一种尾气冷却除硫磺系统的制作方法

本实用新型涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种尾气冷却除硫磺系统。

背景技术：

工业上将硫磺投入热处理炉内发生物化反应后会产生尾气，尾气主要成分是氮气、硫磺蒸气等。现有的尾气回收装置中，采用冷却管道中的冷却介质与尾气换热的方式对尾气进行冷却，使尾气中的硫磺蒸气冷凝成固态以实现硫磺的收集。这种方式存在冷凝后的固态硫磺继续向后端运动的情况，导致硫磺收集不彻底，容易造成后端拥堵，影响后端其它尾气处理设备正常工作。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种尾气冷却除硫磺系统，能够防止冷凝后的固态硫磺继续向后端运动，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种尾气冷却除硫磺系统，其包括：冷却罐，冷却罐内部中空形成密闭的空腔；输入管道，设于冷却罐的底部并与空腔相连通，输入管道用于向空腔内输送尾气；喷淋装置，设于空腔的顶部，喷淋装置用于喷淋冷却液体；以及输出管道，设于冷却罐的顶部并与空腔相连通，输出管道用于排出空腔内的气体。

优选地，还包括循环装置，循环装置用于将空腔底部的冷却液体抽送至喷淋装置。

优选地，循环装置包括循环泵和过滤单元，循环泵的入口通过第一管道与空腔的底部相连通，循环泵的出口通过第二管道与喷淋装置的入口相连通，过滤单元设于第一管道上。

优选地，过滤单元包括并联设置的第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器的两侧均设有第一阀，第二过滤器的两侧均设有第二阀。

优选地，还包括防淋装置，输入管道的出口位于空腔内且开口朝上，防淋装置设于出口的上方并将出口遮挡，防淋装置与出口之间具有间隔。

优选地，防淋装置包括第一防淋板和第二防淋板，第二防淋板位于第一防淋板的上方并将第一防淋板遮挡，第二防淋板与第一防淋板之间具有间隔。

优选地，还包括除氧装置，除氧装置用于向空腔内通气以使空腔内的氧气从输出管道排出。

优选地，除氧装置包括气源和通气管道，通气管道的入口与气源相连通，通气管道的出口位于空腔内且开口朝下。

优选地，还包括氧气测量仪，氧气测量仪用于测量空腔内的氧气含量。

优选地，还包括抽气装置，抽气装置与输出管道的出口相连通。

与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：

本实用新型的尾气冷却除硫磺系统，需要进行冷却除硫磺处理的尾气可以通过输入管道从冷却罐空腔的底部送进空腔内，进入空腔内的尾气在空腔内自下而上流动，喷淋装置喷淋的冷却液体在降落的过程中与自下而上流动的尾气接触换热，可以吸收尾气的热量，对尾气进行冷却，使得尾气中的硫磺蒸气冷凝成固态，与冷却液体换热冷却后的尾气可以从输出管道排出，冷凝后的固态硫磺则会因自重而下落至空腔底部，不会随冷却后的尾气继续上升，因此能够对硫磺进行彻底收集，有效防止冷凝后的固态硫磺继续向后端运动，避免造成后端拥堵，进而保证后端其它尾气处理设备的正常工作。

附图说明

图1是本实用新型实施例的尾气冷却除硫磺系统的透视示意图。

图2是图1中A部的放大示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、冷却罐 11、空腔

2、输入管道 3、喷淋装置

31、冷却液体管道 32、喷头

4、输出管道 5、循环装置

51、循环泵 52、过滤单元

521、第一过滤器 522、第二过滤器

523、第一阀 524、第二阀

53、第一管道 54、第二管道

55、流量计 6、防淋装置

61、第一防淋板 62、第二防淋板

63、第一连接杆 7、除氧装置

71、气源 72、通气管道

8、氧气测量仪 9、抽气装置

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个以上。

如图1和图2所示，本实用新型的尾气冷却除硫磺系统的一种实施例。参加图1，本实施例的尾气冷却除硫磺系统包括：冷却罐1、输入管道2、喷淋装置3、输出管道4、循环装置5、防淋装置6、除氧装置7、氧气测量仪8以及抽气装置9。

