CN109437117B - 一种低温连续熔硫的工艺方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脱硫技术领域，具体涉及一种低温连续熔硫的工艺方法和装置。包括输送泵、熔硫器与硫磺提纯釜；输送泵通过连接管一与熔硫器顶部相连，熔硫器底部通过连接管二与硫磺提纯釜中部相连，熔硫器中部通过连接管三与硫磺提纯釜顶部相连；所述熔硫器包括换热段与加热段，换热段位于加热段上方，换热段下方设有螺旋盘管，螺旋盘管下方设有封头。锥形盘管提高了换热效率，外排清液夹带硫泡沫量小；通过改变加热调节方式解决了熔硫器加热蒸汽量受进料量、进料硫泡沫浓度等因素而滞后的不利影响；设置硫磺提纯釜，使硫磺与硫渣进一步分离，提高产品硫磺纯度。本发明具有能耗低、外排清液夹带硫泡沫量小、熔硫硫磺纯度高等优点。

Description

一种低温连续熔硫的工艺方法和装置

技术领域

本发明涉及脱硫技术领域，具体涉及一种低温连续熔硫的工艺方法和装置。

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：申请号为CN201010192711.5公开了“由硫泡沫生产熔融硫的方法和设备”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。该工艺操作温度低，提高了熔硫效率，能耗少，设备使用年限长。

但在生产实践中还存在下列问题：一是由于熔硫器加热蒸汽量受进料量、进料硫泡沫浓度等因素影响，与检测的温度信号存在一定的滞后性，造成外排清液温度仍然偏高，蒸汽耗量大，外排清液夹带硫泡沫量大；二是由于在熔硫器内硫磺熔融时间短，硫磺与其夹带的杂质没有分离，造成外排硫磺纯度低。如在熔硫器内增加硫磺熔融提纯时间，分离的杂质随熔硫清液返回脱硫系统，对脱硫系统产生不利影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供了一种低温连续熔硫的工艺方法和装置。可进一步降低生产操作温度，减少熔硫能耗，减少外排清液带硫泡沫量，提高硫磺纯度。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种低温连续熔硫的工艺方法，将来自脱硫系统的硫泡沫由输送泵送入熔硫器中，经换热、沉降、加热后，分离的清液由熔硫器顶部排出，加热熔融的硫磺由熔硫器底部进入硫磺提纯釜，硫磺经加热提纯后由硫磺提纯釜底部放硫阀排出，熔硫提纯的硫渣由硫磺提纯釜中上部排渣口排出，具体包括如下步骤：

步骤一：来自脱硫系统的硫泡沫，通过输送泵，经连接管一输送至熔硫器的换热段中；熔硫器内的压力通过熔硫器顶部脱硫液输出管道上的脱硫液调节阀调节，压力控制在不小于0.2MPa；熔硫器顶部排出的清液温度为50℃～70℃；

步骤二：进入换热段的硫泡沫以强制对流的方式通过热交换器的冷流体流道，随后进入换热段下方的锥形螺旋盘管中，在锥形螺旋盘管中进一步与返回的清液换热后，进入锥形螺旋盘管下方的封头中；

步骤三：清液从封头底部锯齿形的缝隙中返出，浓缩的硫膏进入下方的加热段；

步骤四：加热段由蒸汽输入管道一间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道一排出；

换热段下部的温度控制在65℃～85℃，温度大于85℃，蒸汽输入管道一上的蒸汽量调节阀一全关，当温度小于65℃时，蒸汽量调节阀一全开；在65℃～85℃范围内，当温度由高点开始降低时，蒸汽量调节阀一开度调节至100％～50％范围内，当温度由低点开始升高时，蒸汽量调节阀一调节开度至0％-50％范围内；

步骤五：加热段熔融的硫磺由连接管二输送至硫磺提纯釜中部，硫磺提纯釜由蒸汽输入管道二间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道二排出；

