CN207903910U - 一种废硫利用的连续性生产系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为一种废硫利用的连续性生产系统，该系统由依次连接的熔硫槽、高位槽、气化炉、脱硫器、CS2冷凝器、CS2贮罐、洗气机和废气烟道组成。本实用新型系统解决了废硫利用生产的连续性问题，即废硫液连续投入气化炉，产品连续产出，这样使生产操作变得简单易行。废硫利用的连续性问题是该领域多年无法解决的问题，本实用新型免去了经常清理裂解炭废渣之苦，而将其在适宜温度下反应生成有较高经济价值的二硫化碳，避免了裂解炭的直接丢弃，对废硫进行了综合利用，具有较好的经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及废硫提纯利用领域，具体是一种废硫利用的连续性生产系统。
背景技术
焦化厂生产的煤气及各煤气发生炉产生的煤气，其中的硫化氢气体通过湿法脱硫处理得到硫饼，硫渣颜色发黑，纯度较低，不能作为基本的化工原料用于工农生产。这种硫称之为废硫，废硫的硫含量高低不一，有的含硫90%上下，而有的含硫则在60%上下，含硫量越低，则煤焦油的含量越高。
长期以来，废硫通过间接加热间歇性生产工艺，把其中的硫分离出来。大体工艺是将废硫加入铁制气化锅中，然后密封投料口，对气化锅底部进行加热。当气化锅中温度达到废硫沸点后，废硫开始气化，产生的气体进入到列管型冷凝器中，其中的硫磺气体冷凝为液态，流入冷却池中凝固成块状固体硫磺，从而制得提纯好的硫磺，对于其他气体则予以排空。当气化锅中的硫全部蒸发完后，气化锅中剩余的残渣在气化锅冷却后打开投料口清理出来。残渣中的主要成分是煤焦油裂解产生的游离碳，残渣作为废料予以扔掉。
发明内容
本实用新型的目的是为了提供一种全新的废硫利用系统，具体是一种废硫利用的连续性生产系统。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
一种废硫利用的连续性生产系统，包括熔硫槽、高位槽、气化炉、脱硫器、CS2冷凝器、CS2贮罐和洗气机；
熔硫槽通过带有泵体的管道与位于其上方的高位槽连接相通，高位槽通过管道又与气化炉的顶部连接相通， 气化炉的顶部还设有半焦投入口、底部还设有废渣口；
气化炉的顶部再通过硫磺冷凝器与脱硫器的顶部连接相通，硫磺冷凝器包括CS2输出管，CS2输出管的一端与气化炉顶部连接相通、另一端与脱硫器的顶部连接相通，CS2输出管外套装有水夹套管，水夹套管底部设有进水口、顶部设有出水口；脱硫器的底部设有液硫出口，液硫出口分别与气化炉的底部以及硫磺液贮槽连接相通；
脱硫器的顶部再通过管道与CS2冷凝器连接相通，CS2冷凝器包括输送管路，输送管路外部套装有壳体，壳体内注满有冷凝介质，输送管路的入口及出口置于壳体外部，且输送管路的入口通过管道与脱硫器顶部连接相通，输送管路的出口通过管道分别与CS2贮罐和洗气机连接相通，洗气机再通过管道与废气烟道连接相通。
产硫磺为主阶段：
块状废硫原料投入到熔硫槽内，控制熔硫槽内的温度为120℃上下，在熔硫槽中块状固体废硫融化成液体。液体废硫泵入气化炉顶部的高位槽中，开启高位槽底部阀门，控制流速，将液体废硫从气化炉顶部连续的投入到气化炉中，调节气化炉外围温度至500℃左右，使得气化炉内温度达到硫磺气化温度。气体硫磺从气化炉顶部输出进入到硫磺冷凝器中，冷凝为液体硫磺流入到脱硫器中，再从脱硫器流入到硫磺液贮槽。
废硫中的焦油成分在500℃上下的高温下分解为游离碳（形成炭素材料）、氢气及其它气体，游离碳又聚集形成裂解炭，裂解炭是一种多孔状物质，有着巨大的内表面积，因而具有很强的吸附性能，裂解炭的化学活性比半焦强得多，是生产二硫化碳极好的碳源。随着反应的进行，气化炉中由焦油成分分解产生的裂解炭越来越多，气化炉中裂解炭越积越多，越堆越高。
