一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，自上而下由上筒體、冷卻段筒體和下筒體順次連接組成，上筒體為尾氣進(jìn)料段，頂部設(shè)置有尾氣進(jìn)口，尾氣進(jìn)口的入口處設(shè)有氣體分布器；冷卻段筒體為尾氣冷卻段，包括兩端的上管板、下管板及設(shè)置于兩管板之間的換熱管束及折流板組，所述的換熱管束由多個(gè)平行設(shè)置的換熱管組成，折流板組由多個(gè)上下交錯(cuò)安裝于筒體內(nèi)壁兩側(cè)的折流板組成，折流板上設(shè)有管孔，換熱管束穿過管孔垂直固定在兩管板之間；下筒體為液硫分離段，下筒體的上部側(cè)壁上設(shè)有尾氣出口，底部設(shè)有液硫出口，下段外部套接有外夾套。本發(fā)明解決了硫磺回收裝置出口尾氣攜帶硫蒸汽的問題，降低了尾氣SO2排放，提高了裝置硫回收率。
【專利說明】
一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于硫磺回收技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]通常克勞斯硫磺回收裝置，燃燒后的高溫過程氣先后經(jīng)過廢熱鍋爐和一級(jí)冷凝冷卻器回收熱量，產(chǎn)生蒸汽同時(shí)硫蒸汽冷凝為液硫，分離液硫并經(jīng)再熱后進(jìn)入一級(jí)反應(yīng)器，在催化劑作用下，過程氣中的H2S和SO2發(fā)生反應(yīng)生成硫磺，反應(yīng)后的過程氣經(jīng)二級(jí)冷凝冷卻器冷卻，是硫蒸汽冷凝為液硫，分離液硫并經(jīng)再熱后進(jìn)入二級(jí)反應(yīng)器，剩余的H2S和SO2繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成硫磺，再經(jīng)三級(jí)冷凝冷卻器冷卻，分離液硫后的過程氣可至硫磺尾氣處理部分或直接尾氣焚燒爐焚燒后排放。
[0003]克勞斯硫磺回收，酸氣在反應(yīng)器內(nèi)生成硫磺，過程氣進(jìn)入硫冷凝冷卻器冷卻分離出液態(tài)硫磺，分離液硫后的尾氣溫度通?？刂圃?25°C以上，壓力在1KPa(g)左右，在此操作壓力和溫度下，尾氣中硫蒸汽為飽和狀態(tài)，每I X 14Hi3尾氣中約含有12kg硫磺。為降低尾氣焚燒能耗，通常采用活性炭進(jìn)行吸附分離，按照40%硫容量計(jì)算，活性炭使用過程存在使用周期短、運(yùn)行費(fèi)用高等問題。如將這部分硫磺帶入尾氣焚燒，焚燒后SO2濃度增加，可能造成尾氣超標(biāo)排放。因此，需將尾氣中此部分硫磺盡量多地分離出來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)缺陷，提供一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，解決硫磺回收裝置出口尾氣攜帶硫蒸汽的問題，降低尾氣中硫蒸汽含量90%以上，同時(shí)回收尾氣中的硫磺。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，該設(shè)備為立式結(jié)構(gòu)，自上而下由上筒體、冷卻段筒體和下筒體三段順次連接構(gòu)成，所述的上筒體為尾氣進(jìn)料段，其頂部設(shè)置有尾氣進(jìn)口，尾氣進(jìn)口的入口處設(shè)有氣體分布器;冷卻段筒體為尾氣冷卻段，包括兩端的上管板、下管板及設(shè)置于上管板和下管板之間的換熱管束及折流板組，所述的換熱管束由多個(gè)平行設(shè)置的換熱管組成，所述的折流板組由多個(gè)上下平行交錯(cuò)安裝于冷卻段筒體內(nèi)壁兩側(cè)的折流板組成，折流板上設(shè)有管孔，所述的換熱管束穿過折流板上的管孔垂直固定在上管板和下管板之間；下筒體為液硫分離段，下筒體的上部側(cè)壁上設(shè)置有尾氣出口，底部設(shè)置有液硫出口，下筒體的下段外部套接有筒體外夾套，筒體外夾套通過裙座將硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備固定在水泥基礎(chǔ)上。
[0007]所述的上筒體、冷卻段筒體和下筒體之間采用法蘭連接。
[0008]所述的上筒體處設(shè)有蒸汽吹掃管，蒸汽吹掃管穿過上筒體的筒壁延伸至上筒體內(nèi)，其中蒸汽吹掃管延伸至上筒體內(nèi)的部分在其下方設(shè)有蒸汽開孔。
