CN113307270A - 二硫化碳焦炭法生产中气态cs2无水净化装置及净化方法 - Google Patents

二硫化碳焦炭法生产中气态cs2无水净化装置及净化方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于焦炭法生产CS2技术领域，具体涉及一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置及净化方法。所述无水净化装置，包括气化反应炉外加热炉、气化反应炉、加焦装置、加硫装置、炉渣排出装置、CS2炉气导出装置和支架；所述CS2炉气导出装置包括CS2炉气导出管、第一伸缩节、CS2炉气导出阀门、CS2炉气清洁过滤筒、废气导出管道、废气导出阀门、废气排送管道、清洁气态CS2排出支管、控制阀门、第二伸缩节和清洁气态CS2输送总管。本发明还包括净化方法。本发明装置简单，制作方便，方法实用。可对CS2炉气中颗粒物等杂质进行有效清除，提高气态CS2的纯度，提高CS2品质，增加CS2产量。还可消除安全隐患，减少投资，降低生产成本。

Description

二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置及净化方法
技术领域
本发明属于焦炭法生产CS2技术领域，具体涉及一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置及净化方法。
背景技术
焦炭法生产CS2的生产工艺为原燃料预处理，气化合成，脱硫，冷凝，精馏以及尾气处理等六道工序。气化合成CS2的原料为焦炭(C)和硫磺(S)，且焦炭和硫磺使用工业废料，即焦炭为5公分以下工业废焦，存在一定的微小颗粒，硫磺多为化工企业回收硫磺，杂质较多。因此二者经气化反应炉气化反应生成CS2后，部分颗粒物杂质会随同气态CS2一起进入CS2回收系统内，导致气态CS2中存在一定量的颗粒物杂质。为了清除气态CS2中存在的颗粒物杂质，提高CS2的品质。实际生产过程中，在上述脱硫和冷凝工序之间，设置有一处水净化处理气态CS2中颗粒物杂质装置，以得到净化气态CS2的目的。但由于此段气态CS2的温度较高，遇到水(H2O)分解易产生有毒有害的硫化氢(H2S)，不仅须增加尾气处理工序中处理硫化氢(H2S)的装置，增加尾气处理的工作量，增加生产成本，而且还存在安全隐患。
发明内容
为了解决上述在焦炭法CS2生产过程中，采用水净化处理气态CS2中颗粒物杂质，存在不仅须增加尾气处理工序中处理H2S的装置，增加尾气处理的工作量，增加生产成本，而且还存在安全隐患等技术问题。本发明提供了一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置及净化方法。
本发明采用如下技术方案：
一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，包括气化反应炉外加热炉、气化反应炉、加焦装置、加硫装置、炉渣排出装置、CS2炉气导出装置和支架；所述CS2炉气导出装置包括CS2炉气导出管、第一伸缩节、CS2炉气导出阀门、CS2炉气清洁过滤筒、废气导出管道、废气导出阀门、废气排送管道、清洁气态CS2排出支管、控制阀门、第二伸缩节和清洁气态CS2输送总管；
所述CS2炉气导出管下部与所述气化反应炉顶部一侧固定连接，所述CS2炉气导出管自下而上依次设置有所述第一伸缩节和所述CS2炉气导出阀门，所述CS2炉气导出阀门上部与所述CS2炉气清洁过滤筒底部一侧固定连接；
所述废气导出管道下端与所述CS2炉气清洁过滤筒顶部一侧固定连接，所述废气导出管道上端与所述废气导出阀门下端固定连接，所述废气导出阀门上端与所述废气排送管道固定连接；
所述清洁气态CS2排出支管上部与所述CS2炉气清洁过滤筒底部另一侧固定连接，所述清洁气态CS2排出支管自上而下依次设置有所述控制阀门和所述第二伸缩节，所述清洁气态CS2排出支管下部与所述清洁气态CS2输送总管固定连接。
又一步地，所述CS2炉气清洁过滤筒包括清洁过滤筒筒体、左端盖、右端盖和惰性气体进口管；所述清洁过滤筒筒体沿筒体中心线水平设置，所述清洁过滤筒筒体两端分别设置有所述左端盖和右端盖，所述左端盖与所述清洁过滤筒筒体采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖与所述清洁过滤筒筒体采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖下部设置有所述惰性气体进口管，所述惰性气体进口管一端通过所述右端盖与所述清洁过滤筒筒体固定连通，另一端与惰性气体供给系统连接。
