CN114870425B - 一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统及其运行方法,冷却气源通过所述风炉进气管道、一个离心风机连接所述电热风炉的进气管口,所述电热风炉的出口通过风炉送气管道与固气分离器连接,所述固气分离器通过含尘气体管道与所述多级布袋除尘器连接,所述含尘气体管道上设置有另一离心风机,多级布袋除尘器的出口通过所述净化气体管道与一级冷凝器连接,所述一级冷凝器的下部通过下降管道与中间罐连接,二级冷凝器通过导气管道与所述一级冷凝器连接,所述二级冷凝器通过罐硫液进口管道与所述中间罐连接,所述中间罐同时连接所述固气分离器。采用氮气加热硫膏使其直接升华,避免产生液态硫膏混合物对设备产生堵塞的风险,减少了能量的损耗。
Description
技术领域
本发明属于脱硫副产物回收利用技术领域,具体涉及一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统及运行方法。
背景技术
我国众多煤化工厂(化肥、炼焦、新型煤化工装置等)、有色冶炼厂均存在脱硫后的副产物-硫磺膏,因硫磺膏成份杂质复杂,不能直接用于后续生产使用,并且在大量堆积,堆放过程中极易对环境造成严重的污染。
依据工厂脱硫工艺不同,其硫磺膏中硫含量占比不同,在硫磺膏中提炼硫磺,变废为宝,可有效解决制约企业发展和生产的瓶颈问题,具有很高的经济和社会价值。
现有的釜式制硫磺工艺,反应釜通过物质的熔沸不同来分离提取硫磺,但在分离的过程会夹带煤焦油等杂质纯度不够。采用釜式制硫磺其过程主要是通过将硫膏由固体转化成熔融的液体,再对熔融的硫膏进一步加热使其达到气化,利用硫磺444.6℃的高沸点特性将硫磺和其他废气进行分离,对得到的硫气体经冷凝器进行降温得到固体硫磺。上述工艺工程采用的是将硫膏由固体-液体-气体进行硫磺制取,熔融硫膏混合物(有焦油物质存在,会发生黏连)存在经常导致设备发生堵塞、结垢现象,严重威胁到设备使用寿命;此外对硫膏进行加热的过程中一般采用蒸汽或者导热油加热,并且需要消耗能量比较大,设备种类比较多,成本投入大。针对上述情况的不足,本发明提出一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统及运行方法。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明拟解决的问题是,提供一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统及运行方法。本发明系统采用加热气体使固态硫膏直接升华,避免产生液态硫膏混合物对设备产生堵塞的风险,减少了能量的损耗,设备投入成本低。本发明利用惰性气体氮作为高温热源,通过本发明系统将硫磺膏回收利用。
为实现解决上述问题,本发明的技术方案是:
一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,该系统包括:冷却气源、电热风炉、固气分离器、多级布袋除尘器、一级冷凝器、中间罐、二级冷凝器、离心风机;所述冷却气源通过所述风炉进气管道、一个离心风机连接所述电热风炉的进气管口,所述电热风炉的出口通过风炉送气管道与所述固气分离器连接,所述固气分离器通过含尘气体管道与所述多级布袋除尘器连接,所述含尘气体管道上设置有另一离心风机,所述多级布袋除尘器的出口通过所述净化气体管道与所述一级冷凝器连接,所述一级冷凝器的下部通过下降管道与所述中间罐连接,所述二级冷凝器通过导气管道与所述一级冷凝器连接,所述二级冷凝器通过罐硫液进口管道与所述中间罐连接,所述中间罐同时连接所述固气分离器。
