一种硫磺回收尾气冷凝分离装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，自上而下由上筒体、冷却段筒体和下筒体连接组成，上筒体为尾气进料段，顶部设置有尾气进口，尾气进口的入口处设有气体分布器；冷却段筒体为尾气冷却段，包括两端的上管板、下管板及设置于两管板之间的换热管束及折流板组，所述的换热管束由多个平行设置的换热管组成，折流板组由多个上下交错安装于筒体内壁两侧的折流板组成，折流板上设有管孔，换热管束穿过管孔垂直固定在两管板之间；下筒体为液硫分离段，下筒体的上部侧壁上设有尾气出口，底部设有液硫出口，下段外部套接有外夹套。本实用新型解决了硫磺回收装置出口尾气携带硫蒸汽的问题，降低了尾气SO2排放，提高了装置硫回收率。
【专利说明】
一种硫磺回收尾气冷凝分离装置
技术领域
[0001]本实用新型属于硫磺回收技术领域，具体涉及一种硫磺回收尾气冷凝分离装置。
【背景技术】
[0002]通常克劳斯硫磺回收装置，燃烧后的高温过程气先后经过废热锅炉和一级冷凝冷却器回收热量，产生蒸汽同时硫蒸汽冷凝为液硫，分离液硫并经再热后进入一级反应器，在催化剂作用下，过程气中的H2S和SO2发生反应生成硫磺，反应后的过程气经二级冷凝冷却器冷却，是硫蒸汽冷凝为液硫，分离液硫并经再热后进入二级反应器，剩余的H2S和SO2继续发生反应生成硫磺，再经三级冷凝冷却器冷却，分离液硫后的过程气可至硫磺尾气处理部分或直接尾气焚烧炉焚烧后排放。
[0003]克劳斯硫磺回收，酸气在反应器内生成硫磺，过程气进入硫冷凝冷却器冷却分离出液态硫磺，分离液硫后的尾气温度通常控制在125°C以上，压力在1KPa(g)左右，在此操作压力和温度下，尾气中硫蒸汽为饱和状态，每I X 14Hi3尾气中约含有12kg硫磺。为降低尾气焚烧能耗，通常采用活性炭进行吸附分离，按照40%硫容量计算，活性炭使用过程存在使用周期短、运行费用高等问题。如将这部分硫磺带入尾气焚烧，焚烧后SO2浓度增加，可能造成尾气超标排放。因此，需将尾气中此部分硫磺尽量多地分离出来。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是克服上述技术缺陷，提供一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，解决硫磺回收装置出口尾气携带硫蒸汽的问题，降低尾气中硫蒸汽含量90%以上，同时回收尾气中的硫磺。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]—种硫磺回收尾气冷凝分离装置，该装置为立式结构，自上而下由上筒体、冷却段筒体和下筒体三段顺次连接构成，所述的上筒体为尾气进料段，其顶部设置有尾气进口，尾气进口的入口处设有气体分布器;冷却段筒体为尾气冷却段，包括两端的上管板、下管板及设置于上管板和下管板之间的换热管束及折流板组，所述的换热管束由多个平行设置的换热管组成，所述的折流板组由多个上下平行交错安装于冷却段筒体内壁两侧的折流板组成，折流板上设有管孔，所述的换热管束穿过折流板上的管孔垂直固定在上管板和下管板之间；下筒体为液硫分离段，下筒体的上部侧壁上设置有尾气出口，底部设置有液硫出口，下筒体的下段外部套接有筒体外夹套，筒体外夹套通过裙座将硫磺回收尾气冷凝分离装置固定在水泥基础上。
[0007]所述的上筒体、冷却段筒体和下筒体之间采用法兰连接。
[0008]所述的上筒体处设有蒸汽吹扫管，蒸汽吹扫管穿过上筒体的筒壁延伸至上筒体内，其中蒸汽吹扫管延伸至上筒体内的部分在其下方设有蒸汽开孔。
[0009]所述的冷却段筒体下部侧壁上设置有循环冷却水进口，上部侧壁上设置有循环冷却水出口。
[0010]所述的冷却段筒体上至少对称设置有一对筒体补偿段。
[0011]所述的筒体补偿段为冷却段筒体内壁向外凸出形成的弧形凸面结构。
[0012]所述的尾气出口处下筒体的内壁上设有气体整流器。
[0013]所述的气体整流器包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平设置且其一端连接于下筒体的内壁上，另一端的斜下方固定连接有下折流板，上折流板和下折流板之间所构成的夹角大于。C小于。C。
