一種二硫化碳生產(chǎn)線的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及二硫化碳生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種二硫化碳生產(chǎn)線。
【背景技術(shù)】
[0002]二硫化碳是一種重要的化工原料，主要用于生產(chǎn)人造絲纖維、農(nóng)藥及橡膠制品行業(yè)。工業(yè)上生產(chǎn)二硫化碳普遍應(yīng)用的工藝是半焦法(亦稱鐵甑法，所用鐵甑即為二硫化碳反應(yīng)爐)，半焦法生產(chǎn)二硫化碳的工藝存在如下缺點(diǎn):I)反應(yīng)爐吞吐量小:每套生產(chǎn)線每日僅產(chǎn)二硫化碳0.4-0.5噸。2)反應(yīng)爐中氣壓較高:該工藝中，脫硫器要求反應(yīng)爐中的氣體有較大壓強(qiáng)，比I個(gè)大氣壓大出60毫米高硫磺液柱壓強(qiáng)，這使得反應(yīng)爐出渣管出口的密封和半焦投料口的密封產(chǎn)生難度;經(jīng)常從密封圈周圍跑掉二硫化碳?xì)怏w，既損失二硫化碳?xì)怏w，又造成環(huán)境污染，二硫化碳?xì)怏w易燃易爆，帶壓操作很不安全。3)尾氣中二硫化碳?xì)怏w回收效果不好，沒有很好的解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有二硫化碳生產(chǎn)線中存在的問題，而提供一種二硫化碳生產(chǎn)線。
[0004]本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種二硫化碳生產(chǎn)線，包括反應(yīng)爐、脫硫器、冷凝器和洗氣機(jī)；
[0006]所述的反應(yīng)爐包括第一爐體，第一爐體的頂板上在其左端設(shè)有液硫入口、在其右端設(shè)有二硫化碳?xì)怏w出口、在液硫入口和二硫化碳?xì)怏w出口之間均布設(shè)有若干個(gè)半焦投料口，第一爐體的右側(cè)板上在其底端設(shè)有第一出渣管;第一爐體的內(nèi)外表面上均布固定有若干支撐筋并且內(nèi)外表面上都抹有耐火水泥層，支撐筋作為骨架置于耐火水泥層內(nèi)；
[0007]所述的脫硫器包括殼體，殼體的四個(gè)側(cè)板及底板上設(shè)有保溫夾套(保溫夾套中有150°C左右的循環(huán)導(dǎo)熱油)；殼體的頂板上在其左端設(shè)有脫硫氣體入口、右端設(shè)有脫硫氣體出口，殼體的底板上設(shè)有第二出渣管;殼體內(nèi)位于脫硫氣體入口與脫硫氣體出口之間的位置設(shè)有L型隔板，L型隔板的頂邊與殼體的頂板密封連接，L型隔板的側(cè)邊分別與殼體的前后側(cè)板密封連接;殼體的右側(cè)板上或者左側(cè)板上高于L型隔板的橫板的位置設(shè)有液硫出口，液硫出口上連接有置于殼體內(nèi)且向下傾斜設(shè)置的液硫流出管;殼體的右側(cè)板外壁上或者左側(cè)板外壁上圍液硫出口固定有矩形槽;脫硫器上的脫硫氣體入口與反應(yīng)爐上的二硫化碳?xì)怏w出口連接相通，液硫出口處的矩形槽下方設(shè)有硫磺池；