其中，冷却罐1内部中空形成密闭的空腔11，空腔11为对尾气进行冷却除硫磺的工作空间。输入管道2用于向空腔11内输送尾气，输入管道2设于冷却罐1的底部，且输入管道2与空腔11相连通。优选地，输入管道2可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1底部的侧壁上，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。喷淋装置3设于空腔11的顶部，喷淋装置3用于喷淋冷却液体。输出管道4用于排出空腔11内的气体，输出管道4设于冷却罐1的顶部，且输出管道4与空腔11相连通。优选地，输出管道4可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1的顶壁上，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。需要进行冷却除硫磺处理的尾气可以通过输入管道2从冷却罐1空腔11的底部送进空腔11内，进入空腔11内的尾气在空腔11内自下而上流动，喷淋装置3喷淋的冷却液体在降落的过程中与自下而上流动的尾气接触换热，可以吸收尾气的热量，对尾气进行冷却，使得尾气中的硫磺蒸气冷凝成固态，与冷却液体换热冷却后的尾气可以从输出管道4排出，冷凝后的固态硫磺则会因自重而下落至空腔11底部，不会随冷却后的尾气继续上升，因此能够对硫磺进行彻底收集，有效防止冷凝后的固态硫磺继续向后端运动，避免造成后端拥堵，进而保证后端其它尾气处理设备的正常工作。

喷淋装置3喷淋的冷却液体与尾气换热后下落至空腔11底部，为防止落在空腔11底部的冷却液体过多地占用工作空间，影响尾气的冷却效果，可以在对尾气进行喷淋冷却的过程中，持续地将落在空腔11底部的冷却液体排出空腔11。优选地，从空腔11排出的冷却液体可以进行循环利用，以节约成本。本实施例中，冷却液体的循环利用可以通过循环装置5实现，循环装置5用于将空腔11底部的冷却液体抽送至喷淋装置3，由喷淋装置3喷出后再落在空腔11底部，从而实现了冷却液体的循环。

本实施例中，循环装置5设置在冷却罐1的外部，可以避免与空腔11内的高温尾气接触而被腐蚀，保证循环装置5的工作性能。优选地，循环装置5包括循环泵51和过滤单元52。循环泵51的入口通过第一管道53与空腔11的底部相连通，第一管道53设于冷却罐1的底部，且第一管道53与空腔11相连通。优选地，第一管道53可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1底部的侧壁上，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。循环泵51的出口通过第二管道54与喷淋装置3的入口相连通，过滤单元52设于第一管道53上。在循环泵51的抽力作用下，空腔11底部的冷却液体可以通过第一管道53，经过滤单元52过滤后进入循环泵51，并由循环泵51输出，通过第二管道54送入喷淋装置3中，从而实现循环利用。过滤单元52用于过滤掉进入第一管道53中的冷却液体中的固态硫磺，防止固态硫磺随冷却液体进入循环泵51中造成堵塞，保证循环泵51的正常工作。

