道、第二循环管道形成连接，所述第一循环管道上设有第一输送泵，所述第二循环管道上设有第二输送泵，开启第一输送泵、第二输送泵，使温度较低的二硫化碳粗品作为冷却介质，分别在第一冷凝器、第二冷凝器进行热交换，升温后返回粗品二硫化碳源，然后进入精馏塔精馏，在实现对经过一级冷凝器、二级冷凝器的气相进行降温的同时，还有效提高了进入精馏塔的原料的温度，可有效降低精馏塔的能耗。
下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。
附图说明
图1为本发明的连接示意图。
附图中，1为精馏塔，2为一级冷凝器，3为二级冷凝器，4为三级冷凝器，5为旋风式分离器，6为硫化氢缓冲罐，7为硫化氢压缩机，8为粗品二硫化碳源，9为二硫化碳成品罐，10为二硫化碳缓冲罐，11为氮气源，12为克劳斯装置，a为第一管道，a1为第一阀门，b为第二管道，b1为第二阀门，c为第三管道，c1为第三阀门，d为第一循环管道，d1为第一输送泵，e为第二循环管道，e1为第二输送泵。
具体实施方式
本发明中，未标明具体连接方式的设备，通常按照常规条件或按照厂商建议的条件进行，未标明具体型号的设备，通常为化工领域常规的设备。
参见图1，为一种二硫化碳粗品的提纯装置的具体实施例。二硫化碳粗品的提纯装置包括精馏塔1、一级冷凝器2、二级冷凝器3、三级冷凝器4、旋风式分离器5、硫化氢缓冲罐6、硫化氢压缩机7，具体的，所述精馏塔1的塔底采用蒸汽作为热源，一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器均采用板式换热器。所述精馏塔1的进料口用于与粗品二硫化碳源8连接，精馏塔1的排气口经一级冷凝器2、第二冷凝器3、三级冷凝器4，与所述旋风式分离器5的进料口连接，本实施例中，三级冷凝器4的冷凝温度为4-6℃，可以尽量将气相中的二硫化碳冷凝为液态，而其中的水蒸气或硫化氢气体可顺利通过冷凝器，在实现回收利用气相中的二硫化碳的前提下，可有效避免混杂其他杂质，使回收得到的液态二硫化碳的纯度达到99％以上，进一步的，为了降低能耗，一级冷凝器2、二级冷凝器3的冷却介质通道分别与所述粗品二硫化碳源8通过第一循环管道d、第二循环管道e形成连接，所述第一循环管道d上设有第一输送泵d1，
所述第二循环管道e上设有第二输送泵e1，具体的，第一输送泵位于一级冷凝器的冷却介质通道的进口端的上游，第二输送泵位于二级冷凝器的冷却介质通道的进口端的上游。所述一级冷凝器2、二级冷凝器3、三级冷凝器4的排液口分别与二硫化碳成品罐9连接，通常的，一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器的排液口和二硫化碳成品罐之间分别设有对应的阀门。所述旋风式分离器5顶部的排放口经硫化氢缓冲罐6，与所述硫化氢压缩机7的上游端连接，本实施例中，为了方便回收利用经过压缩的硫化氢，硫化氢压缩机的下游端与克劳斯装置12连接，将硫化氢彻底转化为硫单质，方便回收处理，为了彻底回收利用液态的二硫化碳，硫化氢缓冲罐6的底部通过第三管道c与所述二硫化碳缓冲罐10相连，该第三管道c上设有第三阀门c1。所述旋风式分离器5底部的排放口经第一管道a与二硫化碳缓冲罐10连接，所述第一管道a上设有第一阀门a1，该二硫化碳缓冲罐10与氮气源11相连。所述二硫化碳缓冲罐10的底部通过第二管道b与所述二硫化碳成品罐9连接，所述第二管道b上设有第二阀门b1。
