一种硫磺回收设备的制作方法

本发明涉及硫磺回收处理技术领域，尤其涉及一种硫磺回收设备。

背景技术：

硫磺回收设备一般分为制硫部分和尾气处理部分，制硫部分是为了回收酸性气中的硫单质，尾气处理是为了将制硫部分残留的硫化物燃烧变成二氧化硫，达到标准后再进行排放。

现有技术中的硫磺回收设备中，制硫空气进制硫炉前需要单独用蒸汽加热至160℃；尾气从加氢反应器出来后进入蒸汽发生器中进一步降低温度，再采用新鲜水在急冷塔内冷却。然而，尾气自蒸汽发生器出来后仍然具有较高的温度，直接进入急冷塔中不仅浪费了尾气的余热，还会增加急冷塔的用水量，进而增加运行成本。

因此，需要提出一种硫磺回收设备，能够解决现有技术中由于无法充分利用尾气处理部分产生的大量余热导致装置运行成本增加的问题。

技术实现要素：

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种硫磺回收设备，可以充分利用尾气处理过程中产生的余热，进而减少急冷塔的用水量，提高能源利用率，且降低运行成本。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种硫磺回收设备，包括：

制硫装置，包括依次连接的制硫炉鼓风机和制硫炉，所述制硫炉鼓风机用于提供制硫空气；

尾气处理装置，包括依次连接的加氢反应器、蒸汽发生器以及急冷塔，所述加氢反应器与所述制硫炉的尾气出口连通；

第一热交换器，用于使尾气和制硫空气热交换，所述第一热交换器的进口端分别与所述蒸汽发生器和所述制硫炉鼓风机连通，所述第一热交换器的出口端分别与所述急冷塔和所述制硫炉连通。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述急冷塔为中空结构。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述急冷塔上设置有用于使尾气进一步降温的急冷组件，所述急冷组件包括依次连接的急冷水循环泵和喷淋头，所述喷淋头伸入所述急冷塔的内部。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述急冷水循环泵与所述急冷塔的底部连通，用于抽出所述急冷塔中的循环水。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述急冷水循环泵的出口端连接有第二热交换器，所述第二热交换器与冷水供给装置连通。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述急冷塔还与吸收塔连接，所述吸收塔用于吸收尾气中的硫化氢。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述吸收塔与溶剂再生装置连接。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述吸收塔的内部设置有多层筛板。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述吸收塔还与尾气焚烧炉连接。

作为一种硫磺回收设备的优选方案，所述第一热交换器和所述第二热交换器均为双流道热交换器。

本发明的有益效果为：

本发明提供的硫磺回收设备，制硫炉排出的尾气经过加氢反应器和蒸汽发生器后，进入第一热交换器中与制硫炉鼓风机提供的制硫空气进行热交换，降低尾气温度的同时，提高了制硫空气的温度，充分利用了尾气的余热，进而减少了急冷塔的用水量，提高了能源利用率，降低了运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的硫磺回收设备的结构示意图；

图2是本发明具体实施例提供的硫磺回收设备的运行原理示意图。

图中：

1、加氢反应器；2、蒸汽发生器；3、第一热交换器；4、制硫炉；41、硫回收出口管；5、制硫炉鼓风机；6、急冷塔；61、喷淋头；7、冷水供给装置；8、急冷水循环泵；9、第二热交换器；10、吸收塔；101、筛板；11、溶剂再生装置；12、尾气焚烧炉。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

本实施例提供一种硫磺回收设备，主要涉及到硫磺回收中的尾气处理部分。如图1所示，该设备包括制硫装置和尾气处理装置，其中，制硫装置包括管路连接的制硫炉鼓风机5和制硫炉4，具体地，制硫炉鼓风机5抽取的制硫空气经过蒸汽加热至160℃后进入制硫炉4中，酸性气和制硫空气以一定的配比在制硫炉4内燃烧，大约65％左右的硫化氢会直接转换成硫单质并从硫回收出口管41排出制硫炉4，没有转换成硫单质的硫化氢气体作为尾气进入尾气处理装置中。