具体地,所述固气分离器中的硫膏在分离器中滞留时间维持在1.5~2小时之间,使得硫膏在固气分离器中完全升华;硫膏在固气分离器中通过铰链传送带进行运输,铰链传送带的材质选用不锈钢型,所述固气分离器顶部设置有混合气输送管口以及硫液回流管口,侧壁底部设置有进风管口,该进风管口与风炉送气管道连接。
具体地,所述一级冷凝器利用氮气作为换热介质,所述一级冷凝器顶部设置净化气体进口,底部设置有下降管口,侧壁上设置有氮气进口、氮气出口、导气管口以及硫磺结晶出口;所述氮气进口高于所述氮气出口呈对角型布置;所述一级冷凝器内部设置有斜置且与所述硫磺结晶出口相连接的过滤网,所述过滤网的材质选用不锈钢等耐腐蚀材料;所述导气管口位于所述硫磺结晶出口与所述氮气进口之间且位置高于所述滤网;所述一级冷凝器采用立式夹套层冷凝器,一级冷凝器的氮气进口通过氮气供应管道连接所述制氮机,一级冷凝器的氮气出口通过氮气循环管道连接在风炉进气管道上;制氮机产生的氮气通过壳程在一级冷凝器中进行换热,系统中产生的硫气、不凝气通过一级冷凝器内腔进行换热;所述一级冷凝器其内部的工作温度维持在90℃~110℃。
所述一级冷凝器包括封头、壳体组件,所述壳体组件包括夹套层外壁、夹套层内壁、圆锥型漏斗;夹套层外壁和夹套层内壁形成的空腔为夹套层,夹套层内壁上端与封头焊接,下端与圆锥型漏斗焊接,夹套层内壁、封头、圆锥型漏斗围成的空间为内腔;
夹套层上设置有氮气进口、氮气出口,在内腔靠下位置倾斜设置过滤网,过滤网较低一侧的壳体组件上设置硫磺结晶出口;所述圆锥型漏斗的末端通过下降管道19与所述中间罐7连接;
所述封头顶部设置有混合硫磺气体入口管口。所述夹套层内壁、封头、圆锥型漏斗均采用不锈钢材料、20号合金或镍铬钼合金等不渗透材料制成。
具体地,所述风炉进气管道设置有调节阀一;所述氮气供应管道上设置有调节阀二。
具体地,所述多级布袋除尘器侧壁上设置有含尘气体入口、净化气体出口,所述含尘气体入口低于净化气体出口两者呈现对角布置;所述多级布袋除尘器形式包括但不限于型号为MPD84-8三级除尘器,除尘器下方设置有漏斗与灰斗。
具体地,所述二级冷凝器利用冷却水作为换热介质,所述二级冷凝器顶部设置有冷却水进口以及冷却水出口;侧壁设置有混合气体入口以及废气出口且二者位于二级冷凝器两端;底部设置有硫液出口;所述二级冷凝器采用卧式壳管式冷凝器,冷却水通过所述二级冷凝器的管程进行换热,硫气及不凝气通过所述二级冷凝器壳程进行换热;所述二级冷凝器其内部的工作温度维持在120℃~200℃之间。
具体地,所述净化气体管道和所述导气管道外表面均设置有伴热线。
具体地,所述中间罐顶部设置有下降管进口管口以及罐硫液进口管口,侧壁底部设置有罐硫液出口管口。
具体地,所述风炉进气管道存在两个支管路,一条支管路为所述氮气供应管道主要给所述一级冷凝器提供冷却介质;另一条支管路为所述氮气循环管道主要是使在一级冷凝器中换热完成后的氮气得以回收,可供系统循环利用。
具体地,所述中间罐所存储的液态的硫通过液体管道送入固气分离器继续进行蒸发利用。
本发明还提供一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统的运行方法,具体如下:所述制氮机将产生的氮气分别传递给电热风炉以及一级冷凝器,产生的氮气一路通过氮气供应管道传递给一级冷凝器作为换热工质用于下一步换热,一路通过风炉进气管道输送给电热风炉,在电热风炉内部加热升温。氮气在电热风炉中加热到600℃~700℃,加热的氮气通过风炉出气管道进入固气分离器,高温的氮气从固器分离器的下方吹入作用于分离器的内部;