[0014]所述的筒体外夹套上设置有夹套蒸汽进口和夹套凝结水出口。
[0015]所述的夹套蒸汽进口通过安装有截断阀的管路设于筒体外夹套上部侧壁上，夹套凝结水出口通过安装有疏水阀的管路设于筒体外夹套底部。
[0016]本实用新型的有益效果:
[0017]采用本实用新型装置进行硫磺回收尾气冷凝分离操作时，从硫磺回收装置来的125°C尾气从顶部进入该装置，通过换热段与循环冷却水换热后，尾气温度降低至85?95°C，尾气中90%以上的硫蒸汽成为液态或固态，依靠重力实现气固分离，硫磺沉降至筒体底部，分离硫蒸汽后的尾气进入下一个处理单元或去尾气焚烧。采用该装置，解决了硫磺回收装置出口尾气携带硫蒸汽的问题，适合克劳斯和直接氧化工艺硫回收装置的尾气处理，降低了尾气中硫夹带，同时提高了装置硫回收率，且该装置操作简单，方便管理。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构不意图；
[0019]附图标记说明:1、上筒体;2、冷却段筒体;3、下筒体;4、裙座;5、尾气进口；6、尾气出口； 7、循环冷却水进口； 8、循环冷却水出口； 9、蒸汽吹扫管；10、液硫出口； 11、换热管；12、折流板；13、筒体补偿段；14、气体分布器；15、气体整流器；16、筒体外夹套；17、夹套蒸汽进口 ； 18、夹套凝结水出口 ； 19、上管板;20、下管板。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例附图对本实用新型作进一步描述。
[0021]实施例1:
[0022]克劳斯硫磺回收，从硫磺回收装置来的125°C尾气从顶部进入装置，通过换热段与循环冷却水换热后，尾气温度降低至85?95°C，尾气中的90%以上的硫蒸汽成为液态或固态，依靠重力硫磺沉降至筒体底部，分离硫蒸汽后的尾气经过折流板后离开装置进入下一个处理单元或去尾气焚烧。
[0023]—种硫磺回收尾气冷凝分离装置，如图1所示，该装置为立式结构，自上而下由上筒体1、冷却段筒体2和下筒体3三段顺次连接构成，所述的上筒体I为尾气进料段，其顶部设置有尾气进口 5，尾气进口 5的入口处设有气体分布器14;冷却段筒体2为尾气冷却段，包括两端的上管板19、下管板20及设置于上管板19和下管板20之间的换热管束及折流板组，所述的换热管束由多个平行设置的换热管11组成，所述的折流板组由多个上下平行交错安装于冷却段筒体2内壁两侧的折流板12组成，折流板12上设有管孔，所述的换热管束穿过折流板12上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之间；下筒体3为液硫分离段，下筒体3的上部侧壁上设置有尾气出口 6，底部设置有液硫出口 10，下筒体3的下段外部套接有筒体外夹套16，筒体外夹套16通过裙座4将硫磺回收尾气冷凝分离装置固定在水泥基础上。
[0024]采用本实用新型所述装置进行硫磺回收尾气冷凝分离操作时，该装置设置有两套，一用一备间歇使用，从硫磺回收装置来的125°C尾气从上筒体I顶部的尾气进口 5进入上筒体I内，经过气体分布器14后进入冷却段筒体2，冷却段筒体2为尾气冷却段，采用固定管板结构，两端固定有上管板19和下管板，多个平行设置的换热管11组成换热管束穿过折流板板上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之间，尾气自上而下通过管程，循环冷却水自下而上通过，循环冷却水自进口 7进入壳体，通过折流板12与气相逆流换热后从出口 8离开，尾气通过换热管11与循环冷却水进行换热，尾气温度降低至85?95°C，冷凝后的尾气进入下筒体3，下筒体3的下段外部套接有筒体外夹套16，筒体外夹套16通过裙座4将该装置固定在水泥基础上，下筒体3为液硫分离段，下筒体3的上部侧壁上设置有尾气出口 6，底部设置有液硫出口 10，冷凝后的尾气在下筒体3内依靠重力实现气固分离，尾气中的90%以上的硫蒸汽成为液态或固态，依靠重力硫磺沉降至筒体底部，从液硫出口 10排出，分离硫蒸汽后的尾气经尾气出口 6离开装置进入下一个处理单元或去尾气焚烧。
