CN207511828U - 一种尾气中回收硫磺的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种尾气中回收硫磺的装置，包括燃烧炉、余热锅炉、转化器、换热器、冷凝器、捕集器和液硫贮槽，尾气管道上设置三通阀，三通阀的另外两端连接燃烧炉和一段换热器；所述燃烧炉尾部连接余热锅炉，余热锅炉连接一段冷凝器；冷凝器、换热器、转化器依次连接，转化器出口经换热器壳程连接冷凝器；冷凝器还连接捕集器，捕集器中的液硫经管道统一收集至液硫贮槽；所述转化器还连接蒸汽吹扫装置，防止催化剂床层上的硫沉积和碳沉积。本实用新型采用分流法和多级转化，使硫化氢的转化率提高到99.5%以上，彻底解决了硫化氢转化率低的问题，获得良好的经济效益和社会效益，实现了资源的循环综合利用。
Description
技术领域
本实用新型涉及硫磺回收与尾气处理领域，具体是涉及一种尾气中回收硫磺的装置。
背景技术
橡胶硫化促进剂M在生产过程中会产生副产物硫化氢，该物质经克劳斯炉处理后可转化为硫磺，目前橡胶助剂行业实际应用的克劳斯回收硫磺生产装置均较粗放简陋，多为一级催化转化、二级或三级冷凝冷却，一级尾气分液捕集器回收硫磺，硫化氢转化率低，且在该过程需要消耗大量的蒸汽，产生很多废气废水，同时由于H2S/SO2比值分析仪有时数据波动大，无法准确控制H2S与SO2配比，使得硫化氢不能充分回收利用，硫化氢未转化被排放至大气，不仅造成原料的浪费，资源得不到充分利用，而且会造成环境污染，对人身和生态形成危害。
实用新型内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种能耗低、回收率高、尾气能达标排放的尾气中回收硫磺的装置。
本实用新型采用的技术方案是：一种尾气中回收硫磺的装置，包括燃烧炉、余热锅炉、转化器、换热器、冷凝器、捕集器和液硫贮槽，尾气管道上设置三通阀将硫化氢分流，三通阀的另外两端分别连接燃烧炉和一段换热器；所述燃烧炉尾部连接余热锅炉，头部通过空气管道连接鼓风机，顶部经管道连接二段换热器和三段换热器；所述余热锅炉连接一段冷凝器；所述一段冷凝器、一段换热器、一级转化器依次连接；所述一级转化器出口经一段换热器壳程连接二段冷凝器；
所述二段冷凝器、二段换热器、二级转化器依次连接；所述二级转化器出口经二段换热器壳程连接三段冷凝器；
所述三段冷凝器、三段换热器、三级转化器依次连接；所述三级转化器出口经三段换热器壳程连接四段冷凝器；
所述一段冷凝器、二段冷凝器、三段冷凝器、四段冷凝器分别对应连接一段捕集器、二段捕集器、三段捕集器、四段捕集器；所述捕集器中的液硫经管道统一收集至液硫贮槽；
所述转化器还连接蒸汽吹扫装置，利用过热蒸汽除去转化器中催化剂床层上的硫沉积和碳沉积；所述转化器上还设置温度测定仪，实时监测温度，防止催化剂老化。
进一步地，所述三级转化器设置上下两个催化剂床层；所述上床层填充加氢还原催化剂，下床层填充选择性氧化催化剂。
进一步地，所述余热锅炉设置锅炉上水进口管道和高压蒸汽出口管道，其余热发生0.4-0.6MPa饱和蒸汽，供车间使用。
进一步地，所述装置中管道设置保温层和耐酸碱防腐蚀层。
进一步地，所述尾气管道和空气管道上均设置气体流量控制器，用于控制经空气管道进入与硫化氢等量的空气。
本实用新型的有益效果是：通过蒸汽吹扫装置，防止催化剂床层碳沉积和硫沉积，提高反应速率；利用耐酸碱防腐蚀管道，提高设备使用寿命；采用分流法和多级转化，最大程度的实现硫化氢完全转化，使硫化氢的转化率提高到99.5%以上，彻底解决了硫化氢转化率低的问题，获得良好的经济效益和社会效益，实现了资源的循环综合利用。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1.燃烧炉、2.余热锅炉、3.一级转化器、4.二级转化器、5.三级转化器、6.一段换热器、7.二段换热器、8.三段换热器、9.一段冷凝器、10.二段冷凝器、11.三段冷凝器、12.四段冷凝器、13.一段捕集器、14.二段捕集器、15.三段捕集器、16.四段捕集器、17.液硫贮槽、18.鼓风机、19.尾气管道、20.空气管道。
具体实施方式
为了能更清楚地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进一步说明。
如图1所示的一种尾气中回收硫磺的装置，包括燃烧炉1、余热锅炉2、转化器、换热器、冷凝器、捕集器和液硫贮槽17；