固器分离器中的硫膏与高温氮气接触,直接发生升华转化为气体,产生的混合含尘气体在离心机的作用下通过含尘气体管道通入多级布袋除尘器中,经过多级布袋除尘器深度清理除尘后,得到净化的混合气体;所得混合气体为硫气和载气混合气,得到的混合气体通过净化气体管道通入一级冷凝器中进行凝华结晶;
进入一级冷凝器壳程的氮气沿着壳程流动与一级冷凝器内混合气体进行换热,低温的氮气吸收混合气体所携带的热量,使得氮气的温度升高,混合气体温度下降,由于混合气体温度下降到硫磺熔点112.8℃以下,使混合气体中所含的硫气由气态转变为固态发生凝华,生成固体硫磺,得到的硫磺依附于一级冷凝器内的过滤网上,当达到一定的量通过所述硫磺结晶出口取出;
将一级冷凝器壳程中升高的氮气通过氮气循环管道输送到风炉进气管道上,经电热风炉加热后继续供系统利用;由于固体硫磺生成需要一个过程,在此期间会产生少量的硫液,通过一级冷凝器下部的下降管道流入中间罐进行储存;
对于一级冷凝器中未能及时凝华的部分混合气体则会通过导气管道进入所述二级冷凝器进行冷凝,二级冷凝器内部的工作温度控制在120℃~200℃之间;所述二级冷凝器采用卧式壳管式的冷凝器,冷却水作为换热介质存在于二级冷凝器的管道中,混合气体则通过管外流动与管内冷却水进行换热,冷却水带走混合气体所携带的热量,使混合气体温度下降到硫磺的熔、沸点之间,混合气体中硫气由原来的气态转变为液态生成硫液,其余的不凝气通向废气处理器;二级冷凝器中所产生的硫液进入中间罐,所述中间罐中的硫液输送到固气分离器,硫液以雾化或者喷洒的形式进入分离器内受热气化继续供系统利用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明脱硫硫膏凝华提纯工艺,通过设置有所述固气分离器使得脱硫硫膏由固体变成气体直接升华,不存在产生液态硫膏,从而避免了对设备造成堵塞;
(2)本发明脱硫硫膏凝华提纯工艺,相对于现有的釜式制硫磺工艺本发明减少了硫膏相态的变化,从而减少了能源的消耗,减少设备成本投入以及占地面积;
(3)本发明脱硫硫膏凝华提纯工艺,由于中间罐的存在使系统产生的硫液得以回收利用,硫液回收不会堵塞设备,减少资源的浪费以及对环境的污染,提高了资源的利用率;
(4)本发明脱硫硫膏凝华提纯工艺,所述二级冷凝器采用冷却水作为换热介质,换热完成后得到具有一定温度的冷却水,可以应用于供热;
(5)本发明一级冷凝器采用设置有不渗透的夹套层,换热工质在夹套层中流动换热,而混合硫磺气体在内腔中工作换热,两者之间不发生直接接触,故此换热工质可以做到循环利用;其次换热工质还可采用厂内需要预加热的气体,可对气体起到预热处理的作用,所采用气体对装置不具有腐蚀性;
(6)本发明脱硫硫膏凝华提纯工艺,采用本系统工艺使资源的利用率提高,减少能源的浪费,所得硫磺纯度比较高,在对固废脱硫副产物硫膏进行处理的同时,还可以得到工业资源硫磺,并且减少对环境污染。
附图说明
图1是本发明脱硫硫膏凝华提纯系统示意图;
图中,1、制氮机;2、电热风炉;3、固气分离器;4、多级布袋除尘器;5、一级冷凝器;6、二级冷凝器;7、中间罐;8、离心风机一;9、离心风机二;10、过滤网;11、风炉进气管道;12、风炉送气管道;13、氮气供应管道;14、氮气循环管道;15、含尘气体管道;16、净化气体管道;17、导气管道;18、罐硫液进口管道;19、下降管道;20、铰链传送带;21、调节阀一;22、调节阀二;41、含尘气体入口;42、净化气体出口、43、漏斗;44、灰斗;51、氮气进口;52、氮气出口;53、净化气体进口;54、硫磺结晶出口;55、导气管口;56、下降管口;61、混合气体入口;62、废气出口;63、冷却水进口;64、冷却水出口、65、硫液出口;71、下降管进口管口;72、罐硫液进口管口;73、罐硫液出口管口。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明,不限制本申请的保护范围。