尾气处理装置包括依次管路连接的加氢反应器1、蒸汽发生器2、急冷塔6、吸收塔10以及尾气焚烧炉12，其中，加氢反应器1与制硫炉4管路连接。具体地，制硫炉4排出的尾气进入加氢反应器1中，在催化剂的作用下进行加氢、水解反应，使尾气中的二氧化硫、元素硫以及有机硫还原或水解为硫化氢，反应后的高温尾气进入蒸汽发生器2中降温(除氧水在蒸汽发生器2中流动)，冷却至170℃后进入急冷塔6中利用急冷水进一步使尾气降温，然后进入吸收塔10中，尾气中的硫化氢被吸收塔10中的吸收剂吸收，自吸收塔10顶部出来的净化气体，进入尾气焚烧炉12中将残留的硫化物焚烧生成二氧化硫，最后排放掉。

在未做出改进之前，制硫空气进制硫炉4之前需要单独用蒸汽加热至160℃，尾气从加氢反应器1出来后进入蒸汽发生器2中进一步降低温度，再采用新鲜水在急冷塔6内冷却。然而，尾气自蒸汽发生器2出来后仍然具有较高的温度，直接进入急冷塔6中不仅浪费了尾气的余热，还会增加急冷塔6的用水量，进而增加运行成本。

为克服以上缺陷，如图1所示，本实施例设置了第一热交换器3，其中，第一热交换器3的两个进口端分别与蒸汽发生器2和制硫炉鼓风机5连通，第一热交换器3的两个出口端分别与急冷塔6和制硫炉4连通。

具体地，制硫炉4提供的尾气经过加氢换热器1后变成高温(约为300℃)的加氢尾气，之后进入蒸汽发生器2中降温至170℃后，进入第一热交换器3中与制硫炉鼓风机5提供的制硫空气进行热交换。加氢尾气和制硫空气在第一热交换器3的不同通道内流动的过程中，制硫空气吸热升温，加氢尾气放热降温，由此充分利用了加氢尾气的余热。

需要说明的是，尾气从从蒸汽发生器2出来后的余热能够将制硫空气加热到合适的温度，然后利用少量的蒸汽即可到达指定温度。如果第一热交换器3设置在蒸汽发生器2和加氢反应器1之间，高温尾气会导致制硫空气温度过高，不利于后续硫单质的提取，因此将第一热交换器3设置在蒸汽发生器2的后面。经过试验验证，换热后，制硫空气的温度大约会升高至125℃，加氢尾气的温度降至约130℃，这样加氢尾气从第一热交换器3流出后再进入急冷塔6，会节省大量的急冷水用量，且需要加热制硫空气的蒸汽量也会大大减少。

改进前的急冷塔一般为填料塔，即塔内设置多层塔板，用于增大高温尾气与急冷水的接触面积，以便于快速降温。本实施例中，由于换热后的尾气温度有所降低，急冷塔6设置为中空结构，不再设置塔板。具体地，如图1所示，急冷塔6的主体为罐状，侧壁上倾斜设置有进气通道，第一热交换器3的与该进气通道连通。

为了对进入急冷塔6中的尾气再次降温，可选地，急冷塔6上设置有急冷组件。具体地，急冷组件包括管路连接的急冷水循环泵8和喷淋头61，其中，喷淋头61伸入上述进气通道内，急冷水循环泵8与急冷塔6的底部通过管路连通。急冷塔6的底部通常会储存一定量的急冷水，当尾气进入急冷塔6的进气通道时，急冷水循环泵8将急冷水自急冷塔6的塔底抽出，然后通过喷淋头61均匀喷出，从而实现对尾气的降温。

