由硫泡沫生產熔融硫的方法和設備的製作方法
2023-09-16 14:57:35
專利名稱：由硫泡沫生產熔融硫的方法和設備的製作方法
技術領域：
本發明屬於脫硫技術領域，具體地說，涉及一種對含有硫化物的流體脫硫後生成的硫泡沫，經蒸汽或導熱油間接加熱分離出熔融硫的一種工藝方法和裝置。
背景技術：
目前，用脫硫過程中生成的硫泡沫作原料生產熔融硫有各種加工方法。較為先進的、具有代表性的加工裝置如下鞍山鋼鐵集團公司申請的專利號為ZL 97114485.0，名為「由含硫溶液生產熔融硫的方法和裝置」的發明專利，對來自脫硫系統的硫泡沫經泵送以強制對流的方式先通過熱交換器換熱升溫再經另一熱交換器加熱至熔硫溫度後，密度大的液態熔融硫靠重力沉降到貯硫段，分離出的脫硫液經熱交換器換熱降溫後外排。該工藝實現了連續操作，提高了熔硫效率，但在生產實踐中還存在下列問題由於與加熱段相鄰的換熱段操作溫度較高，致使其外排清液溫度偏高，換熱段的耐腐蝕年限偏短，且其換熱面積較大，導致設備重量偏大，造價較高。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術中存在的不足，提供一種可降低生產操作溫度，減少熔硫能耗，提高設備使用年限的由硫泡沫生產熔融硫的方法和裝置。本發明由硫泡沫生產熔融硫的方法是這樣實現的將來自脫硫系統的硫泡沫由輸送泵送入熔硫裝置，經上部的換熱段預熱升溫後，進入中部的沉降分離段沉降分離為脫硫液與濃縮硫膏，分離出的高溫脫硫液向上經導流筒進一步沉降分離，作為熱流體進入換熱段換熱降溫後，從換熱段上部的輸出管道返回脫硫系統，分離出的濃縮硫膏經下部的加熱段加熱形成熔融硫後控制排出。本發明所述生產熔融硫的方法應根據壓力檢測信號通過脫硫液輸出管道上的調節閥來控制外排脫硫液的流量，以穩定熔硫裝置內的壓力；根據溫度檢測信號通過供熱介質調節閥來控制下部加熱段的供熱量。本發明由硫泡沫生產熔融硫的方法所用的設備，由通過管線相連接的硫泡沫輸送泵和熔硫裝置所組成，其特點是所述的熔硫裝置包括上部的換熱段和下部的加熱段，在上下兩者之間設有沉降分離段，在換熱段設有脫硫液輸出管道，在加熱段設有加熱介質管道， 在加熱段底部安有放硫閥。本發明由硫泡沫生產熔融硫的設備所述沉降分離段的有效長度不小於熔硫裝置的內徑；在所述沉降分離段上部，即換熱段的下方設有一個直徑稍小於熔硫裝置內徑的導流筒；在所述熔硫裝置上安裝有壓力檢測元件，在所述脫硫液輸出管道上安設有調節閥； 在所述熔硫裝置上安裝有溫度檢測元件，在所述加熱介質管道上安設有調節閥。與現有技術相比，本發明在熔硫過程由熔硫裝置下部加熱段中分離出少量的高溫脫硫液，首先經本發明熔硫裝置中部的沉降分離段內自然對流的物料間的換熱後再向上進入熔硫裝置上部的換熱段、經換熱降溫後再外排。從而降低了熔硫裝置內的操作平均溫度， 減少了熔硫能耗，提高了設備使用年限，降低了脫硫成本。同時，由於換熱面積相對較小，還可降低工程建設投資。
附圖1為本發明設備的結構示意圖。圖中1為硫泡沫入口，2為換熱段，3為導流筒，4為環縫，5為沉降分離段，6為螺旋板式加熱段，7為放硫閥，8為溫度檢測元件，9為蒸汽量調節閥，10為脫硫液輸出管道，11 為壓力檢測元件，12為脫硫液調節閥，13為輸送泵，14為疏水器。
具體實施例方式下面結合附圖通過實施例對本發明作進一步的描述。如附圖所示，來自脫硫系統的硫泡沫通過輸送泵13從熔硫裝置換熱段2的硫泡沫入口 1進入熔硫裝置，換熱段2由螺旋板式熱交換器或列管式熱交換器為主要部件組成。 本發明實施例也即附圖中的換熱段2採用螺旋板式熱交換器。進入換熱段2的硫泡沫以強制對流方式通過其熱交換器的冷流體流道，隨後經設置在換熱段2下方的導流筒3外周與熔硫裝置外殼體之間的環縫4，進入沉降分離段5。經歷了換熱段2的預熱攪動並通過環縫 4的硫泡沫流動到沉降分離段5的下半部便進入沉降分離過程。經重力沉降逐步形成的濃縮硫膏沉積於沉降分離段5的底部，並繼續下落到連接於沉降分離段5之下的熔硫裝置下部的加熱段6。