所述转化器设置三级，分别为一级转化器3、二级转化器4、三级转化器5；所述换热器设置三级，分别为一段换热器6、二段换热器7、三段换热器8；所述冷凝器设置四级，分别为一段冷凝器9、二段冷凝器10、三段冷凝器11、四段冷凝器12；
尾气管道19上设置三通阀将硫化氢分流，三通阀的另外两端分别连接燃烧炉1和一段换热器6；所述燃烧炉1尾部连接余热锅炉2，头部通过空气管道20连接鼓风机18，顶部经管道连接二段换热器7和三段换热器8；所述余热锅炉2连接一段冷凝器9；所述一段冷凝器9、一段换热器6、一级转化器3依次连接；所述一级转化器3出口经一段换热器6壳程连接二段冷凝器10；
所述二段冷凝器10、二段换热器7、二级转化器4依次连接；所述二级转化器4出口经二段换热器7壳程连接三段冷凝器11；
所述三段冷凝器11、三段换热器8、三级转化器5依次连接；所述三级转化器5出口经三段换热器8壳程连接四段冷凝器12；
所述一段冷凝器9、二段冷凝器10、三段冷凝器11、四段冷凝器12分别对应连接一段捕集器13、二段捕集器14、三段捕集器15、四段捕集器16；所述捕集器中的液硫经管道统一收集至液硫贮槽17；
所述转化器还连接蒸汽吹扫装置，利用过热蒸汽除去转化器中催化剂床层上的硫沉积和碳沉积；所述转化器上还设置温度测定仪，实时监测温度，防止催化剂老化。
优选的，所述三级转化器5设置上下两个催化剂床层；所述上床层填充加氢还原催化剂，在加氢还原催化剂的作用下将过程气中的非H2S的含硫化合物如SO2、CS2等全部加氢为H2S，下床层填充选择性氧化催化剂，将多余的H2S氧化成元素硫。
优选的，所述余热锅炉2设置锅炉上水进口管道和高压蒸汽出口管道，其余热发生0.4-0.6MPa饱和蒸汽，供车间使用。
优选的，所述装置中管道设置保温层和耐酸碱防腐蚀层。
优选的，所述尾气管道19和空气管道20上均设置气体流量控制器，用于控制经空气管道20进入与硫化氢等量的空气。
工作原理：硫化氢尾气经尾气管道19分流，1/3硫化氢尾气进入燃烧炉1，在燃烧炉1内通过鼓风机18通入等量空气，使得硫化氢完全燃烧，同时根据制硫反应需氧量结合H2S/SO2在线分析仪反馈数据，使H2S燃烧后生成SO2的量满足H2S/SO2为理论值2；剩余2/3硫化氢尾气则进入一段换热器6；
自燃烧炉1排出的过程气，部分通过高温掺合阀进入二段换热器7、三段换热器8，其余进入余热锅炉2，余热锅炉2的余热发生0.4-0.6MPa的饱和蒸汽，同时过程气温度降至300-380℃，然后进入一段冷凝器9管程冷却至160℃左右，在一段冷凝器9管程出口，冷凝下来的液体硫磺与过程气分离，自底部流出进入一段捕集器13；一段冷凝器9管程出口的过程气，通过高温掺合阀与剩余2/3硫化氢尾气混合后进入一段换热器6，温度达到240℃以上后进入一级转化器3，在催化剂的作用下，过程气中的H2S和SO2进行Claus反应，转化为单质硫；
自一级转化器3出来的过程气进入一段换热器6壳程，再进入二段冷凝器10管程，二段冷凝器10壳程中冷凝水发生低压饱和蒸汽，并使单质硫冷凝为液硫，液硫进入二段捕集器14；二段冷凝器10管程出口的过程气温度在160℃左右，通过高温掺合阀与燃烧炉1中的过程气混合后进入二段换热器7，温度达到200-230℃后进入二级转化器4，在催化剂的作用下，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化；
二级转化器4出口过程气经三段冷凝器11发生低压饱和蒸汽并使气态单质硫冷凝为液硫，液硫被三段捕集器15捕集，由三段冷凝器11出来的过程气通过高温掺合阀与燃烧炉1中的过程气混合后进入三段换热器8，加热至200℃左右进入三级转化器5，使过程气中剩余的H2S和SO2进一步发生催化转化，三级转化器5出口过程气经四段冷凝器12发生0.1MPa饱和蒸汽，并使气态元素硫冷凝为液硫，四段冷凝器12的液硫被捕集分离进入四段捕集器16；一段捕集器13、二段捕集器14、三段捕集器15、四段捕集器16中的液硫统一收集至液硫贮槽17，尾气经焚烧后由烟囱排出。
本实用新型通过蒸汽吹扫装置，防止催化剂床层碳沉积和硫沉积，提高反应速率；利用耐酸碱防腐蚀管道，提高设备使用寿命；采用分流法和多级转化，最大程度的实现硫化氢完全转化，使硫化氢的转化率提高到99.5%以上，彻底解决了硫化氢转化率低的问题，获得良好的经济效益和社会效益，实现了资源的循环综合利用。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。
Claims (5)