[0009]所述的冷卻段筒體下部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水進(jìn)口，上部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水出口。
[0010]所述的冷卻段筒體上至少對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)筒體補(bǔ)償段。
[0011]所述的筒體補(bǔ)償段為冷卻段筒體內(nèi)壁向外凸出形成的弧形凸面結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的尾氣出口處下筒體的內(nèi)壁上設(shè)有氣體整流器。
[0013]所述的氣體整流器包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平設(shè)置且其一端連接于下筒體的內(nèi)壁上，另一端的斜下方固定連接有下折流板，上折流板和下折流板之間所構(gòu)成的夾角大于。C小于。C。
[0014]所述的筒體外夾套上設(shè)置有夾套蒸汽進(jìn)口和夾套凝結(jié)水出口。
[0015]所述的夾套蒸汽進(jìn)口通過安裝有截?cái)嚅y的管路設(shè)于筒體外夾套上部側(cè)壁上，夾套凝結(jié)水出口通過安裝有疏水閥的管路設(shè)于筒體外夾套底部。
[0016]本發(fā)明的有益效果:
[0017]采用本發(fā)明設(shè)備進(jìn)行硫磺回收尾氣冷凝分離操作時(shí)，從硫磺回收裝置來的125°C尾氣從頂部進(jìn)入該設(shè)備，通過換熱段與循環(huán)冷卻水換熱后，尾氣溫度降低至85?95°C，尾氣中90%以上的硫蒸汽成為液態(tài)或固態(tài)，依靠重力實(shí)現(xiàn)氣固分離，硫磺沉降至筒體底部，分離硫蒸汽后的尾氣進(jìn)入下一個(gè)處理單元或去尾氣焚燒。采用該設(shè)備，解決了硫磺回收裝置出口尾氣攜帶硫蒸汽的問題，適合克勞斯和直接氧化工藝硫回收裝置的尾氣處理，降低了尾氣中硫夾帶，同時(shí)提高了裝置硫回收率，且該設(shè)備操作簡(jiǎn)單，方便管理。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]附圖標(biāo)記說明:1、上筒體;2、冷卻段筒體;3、下筒體;4、裙座;5、尾氣進(jìn)口；6、尾氣出口； 7、循環(huán)冷卻水進(jìn)口； 8、循環(huán)冷卻水出口； 9、蒸汽吹掃管；10、液硫出口； 11、換熱管；12、折流板；13、筒體補(bǔ)償段；14、氣體分布器；15、氣體整流器；16、筒體外夾套；17、夾套蒸汽進(jìn)口 ； 18、夾套凝結(jié)水出口 ； 19、上管板;20、下管板。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0021]實(shí)施例1:
[0022]克勞斯硫磺回收，從硫磺回收裝置來的125°C尾氣從頂部進(jìn)入設(shè)備，通過換熱段與循環(huán)冷卻水換熱后，尾氣溫度降低至85?95°C，尾氣中的90%以上的硫蒸汽成為液態(tài)或固態(tài)，依靠重力硫磺沉降至筒體底部，分離硫蒸汽后的尾氣經(jīng)過折流板后離開設(shè)備進(jìn)入下一個(gè)處理單元或去尾氣焚燒。
[0023]—種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，如圖1所示，該設(shè)備為立式結(jié)構(gòu)，自上而下由上筒體1、冷卻段筒體2和下筒體3三段順次連接構(gòu)成，所述的上筒體I為尾氣進(jìn)料段，其頂部設(shè)置有尾氣進(jìn)口 5，尾氣進(jìn)口 5的入口處設(shè)有氣體分布器14;冷卻段筒體2為尾氣冷卻段，包括兩端的上管板19、下管板20及設(shè)置于上管板19和下管板20之間的換熱管束及折流板組，所述的換熱管束由多個(gè)平行設(shè)置的換熱管11組成，所述的折流板組由多個(gè)上下平行交錯(cuò)安裝于冷卻段筒體2內(nèi)壁兩側(cè)的折流板12組成，折流板12上設(shè)有管孔，所述的換熱管束穿過折流板12上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之間；下筒體3為液硫分離段，下筒體3的上部側(cè)壁上設(shè)置有尾氣出口 6，底部設(shè)置有液硫出口 10，下筒體3的下段外部套接有筒體外夾套16，筒體外夾套16通過裙座4將硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備固定在水泥基礎(chǔ)上。