如图1所述,本发明提供了一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统。该系统包括:制氮机1、电热风炉2、固气分离器3、多级布袋除尘器4、一级冷凝器5、中间罐7、二级冷凝器6、离心风机一8、离心风机二9、管路。所述制氮机1通过风炉进气管道11与所述离心风机一8连接,制氮机1同时通过氮气供应管道13直接与一级冷凝器5的氮气进口51连接,一级冷凝器5的氮气出口52通过氮气循环管道14连接在所述离心风机一8入口附近的风炉进气管道11上,所述离心风机一8的出口与所述电热风炉2的进气管口连接,所述电热风炉2的出口通过风炉送气管道12与所述固气分离器3连接,所述固气分离器3通过含尘气体管道15与所述多级布袋除尘器4连接,所述含尘气体管道15上设置有所述离心风机二9,所述多级布袋除尘器4的出口通过净化气体管道16与所述一级冷凝器5连接,所述一级冷凝器5的底部通过下降管道19与所述中间罐7连接,所述二级冷凝器6通过导气管道17与所述一级冷凝器5的中部连接,所述二级冷凝器6通过罐硫液进口管道18与所述中间罐7连接。
具体地,所述风炉送气管道12连接在所述固气分离器3侧壁的底部;
本实施例中,经电热风炉2加热后所得高温的氮气自下而上吹入固气分离器3中,使得硫膏受热均匀,可使氮气能够充满整个空间。具体地,所述固气分离器3内部的铰链传送带20上所携带的硫膏在所述固气分离器3中滞留时间维持在1.5~2小时之间,且所述铰链传送带20材质选用不锈钢型,防止其被硫膏腐蚀;所述固气分离器3顶部设置有含尘气体出口管口以及硫液回流管口(图中未绘出),含尘气体出口管口连接含尘气体管道15,侧壁底部设置有进风管口,进风管口连接风炉送气管道12。所述铰链传送带用以运输硫膏,铰链传送带底部存有气孔可以通过气体,使得气体上升加热硫膏。
本申请中氮气在大气中占比比较大,容易获取、比较经济、无色无味无毒惰性气体,化学性质稳定,包括但不限于应用氮气可以采用其他惰性气体作为冷却介质视当地可用气源而定,不会腐蚀设备即可。
具体地,所述风炉进气管道11上设置有调节阀二22,所述调节阀二22位于位于氮气循环管道14与所述风炉进风管道11交接位置的前部;
本实施例中,调节阀二22的存在主要控制进入电热风炉内氮气的流量。
具体地,所述氮气供应管道13上设置有调节阀一21;
本实施例中,调节阀一21控制进入一级冷凝器5中进行换热的氮气流量。
具体地,所述多级布袋除尘器4侧壁上设置有含尘气体入口41、净化气体出口42,所述含尘气体入口41低于净化气体出口42,两者呈现对角布置;所述多级布袋除尘器形式包括但不限于MPD84-8三级除尘器,多级布袋除尘器4下方设置有漏斗43与灰斗44,对于所收集的灰尘定期进行处理。
所述多级布袋除尘器4的滤袋袋口采用弹簧涨紧结构,拆装方便;多级布袋除尘器内设置有PLC控制系统,PLC控制系统与浓度检测单元电性连接,当除尘器过滤一定时间后,随着滤袋表面的粉尘增加,除尘器阻力上升,当阻力上升到一定数值(1200-1500Pa左右)时,PLC控制系统发出清灰信号,除尘器自身做出清灰的处理和箱体中相对粉尘浓度的测定都是通过系统控制,除尘器可实现清、卸灰自动化、无需专人专管;采用下进气结构,较粗的高温颗粒直接落入灰斗,不会损伤多级布袋除尘器4中的滤袋,延长滤袋的使用寿命;除灰效率高。