又一步地，所述清洁过滤筒筒体包括清洁过滤筒外筒、清洁过滤筒内筒、保温材料、清洁过滤材料、清洁过滤筒进气孔、清洁过滤筒出气孔和清洁过滤材料加入口；所述清洁过滤筒外筒和所述清洁过滤筒内筒为同心圆设置，所述清洁过滤筒外筒和所述清洁过滤筒内筒之间设置有所述保温材料；所述清洁过滤筒内筒内设置有所述清洁过滤材料；所述清洁过滤筒进气孔为m个，设置在所述清洁过滤筒内筒底部左侧壁上的所述CS2炉气导出管的顶端处；所述清洁过滤筒出气孔为n个，设置在所述清洁过滤筒内筒底部右侧壁上的所述清洁气态CS2排出支管的顶端处；所述清洁过滤材料加入口设置在所述清洁过滤筒筒体正顶部。
所述清洁过滤筒外筒和所述清洁过滤筒内筒之间设置有所述保温材料，可使得所述清洁过滤筒内的气态CS2温度仍保持在所述气化反应炉内的气化反应温度范围，使得所述清洁过滤筒内未反应的C离子和S离子进一步发生反应生成CS2，增加CS2的产量。
所述清洁过滤筒内筒底部的左右两侧筒壁上分别设置m个进气孔和n个出气孔，以防止清洁过滤材料掉落。
又一步地，所述清洁过滤材料为不同粒径级配的瓷环或焦炭，可起到过滤CS2炉气中颗粒物等杂质的作用，以清洁气态CS2；还可消除水(H2O)与二硫化碳(CS2)反应产生硫化氢(H2S)，并可避免产生工艺废水。
以上所述二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置的净化方法，将所述清洁过滤材料从所述清洁过滤材料加入口加入所述CS2炉气清洁过滤筒内，当二硫化碳焦炭法生产中气态CS2自所述气化反应炉顶部一侧的CS2炉气导出管导出，经过所述CS2炉气清洁过滤筒净化后，由所述清洁气态CS2排出支管进入所述清洁气态CS2输送总管，完成对CS2炉气的无水净化；
当所述CS2炉气清洁过滤筒使用一段时间，需要对所述清洁过滤材料进行更换时，首先关闭所述CS2炉气导出阀门和所述控制阀门，打开所述废气导出阀门，从所述惰性气体进口管引入惰性气体，利用引入的惰性气体将所述CS2炉气清洁过滤筒内的气态CS2废气，通过所述废气排送管道置换后，打开所述CS2炉气清洁过滤筒一侧端盖，将废弃的所述清洁过滤材料进行更新。然后关闭所述废气导出阀门，打开所述CS2炉气导出阀门和所述控制阀门，所述CS2炉气清洁过滤筒继续运行。
本发明具有如下有益效果：
本发明装置简单，制作方便，方法实用。可对CS2炉气中颗粒物等杂质进行有效清除，提高气态CS2的纯度，提高CS2品质，增加CS2产量。还可解决目前焦炭法生产CS2过程中，采用水洗清洁气态CS2存在的H2S等有害气体的产生带来的安全隐患，以及还需增加尾气处理H2S等有害气体装置的弊端，减少投资、降低生产成本。
附图说明
图1为本发明装置正横断立面示意图；
图2为本发明装置右立面示意图；
图3为图1中CS2炉气导出装置放大示意图；
图4为图3中CS2炉气清洁过滤筒放大示意图；
图5为图4中A-A剖视示意图；
图6为图4的俯视示意图；
图7为图4的仰视示意图；
图8为图7中B-B剖视示意图。
图中：1-气化反应炉外加热炉，2-气化反应炉，3-加焦装置，4-加硫装置，5-炉渣排出装置，6-CS2炉气导出装置，7-支架；
61-CS2炉气导出管，62-第一伸缩节，63-CS2炉气导出阀门，64-CS2炉气清洁过滤筒，65-废气导出支管，66-废气导出阀门，67-废气排送管道，68-清洁气态CS2排出支管，69-控制阀门，70-第二伸缩节，71-清洁气态CS2输送总管；
641-清洁过滤筒筒体，642-左端盖，643-右端盖，644-惰性气体进口管；
641-1清洁过滤筒外筒，641-2清洁过滤筒内筒，641-3保温材料，641-4清洁过滤材料，641-5清洁过滤筒进气孔，641-6清洁过滤筒出气孔，641-7清洁过滤材料加入口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
如图1-8所示，本实施例中的一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，包括气化反应炉外加热炉1、气化反应炉2、加焦装置3、加硫装置4、炉渣排出装置5、CS2炉气导出装置6和支架7，所述CS2炉气导出装置6包括CS2炉气导出管61、第一伸缩节62、CS2炉气导出阀门63、CS2炉气清洁过滤筒64、废气导出管道65、废气导出阀门66、废气排送管道67、清洁气态CS2排出支管68、控制阀门69、第二伸缩节70和清洁气态CS2输送总管71；