为保证良好的过滤效果，优选地，过滤单元52包括并联设置的第一过滤器521和第二过滤器522，第一过滤器521和第二过滤器522均可以过滤掉进入第一管道53中的冷却液体中的固态硫磺。第一过滤器521的两侧均设有第一阀523，两个第一阀523均开启时，第一过滤器521工作，进入第一管道53中的冷却液体可以经过第一过滤器521过滤后进入循环泵51；两个第一阀523均关闭时，第一过滤器521不工作。第二过滤器522的两侧均设有第二阀524，两个第二阀524均开启时，第二过滤器522工作，进入第一管道53中的冷却液体可以经过第二过滤器522过滤后进入循环泵51；两个第二阀524均关闭时，第二过滤器522不工作。通过两个第一阀523和两个第二阀524的开启和关闭，可以实现第一过滤器521和第二过滤器522的交替使用。例如，在循环装置5刚开始工作时，可以将两个第一阀523均开启、两个第二阀524均关闭，使第一过滤器521工作、第二过滤器522不工作，进入第一管道53中的冷却液体经过第一过滤器521过滤后进入循环泵51，当第一过滤器521工作一段时间后，第一过滤器52可能会因过滤掉的固态硫磺的积累而影响冷却液体的通过性，当第一过滤器52的冷却液体通过性不能满足要求时，可以将两个第一阀523均关闭、两个第二阀524均开启，使第一过滤器521停止工作、第二过滤器522开始工作，此时，进入第一管道53中的冷却液体经过第二过滤器522过滤后进入循环泵51，同时，可以对第一过滤器521进行更换或者清洗，待第二过滤器522的冷却液体通过性不能满足要求时，再变换至第一过滤器521工作、第二过滤器522停止工作，并对第二过滤器522进行更换或者清洗。依此交替循环使用，可以保证过滤单元52始终保持良好的过滤效果。

优选地，循环装置5中，可以在第二管道54上设置流量计55，流量计55用于对第二管道54中冷却液体的流量进行测量。随着第一过滤器521或第二过滤器522持续工作时间的逐渐增加，其冷却液体通过性逐渐变差，送入循环泵51的冷却液体流量逐渐减小，因而第二管道54中冷却液体的流量会逐渐减小。当流量计55测得第二管道54中冷却液体的流量减小至设定的最小值时，表示第一过滤器521或第二过滤器522的冷却液体通过性已不能满足要求，此时，可以使当前工作的过滤器停止工作，变换成另一个过滤器工作，并对停止工作的过滤器进行更换或者清洗。

本实施例中的喷淋装置3包括冷却液体管道31和喷头32。冷却液体管道31的一端与循环装置5中的第二管道54相连通，冷却液体管道31的另一端与喷头32的入口相连通，第二管道54中的冷却液体经冷却液体管道31送入喷头32中。喷头32的出口位于空腔11内且开口朝下，送入喷头32中的冷却液体从喷头32的出口喷淋降落。优选地，喷头32的入口位于冷却罐1外部，则冷却液体管道31亦位于冷却罐1外部，可以避免与空腔11内的高温尾气接触而被腐蚀。喷头32可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1的顶壁上，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。

优选地，喷头32可以设有多个，每个喷头32的入口均与冷却液体管道31相连通，多个喷头32在空腔11的顶部均匀分布，由此可以提供足够的冷却液体，使空腔11内自下而上流动的尾气能够与冷却液体充分均匀接触，达到良好的冷却效果。

本实施例中采用的冷却液体并不局限。为保证冷却液体对尾气的冷却效果，确保尾气中的硫磺蒸气能够冷凝成固态，优选地，冷却液体应采用不会与高温硫磺蒸气发生物化反应的液体。进一步，为保证冷却液体的良好循环利用，采用的冷却液体还应与固态硫磺不相溶，以使落在空腔11底部的固态硫磺不会溶于落在空腔11底部的冷却液体中，从而保证循环利用的冷却液体的工作性能。由此，在一种较佳的实施方式中，冷却液体可以采用冷油，冷油在与尾气接触的过程中能够对尾气起到很好的冷却效果，且不会与尾气中的高温硫磺蒸气发生物化反应，同时，固态硫磺与油也不相溶，因此，采用冷油作为冷却液体，能够达到较佳的尾气冷却除硫磺效果。

