清洁三氧化硫转换系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种清洁三氧化硫转换系统，包括转换塔和旋转分离器，转换塔的顶部设有入料口，转换塔的底部设有出料口，该出料口与转换塔出料管的入口相连接，转换塔出料管的出口与旋转分离器的入口相连接，在所述旋转分离器的顶部设有与分离器出料管入口相连接的分离器出口，分离器出料管的出口与冷却器的物料入口相连接；转换塔内设有5-10层催化层，相邻两个催化层之间留有间隙，在转换塔外设有氧气管路，该氧气管路通过不同的氧气支管分别与各催化层相连通。本系统充分提高了氧化效率，可以使三氧化硫的转化率达到80％-90％，并通过多种设备简单并直接地分离出气体中的固/液杂质，避免了固体颗料对管线的堵塞，提高了产品的品质。
【专利说明】
清洁三氧化硫转换系统
技术领域
[0001]本实用新型属于磺化设备领域，具体涉及一种清洁三氧化硫转换系统。
【背景技术】
[0002]三氧化硫转换塔是一种将二氧化硫气体氧化成三氧化硫的设备，所制备的三氧化硫应用于其他磺化工序中。现有的三氧化硫转换塔反应效率低，其三氧化硫的转换率只有40%-50%。另外氧化过程中会产生部分固体组分，该固体组分难以从气体中直接分离，并且容易在管线或设备角落聚集造成管线堵塞或生产设备停滞。所产生的三氧化硫气体温度较高，过高的气温以及其中含有的一些酸成会为影响后续磺化反应器的反应，特别是管道中的硫酸液带入磺化反应器后会严重影响磺化反应，增加磺化反应时间或损害反应器。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种反应效率高并且能直接分离固体组分的清洁三氧化硫转换系统。
[0004]本实用新型的目的可以通过以下措施达到:
[0005]—种清洁三氧化硫转换系统，其特征在于它包括转换塔、旋转分离器、冷却器和捕酸器，所述转换塔的顶部设有入料口，所述转换塔的底部设有出料口，该出料口与转换塔出料管的入口相连接，转换塔出料管的出口与所述旋转分离器的入口相连接，在所述旋转分尚器的顶部设有与分尚器出料管入口相连接的分尚器出口，所述分尚器出料管的出口与所述冷却器的物料入口相连接，冷却器的物料出口通过冷却出料管与所述捕酸器相连通;所述转换塔内设有5-10层催化层，相邻两个催化层之间留有间隙，在所述转换塔外设有氧气管路，该氧气管路通过不同的氧气支管分别与各催化层相连通。
[0006]在一种优选方案中，转换塔内设有8-10层催化层。其中各催化层包括上层的催化剂层、中层的耐热石头层和底层的筛板。转换塔在各层催化层处设有温度监测装置。转换塔在对应各层催化层处的塔壁上设有检修口。
[0007]旋转分离器为桶状结构，所述转换塔出料管的出口沿切线方向与旋转分离器相连通，通过旋转分离有效地分离中气体中含有的固体颗粒。
[0008]冷却器的物料出口与冷却出料管的入口相连接，通过冷却出料管导出冷却后的三氧化硫产品。冷却出料管的出口与捕酸器上部的物料入口相连接。
[0009]捕酸器为桶状结构，冷却出料管的出口沿切线方向与捕酸器相连通。在捕酸器的顶部设有与捕酸器出气管相连接的出气口，在捕酸器的下部设有与酸导出管相连接的出酸
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[0010]本实用新型的有益效果:本系统在转换塔内设5-10层催化剂，充分提高了氧化效率，可以使三氧化硫的转化率达到80%_90%;本系统采用旋转分离器以及转换塔出料管切线进料的方式，使反应气体产物中的固体在旋转分离器内通过旋转分离的方式直接从气体中分离出来，即避免了固体颗料对管线的堵塞，也提高了产品的品质；系统中采用冷却器回收气体中的热量并将三氧化硫气体的温度降低至合适程度，分离气体中含有的湿酸并提高能量利用率，通过捕酸器可有效地分离并收集气体中所含有的绝大部分酸液，为后续生产提供安全和有效的环境。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型的一种系统结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的一种催化层的结构示意图。
[0013]图中，1-转换塔，2-旋转分离器，3-催化层，4-氧气管路，5-入料口，6_检修口，7-转换塔出料管，8-分离器出料管，9-氧气支管，10-冷却器，11-捕酸器，12-捕酸器出气管，13-酸导出管，14-清理检修孔，15-冷却出料管，31-筛板，32-耐热石头层，33-催化剂层。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步描述。