由于急冷塔6中的急冷水不断循环会导致水温增加，削弱尾气的降温效果，本实施例中，在急冷水循环泵8的出口端连接有第二热交换器9，同时，冷水供给装置7与第二热交换器9连通，急冷塔6中的循环水可以在第二换热器9中与冷水不断进行换热，保证喷淋头61喷出的水保持在低温状态(约40℃)，进而保证尾气的降温效果。

尾气在急冷塔6中降温至40℃左右，然后从急冷塔6的顶部沿管路进入吸收塔10中进行硫化氢的吸收，吸收溶剂在吸收塔10中流动，本实施例中的吸收溶剂为胺液。具体地，吸收塔10与溶剂再生装置11管路连接，溶剂再生装置11能够将贫胺液从吸收塔10的侧壁上方送入塔内，吸收塔10内的尾气与贫胺液逆流接触，尾气中的硫化氢被吸收，贫胺液变为富胺液后从吸收塔10的底部被溶剂再生装置11抽回，再生后变为贫胺液继续进入吸收塔10中，保证硫化氢的吸收效果。需要说明的是，溶剂再生装置11中设置有抽液泵(图中未示出)，辅助送入贫胺液以及抽出富胺液。

进一步地，吸收塔10中设置有多层筛板101，贫胺液流入吸收塔10后分散到每一层的筛板101上，增大了尾气与贫胺液的接触面积，从而增强了硫化氢的吸收效果。

硫化氢吸收完成后，净化气体从吸收塔10的塔顶排出沿管路进入尾气焚烧炉12中燃烧，将净化气中残留的硫化物焚烧生成符合排放标准量的二氧化硫，最后排放到大气中。

本实施例提供的硫磺回收装置，其具体工作流程如下(参考图2)：

1、制硫炉鼓风机5抽取制硫空气，经过蒸汽加热后送入制硫炉4中进行燃烧，回收酸性气中的硫单质，尾气排入加氢反应器1中；

2、尾气在加氢反应器1中加氢、水解，生成还有硫化氢的高温加氢尾气；

3、加氢尾气进入蒸汽发生器2中降温至170℃左右，然后进入第一热交换器3中与制硫空气进行热交换；

4、升温至125℃左右的制硫空气进入制硫炉4中燃烧，继续回收硫单质并排放尾气至加氢换热器1中；

5、降温至130℃左右的加氢尾气进入急冷塔6中，急冷组件利用循环水对尾气再降温，同时循环水不断在第二热交换器9中与冷水换热，使循环水始终保持在40℃左右；

6、尾气降温至40℃左右，进入吸收塔10中进行硫化氢的吸收；

7、净化气体从吸收塔10排出进入尾气焚烧炉12中燃烧残余的硫化物。

需要说明的是，本实施例提供的硫磺回收设备与常规硫磺回收设备相比，急冷塔6中的循环水用量每小时可减少7t，冷水供给装置7中的冷水用量每小时可减少20t，用于加热制硫空气的蒸汽用量每小时可减少0.28t，急冷水循环泵8的用电量每小时可减少15.1kw；同时，急冷塔6的设置总体重量减轻了4t。

本实施例提供的硫磺回收设备，制硫炉4排出的尾气经过加氢反应器1和蒸汽发生器2后，进入第一热交换器3中与制硫炉鼓风机5提供的制硫空气进行热交换，降低尾气温度的同时，提高了制硫空气的温度，充分利用了尾气的余热，进而减少了急冷塔6的用水量，提高了能源利用率，同时节省了用于加热制硫空气的蒸汽用量以及急冷水循环泵8的用电量，降低了运行成本。

此外，与常规的急冷塔不同，本实施例中的急冷塔6为空塔，塔内没有设置任何塔板，结构简单，减轻设备重量的同时，节约材料；急冷塔6内没有任何支撑结构，便于安装维修和施工，同时消除了内部腐蚀问题。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“竖直”、“向上”、“向下”、“下方”、“上方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。