一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置

本发明涉及氟化工生产，尤其涉及一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置。

背景技术：

1、氟化工行业是衡量一个国家化学工业水平的重要指标，而氟化氢更是现代氟化工的基础，在国民经济中占有十分重要的地位。目前生产氢氟酸的主要原料是单一型萤石，但是单一型萤石储量小，资源保障年限只有十余年。伴生型萤石储量大，具有替代单一型萤石生产无水氢氟酸的潜力。但是，伴生型萤石常与石英、方解石、重晶石、高岭石、金属硫化物等矿物共生。工业上使用萤石—硫酸法制备无水氢氟酸时，以萤石精粉和硫酸、发烟硫酸为原料，在回转窑中加热反应生成粗氟化氢气体，经洗涤、冷却、精馏、脱气后得到无水氢氟酸产品，但生产过程中由于副反应会产生含硫蒸气，在后续洗涤、冷凝等工序时会冷凝沉积于管壁，一方面带来严重的腐蚀，另一方面会堵塞管道设备，导致无法连续生产，因此需要对氢氟酸气体进行除硫处理。

2、现有的无水氢氟酸的除硫装置(如申请号为201410189235.x中公开的一种活性焦/炭烟气脱硫脱硝及回收单质硫的工艺及装置)通过冷凝的方式对混合烟气进行冷凝，其中气态单质硫进行冷凝分离后得到液态单质硫，为了保证冷凝的效果，一般需要将冷凝器设置为多级结构，但是多级结构会增加生产成本，并且使得工艺复杂、能耗较高，并且由于冷凝器的盘管为盘状结构，也不便于对液态单质硫进行回收。因此，亟需开发一种工艺简单、能耗低、效果好、可良好运用于实际工业成产的单质硫快速冷凝拦截装置。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，解决现有技术中将冷凝器设置为多级结构，会增加生产成本，并且使得工艺复杂、能耗较高，并且由于冷凝器的盘管为盘状结构，也不便于对液态单质硫进行回收的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，包括：

3、冷凝单元，其包括冷凝塔，所述冷凝塔自下而上具有互不连通的进气腔、冷凝腔及排气腔，所述冷凝塔上开设有与所述进气腔连通的进气口和排液口、与所述冷凝腔连通的进水口和出水口及与所述排气腔连通的排气口；

4、若干个拦截单元，均包括冷凝管、安装轴及若干个拦截板，各个所述冷凝管中部贯穿所述冷凝腔，并且其两端分别与所述进气腔和所述排气腔连通，所述安装轴固定内置于所述冷凝管，所述拦截板内置于所述冷凝管并与所述安装轴固定连接，各个所述拦截板均沿着所述安装轴的长度方向交错设置于所述安装轴的侧方。

5、进一步的，所述冷凝单元还包括进气管、排液管、进水管、出水管及排气管，所述进气管的一端与所述进气口连通，所述排液管的一端与所述排液口连通，所述进水管的一端与所述进水口连通，所述出水管的一端与所述出水口连通，所述排气管的一端与所述排气口连通。

6、进一步的，所述冷凝单元还包括若干个阀门，各个所述阀门分别设置于对应的所述进气管、所述排液管、所述进水管、所述出水管及所述排气管上。

7、进一步的，所述拦截板为网状结构，并倾斜设置，所述拦截板的高端固定于所述安装轴上。

8、进一步的，所述安装轴具有一沿着其长度方向延伸的密闭的空腔。

9、进一步的，各个所述拦截单元还均包括若干个连接管，各个所述连接管均设置于所述冷凝管内，并均沿着所述安装轴的长度方向交错设置于所述安装轴的侧方，各个所述连接管的一端均与所述空腔连通，各个所述连接管的另一端均穿过所述冷凝管并与所述冷凝腔连通。

10、进一步的，所述排气腔的腔径自下而上逐渐减小。

11、进一步的，所述排气口开设于所述冷凝塔的塔顶，所述进气口、所述排液口、所述进水口及所述出水口均开设于所述冷凝塔的侧壁。

12、进一步的，所述排液口位于所述进气口的下方。

13、进一步的，所述出水口位于所述进水口的上方。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：在使用时，通过外部的冷水循环系统向所述冷凝腔内通入合适温度的冷水，烟气沿着所述进气口进入所述进气腔内，并沿着各个所述冷凝管向上运动，在烟气上升的过程中，单质硫被各个所述拦截板快速冷凝拦截，从而实现对氟化氢烟气中单质硫的净化脱硫，液体硫依靠自身重力作用顺利下流至所述进气腔内，并通过所述排液口排出，采用多个拦截板冷凝拦截的方式除硫，对于单质硫的快速冷凝拦截，非常简单有效，在保证除硫效率的同时也可以降低生产成本，降低能耗，并且可实现对冷凝拦截的液态硫的收集再利用，避免了硫的浪费。

技术特征：

1.一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述冷凝单元还包括进气管、排液管、进水管、出水管及排气管，所述进气管的一端与所述进气口连通，所述排液管的一端与所述排液口连通，所述进水管的一端与所述进水口连通，所述出水管的一端与所述出水口连通，所述排气管的一端与所述排气口连通。

3.根据权利要求2所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述冷凝单元还包括若干个阀门，各个所述阀门分别设置于对应的所述进气管、所述排液管、所述进水管、所述出水管及所述排气管上。

4.根据权利要求1所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述拦截板为网状结构，并倾斜设置，所述拦截板的高端固定于所述安装轴上。

5.根据权利要求4所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述安装轴具有一沿着其长度方向延伸的密闭的空腔。

6.根据权利要求5所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，各个所述拦截单元还均包括若干个连接管，各个所述连接管均设置于所述冷凝管内，并均沿着所述安装轴的长度方向交错设置于所述安装轴的侧方，各个所述连接管的一端均与所述空腔连通，各个所述连接管的另一端均穿过所述冷凝管并与所述冷凝腔连通。

7.根据权利要求1所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述排气腔的腔径自下而上逐渐减小。

8.根据权利要求1所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述排气口开设于所述冷凝塔的塔顶，所述进气口、所述排液口、所述进水口及所述出水口均开设于所述冷凝塔的侧壁。

9.根据权利要求8所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述排液口位于所述进气口的下方。

10.根据权利要求9所述的用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其特征在于，所述出水口位于所述进水口的上方。

技术总结
本发明公开了一种用于氢氟酸生产中单质硫冷凝拦截装置，其包括冷凝单元及若干个拦截单元，所述冷凝单元包括冷凝塔，所述冷凝塔自下而上具有互不连通的进气腔、冷凝腔及排气腔，所述冷凝塔上开设有与所述进气腔连通的进气口和排液口、与所述冷凝腔连通的进水口和出水口及与所述排气腔连通的排气口；各个所述拦截单元均包括冷凝管、安装轴及若干个拦截板，各个所述冷凝管中部贯穿所述冷凝腔。本发明的有益效果是：采用多个拦截板冷凝拦截的方式除硫，对于单质硫的快速冷凝拦截，非常简单有效，在保证除硫效率的同时也可以降低生产成本，降低能耗，并且可实现对冷凝拦截的液态硫的收集再利用，避免了硫的浪费。

技术研发人员：李育彪,田妍,杨旭,谢顺昕,史芳钰,宋少先,陈鹏
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22