[0024]采用本發(fā)明所述設(shè)備進(jìn)行硫磺回收尾氣冷凝分離操作時(shí)，該設(shè)備設(shè)置有兩套，一用一備間歇使用，從硫磺回收裝置來的125°C尾氣從上筒體I頂部的尾氣進(jìn)口 5進(jìn)入上筒體I內(nèi)，經(jīng)過氣體分布器14后進(jìn)入冷卻段筒體2，冷卻段筒體2為尾氣冷卻段，采用固定管板結(jié)構(gòu)，兩端固定有上管板19和下管板，多個(gè)平行設(shè)置的換熱管11組成換熱管束穿過折流板板上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之間，尾氣自上而下通過管程，循環(huán)冷卻水自下而上通過，循環(huán)冷卻水自進(jìn)口 7進(jìn)入殼體，通過折流板12與氣相逆流換熱后從出口 8離開，尾氣通過換熱管11與循環(huán)冷卻水進(jìn)行換熱，尾氣溫度降低至85?95°C，冷凝后的尾氣進(jìn)入下筒體3，下筒體3的下段外部套接有筒體外夾套16，筒體外夾套16通過裙座4將該設(shè)備固定在水泥基礎(chǔ)上，下筒體3為液硫分離段，下筒體3的上部側(cè)壁上設(shè)置有尾氣出口 6，底部設(shè)置有液硫出口 10，冷凝后的尾氣在下筒體3內(nèi)依靠重力實(shí)現(xiàn)氣固分離，尾氣中的90 %以上的硫蒸汽成為液態(tài)或固態(tài)，依靠重力硫磺沉降至筒體底部，從液硫出口 10排出，分離硫蒸汽后的尾氣經(jīng)尾氣出口 6離開設(shè)備進(jìn)入下一個(gè)處理單元或去尾氣焚燒。
[0025]實(shí)施例2:
[0026]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的上筒體I頂部的尾氣進(jìn)口5入口處設(shè)有氣體分布器14，從硫磺回收裝置來的125°C尾氣沿尾氣進(jìn)口 5向下流動(dòng)時(shí)，經(jīng)氣體分布器14收集，再分布，從而有效解決了進(jìn)氣氣流不穩(wěn)及氣體分布不均的問題。
[0027]所述的上筒體I處設(shè)有蒸汽吹掃管9，蒸汽吹掃管9穿過上筒體I的筒壁延伸至上筒體I內(nèi)，其中蒸汽吹掃管9延伸至上筒體I內(nèi)的部分在其下方設(shè)有蒸汽開孔。蒸汽吹掃管9間歇通入0.4MPa蒸汽，將冷凝分離過程中附著在換熱管11內(nèi)的硫磺加熱吹掃至下筒體3底部，通過液硫出口 1排出設(shè)備。
[0028]實(shí)施例3:
[0029]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的冷卻段筒體2下部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水進(jìn)口7，上部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水出口8，在冷卻段筒體2內(nèi)，循環(huán)冷卻水自下而上通過折流板12與自上而下通過管程的氣相尾氣逆流換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)尾氣的冷凝。
[0030]所述的冷卻段筒體2上至少對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)筒體補(bǔ)償段13，所述的筒體補(bǔ)償段13為冷卻段筒體2內(nèi)壁向外凸出形成的弧形凸面結(jié)構(gòu)。當(dāng)冷卻段筒體內(nèi)輸送的液體出現(xiàn)熱脹冷縮時(shí)，設(shè)置于冷卻段筒體2上的筒體補(bǔ)償段13將吸收管道的角位移，從而減少管道因熱脹冷縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，達(dá)到熱補(bǔ)償?shù)哪康模裏崦浝淇s對(duì)設(shè)備的影響，提高設(shè)備使用壽命O
[0031]實(shí)施例4:
