一种卧式克劳斯炉的制作方法

本实用新型涉及煤气净化技术领域，更具体地说，涉及一种卧式克劳斯炉。

背景技术：

克劳斯炉是一种用于将硫化氢转化为硫磺的工业设备，通过空气配比将部分硫化氢燃烧生产二氧化硫，再通过二氧化硫与硫化氢进行氧化反应反应生产高纯度的单质硫。目前克劳斯炉主要分为立式和卧式两种结构，目前应用更为广泛的主要是卧式克劳斯炉。较立式炉相比，卧式炉更加便于设备安装、检修和操作，同时因其卧式结构降低了硫回收平台的整体框架高度在投资方面更加经济，根据使用经验，卧式炉炉较立式炉能够更好的保护烧嘴，使其减少因热量在上部过于集中而延长耐火装寿命，从而进一步保证烧嘴使用时间。

但卧式炉由于其结构特性，催化剂位于两块花墙之间，直径10mm的催化剂小球在生产过程产生的震动下难以避免的会产生沉降。催化剂在填装和运行过程中易发生碎裂，在过程气带动和炉体震动的双重作用力下被带至后续管道设备中，在成催化剂流失，导致在催化段上部形成一条无催化剂的通道，该通道将导致经过该通道的部分酸性气体难以被催化反应，从而对转化效率造成不良影响，未充分反应的酸性气体进入后续设备、管道中，加速其腐蚀。如何有效避免这种现象是即为重要的。

经检索，中国专利申请号：2010205125532，发明创造名称为：一种新型的克劳斯燃烧炉花墙结构，该申请案公开了一种用于天然气净化厂硫磺回收装置的新型克劳斯燃烧炉花墙结构。花墙结构由耐火砖材料整体烧制而成，安装在燃烧炉内后部；在花墙背面与炉衬接触处设置保护腔，保护腔内周向均布24个保护孔；在中心孔与内侧孔之间设置中心分流面，在花墙与炉衬连接地方设置外侧导流面，外侧导流孔安置于外侧导流面斜面上，斜面周向均布24个外侧导流孔；花孔安置在外侧导流面与中心分流面之间，且紧邻外侧导流面；该申请案可提高火焰稳定性，减小高温和高速流体对炉衬的冲刷，延长炉衬使用寿命，但对于由于催化剂沉降导致的问题没有明显助益。

技术实现要素：

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中卧式克劳斯炉因催化剂沉降导致影响转化效率的不足，拟提供一种卧式克劳斯炉，可以有效阻断因催化剂沉降导致的上部通道，从而保证反应气均匀的经过催化床层，提高转化效率同时有助于后续设备稳定运行。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种卧式克劳斯炉，包括炉体，炉体内的催化段前后两端对应设置有前花墙和后花墙；前花墙包括下方的前花墙段和顶部的前沉降挡板段，前花墙段内开设有流通通道，前沉降挡板段为贴合炉体内壁向下延伸的封闭板段；后花墙结构与前花墙相同，包括后花墙段和后沉降挡板段。

更进一步地，前花墙和后花墙相对的内侧还分别设置有滤网，滤网贴合炉体内壁延伸至整个炉腔内。

更进一步地，前沉降挡板段的底部为水平延伸的平面，并与前花墙段顶部平面相接，后沉降挡板段结构与前沉降挡板段相同。

更进一步地，滤网为不锈钢滤网，且滤网滤孔大小小于流通通道的大小。

更进一步地，炉体顶部设置有催化剂填装孔，催化剂填装孔正对下方的催化段，且长度不大于催化段的长度，催化剂填装孔向炉体外延伸一定高度，且催化剂填装孔的截面为椭圆形。

更进一步地，催化段的前后两端还分别设置有热电偶温度测点，两侧热电偶温度测点位于前花墙和后花墙的外侧。

更进一步地，前花墙段和后花墙段均以耐材砌筑，其结构包含但不限于格栅型。

更进一步地，包括依次排布的燃烧器、炉体和过程冷却器，炉体前端还设有窥火孔，炉体内附耐材。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种卧式克劳斯炉，通过在花墙顶端设置一定的沉降挡板，能够将因催化剂沉降而产生的顶部通道有效切断，有效避免了因催化剂沉降形成通道后，部分过程气从该通道通过而未有效进行催化反应的问题，使得催化剂反应充分进行从而提高反应效率，也避免酸性气体进入损害后续设备管道，延长了设备使用寿命，减少了设备检修频率，对稳定生产有一定帮助。

(2)本实用新型的一种卧式克劳斯炉，通过在催化段两端花墙内侧铺设孔径更小的不锈钢滤网，可以有效防止粉碎后的催化剂被带入后续管道设备，进一步缓解因催化剂沉降导致的问题。

附图说明

图1为现有技术中的一种卧式克劳斯炉的结构示意图；

图2为本实用新型的一种卧式克劳斯炉的结构示意图；

图3为本实用新型中前花墙的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、燃烧器；200、炉体；300、过程冷却器；

210、窥火孔；220、催化段；230、催化剂填装孔；240、前花墙；250、后花墙；

241、前花墙段；242、前沉降挡板段；251、后花墙段；252、后沉降挡板段；260、滤网。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1