[0008]所述的冷凝器包括左、右兩根主管，兩根主管之間設(shè)置有若干根與主管相通且平行設(shè)置的分管，左側(cè)主管上設(shè)有冷凝氣體入口，右側(cè)主管上設(shè)有冷凝氣體出口和冷凝液體出口；冷凝器上的冷凝氣體入口與脫硫器上的脫硫氣體出口連接相通，冷凝器上的冷凝液體出口連接有液體儲(chǔ)缸，冷凝器的整體浸沒于水池中；
[0009]所述的洗氣機(jī)包括筒體，筒體的頂板上設(shè)有洗氣進(jìn)氣管、調(diào)空管和洗氣出氣管，其中，洗氣進(jìn)氣管的底部管口下伸至筒體內(nèi)，調(diào)空管上設(shè)有調(diào)空閥，洗氣出氣管上設(shè)有引風(fēng)機(jī);筒體筒壁的底部開設(shè)有清渣口，筒壁外圍清渣口設(shè)有斗槽，斗槽的頂部槽口高于清渣口的頂部;筒體底部筒壁上設(shè)有帶閥門的二硫化碳流出口；洗氣機(jī)上的洗氣進(jìn)氣管與冷凝器上的冷凝氣體出口連接相通，引風(fēng)機(jī)另一端與克勞斯脫硫器連接。
[0010]對(duì)于本實(shí)用新型中的反應(yīng)爐體:
[0011]傳統(tǒng)鐵甑是用生鐵鑄造而成的且由上下五節(jié)單體組成，而本實(shí)用新型中的反應(yīng)爐體是由鋼板焊接制作而成的整體爐體氣密性，抗腐蝕性、耐用性更強(qiáng)。傳統(tǒng)鐵甑安裝時(shí)，必須外加120mm的保溫套，用以防止或減少鐵甑外表面在高溫下的氧化腐蝕;而本實(shí)用新型則是在反應(yīng)爐體內(nèi)外表面焊接支撐筋并涂抹耐火水泥層，內(nèi)表面抵抗硫磺氣體的腐蝕，而外表面抵抗供熱氣體的氧化腐蝕，安裝時(shí)免去了保溫套，直接加熱，省時(shí)省力，而且還大大提高了熱傳遞的效率。本實(shí)用新型中的反應(yīng)爐體與傳統(tǒng)鐵甑相比，容積倍增，其高和寬基本不變，而長度加倍，具體可根據(jù)供熱方式及供熱能力的不同而調(diào)整容積增加的倍數(shù)。以及耐火水泥進(jìn)行表面處理的部位和面積大小。對(duì)于傳統(tǒng)鐵甑加熱時(shí)，熱氣體從鐵甑的一側(cè)流經(jīng)鐵甑后進(jìn)入另一側(cè)的煙道(火膛和煙道分設(shè)于爐體的兩側(cè))，因鐵甑的長度短(約Im)，所以熱交換時(shí)間短，熱傳遞效率極低，而本實(shí)用新型中的反應(yīng)爐體長度倍增，來自火膛的熱氣體流經(jīng)爐體而后進(jìn)入煙道的時(shí)間倍增，大大提高了熱量的有效作用時(shí)間，從而提高了熱能利用率。
[0012]本實(shí)用新型的反應(yīng)爐中，爐壁的材質(zhì)可選擇316不銹鋼板、普通鋼板或錳板，當(dāng)爐壁選擇316不銹鋼板時(shí)，其厚度選擇4-6mm為宜，當(dāng)爐壁選擇普通鋼板或錳板時(shí)，其厚度選擇19-21mm為宜;爐體的耐火水泥層的厚度選擇5-20mm為宜。
[0013]對(duì)于本實(shí)用新型中的脫硫器:
[0014]脫硫器內(nèi)設(shè)有L型擋板，L型擋板將殼體上部空間隔為室I和室2兩部分，室I中的氣體中硫磺氣體較濃，進(jìn)入室2后絕大部分被液硫吸收，所剩甚微。L型擋板底部的橫板為脫硫板，其對(duì)脫硫效果起著決定性的作用，實(shí)際使用時(shí)，其橫板浸入液硫中20_左右，室I中的硫磺氣體在較小的壓力下則可順著橫板進(jìn)入室2中，橫板橫向尺寸有多長，硫磺氣體進(jìn)入液硫中流動(dòng)的路程就有多長，本實(shí)用新型中橫板的長度設(shè)計(jì)為400_為宜，硫磺氣體在較小的壓力下就可以在液硫之中流動(dòng)400mm的距離，這一段距離為硫磺氣體的吸收帶，這樣就給了硫磺氣體和液硫充分的接觸機(jī)會(huì)和時(shí)間，對(duì)脫硫效果起到關(guān)鍵作用。總之，該脫硫器的附加壓力小(即氣體浸入到液硫中所需的壓力小)，而脫硫效果又非常好。