[0032]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的尾氣出口6處下筒體3的內(nèi)壁上設(shè)有氣體整流器15，所述的氣體整流器15包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平設(shè)置且其一端連接于下筒體3的內(nèi)壁上，另一端的斜下方固定連接有下折流板，上折流板和下折流板之間所構(gòu)成的夾角大于90°C小于180°C。冷凝后的尾氣進(jìn)入下筒體3，在下筒體3內(nèi)依靠重力實(shí)現(xiàn)氣固分離，分離硫蒸汽后的尾氣通過氣體整流器15調(diào)整氣流方向和流速，氣流逐漸進(jìn)入上折流板和下折流板之間的彎折處，進(jìn)而均勻地從尾氣出口 6排出。
[0033]實(shí)施例5:
[0034]在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，所述的筒體外夾套16上設(shè)置有夾套蒸汽進(jìn)口17和夾套凝結(jié)水出口 18，所述的夾套蒸汽進(jìn)口 17通過安裝有截?cái)嚅y的管路設(shè)于筒體外夾套16上部側(cè)壁上，夾套凝結(jié)水出口 18通過安裝有疏水閥的管路設(shè)于筒體外夾套16底部。從夾套蒸汽進(jìn)口17通入0.4MPa蒸汽實(shí)現(xiàn)對(duì)沉降硫磺的加熱。
[0035]實(shí)施例6:
[0036]在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，采用本發(fā)明所述設(shè)備進(jìn)行硫磺回收尾氣冷凝分離操作時(shí)，該設(shè)備為立式結(jié)構(gòu)，自上而下由上筒體1、冷卻段筒體2和下筒體3順次連接構(gòu)成，所述的上筒體1、冷卻段筒體2和下筒體3之間采用法蘭連接。從硫磺回收裝置來的125°C尾氣從上筒體I頂部的尾氣進(jìn)口5進(jìn)入上筒體I內(nèi)，經(jīng)過氣體分布器14后進(jìn)入冷卻段筒體2，冷卻段筒體2為尾氣冷卻段，采用固定管板結(jié)構(gòu)，其兩端固定有上管板19和下管板，上管板19和下管板20之間設(shè)置有換熱管束及折流板組，所述的換熱管束由多個(gè)平行設(shè)置的換熱管11組成，所述的折流板組由多個(gè)上下平行交錯(cuò)安裝于冷卻段筒體2內(nèi)壁兩側(cè)的折流板12組成，折流板12上設(shè)有管孔，所述的換熱管束穿過折流板12上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之間。折流板12可用來改變液體流向，增強(qiáng)流體在管間流動(dòng)的湍流程度，使冷熱流體形成錯(cuò)流接觸換熱，增大傳熱系數(shù)，提高傳熱效率；同時(shí)它還起支撐換熱管束的作用，提高換熱管束的穩(wěn)定性。所述的冷卻段筒體2上設(shè)置有筒體補(bǔ)償段13，冷卻段筒體2的下部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水進(jìn)口 I，上部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水出口 8，在冷卻段筒體2內(nèi)，循環(huán)冷卻水自下而上通過折流板12與自上而下通過管程的氣相尾氣逆流換熱，實(shí)現(xiàn)對(duì)尾氣的冷凝，尾氣溫度降低至85?95°C，冷凝后的尾氣進(jìn)入下筒體3，下筒體3為液硫分離段，下筒體3的下段外部套接有筒體外夾套16，筒體外夾套16上設(shè)置有夾套蒸汽進(jìn)口 17和夾套凝結(jié)水出口18，所述的夾套凝結(jié)水出口 18通過安裝有疏水閥的管路設(shè)于筒體外夾套16底部，夾套蒸汽進(jìn)口 17通過安裝有截?cái)嚅y的管路設(shè)于筒體外夾套16上部側(cè)壁上，從夾套蒸汽進(jìn)口 17通入