1.一种尾气中回收硫磺的装置，包括燃烧炉（1）、余热锅炉（2）、转化器、换热器、冷凝器、捕集器和液硫贮槽（17），其特征在于：尾气管道（19）上设置三通阀将硫化氢分流，三通阀的另外两端分别连接燃烧炉（1）和一段换热器（6）；所述燃烧炉（1）尾部连接余热锅炉（2），头部通过空气管道（20）连接鼓风机（18），顶部经管道连接二段换热器（7）和三段换热器（8）；所述余热锅炉（2）连接一段冷凝器（9）；所述一段冷凝器（9）、一段换热器（6）、一级转化器（3）依次连接；所述一级转化器（3）出口经一段换热器（6）壳程连接二段冷凝器（10）；
所述二段冷凝器（10）、二段换热器（7）、二级转化器（4）依次连接；所述二级转化器（4）出口经二段换热器（7）壳程连接三段冷凝器（11）；
所述三段冷凝器（11）、三段换热器（8）、三级转化器（5）依次连接；所述三级转化器（5）出口经三段换热器（8）壳程连接四段冷凝器（12）；
所述一段冷凝器（9）、二段冷凝器（10）、三段冷凝器（11）、四段冷凝器（12）分别对应连接一段捕集器（13）、二段捕集器（14）、三段捕集器（15）、四段捕集器（16）；所述捕集器中的液硫经管道统一收集至液硫贮槽（17）；
所述转化器还连接蒸汽吹扫装置，利用过热蒸汽除去转化器中催化剂床层上的硫沉积和碳沉积；所述转化器上还设置温度测定仪，实时监测温度，防止催化剂老化。
2.根据权利要求1所述的尾气中回收硫磺的装置，其特征在于：所述三级转化器（5）设置上下两个催化剂床层；所述上床层填充加氢还原催化剂，下床层填充选择性氧化催化剂。
3.根据权利要求1所述的尾气中回收硫磺的装置，其特征在于：所述余热锅炉（2）设置锅炉上水进口管道和高压蒸汽出口管道，其余热发生0.4-0.6MPa饱和蒸汽，供车间使用。
4.根据权利要求1所述的尾气中回收硫磺的装置，其特征在于：所述装置中管道设置保温层和耐酸碱防腐蚀层。
5.根据权利要求1所述的尾气中回收硫磺的装置，其特征在于：所述尾气管道（19）和空气管道（20）上均设置气体流量控制器，用于控制经空气管道（20）进入与硫化氢等量的空气。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114735657A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-07-12 | 瑞切尔石化工程(上海)有限公司 | 一种用于制硫装置的冷凝器及基于克劳斯法的制硫装置、制硫工艺 |
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2017
- 2017-11-10 CN CN201721491431.8U patent/CN207511828U/zh active Active
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Chongwen Zhen Jia Luo Pu Cun, Lingchuan County, Jincheng City, Shanxi Province Patentee after: Jincheng Tiancheng Technology Co.,Ltd. Address before: Chongwen Zhen Jia Luo Pu Cun, Lingchuan County, Jincheng City, Shanxi Province Patentee before: JINCHENG SKY SUCCESS CHEMICAL Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: A device for recovering sulfur from tail gas Effective date of registration: 20230209 Granted publication date: 20180619 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Lingchuan County Sub-branch Pledgor: Jincheng Tiancheng Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023140000008 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |