CN215711786U

CN215711786U - 一种硫磺提纯系统

Info

Publication number: CN215711786U
Application number: CN202120520943.2U
Authority: CN
Inventors: 王占华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-12
Filing date: 2021-03-12
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2031-03-12

Abstract

本实用新型公开了一种硫磺提纯系统，属于硫磺提纯技术领域。熔硫釜熔成的液态粗硫磺排进搅拌槽，经液硫泵抽吸输送给分离装置，分离掉固态杂质后的粗硫磺进入分解槽提温，由分解槽出来的液硫进入气液换热器的管外与管内的气态硫磺换热，液硫出气液换热器进入加热器，在加热器内液硫被加热到沸点温度而气化，气态硫磺出加热器进入气液换热器的管内，与管外的液硫换热，出气液换热器后的气液混合硫进入冷却器的管内，与管外高于硫磺熔点温度的介质换热，出冷却器的硫磺为液态，经分离器进入切片机制成精硫磺片。本实用新型不仅具有更好的安全性，并且效率高、采用的提纯工艺简单。

Description

一种硫磺提纯系统

技术领域

本实用新型涉及到硫磺提纯技术领域，特别涉及一种硫磺提纯系统。

背景技术

我国硫磺的矿产十分贫乏，硫酸、橡胶、复合肥等行业必需的纯硫磺主要依靠进口。因我国煤炭资源丰富，因而我国有着众多的煤化工装置(包括化肥、炼焦、甲醇、煤制油装置等)，在这些企业的煤气脱硫过程中都建有硫磺回收装置，这些企业生产的硫磺虽然量小且分散，但全国总的粗硫磺产量巨大，其含硫量大多在80-98％之间，杂质含量高，且杂质成份多样，不易被硫酸、橡胶、复合肥等行业接受，一直以来，未能得到有效的利用和处置，在堆放过程中，极易造成严重的环境污染和安全隐患。

影响硫磺纯度和颜色的杂质主要有低于或高于硫磺沸点的有机物、煤灰以及脱硫反应生成的盐类。硫磺提纯曾采用熔融、汽化和真空蒸馏等方式；但这些方式具有工艺路线长、有机物分离不彻底、能源消耗高和产品质量不稳定的缺点，因此并没有形成工业化。

机溶剂来萃取粗硫磺中的硫，所采用的主要是对硫磺溶解性能较好的有机溶剂，如CS₂(二硫化碳)、C₂HCl₃(三氯乙烯)等；其通过将粗硫磺粉碎后与所采用的有机溶剂按比例混合，在一定温度下使硫磺溶解到溶剂中，然后滤除不溶解的杂质，再将剩余溶液降温到一定温度，溶解到溶剂中的硫就会出现结晶，对硫磺结晶再处理后就能得到纯度较高的合格品硫磺；因有机溶剂对人体有害并且具有易燃易爆的特性，安全生产要求很高；生产过程中，因为有机溶剂的挥发特性消耗部分有机溶剂，因此，这种萃取工艺的生产成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种硫磺提纯系统。该系统不仅具有更好的安全性，并且效率高、采用的提纯工艺更加简单。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

一种硫磺提纯系统，包括熔硫釜、搅拌槽、分离装置、分解槽、气液换热器、加热器、冷却器、分离器和切片机；

所述熔硫釜的液态硫出口与搅拌槽的液态硫进口连接；

所述搅拌槽的液态硫出口与分离装置的液态硫进口连接；

所述分离装置的液态硫出口与分解槽的液态硫进口连接；

所述分解槽内设搅拌器，分解槽上还设有用于对内部硫磺控温的加热装置；所述分解槽的顶部设有尾气出口，尾气出口接通废气排放管道；所述分解槽的底部设有液态硫出口；所述分解槽的液态硫出口与气液换热器的液态硫进口连接；

所述气液换热器的液态硫出口与加热器的液态硫进口连接，加热器的气态硫出口和所述气液换热器的气态硫进口连接；所述气液换热器的气液混合硫出口和冷却器的气液混合硫进口连接；

所述加热器的液态硫排净口与搅拌槽的排净硫进口连接；

所述冷却器的液态硫出口与分离器的液态硫进口连接；

所述分离器的液态硫出口与切片机的液态硫进口连接。

进一步的，所述搅拌槽、分离装置、分离器和切片机的尾气排放口均与所述废气排放管道接通。

进一步的，所述搅拌槽、分离装置和分离器均设有用于对其内部控温的加热装置。

进一步的，所述搅拌槽的液态硫出口与分离装置的液态硫进口之间还设有输送液态硫的液硫泵。

进一步的，所述搅拌槽的顶部还设有添加剂口。

进一步的，所述分离装置的底部设有排渣口。

本实用新型采取上述技术方案所产生的有益效果在于：

1、本实用新型在提纯硫磺过程中，其工艺简单仅需人员监护即可正常生产，效率更高。

2、本实用新型的硫磺提纯过程均在密闭腔内完成，产生的有害气体均通过废气排放管回收，安全性更高。

3、本实用新型合理的热量分配，减少了热量损失并且使生产的硫磺纯度更加均匀。

4、本实用新型提纯硫磺产生的尾气通过废气排放管集中回收，更加绿色环保。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构连接图。