本实施例中，输入管道2的出口位于空腔11内且开口朝上，可使得尾气进入空腔11后直接自下而上流动，而不会向下流动。为防止从喷淋装置3的喷头32喷淋降落的冷却液体落入输入管道2的出口，在输入管道2的出口处设置防淋装置6。防淋装置6设于输入管道2的出口的上方并将输入管道2的出口遮挡，从喷淋装置3的喷头32喷淋降落的冷却液体会落在喷淋装置3上后从喷淋装置3的外沿落下，而不会落入输入管道2的出口中。并且，防淋装置6与输入管道2的出口之间具有间隔，输入管道2输送的尾气可从该间隔流出。由此实现了输入管道2在空腔11内将尾气向上送出，且冷却液体不会落入输入管道2的出口中。

优选地，参见图2，防淋装置6包括第一防淋板61和第二防淋板62，第一防淋板61与输入管道2的出口之间具有间隔并将输入管道2的出口遮挡，第二防淋板62位于第一防淋板61的上方，第二防淋板62将第一防淋板61遮挡，且第二防淋板62与第一防淋板61之间具有间隔。从喷淋装置3的喷头32喷淋降落的冷却液体落在第二防淋板62上后从第二防淋板62的外沿落下，不会落在第一防淋板61上，输入管道2的出口送出的尾气则与第一防淋板61接触，而不会与第二防淋板62接触，第二防淋板62与第一防淋板61之间的间隔可以起到隔热的作用，避免尾气与第一防淋板61接触时因冷却液体的冷却而产生冷凝。

优选地，参见图2，第一防淋板61可以通过连接杆63支撑在输入管道2的出口上方，第一连接杆63的两端可以分别与第一防淋板61和输入管道2固定连接。第一连接杆63的两端与第一防淋板61和输入管道2固定连接的方式并不局限，优选地可以采用焊接的方式，具有良好的连接强度。为增加第一防淋板61与输入管道2连接的稳定性，第一连接杆63可以设有多个，多个第一连接杆63沿输入管道2的出口的周向均匀分布，通过多个第一连接杆63共同支撑第一防淋板61，可以保证第一防淋板61与输入管道2之间的连接强度和稳定性。第二防淋板62可以通过第二连接杆(图中未示出)支撑在第一防淋板61的上方，第二连接杆的两端可以分别与第一防淋板61和第二防淋板62固定连接。第二连接杆的两端与第一防淋板61和第二防淋板62固定连接的方式并不局限，优选地可以采用焊接的方式，具有良好的连接强度。为增加第二防淋板62与第一防淋板61连接的稳定性，第二连接杆可以设有多个，多个第二连接杆沿第一防淋板61的周向均匀分布，通过多个第二连接杆共同支撑第二防淋板62，可以保证第二防淋板62与第一防淋板61之间的连接强度和稳定性。

为防止输入管道2因位于空腔11内部的部分与冷却液体接触而使输送的尾气在输入管道2内部产生冷凝，优选地，可以在输入管道2的外周面包裹保温件，以起到隔热保温的作用，避免尾气在输入管道2内部产生冷凝。保温件的形式并不局限，例如可以采用保温棉或隔热结构。

由于含有硫磺蒸气的尾气在高温下与氧气相遇容易发生燃烧，因此冷却罐1空腔11内的氧气含量不能过大。为确保尾气不会燃烧，空腔11内的氧气含量应低于3％。本实施例中，参见图1，优选地，可以通过除氧装置7实现空腔11内的氧气含量的减少，除氧装置7用于向空腔11内通气以使空腔11内的氧气从输出管道4排出。除氧装置7向空腔11内通入的气体为不含氧的气体，如氮气。在输入管道2向空腔11内输送尾气之前，可以先通过除氧装置7向空腔11内通入不含氧的气体，使空腔11内的空气从输出管道4排出，从而降低空腔11内的氧气含量，直至空腔11内的氧气含量达到要求后，除氧装置7停止向空腔11内通气，然后输入管道2可以开始向空腔11内输送尾气，由此可以保证尾气在低氧环境下进行冷却除硫磺过程，防止刚送入空腔11内的高温尾气发生燃烧。