[0015]如图所示，本清洁三氧化硫转换系统包括转换塔1、旋转分离器2、冷却器10和捕酸器11，在转换塔I的顶部设有入料口 5，该入料口 5用以连接向转换塔I内通入二氧化硫的管线。在转换塔I内设有8-10层催化层3。其中各层催化层3包括上层的催化剂层33、中层的耐热石头层32和底层的筛板31。相邻两个催化层3之间留有间隙。在转换塔I外设有氧气管路4，该氧气管路4通过不同的氧气支管9分别与各催化层3相连通，用以为各催化层3提供反应所需的氧。转换塔I在各层催化层3处设有温度监测装置，用来监测反应过程中的温度并根据情况进行适时调节其他条件。转换塔I在对应各层催化层3处的塔壁上设有检修口。
[0016]在转换塔I的底部设有出料口，该出料口与转换塔出料管7的入口相连接，转换塔出料管7的出口与所述旋转分离器2的入口相连接，旋转分离器2为桶状结构，转换塔出料管7的出口沿切线方向与旋转分离器2相连通。在旋转分离器2的顶部设有与分离器出料管8入口相连接的分离器出口。
[0017]分离器出料管8的出口与冷却器10的物料入口相连接，冷却器10的物料出口与冷却出料管15的入口相连接。冷却器10可直接采用水冷却器，冷却器10的使用不仅使产生的三氧化硫气体温度降至适应后续工序的程度外，还可以通过降温进一步分离出产生的硫酸。
[0018]冷却出料管15的出口与捕酸器11的物料入口相连接。捕酸器11为桶状结构，捕酸器的物料入口位于捕酸器11的上部，为气/固/液分离留出足够的重力沉降空间；实验发现，物料入口位于捕酸器的中部或下部时，其对硫酸的分离效果较差。冷却出料管15的出口沿切线方向与捕酸器11相连通。捕酸器11的顶部设有与捕酸器出气管12相连接的出气口，在捕酸器11的下部设有与酸导出管13相连接的出酸口。在捕酸器11上还设有清理检修孔14。
[0019]本系统在运行时，二氧化硫气体先从转换塔I的顶部通过入料口5导入转换塔I内并流经各催化层3，同时通过氧气管路4向各层催化层供氧使二氧化硫氧化为三氧化硫。反应过程中可通过温度监测装置监测反应进程。反应后产生的三氧化硫气体和部分固体通过切线入料的方式进入旋转分离器2内进行旋转分离，分离出的气体从旋转分离器2的顶部排出至冷却器10，气体经冷却后通往捕酸器11，气体在捕酸器11中旋转分离，液酸被分离出后通过酸导出管13收集，液酸被分离出后的气体通过捕酸器出气管通向下道设备或工序。
【主权项】
1.一种清洁三氧化硫转换系统，其特征在于它包括转换塔(I)、旋转分离器(2)、冷却器(10)和捕酸器(11)，所述转换塔(I)的顶部设有入料口(5)，所述转换塔(I)的底部设有出料口，该出料口与转换塔出料管(7)的入口相连接，转换塔出料管(7)的出口与所述旋转分离器(2)的入口相连接，在所述旋转分离器(2)的顶部设有与分离器出料管(8)入口相连接的分离器出口，所述分离器出料管(8)的出口与所述冷却器(10)的物料入口相连接，冷却器(10)的物料出口通过冷却出料管(15)与所述捕酸器(11)相连通;所述转换塔(I)内设有5-10层催化层(3)，相邻两个催化层(3)之间留有间隙，在所述转换塔(I)外设有氧气管路(4)，该氧气管路(4)通过不同的氧气支管(9)分别与各催化层(3)相连通。2.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于所述转换塔(I)内设有8-10层催化层(3)。3.根据权利要求1或2所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于所述催化层(3)包括上层的催化剂层(33)、中层的耐热石头层(32)和底层的筛板(31)。4.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于所述旋转分离器(2)为桶状结构，所述转换塔出料管(7)的出口沿切线方向与旋转分离器(2)相连通。5.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于转换塔(I)在各层催化层(3)处设有温度监测装置。6.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于转换塔(I)在对应各层催化层(3)处的塔壁上设有检修口。7.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于所述冷却器(10)的物料出口与冷却出料管(15)的入口相连接，冷却出料管(15)的出口与所述捕酸器(11)上部的物料入口相连接。8.根据权利要求1或7所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于所述捕酸器(II)为桶状结构，冷却出料管(15)的出口沿切线方向与捕酸器(11)相连通。9.根据权利要求1所述的清洁三氧化硫转换系统，其特征在于在所述捕酸器(11)的顶部设有与捕酸器出气管(12)相连接的出气口，在捕酸器(11)的下部设有与酸导出管(13)相连接的出酸口。
【文档编号】C01B17/74GK205472655SQ201521137430
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年12月31日
【发明人】贾中佑
【申请人】盐城市恒星石油化学有限公司