气化炉内温度控制在500℃左右，炉内进行的主要是硫磺的气化过程，该过程以生产成品硫磺为主，但同时也会有游离碳和硫生成二硫化碳的反应，也会有硫和焦油成分直接作用生产二硫化碳和硫化氢的反应发生。因此，该过程是以产硫为主，产二硫化碳为辅。产生的二硫化碳及其它气体都由气化炉顶部输出，经过CS2冷凝器冷凝为液体状，并进入到CS2贮罐内。
经过CS2冷凝器未冷凝下来的气体称为尾气，尾气中含有少量二硫化碳气体和硫化氢气体。
尾气进入到洗气机中经洗气处理，湿法脱硫液处理。洗气机上设置负压风机，在负压风机作用下，尾气被吸入水中。硫化氢被吸收掉，尾气中二硫化碳气体则冷凝为液体状，因其比水重，故沉于洗气机底部，最后分离出来即可。尾气从洗气机中出来后如达到排放标准则予以通过废气烟道排放，不达标的可进行二次水洗。
产二硫化碳为主阶段：
当气化炉中裂解炭堆积体积超过气化炉容积的一半时，停止从气化炉顶部投入液体废硫，开始从气化炉底部投入液体硫，同时提高气化炉外围温度，使得气化炉中的温度达到700℃上下。
废硫气化，气体中S8、S6、S4、S2这些硫分子都有，但当炉内温度提高至700℃上下时，硫磺分体中以双原子分子S2为主，S2分子和裂解炭发生反应：S2+C= C S2。这是生成二硫化碳的反应，液硫从气化炉底部加入是为了让硫磺气体与炉内裂解炭有较多的相互接触进行化学反应的机会。一边又较多的二硫化碳分子生成。当然也还会有少部分硫没有参与反应，而从气化炉顶部进入硫磺冷凝器内冷凝为成品液体硫磺流入脱硫器，最后再流入硫磺液贮槽。
气化炉内温度维持在700℃上下，气化炉进行的是以生产二硫化碳为主的过程，气化炉底部连续加入液体硫，生产二硫化碳的过程连续进行，气化炉内的裂解炭则不断减少。当气化炉内堆积的裂解炭大部分反应完后，启动从气化炉顶部投入液体废硫的工作。同时停止从气化炉底部加入液体硫的作业。气化炉炉体外围开始调控温度，以使气化炉内的温度降至500℃左右，这时工作转入以产硫磺为主的阶段。
500℃上下是生产硫磺的适宜温度，炉温较高对生产不利，而700℃上下是生产二硫化碳的适宜温度，炉温较低反应速度慢甚至不发生该反应。
适当补配半焦的意义：
气化炉的顶部还设有半焦投入口，在产硫为主的生产阶段，气化炉中的裂解炭逐渐堆积起来，如果其中适当添加粒度较大的半焦粒，可以起到使裂解炭有较好透气性的作用，有利于完成炉内堆积的裂解炭与硫磺气体进行生产二硫化碳的反应，对清理炉内的裂解炭有较好的帮助作用。半焦从气化炉顶部的半焦投入口投入，补加量为废硫量的3%则可。
废渣的清理：
废硫原料中含有少量机械杂质，气化炉经过一段时间的工作后，炉中会累积较多的废渣，如不清理会制约整个反应的进行。因此，在气化炉底部开设废渣口，可用铁锹通过废渣口清理炉内的废渣。
本实用新型系统解决了废硫利用生产的连续性问题，即废硫液连续投入气化炉，产品连续产出，这样使生产操作变得简单易行。废硫利用的连续性问题是该领域多年无法解决的问题，本实用新型免去了经常清理裂解炭废渣之苦，而将其在适宜温度下（700℃左右）反应生成有较高经济价值的二硫化碳，避免了裂解炭的直接丢弃，对废硫进行了综合利用，具有较好的经济效益和环保效益。
附图说明
此处的附图用来提供对本发明的进一步说明，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本实用新型系统的连接示意图。