如图1所示，为现有技术中目前行业内通用的卧式克劳斯炉结构，包括依次分布的燃烧器100、炉体200和过程冷却器300，炉体200靠近燃烧器100的端部上设置有窥火孔210，炉体200包括中段的催化段220，催化段220内填满有催化剂，具体通过炉体200顶部开设的催化剂填装孔230进行填满，炉体200的炉壁上还开设有风孔。实际使用时由上流单元生成的酸汽进入燃烧器100，在燃烧器100位置与适量空气、焦炉煤气混合燃烧，一定量的硫化氢酸性气体在此反应生成二氧化硫，反应后的气体进入炉体200内，硫化氢与二氧化硫比值约为4:1的混合气穿过装满催化剂的催化段220，在此进行催化还原反应，生成单质的硫磺。气态单质硫与过程气一同进入过程冷却器300进行冷却，使硫磺以液态形式被捕集下来。

目前行业内催化段220的前后两端都是对应设置有前花墙240和后花墙250的，催化剂即位于两块花墙之间，前花墙240和后花墙250为贴合四周炉内壁逐层砌筑的，中间分布有流通通道，实际使用时直径10mm的催化剂小球在生产过程产生的震动下难以避免会产生沉降，且在装填和运行过程中易发生碎裂，在过程气带动和炉体200震动的双重作用力下容易被带至后续管道设备中，造成催化剂流失，导致在催化段220上部形成一条无催化剂的通道，该通道将导致通过该通道的部分酸性气体难以被催化反应，从而对转化效率造成不良影响，未充分反应的酸性气体进入后续设备管道中，加速其腐蚀，影响其使用寿命。其次，行业内催化剂一般选用氧化铝载体担载镍基催化剂，因其要求有较大比表面积，载体的孔道非常丰富，同时也降低了催化剂强度，催化剂从催化剂填装孔230安装过程中催化剂互相挤压极易导致催化剂碎裂，催化段220反应工作温度一般在1150℃，生产操作过程中一般使用激冷氮气或蒸汽控制催化剂温度，若温度快速升高、降低或经过长期蒸汽侵蚀，催化剂也容易发生碎裂。碎裂后的催化剂在过程气的带动、炉体200自生的震动下，随着气流被带至后续管道设备中，也会造成催化剂的流失减少，长此以往，催化剂必将发生沉降。

本实施例正是针对以上问题而研发的，如图2所示，本实施例的一种卧式克劳斯炉，同样包括依次排布的燃烧器100、炉体200和过程冷却器300，炉体200前端还设有窥火孔210，炉体200内附耐材。炉体200内的催化段220前后两端同样对应设置有前花墙240和后花墙250；需要注意的是，如图3所示，本实施例中前花墙240包括下方的前花墙段241和顶部的前沉降挡板段242，前花墙段241内同样开设有流通通道，前沉降挡板段242则为贴合炉体200内壁向下延伸的封闭板段；且前沉降挡板段242的底部为水平延伸的平面，并与前花墙段241顶部平面相接；后花墙250结构与前花墙240相同，包括后花墙段251和后沉降挡板段252，后沉降挡板段252结构与前沉降挡板段242相同。

本实施例中前花墙段241和后花墙段251均以耐材砌筑，其结构包含但不限于格栅型，格栅型花墙均匀分布了过程气通道，使过程气均匀通过。前沉降挡板段242和后沉降挡板段252则为沿顶端继续砌筑的封闭板状，即将前花墙段241和后花墙段251与炉壁顶端之间的一段高度完全封闭。前沉降挡板段242和后沉降挡板段252的高度根据实际催化剂规格和使用量估算的催化剂沉降范围进行确定，从而能够将因催化剂沉降而产生的顶部通道有效切断，有效避免了因催化剂沉降形成通道后，部分过程气从该通道通过而未有效进行催化反应的问题，使得催化剂反应充分进行从而提高反应效率，也避免酸性气体进入损害后续设备管道，延长了设备使用寿命，减少了设备检修频率，对稳定生产有一定帮助。

实施例2

本实施例的一种卧式克劳斯炉，基本结构同实施例1，更进一步地，本实施例中前花墙240和后花墙250相对的内侧还分别设置有滤网260，滤网260贴合炉体200内壁延伸至整个炉腔内。滤网260为不锈钢滤网，且滤网260滤孔大小小于流通通道的大小，具体根据生产实际中催化剂碎裂程度合理设置，通过在催化段220两端花墙内侧铺设孔径更小的不锈钢滤网，可以有效防止粉碎后的催化剂被带入后续管道设备，进一步缓解因催化剂沉降导致的问题。

实施例3

本实施例的一种卧式克劳斯炉，基本结构同上述实施例，更进一步地，本实施例中炉体200顶部设置有催化剂填装孔230，催化剂填装孔230正对下方的催化段220，且长度不大于催化段220的长度，催化剂填装孔230向炉体200外延伸一定高度，且催化剂填装孔230的截面为椭圆形。本实施例中对行业内原始普通的催化剂填装孔230进行了结构改变，将其沿催化段220长度方向延伸设置，略小于催化段220长度，且向外延伸一定高度，使其体积明显增大，增加预填装催化剂量，且设置为椭圆形，可保证预填装的催化剂更均匀地在催化段220内分布。

本实施例中催化段220的前后两端还分别设置有热电偶温度测点，两侧热电偶温度测点位于前花墙240和后花墙250的外侧。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。