CN217202079U - 一种用于凝华结晶提取硫磺的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种用于凝华结晶提取硫磺的装置，包括封头、壳体组件、液体硫磺输送组件；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；夹套层上设置有冷却气体进、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液体硫磺输送组件与内腔联通；所述封头顶部设置有混合硫磺气体入口管口。该装置能够可直接生产硫磺结晶，提高硫磺的效率，所获得硫磺纯度较高。

Description

一种用于凝华结晶提取硫磺的装置

技术领域

本实用新型属于硫磺凝华技术领域，具体涉及一种用于凝华结晶提取硫磺的装置。

背景技术

焦炉煤气使用前需要经过脱硫净化，目前，国内焦化企业的煤气净化系统普遍采用湿法脱硫工艺，但该工艺的应用过程中会产生大量的硫膏。硫膏的主要成分为硫磺，其中含有少许的盐类，对于焦炉煤气脱硫副产物所产生硫膏的处理，通过高温烟气以及惰性气体加热硫膏使其升华生成含有硫磺蒸汽的净化混合气体，再将得到的净化混合气体冷却用于生产硫磺。现有用于在上述过程中含有硫磺蒸汽的混合气体的冷却通常在凝华装置中进行，如申请号为201911097904X公开一种物料凝华装置，该装置采用多孔石墨材料制成的筒体，使得冷却气在压力的作用下能够渗入筒体内部，与硫磺蒸汽进行接触换热来回收硫磺，但在硫磺气体凝华过程中会释放出热量，致使部分的硫磺蒸汽凝结生成硫磺液体，该装置没有对液体处理，且渗透作用可能会阻塞筒壁，也可能会使硫磺蒸汽渗出，效率较低。

鉴于以上所存在的问题，本实用新型提出一种用于凝华结晶提取硫磺的装置。

实用新型内容

为解决上述技术中的难题，本实用新型的目的是提供一种用于凝华结晶提取硫磺的装置，该装置能够可直接生产硫磺结晶，提高硫磺的效率，所获得硫磺纯度较高。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下，提供了一种用于凝华结晶提取硫磺的装置，包括封头、壳体组件，其特征在于，该装置还包括液体硫磺输送组件；

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；

夹套层上设置有冷却气体进、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；所述液体硫磺输送组件通过圆锥型漏斗的末端与内腔联通；

所述封头顶部设置有混合硫磺气体入口管口。

所述液体硫磺输送组件包括液态硫磺泵、液态硫磺输送管道、雾化器，所述圆锥型漏斗下端与液态硫磺泵入口以法兰形式连接，液态硫磺泵的出口与液态硫磺输送管道的入口以法兰形式连接，所述液态硫磺输送管道贯穿所述封头侧壁通入内腔，液态硫磺输送管道的出口端设置有所述雾化器；所述液态硫磺输送管道与所述封头接触位置通过满焊固定连接。

具体地，所述液态硫磺泵的进口处设置有泵进口法兰，所述圆锥型漏斗底部的液态硫磺出口上设置有管出口法兰，所述泵进口法兰与所述管出口法兰通过螺栓、螺母和垫片紧固连接，此连接属于可拆卸连接；

具体地，所述液态硫磺输送管道与所述封头接触位置通过满焊固定连接；

具体地，所述冷却气体进、出口设置在夹套层外壁上，冷却气体进、出口按照上下位置呈现对角型布置；所述冷却气体进口位于夹套层靠近封头的一端，所述冷却气体出口位于夹套层靠近所述圆锥型漏斗的一端。

具体地，冷却气体可以采用氮气等惰性气体，由于氮气在空气中占比比较大、容易制取、化学性质稳定，一般优选氮气作为冷却气体，但是不限制使用氮气，可根据现场所能提供的冷却介质而定，要求所选用冷却气体对内腔不具有腐蚀性；

具体地，在硫磺结晶出口和冷却气体进口之间的夹套层内壁上设置有排气出口，所述排气出口和所述硫磺结晶出口二者贯通装置的夹套层，且排气出口和所述硫磺结晶出口与夹套层内壁和夹套层外壁接触的位置通过焊接连接，此连接属于不可拆卸连接。所述硫磺结晶出口位置位于所述圆锥型漏斗的一端，所述排气出口的位置介于冷却气体进口和硫磺结晶出口之间。

具体地，所述液态硫磺泵的出口处设置有泵出口法兰，所述液态硫磺输送管道的入口处设置有管入口法兰，所述泵出口法兰与所述管入口法兰通过螺栓、螺母和垫片连接，此连接属于可拆卸连接。

具体地，在内腔底部的位置设置有斜置放置的过滤网，用以存储内腔中产生的硫磺结晶；所述过滤网表面存有均匀排列的开孔，过滤网上开孔的大小不大于硫磺结晶颗粒的最小尺寸，且能使液体硫磺通过，用以透过在内腔中形成的液体硫磺。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)通过利用本实用新型所提出的装置，可使混合硫磺气体中的硫磺蒸汽直接凝华转变成硫磺固体；在硫磺结晶期间所产生的液态硫磺则会通过装置中的液体硫磺输送组件加压再一次进入内腔中进行结晶，增大了能源利用率，减少了对环境的污染；