所述CS2炉气导出管61下部与所述气化反应炉2顶部一侧固定连接，所述CS2炉气导出管(61)自下而上依次设置有所述第一伸缩节(62)和所述CS2炉气导出阀门(63)，所述CS2炉气导出管61上部与所述CS2炉气清洁过滤筒64底部一侧固定连接；
所述废气导出管道65下端与所述CS2炉气清洁过滤筒64顶部一侧固定连接，所述废气导出管道65上端与所述废气导出阀门66下端固定连接，所述废气导出阀门66上端与所述废气排送管道67固定连接；
所述清洁气态CS2排出支管68上部与所述CS2炉气清洁过滤筒64底部另一侧固定连接，所述清洁气态CS2排出支管68自上而下设置有所述控制阀门69和所述第二伸缩节70，所述清洁气态CS2排出支管68下部与所述清洁气态CS2输送总管71固定连接。
又一步地，所述CS2炉气清洁过滤筒64包括清洁过滤筒筒体641、左端盖642、右端盖643和惰性气体进口管644；所述清洁过滤筒筒体641沿筒体中心线水平设置，所述清洁过滤筒筒体641两端分别设置有所述左端盖642和右端盖643，所述左端盖642与所述清洁过滤筒筒体641采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖643与所述清洁过滤筒筒体641采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖643下部设置有所述惰性气体进口管644，所述惰性气体进口管644一端通过所述右端盖643与所述清洁过滤筒筒体641固定连通，另一端与惰性气体供给系统连接。
又一步地，所述清洁过滤筒筒体641包括清洁过滤筒外筒641-1、清洁过滤筒内筒641-2、保温材料641-3、清洁过滤材料641-4、清洁过滤筒进气孔641-5、清洁过滤筒出气孔641-6和清洁过滤材料加入口641-7；所述清洁过滤筒外筒641-1和所述清洁过滤筒内筒641-2为同心圆设置，所述清洁过滤筒外筒641-1和所述清洁过滤筒内筒641-2之间设置有所述保温材料641-3；所述清洁过滤筒内筒641-2内设置有所述清洁过滤材料641-4；所述清洁过滤筒进气孔641-5为m个，设置在所述清洁过滤筒内筒641-2底部左侧壁上的所述CS2炉气导出管61的顶端处；所述清洁过滤筒出气孔641-6为n个，设置在所述清洁过滤筒内筒641-2底部右侧壁上的所述清洁气态CS2排出支管68的顶端处；所述清洁过滤材料加入口641-7设置在所述清洁过滤筒筒体641正顶部。
又一步地，所述清洁过滤材料641-4为不同粒径级配的瓷环或焦炭，可起到过滤CS2炉气中颗粒物等杂质的作用，以清洁气态CS2；还可消除水(H2O)与二硫化碳(CS2)反应产生硫化氢(H2S)，并可避免产生工艺废水。
以上所述二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置的净化方法，将所述清洁过滤材料641-4从所述清洁过滤材料加入口641-7加入所述CS2炉气清洁过滤筒64内，当二硫化碳焦炭法生产中气态CS2自所述气化反应炉2顶部一侧的CS2炉气导出管61导出，经过所述CS2炉气清洁过滤筒64净化后，由所述清洁气态CS2排出支管进入所述清洁气态CS2输送总管71，完成对CS2炉气的无水净化；
当所述CS2炉气清洁过滤筒64使用一段时间，需要对所述清洁过滤材料641-4进行更换时，首先关闭所述CS2炉气导出阀门63和所述控制阀门69，打开所述废气导出阀门66，从所述惰性气体进口管644引入惰性气体，利用引入的惰性气体将所述CS2炉气清洁过滤筒64内的气态CS2废气，通过所述废气排送管道67置换后，打开所述CS2炉气清洁过滤筒64一侧端盖，将废弃的所述清洁过滤材料641-4进行更新。然后关闭所述废气导出阀门66，打开所述CS2炉气导出阀门63和所述控制阀门69，所述CS2炉气清洁过滤筒64继续运行。

Claims (5)

1.一种二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，包括气化反应炉外加热炉(1)、气化反应炉(2)、加焦装置(3)、加硫装置(4)、炉渣排出装置(5)、CS2炉气导出装置(6)和支架(7)，其特征在于，所述CS2炉气导出装置(6)包括CS2炉气导出管(61)、第一伸缩节(62)、CS2炉气导出阀门(63)、CS2炉气清洁过滤筒(64)、废气导出管道(65)、废气导出阀门(66)、废气排送管道(67)、清洁气态CS2排出支管(68)、控制阀门(69)，第二伸缩节(70)和清洁气态CS2输送总管(71)；