图中：1-熔硫槽、2-高位槽、3-气化炉、3-1-半焦投入口、3-2-废渣口、4-脱硫器、4-1-液硫出口、5- CS2冷凝器、5-1-输送管路、5-2-壳体、5-3-冷凝介质、6- CS2贮罐、7-洗气机、8-废气烟道、9-硫磺冷凝器、9-1-CS2输出管、9-2-水夹套管、10-硫磺液贮槽。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，一种废硫利用的连续性生产系统，包括熔硫槽1、高位槽2、气化炉3、脱硫器4、CS2冷凝器5、CS2贮罐6、洗气机7和废气烟道8；
熔硫槽1通过带有泵体的管道与位于其上方的高位槽2连接相通，高位槽2通过管道又与气化炉3的顶部连接相通， 气化炉3的顶部还设有半焦投入口3-1、底部还设有废渣口3-2；
气化炉3的顶部再通过硫磺冷凝器9与脱硫器4的顶部连接相通，硫磺冷凝器9包括CS2输出管9-1，CS2输出管9-1的一端与气化炉3顶部连接相通、另一端与脱硫器4的顶部连接相通，CS2输出管9-1外套装有水夹套管9-2，水夹套管9-2底部设有进水口、顶部设有出水口；脱硫器4的底部设有液硫出口4-1，液硫出口4-1分别与气化炉3的底部以及硫磺液贮槽10连接相通；
脱硫器4的顶部再通过管道与CS2冷凝器5连接相通，CS2冷凝器5包括输送管路5-1，输送管路5-1外部套装有壳体5-2，壳体5-2内注满有冷凝介质5-3，冷凝介质5-3为水，输送管路5-1的入口及出口置于壳体5-2外部，且输送管路5-1的入口通过管道与脱硫器4顶部连接相通，输送管路5-1的出口通过管道分别与CS2贮罐6和洗气机7连接相通，洗气机7再通过管道与废气烟道8连接相通。
上面是对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
Claims (2)
1.一种废硫利用的连续性生产系统，其特征在于：包括熔硫槽（1）、高位槽（2）、气化炉（3）、脱硫器（4）、CS2冷凝器（5）、CS2贮罐（6）、洗气机（7）和废气烟道（8）；
熔硫槽（1）通过带有泵体的管道与位于其上方的高位槽（2）连接相通，高位槽（2）通过管道又与气化炉（3）的顶部连接相通， 气化炉（3）的顶部还设有半焦投入口（3-1）、底部还设有废渣口（3-2）；
气化炉（3）的顶部再通过硫磺冷凝器（9）与脱硫器（4）的顶部连接相通，硫磺冷凝器（9）包括CS2输出管（9-1），CS2输出管（9-1）的一端与气化炉（3）顶部连接相通、另一端与脱硫器（4）的顶部连接相通，CS2输出管（9-1）外套装有水夹套管（9-2），水夹套管（9-2）底部设有进水口、顶部设有出水口；脱硫器（4）的底部设有液硫出口（4-1），液硫出口（4-1）分别与气化炉（3）的底部以及硫磺液贮槽（10）连接相通；
脱硫器（4）的顶部再通过管道与CS2冷凝器（5）连接相通，CS2冷凝器（5）包括输送管路（5-1），输送管路（5-1）外部套装有壳体（5-2），壳体（5-2）内注满有冷凝介质（5-3），输送管路（5-1）的入口及出口置于壳体（5-2）外部，且输送管路（5-1）的入口通过管道与脱硫器（4）顶部连接相通，输送管路（5-1）的出口通过管道分别与CS2贮罐（6）和洗气机（7）连接相通，洗气机（7）再通过管道与废气烟道（8）连接相通。
2.根据权利要求1所述的一种废硫利用的连续性生产系统，其特征在于：CS2冷凝器（5）内的冷凝介质（5-3）为水。
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|---|---|---|---|---|
| CN114534471A (zh) * | 2020-11-26 | 2022-05-27 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种脱硫醇碱液再生尾气的处理方法 |
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