[0025]实施例2:
[0026]在实施例1的基础上，所述的上筒体I顶部的尾气进口5入口处设有气体分布器14，从硫磺回收装置来的125°C尾气沿尾气进口 5向下流动时，经气体分布器14收集，再分布，从而有效解决了进气气流不稳及气体分布不均的问题。
[0027]所述的上筒体I处设有蒸汽吹扫管9，蒸汽吹扫管9穿过上筒体I的筒壁延伸至上筒体I内，其中蒸汽吹扫管9延伸至上筒体I内的部分在其下方设有蒸汽开孔。蒸汽吹扫管9间歇通入0.4MPa蒸汽，将冷凝分离过程中附着在换热管11内的硫磺加热吹扫至下筒体3底部，通过液硫出口 10排出装置。
[0028]实施例3:
[0029]在实施例1的基础上，所述的冷却段筒体2下部侧壁上设置有循环冷却水进口7，上部侧壁上设置有循环冷却水出口8，在冷却段筒体2内，循环冷却水自下而上通过折流板12与自上而下通过管程的气相尾气逆流换热，实现对尾气的冷凝。
[0030]所述的冷却段筒体2上至少对称设置有一对筒体补偿段13，所述的筒体补偿段13为冷却段筒体2内壁向外凸出形成的弧形凸面结构。当冷却段筒体内输送的液体出现热胀冷缩时，设置于冷却段筒体2上的筒体补偿段13将吸收管道的角位移，从而减少管道因热胀冷缩而产生的内应力，达到热补偿的目的，消除热胀冷缩对装置的影响，提高装置使用寿命O
[0031]实施例4:
[0032]在实施例1的基础上，所述的尾气出口6处下筒体3的内壁上设有气体整流器15，所述的气体整流器15包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平设置且其一端连接于下筒体3的内壁上，另一端的斜下方固定连接有下折流板，上折流板和下折流板之间所构成的夹角大于90°C小于180°C。冷凝后的尾气进入下筒体3，在下筒体3内依靠重力实现气固分离，分离硫蒸汽后的尾气通过气体整流器15调整气流方向和流速，气流逐渐进入上折流板和下折流板之间的弯折处，进而均匀地从尾气出口 6排出。
[0033]实施例5:
[0034]在实施例1的基础上，所述的筒体外夹套16上设置有夹套蒸汽进口17和夹套凝结水出口 18，所述的夹套蒸汽进口 17通过安装有截断阀的管路设于筒体外夹套16上部侧壁上，夹套凝结水出口 18通过安装有疏水阀的管路设于筒体外夹套16底部。从夹套蒸汽进口17通入0.4MPa蒸汽实现对沉降硫磺的加热。
[0035]实施例6:
[0036]在上述实施例的基础上，采用本实用新型所述装置进行硫磺回收尾气冷凝分离操作时，该装置为立式结构，自上而下由上筒体1、冷却段筒体2和下筒体3顺次连接构成，所述的上筒体1、冷却段筒体2和下筒体3之间采用法兰连接。从硫磺回收装置来的125°C尾气从上筒体I顶部的尾气进口5进入上筒体I内，经过气体分布器14后进入冷却段筒体2，冷却段筒体2为尾气冷却段，采用固定管板结构，其两端固定有上管板19和下管板，上管板19和下管板20之间设置有换热管束及折流板组，所述的换热管束由多个平行设置的换热管11组成，所述的折流板组由多个上下平行交错安装于冷却段筒体2内壁两侧的折流板12组成，折流板12上设有管孔，所述的换热管束穿过折流板12上的管孔垂直固定在上管板19和下管板20之间。折流板12可用来改变液体流向，增强流体在管间流动的湍流程度，使冷热流体形成错流接触换热，增大传热系数，提高传热效率；同时它还起支撑换热管束的作用，提高换热管束的稳定性。所述的冷却段筒体2上设置有筒体补偿段13，冷却段筒体2的下部侧壁上设置有循环冷却水进口 7，上部侧壁上设置有循环冷却水出口 8，在冷却段筒体2内，循环冷却水自下而上通过折流板12与自上而下通过管程的气相尾气逆流换热，实现对尾气的冷凝，尾气温度降低至85?95°C，冷凝后的尾气进入下筒体3，下筒体3为液硫分离段，下筒体3的下段外部套接有筒体外夹套16，筒体外夹套16上设置有夹套蒸汽进口 17和夹套凝结水出口18，所述的夹套凝结水出口 18通过安装有疏水阀的管路设于筒体外夹套16底部，夹套蒸汽进口 17通过安装有截断阀的管路设于筒体外夹套16上部侧壁上，从夹套蒸汽进口 17通入