步骤六：在硫磺提纯釜内硫磺与硫渣加热融化进一步分离，提纯的硫磺由底部的放硫阀排出，硫渣由中部的排渣阀排出，或由放硫阀排出。

一种低温连续熔硫的工艺方法所用装置，包括输送泵、熔硫器与硫磺提纯釜；输送泵通过连接管一与熔硫器顶部相连，熔硫器底部通过连接管二与硫磺提纯釜中部相连，熔硫器中部通过连接管三与硫磺提纯釜顶部相连；

所述熔硫器包括换热段与加热段，换热段位于加热段上方，换热段下方设有螺旋盘管，螺旋盘管下方设有封头。

所述熔硫器顶部设有脱硫液输出管道，脱硫液输出管道上设有脱硫液调节阀，脱硫液调节阀与压力检测元件相连。

所述螺旋盘管为锥形螺旋盘管，封头为球形或椭圆形半封头，封头下方设有锯齿形缝隙。

所述加热段设有蒸汽输入管道一，蒸汽输入管道一上设有蒸汽量调节阀一，蒸汽量调节阀通过管道与换热段底部相连，管道上设有温度检测元件。

所述加热段下部设有冷凝水排出管道一，冷凝水排出管道一上设有加热段疏水器。

所述连接管二上设有止回阀一，连接管三上设有止回阀二。

所述硫磺提纯釜底部设有冷凝水排出管道二，冷凝水排出管道二上设有疏水器。

所述硫磺提纯釜顶部设有蒸汽输入管道二，蒸汽输入管道二上设有蒸汽调节阀二；硫磺提纯釜中上部设有排渣管，排渣管上设有排渣阀，硫磺提纯釜底部设有放硫管，放硫管上设有放硫阀。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设置锥形盘管提高了换热效率，外排清液夹带硫泡沫量小；通过改变加热调节方式解决了熔硫器加热蒸汽量受进料量、进料硫泡沫浓度等因素而滞后的不利影响；设置硫磺提纯釜，使硫磺与硫渣进一步分离，提高产品硫磺纯度。本发明具有能耗低、外排清液夹带硫泡沫量小、熔硫硫磺纯度高等优点。

附图说明

图1为本发明实施例1结构示意及工艺原理图；

图2为本发明实施例2结构示意及工艺原理图。

图中：1-输送泵 2-熔硫器 3-换热段 4-锥形螺旋盘管 5-封头 6-加热段 7-蒸汽量调节阀一 8-锯齿形缝隙 9-温度检测元件 10-脱硫液调节阀 11-压力检测元件 12-加热段疏水器 13-连接管二 14-蒸汽调节阀二 15-疏水器 16-连接管三 17-止回阀二 18-硫磺提纯釜 19-排渣阀 20-放硫阀 21-止回阀一

具体实施方式

本发明公开了一种低温连续熔硫的工艺方法和装置。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

实施例1：

下面结合附图1对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图1所示，一种低温连续熔硫装置，包括输送泵1、熔硫器2与硫磺提纯釜18。熔硫器2与硫磺提纯釜18为一体式结构。

输送泵1通过连接管一与熔硫器2顶部相连，熔硫器2通过连接管二13插入硫磺提纯釜18中部，熔硫器2中部通过连接管三16与硫磺提纯釜18顶部相连，连接管三16上设有止回阀二17。

熔硫器2顶部设有脱硫液输出管道，脱硫液输出管道上设有脱硫液调节阀10，脱硫液调节阀10与压力检测元件11相连。

熔硫器2包括换热段3与加热段6，换热段3的主要部件为螺旋板式热交换器或管式热交换器。换热段3位于加热段6上方。换热段3下方设有锥形螺旋盘管4，锥形螺旋盘管4下方设有球形或椭圆形半封头5，封头下方设有锯齿形缝隙8。