(2)本实用新型装置与现有的制取固体硫磺装置相比结构简单、安装操作方便、占地面积小、减少了设备投用、节约了成本，能够提高硫磺的回收效率。

(3)本实用新型装置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。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的用于凝华结晶提取硫磺的装置的主视结构示意图；

图2是本实用新型一种实施例的用于凝华结晶提取硫磺的装置的侧视结构示意图；

图3是本实用新型一种实施例的用于凝华结晶提取硫磺的装置中过滤网的俯视结构示意图；

图4是本实用新型一种实施例的用于凝华结晶提取硫磺的装置中雾化器的结构示意图；

图中，1、封头；2、夹套层外壁；3、夹套层内壁；4、圆锥型漏斗；5、液态硫磺泵；6、液态硫磺输送管道；7、雾化器；8、冷却气体进口；9、冷却气体出口；10、硫磺结晶出口；11、液态硫磺出口；12、排气出口；13、过滤网；14、混合硫磺气体入口管口。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请的保护范围。

如图1所示提供一种用于凝华结晶提取硫磺的装置，该装置包括封头、壳体组件、液体硫磺输送组件。所述壳体组件包括夹套层外壁2、夹套层内壁3、圆锥型漏斗4；所述液体硫磺输送组件包括液态硫磺泵5、液态硫磺输送管道6、雾化器7。

所述封头1下边缘与所述夹套层内壁3上边缘通过焊接连接，所述夹套层内壁3下边缘与所述圆锥型漏斗4上边缘焊接连接。所述夹套层外壁2上边缘与所述封头1侧面焊接连接，所述夹套层外壁2下边缘与所述圆锥型漏斗4侧面焊接连接，夹套层内壁3和封头1、圆锥型漏斗4围成装置的内腔，内腔材质均为不渗透材质，如不锈钢、20号合金、镍铬钼合金等。所述圆锥型漏斗4的液态硫磺出口11与所述液态硫磺泵5连接，所述液态硫磺泵5出口与所述液态硫磺输送管道6入口采用法兰形式连接，所述液态硫磺输送管道6贯穿所述封头1侧壁通入内腔，所述液态硫磺输送管道6出口端设置有所述雾化器7。

具体地，所述封头1顶部设置有混合硫磺气体入口管口14；

具体地，所述液态硫磺泵5的进口处设置有泵进口法兰，所述圆锥型漏斗4底部的液态硫磺出口11上设置有管出口法兰，所述泵进口法兰与所述管出口法兰通过螺栓、螺母和垫片紧固连接，此连接属于可拆卸连接；

本实施例中，液态硫磺泵5入口与圆锥型漏斗4的液态硫磺出口11通过法兰连接，此连接属于可拆卸连接，当液态硫磺泵5需要检修时方便拆卸更换。

具体地，所述液态硫磺输送管道6从封头1侧壁通入内腔，两者接触位置则通过满焊固定连接。

本实施例中，液态硫磺管道6与封头1接触位置通过焊接紧固连接，一方面保证装置的密闭性，避免内腔中混合硫磺气体溢出；另一方面用于更好固定液体硫磺输送管道6。

具体地，所述夹套层外壁2上设置有冷却气体进口8和冷却气体出口13，两管口位置呈现对角型布置。所述冷却气体进口8靠近所述封头1的一端，所述冷却气体出口9设置在夹套层外壁2上靠近所述圆锥型漏斗4的一端；

具体地，所述排气出口12和所述硫磺结晶出口10两者贯通整个装置的夹套层，且排气出口12和硫磺结晶出口10的两管口与夹套层内壁3和夹套层外壁2所接触的位置通过焊接连接，所述硫磺结晶出口10位置设置在夹套层内壁3上靠近圆锥型漏斗4的一端，所述排气出口12的位置介于冷却气体进口8和硫磺结晶出口10之间；

本实施例中，排气出口12和硫磺结晶出口10与装置夹套层接触位置通过焊接连接，是为了避免装置内腔中的混合硫磺气体和夹套层中的冷却气体发生泄漏，保证设备的密闭性，避免对环境产生影响。

具体地，所述硫磺结晶出口10采用可视化窗口进行密封，在设备运行期间窗口处于关闭状态，当装置内腔中所产生地硫磺结晶达到一定量时，将转为开启状态，待取出硫磺结晶后将窗口关闭；

本实施例中，硫磺结晶出口10采用可视化窗口进行密封，操作人员可以通过窗口直接观察内腔中硫磺的生成量。

具体地，所述液态硫磺输送管道6的外表面增设保温棉进行保温处理。

本实施例中，对液态硫磺输送管道6的外表面做保温处理，硫磺的熔点为118℃，当硫磺溶液的温度降低到熔点以下时会发生凝固现象生成硫磺固体，在不增加任何措施的情况下，液体硫磺在管道输送过程中因热量逐渐散失致使液态硫磺逐渐向固态转化，从而引起管道堵塞。为避免上述情况的发生，将在液态硫磺输送管道6的外边面上进行保温处理。

