【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大氣凈化環境保護，具體涉及一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置及其使用方法。
技術介紹
1、國內針對高爐煤氣進行脫硫的技術中，將高爐煤氣中的硫污染物轉化成高純度的硫磺，是一項將含硫廢氣進行資源化利用的優異技術。例如已申請的專利cn111748383b、cn111732975a等，公開了其脫硫工藝，一般做法是先將煤氣中的cos轉化成h2s，再將h2s進行部分氧化成硫磺進行回收。但是在進行硫磺回收過程中仍有一部份尾氣中含有少量不飽和的硫磺蒸汽或者顆粒未能得到有效的回收。其原因：一方面，當尾氣的溫度低于70℃時，氣體中的硫磺顆粒會慢慢堵塞管道，使得裝置內壓過大，可能引發安全事故；當尾氣溫度高于150℃時，氣體中的仍有大量的不飽和硫磺蒸汽(大于2000ppm)沒有得到有效的回收，從而導致尾氣排放硫含量超標。
技術實現思路
1、本專利技術旨在解決現有技術的不足，提供一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置及其使用方法，采用三級干法冷卻對含有不飽和硫磺蒸汽的氣體進行急冷處理，能有效地將氣體里的硫磺蒸汽凝結在硫磺回收裝置里，可實現氣體的有效脫硫處理；采用再加熱方式，對凝結的硫磺固體進行再熔處理，可以回收高純度的液硫，同時防止顆粒硫磺對管道的堵塞。
2、本專利技術采用如下技術方案：
3、一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置，包括并聯設置的至少兩個可交替使用的硫磺回收機構、設置在所述硫磺回收機構下方的液硫儲罐和水冷固硫機構，每個所述硫磺回收機構的頂部連通后向上匯集形成含硫
4、優選地，所述硫磺回收機構包括結構相同的兩個，分別為第一硫磺回收機構和第二硫磺回收機構，二者作為一冷一熱互為冷卻與加熱交替使用，且每個所述硫磺回收機構內部設有三級換熱器和三個導流板，三個所述導流板將所述硫磺回收機構內自上而下分成四個腔室，每個腔室均設有壓力計和溫度計；冷卻時，使氣體中的硫磺蒸汽凝結成硫磺固體，富集在所述換熱器表面；加熱時，使富集在所述換熱器表面的固體硫磺液化成液體硫磺，從而收集高純度液體硫磺至所述液硫儲罐中。
5、優選地，所述三級換熱器從下往上分別為第一級換熱器、第二級換熱器和第三級換熱器，冷卻水或蒸汽從所述第一級換熱器進入，依次經過所述的第二級換熱器和第三級換熱器，實現冷卻與加熱的雙重作用。
6、優選地，每個所述硫磺回收機構的底部設有電加熱保溫層，在每個無硫氣體出口處安裝有可反吹的微孔過濾器。
7、所述硫磺回收機構出口安裝有引風機反吹裝置，用于熔硫完成后吹掃無硫氣體，實現所述硫磺回收機構的降溫和硫磺蒸汽吹掃；當熔硫完成時可實現從一冷方所述硫磺回收機構向熱方所述硫磺回收機構吹掃無硫氣體，一方面可使熱方所述硫磺回收機構降溫，別一方面可以吹掃殘留在硫磺回收機構內的硫磺蒸汽。
8、所述液硫噴頭位于所述液硫儲罐的下方，通過倒u型管道連接，利用虹吸原理產生壓力使液硫噴出；在所述液硫噴頭上方設有聯動的觸發開關，與所述水冷固硫機構底部的攪拌機聯動，當液硫經過時，所述攪拌機自動打開；在所述液硫儲罐及其與所述液硫噴頭相連的管道外側均配有恒溫加熱層，且在所述液硫儲罐內上方安裝有壓力計，用于監測硫磺流向所述液硫儲罐的情況。
9、優選地，所述倒u型管道的頂部矮于所述液硫儲罐的頂部且與液硫儲罐的底部高度差為1.5-2.5米。
10、所述恒溫加熱層的控制溫度為130-135℃，確保管道內的硫磺為流動性較好的液體。
11、每個所述硫磺回收機構內自上而下的四個腔室內設置分別設有第一壓力計、第二壓力計、第三壓力計和第四壓力計；每個所述硫磺回收機構內自上而下的四個腔室內設置分別設有第一溫度計、第二溫度計、第三溫度計和第四溫度計；所述液硫儲罐內上方安裝有第五壓力計。
12、所述第一硫磺回收機構上的所述無硫氣體出口處設有第一插板閥，所述第二硫磺回收機構上的所述無硫氣體出口處設有第二插板閥。
13、所述水冷固硫機構的內側面裝有側面裝有水溫測溫計，側上面裝有進水口，用于補充冷凍水，出水口內裝有小顆粒過濾網，側下面裝有出水口；當水冷固硫機構的水溫超過40℃時，進水口打開，冷水補充注入，溫水自出水口流出；水溫降至20℃時，停止補水。
14、一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，包括以下步驟：