加热段6设有蒸汽输入管道一，蒸汽输入管道一上设有蒸汽量调节阀一7，蒸汽量调节阀一7通过管道与换热段3底部相连，管道上设有温度检测元件9。

加热段6下部设有冷凝水排出管道一，冷凝水排出管道一上设有加热段疏水器12。硫磺提纯釜底部设有冷凝水排出管道二，冷凝水排出管道二上设有疏水器15。

硫磺提纯釜18顶部设有蒸汽输入管道二，蒸汽输入管道二上设有蒸汽调节阀二14。硫磺提纯釜中上部设有排渣管，排渣管上设有排渣阀19，硫磺提纯釜底部设有放硫管，放硫管上设有放硫阀20。

实施例2：

下面结合附图2对本发明的具体实施方式进一步说明：

如图2所示，一种低温连续熔硫装置，包括输送泵1、熔硫器2与硫磺提纯釜18。熔硫器2与硫磺提纯釜18为分体式结构。

输送泵1通过连接管一与熔硫器2顶部相连，熔硫器2通过连接管二13与硫磺提纯釜18中部相连，熔硫器2中部通过连接管三16与硫磺提纯釜18顶部相连。连接管二13上设有止回阀一21，连接管三16上设有止回阀二17。硫磺提纯釜18内的物料可以进入熔硫器2，熔硫器2内的物料不能进入硫磺提纯釜18。其它原理与实施例1相同。

熔硫器2顶部设有脱硫液输出管道，脱硫液输出管道上设有脱硫液调节阀10，脱硫液调节阀10与压力检测元件11相连。

熔硫器2包括换热段3与加热段6，换热段3的主要部件为螺旋板式热交换器或管式热交换器。换热段3位于加热段6上方。换热段3下方设有锥形螺旋盘管4，锥形螺旋盘管4下方设有球形或椭圆形半封头5，封头下方设有锯齿形缝隙8。

加热段6设有蒸汽输入管道一，蒸汽输入管道一上设有蒸汽量调节阀一7，蒸汽量调节阀一7通过管道与换热段3底部相连，管道上设有温度检测元件9。

加热段6下部设有冷凝水排出管道一，冷凝水排出管道一上设有加热段疏水器12。硫磺提纯釜底部设有冷凝水排出管道二，冷凝水排出管道二上设有疏水器15。

硫磺提纯釜18顶部设有蒸汽输入管道二，蒸汽输入管道二上设有蒸汽调节阀二14。硫磺提纯釜中上部设有排渣管，排渣管上设有排渣阀19，硫磺提纯釜底部设有放硫管，放硫管上设有放硫阀20。

如图1、图2所示，一种低温连续熔硫的工艺方法，硫泡沫由输送泵1送入熔硫器2中，经换热、沉降、加热后，分离的清液由熔硫器2顶部排出，加热熔融的硫磺由熔硫器2底部进入硫磺提纯釜18，硫磺经加热提纯后由硫磺提纯釜18底部放硫阀20排出，熔硫提纯的硫渣由硫磺提纯釜18中上部排渣阀19排出，具体包括如下步骤：

步骤一：来自脱硫系统的硫泡沫，通过输送泵1，经连接管一输送至熔硫器2的换热段3中；熔硫器2内的压力通过熔硫器2顶部脱硫液输出管道上的脱硫液调节阀10调节，压力控制在不小于0.2MPa；熔硫器2顶部排出的清液温度为50℃～70℃。

步骤二：进入换热段3的硫泡沫以强制对流的方式通过热交换器的冷流体流道，随后进入换热段3下方的锥形螺旋盘管4中，在锥形螺旋盘管4中进一步与返回的清液换热后，进入锥形螺旋盘管4下方的封头5中；

步骤三：清液从封头5底部锯齿形的缝隙8中返出，浓缩的硫膏进入下方的加热段6；

步骤四：加热段6由蒸汽输入管道一间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道一排出；

换热段6下部的温度控制在65℃～85℃，温度大于85℃，蒸汽输入管道一上的蒸汽量调节阀一7全关，当温度小于65℃时，蒸汽量调节阀一7全开；在65℃～85℃范围内，当温度由高点开始降低时，蒸汽量调节阀一7开度调节至100％～50％范围内，当温度由低点开始升高时，蒸汽量调节阀一7调节开度至0％-50％范围内；