本发明的工作原理为，利用蒸汽对精馏塔提供热量，开启第一输送泵、第二输送泵，使粗品二硫化碳源内的粗品二硫化碳在一级冷凝器、粗品二硫化碳源之间循环，且在一级冷凝器中作为冷却介质，在二级冷凝器、粗品二硫化碳源之间循环，且在二级冷凝器中作为冷却介质，三级冷凝器通入冷却介质，使三级冷凝器的冷凝温度为4-6℃。粗品二硫化碳源内的粗品二硫化碳进入精馏塔，经精馏后，排出的气相中主要组分为气态的二硫化碳，以及少量的气态的硫化氢，气态的二硫化碳、硫化氢在经过一级冷凝器、二级冷凝器、三级冷凝器的过程中，温度降低，由于二硫化碳的沸点为46.5℃，而硫化氢的沸点为-60.4℃，可保证气相中的绝大部分气态二硫化碳冷凝为液态，气相中的硫化氢保持气态，完成初步分离。各冷凝器中初步分离得到的二硫化碳成品在重力作用下汇流至二硫化碳成品罐储存。由三级冷凝器排出的气相中主要组分为气态的硫化氢，以及少量雾状(小颗粒液珠)的二硫化碳，气相进入旋风式分离器后，绕旋风式分离器作螺旋运动，其中的雾状(小颗粒液珠)二硫化碳不断碰撞、聚结为大液珠，粘附在旋风式分离器内壁，且在重力作用下向下运动汇集，经第一管道流入二硫化碳缓冲罐，可有效回收二硫化碳粗品中的二硫化碳，且有效降低进入硫化氢压缩机的二硫化碳含量。气态硫化氢直接从顶部排出，在硫化氢缓冲罐内减速后，进入硫化氢压缩机压缩，然后排至克劳斯装置，回收得到硫单质。通过关闭第一阀门、开启第二阀门，且利用氮气源向二硫化碳缓冲罐内增压，将再次分离得到的二硫化碳液体挤压至二硫化碳成品罐，与初步分离得到的二硫化碳液体汇集，得到二硫化碳成品，纯度可高达99.9％以上。开启第三阀门，可将在硫化氢缓冲罐内停留时产生的少量液态二硫化碳转移至二硫化碳缓冲罐，用于与二硫化碳成品罐汇集。

Claims (6)

1.一种二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：包括精馏塔(1)、一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)、三级冷凝器(4)、旋风式分离器(5)、硫化氢缓冲罐(6)、硫化氢压缩机(7)，
所述精馏塔(1)的进料口用于与粗品二硫化碳源(8)连接，精馏塔(1)的排气口经一级冷凝器(2)、第二冷凝器(3)、三级冷凝器(4)，与所述旋风式分离器(5)的进料口连接，
所述一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)、三级冷凝器(4)的排液口分别与二硫化碳成品罐(9)连接，
所述旋风式分离器(5)顶部的排放口经硫化氢缓冲罐(6)，与所述硫化氢压缩机(7)的上游端连接，
所述旋风式分离器(5)底部的排放口经第一管道(a)与二硫化碳缓冲罐(10)连接，所述第一管道(a)上设有第一阀门(a1)，该二硫化碳缓冲罐(10)与氮气源(11)相连，
所述二硫化碳缓冲罐(10)的底部通过第二管道(b)与所述二硫化碳成品罐(9)连接，所述第二管道(b)上设有第二阀门(b1)。
2.根据权利要求1所述的二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：所述硫化氢压缩机(7)的下游端与克劳斯装置(12)连接。
3.根据权利要求1所述的二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：所述三级冷凝器(4)的冷凝温度为4-6℃。
4.根据权利要求1所述的二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：所述精馏塔(1)的塔底采用蒸汽作为热源。
5.根据权利要求1所述的二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：所述硫化氢缓冲罐(6)的底部通过第三管道(c)与所述二硫化碳缓冲罐(10)相连，该第三管道(c)上设有第三阀门(c1)。
6.根据权利要求1所述的二硫化碳粗品的提纯装置，其特征在于：所述一级冷凝器(2)、二级冷凝器(3)的冷却介质通道分别与所述粗品二硫化碳源(8)通过第一循环管道(d)、第二循环管道(e)形成连接，所述第一循环管道(d)上设有第一输送泵(d1)，所述第二循环管道(e)上设有第二输送泵(e1)。
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