15、s1、將第一插板閥打開，第二插板閥關閉，使高溫含有不飽和硫磺蒸汽的氣體由含硫磺氣體入口通入第一硫磺回收機構中的三級換熱器進行干法急冷處理，使得氣體中的硫磺蒸汽凝結在第一硫磺回收機構里，無硫硫磺氣體從第一硫磺回收機構上的無硫氣體出口排出；
16、s2、當第一硫磺回收機構中收集的固體硫磺達到設定數量時，將第一插板閥關閉，第二插板閥打開，切換為第二硫磺回收機構進行收集；第一硫磺回收機構進行熱處理熔硫，液硫收集到液硫儲罐中；
17、s3、液硫儲罐中的液硫液位達到設定高度時，液硫經液硫噴頭自動流進水冷固硫機構，經冷水急冷后直接得到一定尺寸的球狀硫磺顆粒。
18、所述步驟s1中所述的高溫含有不附飽和硫磺蒸汽的氣體的溫度為150-250℃。
19、所述步驟s1中所述的三級換熱器中，冷卻水或蒸汽從第一級換熱器進入到第二級換熱器，最后從第三級換熱器出來，可實現冷卻與加熱的雙重作用；當其作為冷卻裝置時，通入冷水即可；當其作為加熱器時，通入高溫蒸汽即可。
20、所述步驟s2中第一硫磺回收機構進行熱處理熔硫作為熔硫時啟用，保溫溫度為130-135℃。
21、所述步驟s3中，當液硫儲罐內的第五壓力計的壓力大于第一硫磺回收機構內第四壓力計的壓力值時，說明第一硫磺回收機構里有液硫流向液硫儲罐內；當第五壓力計的壓力等于第四壓力計的壓力值時，說明無液硫流向液硫儲罐內。
22、所述液硫儲罐內的液硫通過液硫噴頭進入水冷固硫機構是間歇性的，只有當液硫儲罐內的液硫高度高于倒u管的高度時，液硫才會通過液硫噴頭進入水冷固硫機構；當液硫儲罐內的液硫被排完后，倒u管內無液硫時，液硫噴頭不會有液硫流出，此時，液硫儲罐處于收集液硫狀態，只有當液硫儲罐內的液硫高度再次高于倒u管的高度時，液硫噴頭才會再次流出液硫，如此循環。
23、液硫儲罐每排空一次液硫后，水冷固硫機構里的固體球狀硫磺即可通過底部卸出，固體硫磺的顆粒大小可以通過液硫噴頭的孔徑進行調節。
24、本專利技術技術方案，具有如下優點：
25、a、本專利技術通過三級換熱干法冷卻分段凝結收集硫磺的方法本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置，其特征在于，包括并聯設置的至少兩個可交替使用的硫磺回收機構(1)、設置在所述硫磺回收機構(1)下方的液硫儲罐(2)和水冷固硫機構(3)，每個所述硫磺回收機構(1)的頂部連通后向上匯集形成含硫磺氣體入口(11)，每個所述硫磺回收機構(1)的底部縮頸后向側邊延伸，形成無硫氣體出口(12)，且在每個所述無硫氣體出口(12)處均設有插板閥；所述硫磺回收機構(1)內部設置有用于干法急冷處理使硫磺蒸汽凝結的換熱結構；每個所述硫磺回收機構(1)的底部管壁上設有液硫出口(13)，每個所述液硫出口(13)均與所述液硫儲罐(2)連通，用于存儲液化的硫磺；所述水冷固硫機構(3)與所述液硫儲罐(2)的底部相連，且在所述水冷固硫機構(3)的頂部與所述液硫儲罐(2)相連的管路上設有液硫噴頭(31)，用于將液硫急冷固化成球狀硫磺顆粒。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述硫磺回收機構(1)包括結構相同的兩個，分別為第一硫磺回收機構(1A)和第二硫磺回收機構(1B)，二者作為一冷一熱互為冷卻與加熱交替使用，且每個所述硫磺回收機構(1)內部設有三級換熱
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述三級換熱器(14)從下往上分別為第一級換熱器(141)、第二級換熱器(142)和第三級換熱器(143)，冷卻水或蒸汽從所述第一級換熱器(141)進入，依次經過所述的第二級換熱器(142)和第三級換熱器(143)，實現冷卻與加熱的雙重作用。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個所述硫磺回收機構(1)的底部設有電加熱保溫層(16)，在每個無硫氣體出口(12)處安裝有可反吹的微孔過濾器(17)；
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述液硫噴頭(31)位于所述液硫儲罐(2)的下方，通過倒U型管道連接，利用虹吸原理產生壓力使液硫噴出；在所述液硫噴頭(31)上方設有聯動的觸發開關(32)，與所述水冷固硫機構(3)底部的攪拌機(33)聯動，當液硫經過時，所述攪拌機(33)自動打開；在所述液硫儲罐(2)及其與所述液硫噴頭(31)相連的管道外側均配有恒溫加熱層(21)，且在所述液硫儲罐(2)內上方安裝有壓力計，用于監測硫磺流向所述液硫儲罐(2)的情況。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，所述倒U型管道的頂部矮于所述液硫儲罐(2)的頂部且與液硫儲罐(2)的底部高度差為1.5-2.5米；