步骤五：加热段6熔融的硫磺由连接管二13输送至硫磺提纯釜18中部，硫磺提纯釜由蒸汽输入管道二间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道二排出；

步骤六：在硫磺提纯釜18内硫磺与硫渣加热融化进一步分离，提纯的硫磺由底部的放硫阀20排出，硫渣由中部的排渣阀19排出，或由放硫阀20排出。

本发明熔硫设备设置锥形螺旋盘管4提高了换热效率，外排清液夹带硫泡沫量小；通过改变加热调节方式解决了熔硫器2加热蒸汽量受进料量、进料硫泡沫浓度等因素而滞后的不利影响；设置硫磺提纯釜18，使硫磺与硫渣进一步分离，提高产品硫磺纯度。本发明具有能耗低、外排清液夹带硫泡沫量小、熔硫硫磺纯度高等优点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种低温连续熔硫的工艺方法，其特征在于，将来自脱硫系统的硫泡沫由输送泵送入熔硫器中，经换热、沉降、加热后，分离的清液由熔硫器顶部排出，加热熔融的硫磺由熔硫器底部进入硫磺提纯釜，硫磺经加热提纯后由硫磺提纯釜底部放硫阀排出，熔硫提纯的硫渣由硫磺提纯釜中上部排渣口排出，具体包括如下步骤：

步骤一：来自脱硫系统的硫泡沫，通过输送泵，经连接管一输送至熔硫器的换热段中；熔硫器内的压力通过熔硫器顶部脱硫液输出管道上的脱硫液调节阀调节，压力控制在不小于0.2MPa；熔硫器顶部排出的清液温度为50℃~70℃；

步骤二：进入换热段的硫泡沫以强制对流的方式通过热交换器的冷流体流道，随后进入换热段下方的锥形螺旋盘管中，在锥形螺旋盘管中进一步与返回的清液换热后，进入锥形螺旋盘管下方的封头中；

步骤三：清液从封头底部锯齿形的缝隙中返出，浓缩的硫膏进入下方的加热段；

步骤四：加热段由蒸汽输入管道一间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道一排出；

换热段下部的温度控制在65℃~85℃，当温度大于85℃时，蒸汽输入管道一上的蒸汽量调节阀一全关，当温度小于65℃时，蒸汽量调节阀一全开；当温度在65℃~85℃范围内时，当温度由高点开始降低时，蒸汽量调节阀一开度调节至100%~50%范围内，当温度由低点开始升高时，蒸汽量调节阀一调节开度至0%-50%范围内；

步骤五：加热段熔融的硫磺由连接管二输送至硫磺提纯釜中部，硫磺提纯釜由蒸汽输入管道二间接蒸汽加热，加热的冷凝水由冷凝水排出管道二排出；

步骤六：在硫磺提纯釜内硫磺与硫渣加热融化进一步分离，提纯的硫磺由底部的放硫阀排出，硫渣由中部的排渣阀排出，或由放硫阀排出。

2.一种权利要求1所述的低温连续熔硫的工艺方法所用装置，其特征在于，包括输送泵、熔硫器与硫磺提纯釜；输送泵通过连接管一与熔硫器顶部相连，熔硫器底部通过连接管二与硫磺提纯釜中部相连，熔硫器中部通过连接管三与硫磺提纯釜顶部相连；

所述熔硫器包括换热段与加热段，换热段位于加热段上方，换热段下方设有螺旋盘管，螺旋盘管下方设有封头；

所述螺旋盘管为锥形螺旋盘管，封头为球形或椭圆形半封头，封头下方设有锯齿形缝隙；

所述连接管二上设有止回阀一，连接管三上设有止回阀二。