CN102267688A - 由硫泡沫生产熔融硫的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种由硫泡沫生产熔融硫的方法和设备。该方法通过输送泵将硫泡沫送入熔硫装置，经其上部的换热段预热升温后，进入中部的沉降段沉降分离为脱硫液与浓缩硫膏，高温脱硫液向上经换热降温后返回脱硫系统，分离出的浓缩硫膏经加热形成熔融硫后排出。该设备由输送泵和熔硫装置组成，熔硫装置包括上部的换热段和下部的加热段，在两者之间还设有沉降分离段，在所述熔硫装置上设有脱硫液输出管道和加热介质管道，在加热段底部安有放硫阀。本发明熔硫工艺装置的操作平均温度低，能耗少，设备使用年限长，故可降低脱硫成本；由于换热面积相对较小，还可降低工程建设投资。
Description
技术领域
本发明属于脱硫技术领域，具体地说，涉及一种对含有硫化物的流体脱硫后生成的硫泡沫，经蒸汽或导热油间接加热分离出熔融硫的一种工艺方法和装置。
背景技术
目前，用脱硫过程中生成的硫泡沫作原料生产熔融硫有各种加工方法。较为先进的、具有代表性的加工装置如下：
鞍山钢铁集团公司申请的专利号为ZL 97114485.0，名为“由含硫溶液生产熔融硫的方法和装置”的发明专利，对来自脱硫系统的硫泡沫经泵送以强制对流的方式先通过热交换器换热升温再经另一热交换器加热至熔硫温度后，密度大的液态熔融硫靠重力沉降到贮硫段，分离出的脱硫液经热交换器换热降温后外排。该工艺实现了连续操作，提高了熔硫效率，但在生产实践中还存在下列问题：由于与加热段相邻的换热段操作温度较高，致使其外排清液温度偏高，换热段的耐腐蚀年限偏短，且其换热面积较大，导致设备重量偏大，造价较高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种可降低生产操作温度，减少熔硫能耗，提高设备使用年限的由硫泡沫生产熔融硫的方法和装置。
本发明由硫泡沫生产熔融硫的方法是这样实现的：将来自脱硫系统的硫泡沫由输送泵送入熔硫装置，经上部的换热段预热升温后，进入中部的沉降分离段沉降分离为脱硫液与浓缩硫膏，分离出的高温脱硫液向上经导流筒进一步沉降分离，作为热流体进入换热段换热降温后，从换热段上部的输出管道返回脱硫系统，分离出的浓缩硫膏经下部的加热段加热形成熔融硫后控制排出。
本发明所述生产熔融硫的方法应根据压力检测信号通过脱硫液输出管道上的调节阀来控制外排脱硫液的流量，以稳定熔硫装置内的压力；根据温度检测信号通过供热介质调节阀来控制下部加热段的供热量。
本发明由硫泡沫生产熔融硫的方法所用的设备，由通过管线相连接的硫泡沫输送泵和熔硫装置所组成，其特点是所述的熔硫装置包括上部的换热段和下部的加热段，在上下两者之间设有沉降分离段，在换热段设有脱硫液输出管道，在加热段设有加热介质管道，在加热段底部安有放硫阀。
本发明由硫泡沫生产熔融硫的设备所述沉降分离段的有效长度不小于熔硫装置的内径；在所述沉降分离段上部，即换热段的下方设有一个直径稍小于熔硫装置内径的导流筒；在所述熔硫装置上安装有压力检测元件，在所述脱硫液输出管道上安设有调节阀；在所述熔硫装置上安装有温度检测元件，在所述加热介质管道上安设有调节阀。
与现有技术相比，本发明在熔硫过程由熔硫装置下部加热段中分离出少量的高温脱硫液，首先经本发明熔硫装置中部的沉降分离段内自然对流的物料间的换热后再向上进入熔硫装置上部的换热段、经换热降温后再外排。从而降低了熔硫装置内的操作平均温度，减少了熔硫能耗，提高了设备使用年限，降低了脱硫成本。同时，由于换热面积相对较小，还可降低工程建设投资。
附图说明
附图1为本发明设备的结构示意图。
图中1为硫泡沫入口，2为换热段，3为导流筒，4为环缝，5为沉降分离段，6为螺旋板式加热段，7为放硫阀，8为温度检测元件，9为蒸汽量调节阀，10为脱硫液输出管道，11为压力检测元件，12为脱硫液调节阀，13为输送泵，14为疏水器。
具体实施方式
下面结合附图通过实施例对本发明作进一步的描述。