[0015]反觀現(xiàn)有傳統(tǒng)的脫硫器，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，脫硫器上的氣體輸入管(100)底端的出口插入到脫硫器內(nèi)部且置于液體硫磺液面以下，二硫化碳?xì)怏w攜帶未冷凝的硫磺氣體在一定壓力下從氣體輸入管(100)出口進(jìn)入液體硫磺中，其中大部分硫磺氣體被液硫吸收。氣體輸入管(100)出口低于液硫液面h毫米(一般為60毫米)，有如下等式:Pl = I個(gè)大氣壓+h毫米高硫磺液柱壓強(qiáng)，其中Pl為氣體輸入管(100)中氣體壓強(qiáng)、h為氣體輸入管(100)插入液流中的深度。當(dāng)氣體輸入管(100)中壓強(qiáng)比I個(gè)大氣壓大出h毫米高硫磺液柱壓強(qiáng)時(shí)，氣體輸入管(100)中的氣體才會(huì)從氣體輸入管(100)出口流出進(jìn)入到h毫米深的液硫中，二硫化碳?xì)怏w從液硫中出來進(jìn)入氣體輸出管(1I )，在此流動(dòng)過程中，硫磺氣體大部分被液硫吸收。氣體輸出管(101)中的氣壓為I個(gè)大氣壓，因其最終與大氣聯(lián)通。流出管(102)出口液硫液面作用著I個(gè)大氣壓，該液面與脫硫器內(nèi)部液硫液面保持水平。氣體輸入管(100)中的氣體壓強(qiáng)為I個(gè)大氣壓時(shí)，氣體輸入管(100)中液體硫磺液面與氣體輸入管(100)外硫磺液面水平一致。只有當(dāng)氣體輸入管(100)中的氣體壓強(qiáng)大到把氣體輸入管(100)中的全部液硫壓出管外時(shí)，氣體輸入管(100 )中的氣體才會(huì)從其出口流出而經(jīng)過氣體輸入管(100 )外的液硫?qū)雍筮M(jìn)入脫硫器內(nèi)的上部空間，進(jìn)一步流入到氣體輸出管(101)中。此外，流出管(102)裸露在脫硫器外部的長度比較長，需要在其外專門設(shè)計(jì)保溫套進(jìn)行保溫處理。
[0016]本實(shí)用新型的脫硫器中的液硫流出管的作用是殼體內(nèi)液體硫磺可以流出殼體外，而殼體內(nèi)的氣體出不去，殼體外的空氣進(jìn)不來，因此液硫流出管需深入到液體中足夠的深度，而且液硫流出管設(shè)于殼體內(nèi)部，其好處是不需要對(duì)其專門保溫。殼體外的液硫出口處設(shè)有矩形槽，矩形槽的槽底與液硫出口最低處處于同一水平，矩形槽又稱液硫液位調(diào)節(jié)槽，如矩形槽內(nèi)置一塊1mm高的堵塊，則室2中硫磺液面升高10_，如此室2中液硫液位高低可隨意靈活的進(jìn)行調(diào)節(jié)，起到掌控脫硫器內(nèi)室I中氣體壓力大小的作用以及脫硫效果好壞的作用。脫硫器底部設(shè)有第二出渣管，開啟第二出渣管閥門可排出其內(nèi)的雜質(zhì)。