图中：1、熔硫釜，1-1、放硫口，2、搅拌槽，2-1、搅拌器，2-2、添加剂口，2-3、排净硫磺进口，2-4、尾气出口，2-5、粗硫磺进口， 2-6、加热装置，2-7、粗硫磺出口，3、液硫泵，3-1、粗硫磺进口，3-2、粗硫磺出口，4、分离装置，4-1、粗硫磺进口，4-2、尾气出口， 4-3、加热装置，4-4、液硫出口，4-5、排渣口，5、分解槽，5-1、液硫进口，5-2、搅拌器，5-3、尾气出口，5-4、加热装置，5-5、液硫出口，6、气液换热器，6-1、液硫进口，6-2、液硫出口，6-3、气态硫磺进口，6-4、气液混合硫出口，7、加热器，7-1、液硫进口， 7-2、加热装置，7-3、气态硫磺出口，7-4、排净口，7-5、高沸点物排放口，8、冷却器，8-1、换热介质进口，8-2、换热介质出口，8-3、气液混合硫进口，8-4、液硫出口，9、分离器，9-1、液硫进口，9-2、尾气出口，9-3、加热装置，9-4、液硫出口，10、切片机，10-1、液硫进口，10-2、硫磺片出口，10-3、尾气出口。

具体实施方式

下面，结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参看如图1所示，包括熔硫釜、搅拌槽、液硫泵、分离装置、分解槽、气液换热器、加热器、冷却器、分离器和切片机；

熔硫釜、搅拌槽、分离装置和分解槽依次连接；

熔硫釜1与搅拌槽2之间的连接管的一端与熔硫釜放硫口1-1 连接，另一端与搅拌槽粗硫磺进口2-5连接。

搅拌槽2包括其内部设置的搅拌器2-1，搅拌槽2外壁设有加热装置2-6，加热装置2-6也可设置在搅拌槽的内部；搅拌槽2与液硫泵3之间的连接管的一端与搅拌槽2上的粗硫磺出口2-7连接，另一端与液硫泵的粗硫磺进口3-1连接，液硫泵3与分离装置4之间的连接管的一端与液硫泵粗硫磺出口3-2连接，另一端与分离装置粗硫磺进口4-1连接，分离装置4外壁设有加热装置4-3。

分离装置4与分解槽5之间的连接管的一端与分离装置4上的液态硫出口4-4连接，另一端与分解槽5上的液态硫进口5-1连接，分解槽5内设有搅拌器5-2，分解槽5上设有加热装置5-4。

分解槽5与气液换热器6之间的连接管的一端与分解槽5上的液态硫出口5-5连接，另一端与气液换热器6上的液硫进口6-1连接，气液换热器6与加热器7之间的连接管的一端与气液换热器6上的液态硫出口6-2连接，另一端与加热器7上的液态硫进口7-1连接。

加热器7设有加热装置7-2，加热器7设有高沸点物排放口7-5，加热器7与搅拌槽2之间的连接管的一端与加热器7上的液态硫排净口7-4连接，另一端与搅拌槽2上的排净硫进口2-3连接，加热器 7与气液换热器6之间的连接管的一端与加热器7上的气态硫出口 7-3连接，另一端与气液换热器6上的气态硫进口6-3连接。

气液换热器6与冷却器8之间的连接管的一端与气液换热器6 上的气液混合硫出口6-4连接，另一端与冷却器8上的气液混合硫进口8-3连接，换热介质从换热介质进口8-1进入，从换热介质出口 8-2放出。

冷却器8与分离器9之间的连接管的一端与冷却器8上的液态硫出口8-4连接，另一端与分离器9上的液态硫进口9-1连接，分离器9设有加热装置9-3，分离器中的尾气从尾气出口9-2排出。

分离器9与切片机10之间的连接管的一端与分离器9上的液硫出口9-4连接，另一端与切片机10上的液硫进口10-1连接，产品硫磺片由切片机10上的硫磺片出口10-2排出，切片机中的尾气从尾气出口10-3排出。

本实用新型的工作原理：

熔硫釜将熔好的液态粗硫磺经熔硫釜与搅拌槽之间的连接管放进搅拌槽内，粗硫磺在搅拌槽的加热装置的加热下，保持液体硫磺的温度在熔点温度以上，从添加剂口2-2向搅拌槽内加入适量的添加剂，添加剂起到脱色和使粗硫磺中的杂质絮凝的作用，通过搅拌器的不断搅拌，使添加剂与粗硫磺混合的更均匀，粗硫磺在加热和搅拌下，使其所含的水分及在此温度时气化的低沸点物脱出，形成的气体称为尾气经搅拌槽的尾气出口进入尾气总管。