如附图所示，来自脱硫系统的硫泡沫通过输送泵13从熔硫装置换热段2的硫泡沫入口1进入熔硫装置，换热段2由螺旋板式热交换器或列管式热交换器为主要部件组成。本发明实施例也即附图中的换热段2采用螺旋板式热交换器。进入换热段2的硫泡沫以强制对流方式通过其热交换器的冷流体流道，随后经设置在换热段2下方的导流筒3外周与熔硫装置外壳体之间的环缝4，进入沉降分离段5。经历了换热段2的预热搅动并通过环缝4的硫泡沫流动到沉降分离段5的下半部便进入沉降分离过程。经重力沉降逐步形成的浓缩硫膏沉积于沉降分离段5的底部，并继续下落到连接于沉降分离段5之下的熔硫装置下部的加热段6。加热段6由螺旋板式热交换器或列管式热交换器为主要部件组成。本发明实施例也即附图中的加热段6采用列管式热交换器。当加热段6采用列管式热交换器时，由沉降分离段5的底部下落至立式放置的列管式热交换器向上敞开的作为冷流体流道管程的浓缩硫膏被加热至硫磺熔融。在熔硫装置上部的换热段2与下部的加热段6之间的沉降分离段5的有效长度不宜小于熔硫装置的内径。加热段6的热交换器的热流体流道中通入加热蒸汽或导热油等加热介质。本发明实施例的加热段6的列管式热交换器的壳程采用蒸汽加热。蒸汽冷凝水自疏水器14外排。熔融硫经放硫阀7控制排放。外排的液态硫凝固、冷却后称重装袋入库。本发明所述熔硫装置的外部应根据其换热、沉降分离、加热等不同部位的特点采取相应的保温措施。温度检测元件8可设置在沉降分离段5与加热段6之间的结合部，并通过加热介质调节阀9的开度来控制进入加热段6的供热量。在沉降分离段5的上部也可再增设一些水银温度计测量点。分离出的高温脱硫液向上经导流筒3进入换热段2的热流体流道，并与作为冷流体的硫泡沫间接逆流换热降温后，从换热段2上部的脱硫液输出管道10排出并重新返回脱硫系统。导流筒3内较大的流道截面有利于高温脱硫液中所夹杂的固相或液相的熔融硫进一步沉降分离。在沉降分离段或其附近设置有压力检测元件11，并根据其检测到的压力高低的输出信号来控制脱硫液输出管道10上的脱硫液调节阀12的开度，以调控熔硫装置的内部压力。
Claims (8)
1.一种由硫泡沫生产熔融硫的方法，其特征在于将来自脱硫系统的硫泡沫由输送泵送入熔硫装置，经上部的换热段预热升温后，进入中部的沉降分离段沉降分离为脱硫液与浓缩硫膏，分离出的高温脱硫液向上经导流筒进一步沉降分离，作为热流体进入换热段换热降温后，从换热段上部的输出管道返回脱硫系统，分离出的浓缩硫膏经下部的加热段加热形成熔融硫后控制排出。
2.根据权利要求1所述的生产熔融硫的方法，其特征在于根据压力检测信号通过脱硫液输出管道上的调节阀来控制外排脱硫液的流量，以稳定熔硫装置内的压力。
3.根据权利要求1所述的生产熔融硫的方法，其特征在于根据温度检测信号通过供热介质调节阀来控制下部加热段的供热量。
4.一种权利要求1、2或3所述的由硫泡沫生产熔融硫的方法所用的设备，由通过管线相连接的硫泡沫输送泵和熔硫装置所组成，其特征在于所述的熔硫装置包括上部的换热段和下部的加热段，在上下两者之间设有沉降分离段，换热段上设有脱硫液输出管道，加热段上设有加热介质管道，加热段底部安有放硫阀。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于所述沉降分离段的有效长度大于等于熔硫装置的内径。
6.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于在所述沉降分离段上部，即换热段的下方设有一个直径稍小于熔硫装置内径的导流筒。
7.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于在所述熔硫装置上安装有压力检测元件，在所述脱硫液输出管道上安设有调节阀。
8.根据权利要求4或5所述的设备，其特征在于在所述熔硫装置上安装有温度检测元件，在所述加热介质管道上安设有调节阀。
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