0.4MPa蒸汽实现对沉降硫磺的加热。所述的下筒体3上部侧壁处设有尾气出口 6，尾气出口 6处的下筒体3内壁上设有气体整流器15，冷凝后的尾气进入下筒体3，在下筒体3内依靠重力实现气固分离，分离硫蒸汽后的尾气通过气体整流器15调整气流方向和流速，气流逐渐进入上折流板和下折流板之间的弯折处，进而均匀地从尾气出口 6离开装置进入下一个处理单元或去尾气焚烧。
【主权项】
1.一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:自上而下由上筒体(I)、冷却段筒体(2)和下筒体(3)顺次连接组成，所述的上筒体(I)为尾气进料段，其顶部设置有尾气进口(5)，尾气进口(5)的入口处设有气体分布器(14);冷却段筒体(2)为尾气冷却段，包括两端的上管板(19)、下管板(20)及设置于上管板(19)和下管板(20)之间的换热管束及折流板组，所述的换热管束由多个平行设置的换热管(11)组成，所述的折流板组由多个上下平行交错安装于冷却段筒体(2)内壁两侧的折流板(12)组成，折流板(12)上设有管孔，所述的换热管束穿过折流板(12)上的管孔垂直固定在上管板(19)和下管板(20)之间；下筒体(3)为液硫分离段，下筒体(3)的上部侧壁上设置有尾气出口(6)，底部设置有液硫出口(10)，下筒体(3)的下段外部套接有筒体外夹套(16)，筒体外夹套(16)通过裙座(4)将硫磺回收尾气冷凝分离装置固定在水泥基础上。2.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的上筒体(I)、冷却段筒体(2)和下筒体(3)之间采用法兰连接。3.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的上筒体(I)处设有蒸汽吹扫管(9)，蒸汽吹扫管(9)穿过上筒体(I)的筒壁延伸至上筒体(I)内，其中蒸汽吹扫管(9)延伸至上筒体(I)内的部分在其下方设有蒸汽开孔。4.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的冷却段筒体(2)下部侧壁上设置有循环冷却水进口(7)，上部侧壁上设置有循环冷却水出口(8)。5.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的冷却段筒体(2)上至少对称设置有一对筒体补偿段(13)。6.根据权利要求5所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的筒体补偿段(13)为冷却段筒体(2)内壁向外凸出形成的弧形凸面结构。7.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的尾气出口( 6)处下筒体(3)的内壁上设有气体整流器(15)。8.根据权利要求7所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的气体整流器(15)包括上折流板和下折流板，所述的上折流板水平设置且其一端连接于下筒体(3)的内壁上，另一端的斜下方固定连接有下折流板，上折流板和下折流板之间所构成的夹角大于90°C小于180°C。9.根据权利要求1所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的筒体外夹套(16)上设置有夹套蒸汽进口( 17)和夹套凝结水出口( 18)。10.根据权利要求9所述的一种硫磺回收尾气冷凝分离装置，其特征在于:所述的夹套蒸汽进口(17)通过安装有截断阀的管路设于筒体外夹套(16)上部侧壁上，夹套凝结水出口(18)通过安装有疏水阀的管路设于筒体外夹套(16)底部。
【文档编号】C01B17/027GK205709862SQ201620639552
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】乔光辉, 郑欣, 刘子兵, 张文超, 赵玉君, 赵农, 赵一农, 邱鹏, 何蕾, 周妮妮, 李慧
【申请人】西安长庆科技工程有限责任公司