加熱段6由螺旋板式熱交換器或列管式熱交換器為主要部件組成。本發明實施例也即附圖中的加熱段6採用列管式熱交換器。當加熱段6採用列管式熱交換器時， 由沉降分離段5的底部下落至立式放置的列管式熱交換器向上敞開的作為冷流體流道管程的濃縮硫膏被加熱至硫磺熔融。在熔硫裝置上部的換熱段2與下部的加熱段6之間的沉降分離段5的有效長度不宜小於熔硫裝置的內徑。加熱段6的熱交換器的熱流體流道中通入加熱蒸汽或導熱油等加熱介質。本發明實施例的加熱段6的列管式熱交換器的殼程採用蒸汽加熱。蒸汽冷凝水自疏水器14外排。熔融硫經放硫閥7控制排放。外排的液態硫凝固、冷卻後稱重裝袋入庫。本發明所述熔硫裝置的外部應根據其換熱、沉降分離、加熱等不同部位的特點採取相應的保溫措施。溫度檢測元件8可設置在沉降分離段5與加熱段6之間的結合部，並通過加熱介質調節閥9的開度來控制進入加熱段6的供熱量。在沉降分離段5的上部也可再增設一些水銀溫度計測量點。分離出的高溫脫硫液向上經導流筒3進入換熱段2的熱流體流道，並與作為冷流體的硫泡沫間接逆流換熱降溫後，從換熱段2上部的脫硫液輸出管道10排出並重新返回脫硫系統。導流筒3內較大的流道截面有利於高溫脫硫液中所夾雜的固相或液相的熔融硫進一步沉降分離。在沉降分離段或其附近設置有壓力檢測元件11，並根據其檢測到的壓力高低的輸出信號來控制脫硫液輸出管道10上的脫硫液調節閥12的開度，以調控熔硫裝置的內部壓力。
權利要求
1.一種由硫泡沫生產熔融硫的方法，其特徵在於將來自脫硫系統的硫泡沫由輸送泵送入熔硫裝置，經上部的換熱段預熱升溫後，進入中部的沉降分離段沉降分離為脫硫液與濃縮硫膏，分離出的高溫脫硫液向上經導流筒進一步沉降分離，作為熱流體進入換熱段換熱降溫後，從換熱段上部的輸出管道返回脫硫系統，分離出的濃縮硫膏經下部的加熱段加熱形成熔融硫後控制排出。
2.根據權利要求1所述的生產熔融硫的方法，其特徵在於根據壓力檢測信號通過脫硫液輸出管道上的調節閥來控制外排脫硫液的流量，以穩定熔硫裝置內的壓力。
3.根據權利要求1所述的生產熔融硫的方法，其特徵在於根據溫度檢測信號通過供熱介質調節閥來控制下部加熱段的供熱量。
4.一種權利要求1、2或3所述的由硫泡沫生產熔融硫的方法所用的設備，由通過管線相連接的硫泡沫輸送泵和熔硫裝置所組成，其特徵在於所述的熔硫裝置包括上部的換熱段和下部的加熱段，在上下兩者之間設有沉降分離段，換熱段上設有脫硫液輸出管道，加熱段上設有加熱介質管道，加熱段底部安有放硫閥。
5.根據權利要求4所述的設備，其特徵在於所述沉降分離段的有效長度大於等於熔硫裝置的內徑。
6.根據權利要求4或5所述的設備，其特徵在於在所述沉降分離段上部，即換熱段的下方設有一個直徑稍小於熔硫裝置內徑的導流筒。
7.根據權利要求4或5所述的設備，其特徵在於在所述熔硫裝置上安裝有壓力檢測元件，在所述脫硫液輸出管道上安設有調節閥。
8.根據權利要求4或5所述的設備，其特徵在於在所述熔硫裝置上安裝有溫度檢測元件，在所述加熱介質管道上安設有調節閥。
全文摘要
本發明提供一種由硫泡沫生產熔融硫的方法和設備。該方法通過輸送泵將硫泡沫送入熔硫裝置，經其上部的換熱段預熱升溫後，進入中部的沉降段沉降分離為脫硫液與濃縮硫膏，高溫脫硫液向上經換熱降溫後返回脫硫系統，分離出的濃縮硫膏經加熱形成熔融硫後排出。該設備由輸送泵和熔硫裝置組成，熔硫裝置包括上部的換熱段和下部的加熱段，在兩者之間還設有沉降分離段，在所述熔硫裝置上設有脫硫液輸出管道和加熱介質管道，在加熱段底部安有放硫閥。本發明熔硫工藝裝置的操作平均溫度低，能耗少，設備使用年限長，故可降低脫硫成本；由於換熱面積相對較小，還可降低工程建設投資。
文檔編號C01B17/027GK102267688SQ20101019271
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者張健, 王波, 馬中全 申請人:鞍鋼集團工程技術有限公司