粗硫磺在搅拌槽内完成脱水脱色和絮凝后经搅拌槽与液硫泵之间的连接管进入液硫泵，经液硫泵与分离装置之间的连接管进入分离装置，在分离装置内分离出来的固态杂质经分离装置排渣管排出，粗硫磺在分离装置内挥发出来的尾气经分离装置与尾气总管之间的连接管进入尾气总管。

分离杂质后的硫磺经分离装置与分解槽之间的连接管进入分解槽，被分解槽上的加热装置进一步加热提温，在分解槽搅拌器的搅拌下，使低沸点物继续挥发出来并使粗硫磺中的盐类分解，形成的气体经分解槽与尾气总管之间的连接管进入尾气总管。

挥发出低沸点物和分解盐类后的硫磺经分解槽与气液换热器之间的连接管进入气液换热器的管外，与管内的气态硫磺换热，经气液换热器与加热器之间的连接管进入加热器，在加热器内硫磺被加热至沸点温度以上，使之气化，气态硫磺经加热器与气液换热器之间的连接管进入气液换热器的管内将部分热量传给管外的液体硫磺，其目的是用低于沸点温度的液体硫磺与气态硫磺换热，回收部分硫磺气体的热量，减少加热器的加热量，起到节能的目的。

在加热器上设有高沸点物排出口，使高于硫磺沸点温度的在此温度不能气化的有机物经此排出，加热器下部还设有排净口，需要时可经此口将加热器内的硫磺放回搅拌槽，气态硫磺在气液换热器内被降温后形成气液混合硫，经气液换热器与冷却器之间的连接管进入冷却器的管内，被管外高于硫磺熔点温度的换热介质降温，使硫磺气体冷凝形成液体硫磺，冷却器管外的换热介质吸收气液混合硫的部分热量后经换热介质出口管引出冷却器，去往用热单元，在用热单元换热介质将热量传给用热单元后再回冷却器继续与气液混合硫换热。

此时，液体硫磺经冷却器与分离器之间的连接管进入分离器，液体硫磺中的不凝性气体在此分离，经分离器与尾气总管之间的连接管进入尾气总管，液体硫磺经分离器与切片机之间的连接管进入切片机，液体硫磺被切片机冷却成固态并切成硫磺片排出切片机。

用于输送液体硫磺和气体硫磺的管路都采用伴热管或加套管，在加套内采用高于硫磺熔点温度或沸点温度的介质加热。

粗硫磺在分解槽被加热装置加热提温，加热后的温度低于硫磺的沸点温度。

硫磺在加热器内被加热，其加热后的温度要略高于硫磺的沸点温度，使硫磺气化，同时，硫磺在加热器内的温度也不能过高，温度过高一是浪费热量，二是会因高于硫磺沸点温度的高沸点物气化进入硫磺气体中而影响硫磺纯度。

冷却器所采用的换热介质的温度必须高于硫磺的熔点温度，否则会使液体硫磺在冷却器内降低到熔点温度以下而固化，堵塞设备和管道。

本实施例由熔硫釜来的粗硫磺经过在搅拌罐内的脱水脱色和絮凝后，在分离装置内分离掉固态杂质，在分解槽内升温使低于硫磺沸点温度的有机物气化，使粗硫磺中所含的盐类分解，在加热器内硫磺被加热到沸点温度而气化，并将高于硫磺沸点温度的有机物排出，使生产的硫磺纯度达到液体工业硫磺(GB2449.2--2014)和固体工业硫磺(GB2449.1--2014)的标准，解决了本领域长期希望解决的技术问题。

Claims

1.一种硫磺提纯系统，其特征在于，包括熔硫釜、搅拌槽、分离装置、分解槽、气液换热器、加热器、冷却器、分离器和切片机；

所述熔硫釜的液态硫出口与搅拌槽的液态硫进口连接；

所述搅拌槽的液态硫出口与分离装置的液态硫进口连接；

所述分离装置的液态硫出口与分解槽的液态硫进口连接；

所述加热器的液态硫排净口与搅拌槽的排净硫进口连接；

所述冷却器的液态硫出口与分离器的液态硫进口连接；

所述分离器的液态硫出口与切片机的液态硫进口连接。

2.根据权利要求1所述的一种硫磺提纯系统，其特征在于，所述搅拌槽、分离装置、分离器和切片机的尾气排放口均与所述废气排放管道接通。

3.根据权利要求1所述的一种硫磺提纯系统，其特征在于，所述搅拌槽、分离装置和分离器均设有用于对其内部控温的加热装置。

4.根据权利要求1所述的一种硫磺提纯系统，其特征在于，所述搅拌槽的液态硫出口与分离装置的液态硫进口之间还设有输送液态硫的液硫泵。

5.根据权利要求1所述的一种硫磺提纯系统，其特征在于，所述搅拌槽的顶部还设有添加剂口。

6.根据权利要求1所述的一种硫磺提纯系统，其特征在于，所述分离装置的底部设有排渣口。