[0017]本實(shí)用新型中的脫硫器中，L型隔板的橫板為傾斜設(shè)置，橫板的外端邊高于內(nèi)端邊(SPL型隔板的豎板和橫板之間的夾角小于90度)，但外端邊不高于液硫出口的位置，并且橫板上靠外端邊的部分均布開設(shè)有若干透氣孔(透氣孔設(shè)計(jì)于離豎板300-400mm的范圍內(nèi)為宜)。橫板設(shè)計(jì)成略微傾斜狀，進(jìn)一步方便氣體在液硫中的流動(dòng)，使其流動(dòng)更加順暢，同時(shí)硫磺氣體的吸收效果也更好;橫板上均布有若干透氣孔，一部分二硫化碳?xì)怏w可以從這些透氣孔中通過后進(jìn)入到室2的上部空間，而另一部分二硫化碳?xì)怏w則從橫板的外端邊進(jìn)入到室2中，這樣就能使液硫中的氣體均勻散開，不僅有利于二硫化碳?xì)怏w的溢出，而且有利于硫磺氣體更好的溶于液硫中。
[0018]對(duì)于本實(shí)用新型中的洗氣機(jī):
[0019]工作時(shí)，從斗槽注滿水，啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)，斗槽內(nèi)水面下降，筒體內(nèi)水面上移，洗氣進(jìn)氣管內(nèi)水面往下降當(dāng)洗氣進(jìn)氣管內(nèi)水面降至管口時(shí)，洗氣進(jìn)氣管中氣體開始溢出管外，從水中向上溢出，進(jìn)入筒體上部空間，在引風(fēng)機(jī)的作用下，筒體上部空間產(chǎn)生一定的真空度，尾氣從洗氣進(jìn)氣管進(jìn)入水中的過程中，其中的二硫化碳?xì)怏w直接被水冷凝成液體，液體二硫化碳比水重且不溶于水，因此液體二硫化碳聚集在洗氣機(jī)筒體底部，夠一定數(shù)量則可打開底部閥門流入二硫化碳儲(chǔ)罐中，而其它氣體則離開水中被引風(fēng)機(jī)吸走。筒體上部設(shè)有調(diào)空閥，開啟該閥門則可降低筒體內(nèi)真空度，調(diào)空閥開大開小可以起到調(diào)節(jié)真空度大小的作用?？梢姡礆鈾C(jī)可以把微量的二硫化碳?xì)怏w用水直接冷凝，起到很好的回收效果。同時(shí)可對(duì)尾氣產(chǎn)生調(diào)節(jié)真空度大小，提供一定負(fù)壓的作用，在不影響脫硫器脫硫效果的情況下，使反應(yīng)爐處于微負(fù)壓狀態(tài)安全生產(chǎn)。
[0020]洗氣機(jī)處于工作狀態(tài)時(shí)的壓力示意圖如圖5所示，其中的等量關(guān)系有:h2+P2=l個(gè)大氣壓Ρ，1η+Ρ2=Ρ3，由此可以得出1η<1ι2時(shí)，P3<1個(gè)大氣壓P。
[0021 ]本實(shí)用新型的洗氣機(jī)中，在洗氣進(jìn)氣管上連接有與大氣連通且設(shè)有閥門的排空管。排空管的設(shè)置能更好的調(diào)節(jié)對(duì)尾氣產(chǎn)生的負(fù)壓。
[0022]本實(shí)用新型中的反應(yīng)爐與傳統(tǒng)鐵甑相比，容積倍增，其高和寬基本不變，而長度加倍，大大提高了熱量的有效作用時(shí)間，從而提高了熱能利用率，同時(shí)二硫化碳的產(chǎn)量也翻了數(shù)倍。本實(shí)用新型中的脫硫器與傳統(tǒng)脫硫器相比，其附加壓力減小到傳統(tǒng)脫硫器的三分之一，而對(duì)氣體的吸收效果提高了 3-5倍。本實(shí)用新型中的洗氣機(jī)填補(bǔ)了傳統(tǒng)二硫化碳生產(chǎn)線中對(duì)尾氣處理