所述CS2炉气导出管(61)下部与所述气化反应炉(2)顶部一侧固定连接，所述CS2炉气导出管(61)自下而上依次设置有所述第一伸缩节(62)和所述CS2炉气导出阀门(63)，所述CS2炉气导出管(61)上部与所述CS2炉气清洁过滤筒(64)底部一侧固定连接；
所述废气导出管道(65)下端与所述CS2炉气清洁过滤筒(64)顶部一侧固定连接，所述废气导出管道(65)上端与所述废气导出阀门(66)下端固定连接，所述废气导出阀门(66)上端与所述废气排送管道(67)固定连接；
所述清洁气态CS2排出支管(68)上部与所述CS2炉气清洁过滤筒(64)底部另一侧固定连接，所述清洁气态CS2排出支管(68)自上而下设置有所述控制阀门(69)和所述第二伸缩节(70)，所述清洁气态CS2排出支管(68)下部与所述清洁气态CS2输送总管(71)固定连接。
2.根据权利要求1所述的二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，其特征在于，所述CS2炉气清洁过滤筒(64)包括清洁过滤筒筒体(641)、左端盖(642)、右端盖(643)和惰性气体进口管(644)；所述清洁过滤筒筒体(641)沿筒体中心线水平设置，所述清洁过滤筒筒体(641)两端分别设置有所述左端盖(642)和右端盖(643)，所述左端盖(642)与所述清洁过滤筒筒体(641)采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖(643)与所述清洁过滤筒筒体(641)采用法兰螺栓可拆卸密闭连接，所述右端盖(643)下部设置有所述惰性气体进口管(644)，所述惰性气体进口管(644)一端通过所述右端盖(643)与所述清洁过滤筒筒体(641)固定连通，另一端与惰性气体供给系统连接。
3.根据权利要求1或2任一项所述的二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，其特征在于，所述清洁过滤筒筒体(641)包括清洁过滤筒外筒(641-1)、清洁过滤筒内筒(641-2)、保温材料(641-3)、清洁过滤材料(641-4)、清洁过滤筒进气孔(641-5)、清洁过滤筒出气孔(641-6)和清洁过滤材料加入口(641-7)；所述清洁过滤筒外筒(641-1)和所述清洁过滤筒内筒(641-2)为同心圆设置，所述清洁过滤筒外筒(641-1)和所述清洁过滤筒内筒(641-2)之间设置有所述保温材料(641-3)；所述清洁过滤筒内筒(641-2)内设置有所述清洁过滤材料(641-4)；所述清洁过滤筒进气孔(641-5)为m个，设置在所述清洁过滤筒内筒(641-2)底部左侧壁上的所述CS2炉气导出管(61)的顶端处；所述清洁过滤筒出气孔(641-6)为n个，设置在所述清洁过滤筒内筒(641-2)底部右侧壁上的所述清洁气态CS2排出支管(68)的顶端处；所述清洁过滤材料加入口(641-7)设置在所述清洁过滤筒筒体(641)正顶部。
4.根据权利要求3所述的二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置，其特征在于，所述清洁过滤材料(641-4)为不同粒径级配的瓷环或焦炭，可起到过滤CS2炉气中颗粒物等杂质的作用，以清洁气态CS2；还可消除水(H2O)与二硫化碳(CS2)反应产生硫化氢(H2S)，并可避免产生工艺废水。
5.根据权利要求4所述的二硫化碳焦炭法生产中气态CS2无水净化装置的净化方法，其特征在于，将清洁过滤材料(641-4)从所述清洁过滤材料加入口(641-7)加入所述CS2炉气清洁过滤筒(64)内，当二硫化碳焦炭法生产中气态CS2自所述气化反应炉(2)顶部一侧的所述CS2炉气导出管(61)导出，经过所述CS2炉气清洁过滤筒(64)净化后，由所述清洁气态CS2排出支管(68)进入所述清洁气态CS2输送总管(71)，完成对CS2炉气的无水净化；
当所述CS2炉气清洁过滤筒(64)使用一段时间，需要对所述清洁过滤材料(641-4)进行更换时，首先关闭所述CS2炉气导出阀门(63)和所述控制阀门(69)，打开所述废气导出阀门(66)，从所述惰性气体进口管(644)引入惰性气体，利用引入的惰性气体将所述CS2炉气清洁过滤筒(64)内的气态CS2废气，通过所述废气排送管道(67)置换后，打开所述CS2炉气清洁过滤筒(64)一侧端盖，将废弃的所述清洁过滤材料(641-4)进行更新；然后关闭所述废气导出阀门(66)，打开所述CS2炉气导出阀门(63)和所述控制阀门(69)，所述CS2炉气清洁过滤筒(64)继续运行。
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