7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述水冷固硫機構(3)的內側面裝有側面裝有水溫測溫計(34)，側上面裝有進水口(35)，用于補充冷凍水，側下面裝有出水口(36)。
8.一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，其特征在于，包括以下步驟：
9.根據權利要求8所述的含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，其特征在于，所述步驟S1中所述的高溫含有不附飽和硫磺蒸汽的氣體的溫度為150-250℃。
10.根據權利要求8的含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，其特征在于，所述步驟S1中所述的三級換熱器(14)中，冷卻水或蒸汽從第一級換熱器(141)進入到第二級換熱器(142)，最后從第三級換熱器(143)出來，可實現冷卻與加熱的雙重作用；當其作為冷卻裝置時，通入冷水即可；當其作為加熱器時，通入高溫蒸汽即可。
11.根據權利要求8所述的含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，其特征在于，所述步驟S2中第一硫磺回收機構(1A)進行熱處理熔硫作為熔硫時啟用，保溫溫度為130-135℃。
12.根據權利要求8所述的含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置的使用方法，其特征在于，所述步驟S3中，當液硫儲罐(2)內的第五壓力計(P5)的壓力大于第一硫磺回收機構(1A)內第四壓力計(P4)的壓力值時，說明第一硫磺回收機構(1A)里有液硫流向液硫儲罐(2)內；當第五壓力計(P5)的壓力等于第四壓力計(P4)的壓力值時，說明無液硫流向液硫儲罐(2)內。
...【技術特征摘要】
1.一種含不飽和硫磺蒸汽回收硫磺的裝置，其特征在于，包括并聯設置的至少兩個可交替使用的硫磺回收機構(1)、設置在所述硫磺回收機構(1)下方的液硫儲罐(2)和水冷固硫機構(3)，每個所述硫磺回收機構(1)的頂部連通后向上匯集形成含硫磺氣體入口(11)，每個所述硫磺回收機構(1)的底部縮頸后向側邊延伸，形成無硫氣體出口(12)，且在每個所述無硫氣體出口(12)處均設有插板閥；所述硫磺回收機構(1)內部設置有用于干法急冷處理使硫磺蒸汽凝結的換熱結構；每個所述硫磺回收機構(1)的底部管壁上設有液硫出口(13)，每個所述液硫出口(13)均與所述液硫儲罐(2)連通，用于存儲液化的硫磺；所述水冷固硫機構(3)與所述液硫儲罐(2)的底部相連，且在所述水冷固硫機構(3)的頂部與所述液硫儲罐(2)相連的管路上設有液硫噴頭(31)，用于將液硫急冷固化成球狀硫磺顆粒。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述硫磺回收機構(1)包括結構相同的兩個，分別為第一硫磺回收機構(1a)和第二硫磺回收機構(1b)，二者作為一冷一熱互為冷卻與加熱交替使用，且每個所述硫磺回收機構(1)內部設有三級換熱器(14)和三個導流板(15)，三個所述導流板(15)將所述硫磺回收機構(1)內自上而下分成四個腔室，每個腔室均設有壓力計和溫度計。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述三級換熱器(14)從下往上分別為第一級換熱器(141)、第二級換熱器(142)和第三級換熱器(143)，冷卻水或蒸汽從所述第一級換熱器(141)進入，依次經過所述的第二級換熱器(142)和第三級換熱器(143)，實現冷卻與加熱的雙重作用。
4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，每個所述硫磺回收機構(1)的底部設有電加熱保溫層(16)，在每個無硫氣體出口(12)處安裝有可反吹的微孔過濾器(17)；
5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述液硫噴頭(31)位于所述液硫儲罐(2)的下方，通過倒u型管道連接，利用虹吸原理產生壓力使液硫噴出；在所述液硫噴頭(31...
【專利技術屬性】
技術研發人員：江莉龍，吳明紅，鄭勇，曹彥寧，肖益鴻，
申請(專利權)人：福州大學，
類型：發明
國別省市：
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