本实施中，优选地，除氧装置7包括气源71和通气管道72，通气管道72的入口与气源71相连通，通气管道72的出口位于空腔11内且开口朝下。气源71提供不含氧的气体，如气源71可以为氮气包。气源71提供的气体通过通气管道72送入空腔11内。通气管道72的开口朝下，能够使空腔11底部的空气在通气管道72出口送出的气体的吹动作用下上升而从输出管道4排出，以达到有效的除氧效果。为使除氧更彻底，保证空腔11内的氧气含量能够降低至要求值，通气管道72可以设置在冷却罐1的底部，由此可以进一步保证空腔11底部的空气能够上升排出。优选地，气管道72可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1底部的侧壁上，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。

本实施例中，可以通过氧气测量仪8对空腔11内的氧气含量进行实时测量，实现对空腔11内氧气含量的监测。氧气测量仪8优选地设置在空腔11的顶部，以对空腔11顶部的氧气含量进行测量，而空腔11顶部的氧气含量为空腔11内氧气含量最大的区域，因此确保空腔11顶部的氧气含量达到要求，即可保证空腔11内的整体氧气含量达到要求。优选地，氧气测量仪8可以通过开孔焊接的方式固定安装在冷却罐1的顶壁并伸入空腔11内，具有良好的连接强度和密封性，能够保证空腔11的密闭性，防止尾气泄露。

本实施例中，为增加空腔11内的气体的排出效率，优选地，可以通过抽气装置9将空腔11内的气体抽出，抽气装置9与输出管道4的出口相连通。通过抽气装置9提供抽力，可以使空腔11内的气体快速排出，提高工作效率，同时，抽气装置9可以将冷却除硫磺后的尾气输送给后端处理设备，使尾气进入下一处理工序。抽气装置9的形式并不局限，可以采用能够提供抽力的装置，如水环泵。

本实施例中，优选地，输入管道2、冷却液体管道31、输出管道4、第一管道53、第二管道54以及通气管道72均可以采用不锈钢钢管，可以保证良好的工作性能。

本实施例的尾气冷却除硫磺系统的工作原理为：初始状态下，冷却罐1空腔11底部存储有一定量的冷却液体，且冷却液体的液位低于输入管道2。系统开始运行时，除氧装置7和抽气装置9先开始工作，通过除氧装置7的通气管道72将气源71内的气体送入空腔11内，使空腔11内的空气从输出管道4排出，当氧气测量仪8测得空腔11内的氧气含量达到要求后，除氧装置7和抽气装置9停止工作。然后打开喷淋装置3的喷头32，将两个第一阀523均开启、两个第二阀524均关闭，启动循环泵51，调节循环泵51的工作频率至要求值，循环装置5开始工作，空腔11底部的冷却液体在循环泵51抽力作用下进入第一管道53，经过第一过滤器521过滤后进入循环泵51，由循环泵51输出，通过第二管道54送入喷淋装置3中，再由喷头32喷淋降落到空腔11底部，冷却液体开始循环流动，记录流量计55测得的初始流量值。而后，由输入管道2开始向空腔11内输送尾气，同时，抽气装置9开始工作，进入空腔11内的尾气在空腔11内自下而上流动，与喷头32喷淋降落的冷却液体换热冷却，尾气中的硫磺蒸气冷凝成固态后下落至空腔11底部，冷却除硫磺后的尾气从输出管道4排出。运行过程中，当流量计55测得的流量值减小至设定的最小值时，使当前工作的过滤器停止工作，变换成另一个过滤器工作，并对停止工作的过滤器进行更换或者清洗。

综上所述，本实施例的尾气冷却除硫磺系统，采用尾气自下而上流动与喷淋降落的冷却液体接触换热的方式对尾气进行冷却除硫磺，能够对硫磺进行彻底收集，有效防止冷凝后的固态硫磺继续向后端运动，避免造成后端拥堵，进而保证后端其它尾气处理设备的正常工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。