具体地，所述液态硫磺泵5的出口处设置有泵出口法兰，所述液态硫磺输送管道6的入口处设置有管入口法兰，所述泵出口法兰与所述管入口法兰通过螺栓、螺母和垫片连接，此连接属于可拆卸连接；

具体地，靠近内腔底部的位置设置有斜置放置的过滤网13，用以存储内腔中产生的硫磺结晶；所述过滤网13表面存有均匀排列的圆孔，过滤网上圆孔的大小不大于硫磺结晶颗粒的最小尺寸，能使液体硫磺通过即可，用以透过在内腔中形成的液体硫磺。

对于本实用新型所提供的凝华结晶提取硫磺装置的工作过程是：上一净化工序出来的携带有硫磺蒸汽的净化混合气体由所述封头1顶部的混合硫磺气体入口管口14进入内腔进行换热，常温的冷却气体从冷却气体进口8进入装置的夹套层与内腔中的混合气体进行换热。冷却气体吸收混合气体中所携带的热量使自身的温度升高，升温后的冷却气体从冷却气体出口9排出并与气体循环管道连接，实现冷却气体的循环使用，升温后的冷却气体经气体循环管道降温后作为低温冷却气体继续使用；携带有硫磺蒸汽的净化混合气体即混合硫磺气体由于热量的损失，温度下降到硫磺熔点以下，使净化混合气体中的硫磺蒸汽由气态转变为固态，结晶生成固体硫磺。混合气体中硫磺蒸汽得到凝华，剩余的混合气体则通过排气管口12进入下一级废气处理器，进行后续处理；混合硫磺气体凝华所生成的固体硫磺储存在所述过滤网13上，硫磺结晶需要一定的时间，硫磺蒸汽凝华过程中则会产生热量使得部分的硫磺蒸汽凝结成液体硫磺，所产生的液体硫磺通过过滤网13上的圆孔落入圆锥型漏斗4，硫磺液体经液态硫磺泵5加压进入液态硫磺输送管道6，液态硫磺输送管道6将液态的硫磺输送到雾化器7中进行雾化处理，雾化后的硫磺液体与夹套层中的冷却气体进一步换热结晶生成固体硫磺。

本实用新型中所述混合硫磺气体为上一净化工序出来的含有载气的净化后硫磺蒸汽，或者为外加载气的硫磺蒸汽。载气为惰性气体，如氮气等。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims (11)

1.一种用于凝华结晶提取硫磺的装置，包括封头、壳体组件，其特征在于，该装置还包括液体硫磺输送组件；

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；

夹套层上设置有冷却气体进、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液体硫磺输送组件与内腔联通；

所述封头顶部设置有混合硫磺气体入口管口。

2.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述液体硫磺输送组件包括液态硫磺泵、液态硫磺输送管道、雾化器，所述圆锥型漏斗下端与液态硫磺泵入口以法兰形式连接，液态硫磺泵的出口与液态硫磺输送管道的入口以法兰形式连接，所述液态硫磺输送管道贯穿所述封头侧壁通入内腔，液态硫磺输送管道的出口端设置有所述雾化器；所述液态硫磺输送管道与所述封头接触位置通过满焊固定连接。

3.根据权利要求2所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述液态硫磺输送管道的外表面增设保温棉。

4.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述冷却气体为惰性气体，不会对内腔造成腐蚀性；优选所述冷却气体为氮气。

5.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述夹套层外壁上边缘与封头侧面焊接连接，所述夹套层外壁下边缘与所述圆锥型漏斗侧面焊接连接。

6.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述冷却气体进、出口设置在夹套层外壁上，冷却气体进、出口按照上下位置呈现对角型布置；所述冷却气体进口位于夹套层靠近封头的一端，所述冷却气体出口位于夹套层靠近所述圆锥型漏斗的一端。

7.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，在硫磺结晶出口和冷却气体进口之间的夹套层内壁上设置有排气出口，排气出口和所述硫磺结晶出口二者均贯通夹套层，且与夹套层内壁和夹套层外壁接触的位置通过焊接连接。

8.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述过滤网表面存有均匀排列的开孔，过滤网上开孔的大小不大于硫磺结晶颗粒的最小尺寸，且能使液体硫磺通过。

9.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述硫磺结晶出口采用可视化窗口进行密封，在设备运行期间窗口处于关闭状态，当所产生地硫磺结晶达到一定量时，将转为开启状态，待取出硫磺结晶后将窗口关闭。

10.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，所述混合硫磺气体为经过净化工序处理后的含有载气的净化后硫磺蒸汽，或者为外加载气的硫磺蒸汽。

11.根据权利要求1所述的用于凝华结晶提取硫磺的装置，其特征在于，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制成。

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