具体地,所述一级冷凝器5的夹套层通过氮气换热,所述一级冷凝器5顶部设置净化气体进口53,底部设置有下降管口56,侧壁上设置有氮气进口51、氮气出口52、导气管口55以及硫磺结晶出口54;所述氮气进口51高于所述氮气出口52,呈对角型布置;所述一级冷凝器5内部设置有斜置且与所述硫磺结晶出口54相接触的过滤网10,所述过滤网10的材质选用不锈钢,所述硫磺结晶出口54采用密封式且具有良好的可视性窗口;所述导气管口55位于所述硫磺结晶出口54与所述氮气进口51之间且位置高于所述滤网10的安装最高点,导气管道17连接导气管口55,并在所述一级冷凝器5内腔留有一段弯管;所述一级冷凝器5采用立式夹套层冷凝器,使换热后得到的高温氮气重复利用,减少资源浪费。所述制氮机1产生的氮气直接通过氮气供应管道13进入一级冷凝器5的壳程中进行工作,由多级布袋除尘器4的净化气体出口42出来的净化的混合气体(包含系统产生的硫气、不凝气、载气)通过所述一级冷凝器5内腔进行工作;所述一级冷凝器5其内部的工作温度维持在90℃~110℃,能够使硫气更好的凝华结晶产生硫磺;
本实施例中,硫磺结晶出口54采用具有良好的可视性窗口,能更好地观察冷凝器中硫磺生成情况;一级冷凝器5采用立式夹套层冷凝器,使得在此系统运行过程中所得高温氮气可以进一步重复利用,减少资源浪费,减少电能的消耗。
具体地,所述二级冷凝器6通过冷却水换热,所述二级冷凝器6顶部设置有冷却水进口63以及冷却水出口64;侧壁设置有混合气体入口61以及废气出口62且二者位于二级冷凝器两端;底部设置有硫液出口65;所述二级冷凝器6采用卧式壳管式冷凝器,冷却水通过所述二级冷凝器6的管程进行工作,从一级冷凝器的导气管道出来的硫气及不凝气通过所述二级冷凝器6壳程进行工作;所述二级冷凝器6其内部的工作温度维持在120℃~200℃之间,能使硫气能够更好的液化。
具体地,所述净化气体管道16与所述导气管道17外表面设置有伴热线,防止由于温度降低在管道内部生成硫磺固体而堵塞管道。
具体地,所述中间罐7顶部设置有下降管进口管口71以及罐硫液进口管口72,侧壁底部设置有罐硫液出口管口73,罐硫液出口管口连接固气分离器。
具体地,所述风炉进气管道11存在一个主路和两个分支,一条支管路为所述氮气供应管道13主要给所述一级冷凝器5提供冷却介质;另一条支管路为所述氮气循环管道14主要是使在一级冷凝器5中换热完成后的氮气得以回收,再次进入电热风炉2内,可供系统循环利用;主路连接电热风炉2。
本申请中氮气在大气中占比比较大,容易获取、比较经济、无色无味无毒惰性气体,化学性质稳定,包括但不限于应用氮气可以采用其他惰性气体视当地可用气源而定
铰链传送带2层用以运输硫膏,底部存有气孔可以通过气体。
还提供一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统的运行方法,具体如下:所述制氮机1将产生的氮气通过两管路分别传递给所述电热风炉2以及所述一级冷凝器5,其中一路通过所述氮气供应管道13将氮气传递给所述一级冷凝器5用于下一步换热,一路通过所述风炉进气管道11将氮气输送给所述电热风炉2。氮气通过所述电热风炉2加热到600℃~700℃,加热的氮气通过所述风炉出气管道12通入所述固气分离器3底部,通入所述固气分离器3的氮气自下而上作用于固气分离器内部,所述铰链传送带20上所携带的硫膏与高温的氮气直接接触升华,产生的混合含尘气体通过所述含尘气体管道15以及所述离心风机二9通入所述多级布袋除尘器4中,经过所述多级布袋除尘器4深度清理除尘后,得到纯净的气体。