0.4MPa蒸汽實(shí)現(xiàn)對(duì)沉降硫磺的加熱。所述的下筒體3上部側(cè)壁處設(shè)有尾氣出口 6，尾氣出口 6處的下筒體3內(nèi)壁上設(shè)有氣體整流器15，冷凝后的尾氣進(jìn)入下筒體3，在下筒體3內(nèi)依靠重力實(shí)現(xiàn)氣固分離，分離硫蒸汽后的尾氣通過氣體整流器15調(diào)整氣流方向和流速，氣流逐漸進(jìn)入上折流板和下折流板之間的彎折處，進(jìn)而均勻地從尾氣出口 6離開設(shè)備進(jìn)入下一個(gè)處理單元或去尾氣焚燒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:自上而下由上筒體(I)、冷卻段筒體(2)和下筒體(3)三段順次連接構(gòu)成，所述的上筒體(I)為尾氣進(jìn)料段，其頂部設(shè)置有尾氣進(jìn)口(5)，尾氣進(jìn)口(5)的入口處設(shè)有氣體分布器(14);冷卻段筒體(2)為尾氣冷卻段，包括兩端的上管板(19)、下管板(20)及設(shè)置于上管板(19)和下管板(20)之間的換熱管束及折流板組，所述的換熱管束由多個(gè)平行設(shè)置的換熱管(11)組成，所述的折流板組由多個(gè)上下平行交錯(cuò)安裝于冷卻段筒體(2)內(nèi)壁兩側(cè)的折流板(12)組成，折流板(12)上設(shè)有管孔，所述的換熱管束穿過折流板(12)上的管孔垂直固定在上管板(19)和下管板(20)之間；下筒體(3)為液硫分離段，下筒體(3)的上部側(cè)壁上設(shè)置有尾氣出口(6)，底部設(shè)置有液硫出口(10)，下筒體(3)的下段外部套接有筒體外夾套(16)，筒體外夾套(16)通過裙座(4)將硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備固定在水泥基礎(chǔ)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的上筒體(I)、冷卻段筒體(2)和下筒體(3)之間采用法蘭連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的上筒體(I)處設(shè)有蒸汽吹掃管(9)，蒸汽吹掃管(9)穿過上筒體(I)的筒壁延伸至上筒體(I)內(nèi)，其中蒸汽吹掃管(9)延伸至上筒體(I)內(nèi)的部分在其下方設(shè)有蒸汽開孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的冷卻段筒體(2)下部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水進(jìn)口(7)，上部側(cè)壁上設(shè)置有循環(huán)冷卻水出口(8)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的冷卻段筒體(2)上至少對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)筒體補(bǔ)償段(13)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的筒體補(bǔ)償段(13)為冷卻段筒體(2)內(nèi)壁向外凸出形成的弧形凸面結(jié)構(gòu)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的尾氣出口( 6)處下筒體(3)的內(nèi)壁上設(shè)有氣體整流器(15)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的氣體整流器(15)包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平設(shè)置且其一端連接于下筒體(3)的內(nèi)壁上，另一端的斜下方固定連接有下折流板，上折流板和下折流板之間所構(gòu)成的夾角大于90°C小于180°C。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的筒體外夾套(16)上設(shè)置有夾套蒸汽進(jìn)口( 17)和夾套凝結(jié)水出口( 18)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種硫磺回收尾氣冷凝分離設(shè)備，其特征在于:所述的夾套蒸汽進(jìn)口(17)通過安裝有截?cái)嚅y的管路設(shè)于筒體外夾套(16)上部側(cè)壁上，夾套凝結(jié)水出口(18)通過安裝有疏水閥的管路設(shè)于筒體外夾套(16)底部。
【文檔編號(hào)】C01B17/02GK106082136SQ201610471581
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】喬光輝, 鄭欣, 劉子兵, 張文超, 趙玉君, 趙農(nóng), 趙一農(nóng), 邱鵬, 何蕾, 周妮妮, 李慧
【申請(qǐng)人】西安長(zhǎng)慶科技工程有限責(zé)任公司