所得气体为硫气和载气(N2)混合气,得到的混合气体通过净化气体管道16通入所述一级冷凝器5中进行凝华结晶。进入所述一级冷凝器5的壳程的氮气沿着壳程流动与一级冷凝器内部净化后的气体进行换热,壳程中的低温氮气将混合气体中的热量带走使其温度下降到硫磺熔点112.8℃以下,使得混合气体中的硫气由气态变为固态发生凝华生成硫磺,得到的硫磺依附于所述过滤网10上,当达到一定的量后通过所述硫磺结晶出口54取出;换热后得到高温的氮气将其通过所述氮气循环管道14输送到所述离心风机一8入口之前的风炉进气管道11上,再一次进入所述电热风炉2进行加热供系统循环利用;由于固体硫磺生成需要一个过程,在此期间会产生少量的硫液其通过所述一级冷凝器5下部的下降管道19流入所述中间罐7进行储存。对于所述一级冷凝器5中未能及时凝华的部分混合气体则会通过所述导气管道17进入所述二级冷凝器6进行冷凝,其内部的工作温度控制在120℃~200℃之间,所述二级冷凝器6采用卧式壳管式的冷凝器,冷却水在外流动进行换热,硫磺的熔点为112.8℃、沸点为445℃,所述二级冷凝器6其工作温度处于硫磺熔点与沸点之间,混合气体与冷却水换完热后硫气由原来的气态转变为液态产生硫液,其余的不凝气通向废气处理器,产生的硫液通过所述罐硫液进口管道18流入所述中间罐7中。所述中间罐7中的硫液通过液体管道输送到固气分离器3中,硫液以雾化或者喷洒的形式进入固气分离器3内受热气化继续供系统利用。
本发明未述及之处适用于现有技术。
Claims (6)
1.一种用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,该系统包括:冷却气源、电热风炉、固气分离器、多级布袋除尘器、一级冷凝器、中间罐、二级冷凝器、离心风机;所述冷却气源通过风炉进气管道、一个离心风机连接所述电热风炉的进气管口,所述电热风炉的出口通过风炉送气管道与所述固气分离器连接,所述固气分离器通过含尘气体管道与所述多级布袋除尘器连接,所述含尘气体管道上设置有另一离心风机,所述多级布袋除尘器的出口通过净化气体管道与所述一级冷凝器连接,所述一级冷凝器的下部通过下降管道与所述中间罐连接,所述二级冷凝器通过导气管道与所述一级冷凝器连接,所述二级冷凝器通过罐硫液进口管道与所述中间罐连接,所述中间罐同时连接所述固气分离器;
冷却气源为制氮机,由制氮机产生氮气;所述一级冷凝器利用氮气作为换热介质,所述一级冷凝器顶部设置净化气体进口,底部设置有下降管口,侧壁上设置有氮气进口、氮气出口、导气管口以及硫磺结晶出口;所述氮气进口高于所述氮气出口呈对角型布置;所述一级冷凝器内部设置有斜置且与所述硫磺结晶出口相连接的过滤网,所述过滤网的材质选用耐腐蚀材料;所述导气管口位于所述硫磺结晶出口与所述氮气进口之间且位置高于所述过滤网;所述一级冷凝器采用立式夹套层冷凝器,一级冷凝器的氮气进口通过氮气供应管道连接所述制氮机,一级冷凝器的氮气出口通过氮气循环管道连接在风炉进气管道上;制氮机产生的氮气通过壳程在一级冷凝器中进行换热,系统中产生的硫气及不凝气通过一级冷凝器内腔进行换热;所述一级冷凝器其内部的工作温度维持在90℃~110℃;
所述二级冷凝器利用冷却水作为换热介质,所述二级冷凝器顶部设置有冷却水进口以及冷却水出口;侧壁设置有混合气体入口以及废气出口且二者位于二级冷凝器两端;底部设置有硫液出口;所述二级冷凝器采用卧式壳管式冷凝器,冷却水通过所述二级冷凝器的管程进行换热,硫气及不凝气通过所述二级冷凝器壳程进行换热;所述二级冷凝器其内部的工作温度维持在120℃~200℃之间;
系统的运行方法的过程是:所述制氮机将产生的氮气分别传递给电热风炉以及一级冷凝器,产生的氮气一路通过氮气供应管道传递给一级冷凝器作为换热介质用于下一步换热,一路通过风炉进气管道输送给电热风炉,在电热风炉内部加热升温;氮气在电热风炉中加热到600℃~700℃,加热的氮气通过风炉送气管道进入固气分离器,高温的氮气从固气分离器的下方吹入作用于固气分离器的内部;
固气分离器中的硫膏与高温氮气接触,直接发生升华转化为气体,产生的混合含尘气体在离心机的作用下通过含尘气体管道通入多级布袋除尘器中,经过多级布袋除尘器深度清理除尘后,得到净化的混合气体;所得混合气体为硫气和载气混合气,得到的混合气体通过净化气体管道通入一级冷凝器中进行凝华结晶;
进入一级冷凝器壳程的氮气沿着壳程流动与一级冷凝器内混合气体进行换热,低温的氮气吸收混合气体所携带的热量,使得氮气的温度升高,混合气体温度下降,由于混合气体温度下降到硫磺熔点112.8℃以下,使混合气体中所含的硫气由气态转变为固态发生凝华,生成固体硫磺,得到的硫磺依附于一级冷凝器内的过滤网上,当达到累积量后通过所述硫磺结晶出口取出;
将一级冷凝器壳程中温度升高的氮气通过氮气循环管道输送到风炉进气管道上,经电热风炉加热后继续供系统利用;由于固体硫磺生成需要一个过程,在此期间会产生少量的硫液,通过一级冷凝器下部的下降管道流入中间罐进行储存;
对于一级冷凝器中未能及时凝华的部分混合气体则会通过导气管道进入所述二级冷凝器进行冷凝,二级冷凝器内部的工作温度控制在120℃~200℃之间;冷却水作为换热介质存在于二级冷凝器的管道中,在二级冷凝器内混合气体则通过管外流动与管内冷却水进行换热,冷却水带走混合气体所携带的热量,使混合气体温度下降到硫磺的熔、沸点之间,混合气体中硫气由原来的气态转变为液态生成硫液,其余的不凝气通向废气处理器;二级冷凝器中所产生的硫液进入中间罐,所述中间罐中的硫液输送到固气分离器,硫液以雾化或者喷洒的形式进入固气分离器内受热气化继续供系统利用。
2.根据权利要求1所述的用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,其特征在于,所述固气分离器中的硫膏在固气分离器中滞留时间维持在1.5~2小时之间,使得硫膏在固气分离器中完全升华;硫膏在固气分离器中通过铰链传送带进行运输,铰链传送带的材质选用耐腐蚀材料;所述固气分离器顶部设置有含尘气体出口管口以及硫液回流管口,侧壁底部设置有进风管口,该进风管口与风炉送气管道连接。
3.根据权利要求1所述的用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,其特征在于,所述中间罐顶部设置有下降管进口管口以及罐硫液进口管口,侧壁底部设置有罐硫液出口管口,中间罐所存储的液态的硫通过液体管道送入固气分离器继续进行蒸发利用。
4.根据权利要求1所述的用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,其特征在于,所述风炉进气管道设置有调节阀一;所述氮气供应管道上设置有调节阀二。
5.根据权利要求1所述的用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,其特征在于,所述多级布袋除尘器侧壁上设置有含尘气体入口、净化气体出口,所述含尘气体入口低于净化气体出口两者呈现对角布置;多级布袋除尘器下方设置有漏斗与灰斗。
6.根据权利要求1所述的用于脱硫硫膏的凝华提纯系统,其特征在于,所述净化气体管道和所述导气管道外表面均设置有伴热线。
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