一种二硫化碳生产设备及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种二硫化碳生产设备及生产方法，包括反应炉，位于反应炉左右两侧各4个的热风炉，每个热风炉通过热风布风管连接至反应炉内，左右两侧的热风布风管两两水平对称布置，每个热风炉出口总管处设置有气体止回装置、压力检测装置和气体检测装置，当热风炉出口压力等于或低于反应炉压力时能及时关闭止回装置，防止反应炉内气体回窜，所述气体检测装置检测热风中气体含量，根据含量的高低及时调整风机的送风量，反应炉的加热方式采用使用热风机热风直接加热反应炉内的焦炭等原料、硫磺的气化和结合其他原料的化学反应，并采用分区分布，来达到反应效率和利用率的最大化。来达到反应效率和利用率的最大化。来达到反应效率和利用率的最大化。

【技术实现步骤摘要】
一种二硫化碳生产设备及生产方法


[0001]本专利技术涉及化学生产制备
，具体为一种二硫化碳生产设备及生产方法。

技术介绍

[0002]二硫化碳是一种重要的化工原料，且长时间内无法替代的良好的溶剂，在人造纤维、玻璃纸、化工、农药、橡胶、冶金、炼油等工业部门广泛应用。现有的二硫化碳生产技术，在生产中均使用间接加热方式(热辐射)对焦炭或其他原料进行升温加热，这是对化工资源极大的浪费。
[0003]天然气法以天然气和硫磺为原料生产CS2，采用管式反应，以天然气为热源加热反应管，(通过管壁高温辐射甲烷气体间接加热)，温度600℃-800℃，高压(1.0MPa-2.1MPa)状态下天然气(甲烷)和气态硫在反应管内进行气相反应，该生产工艺热利用率相对较低且天然气消耗量较大，且天然气法工艺属于国家《天然气利用政策》中“限制类”工艺。
[0004]常规焦炭法以兰炭和硫磺为原料生产CS2，采用气固相甄式反应，以燃煤或燃气加热(通过甄壁高温辐射焦炭间接加热)，温度650℃-800℃，压力常压，该工艺中热利用率不高。
[0005]目前也有内热式的反应炉如：李怀毅的《电阻式内加热半焦法二硫化碳反应炉》(申请号201820807887.9)但是目前仍没有应用实例，仍属于纸面上的东西。该反应炉依靠内置的电阻丝进行加热，加热不均匀，且电阻丝的保护装置在炭层的长期冲刷下极易损坏，进而造成电阻丝损坏，电阻丝损坏后更换困难。

技术实现思路

[0006]针对以上问题一种采用直接热风加热的二硫化碳生产方法及专用设备应运而生。
[0007]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0008]反应炉的加热方式采用的是使用热风机热风直接加热反应炉内的焦炭等原料、硫磺的气化和结合其他原料的化学反应，并采用分区分布，来达到反应效率和利用率的最大化。
[0009]一种二硫化碳生产设备包括反应炉，位于反应炉左右两侧各4个的热风炉，热风炉数目共8个(附图仅示意出1个热风炉)，每个热风炉通过热风布风管连接至反应炉内，左右两侧的热风布风管两两水平对称布置，由上至下依次为第一、二、三、四排热风布风管。
[0010]所述每个热风炉出口总管处设置有气体止回装置、压力检测装置和气体检测装置。当热风炉出口压力等于或低于反应炉压力时能及时关闭止回装置，防止反应炉内气体回窜。所述气体检测装置检测热风中气体含量，根据含量的高低及时调整风机的送风量。
[0011]反应炉从上至下划分为4个反应区，第一排热风布风管以上区域为气体反应区，第一、二排热风布风管之间为高温反应区，第二、三排热风布风管之间为中温反应区，第三、四排热风布风管之间为硫磺气化反应区。4个反应区之间设置有可开启闭合的气体通道、液体通道和固体通道(附图未示出)。
[0012]反应炉右侧壁下方连接设有硫磺气化反应区连通口，根据硫磺气化反应区内化学反应的反应阶段和配比要求，可以通过硫磺气化反应区连通口注入或导出气体和/或液体和/或固体，从而对气体反应区内的反应物的多少进行微调，也可以及时排出不需要的气体和/或液体，反应炉顶部连接设有固体原料加料仓，固体原料加料仓上部设有加料控制阀，固体原料加料仓下部设有固体原料连通阀。
[0013]反应炉顶部还连接设有气体反应区连通口，根据气体反应区内化学反应的反应阶段和配比要求，可以通过气体反应区连通口2注入或导出气体和/或液体，从而对气体反应区内的反应物的多少进行微调，也可以及时排出不需要的气体，反应炉底部连接设有液体反应斗，液体反应斗上部设有进液控制阀，液体反应斗下部设有出液控制阀。
[0014]根据反应炉内反应物的不同，调整进入硫磺气化反应区的热风量控制硫磺气化区温度在650-750℃，调整进入气体反应区、高温反应区、中温反应区的热风量控制反应区温度为850-1500℃，各个反应区可以根据原料比例和产物要求控制反应区温度。
[0015]所述反应炉热风布风管进入方式为沿反应炉炉壁切向进入，稍稍向倾下斜，优选倾斜角为5
°
，使热风能够在反应炉内停留更长的时间，行走更长的距离。
[0016]所述反应炉内壁涂一层非金属耐腐蚀材料层，采用预涂非金属耐腐蚀材料和/或在反应炉内砌耐腐蚀砖的方法实现，以保证反应炉的使用寿命在10年以上。
[0017]所述反应炉外侧采用不低于20cm厚的保温材料层，保温材料层由珍珠岩和或硅酸铝保温棉组成，保温材料外侧采用不低于20cm厚的耐火砖保温。
[0018]所述反应炉炉体为圆筒型，下部为锥形，可承压为0.08MPa。
[0019]所述热风炉采用甲烷天然气作为燃料，控制配风量进行欠氧燃烧，热风炉燃烧产生的热风主要组分为一氧化碳，在热风炉内天然气欠氧燃烧反应方程式为:
[0020]2CH4+3O2＝2CO+4H2O
[0021]热风炉还可以直接输送甲烷和/或氧气和/或氢气和或一氧化碳等气体作进入反应炉内作为气体反应原料，以灵活供给反应炉内所需。
[0022]反应炉内物料的反应方程式包括但不限于如下反应方程式：
[0023]C+S2＝CS2
[0024]2H2O+S2＝2H2S+O2
[0025]O2+S2+2C＝2COS
[0026]2CO+S2＝2COS
[0027]2CH4+4H2SO4＝2CS2+6H2+8O2
[0028]2CH4+S8＝2CS2+4H2S
[0029]4CH2Cl2+S8＝4CS2+8HCl
[0030]CO+S＝COS
[0031]2COS＝CO2+CS2和/或2COS＝2CO+2S(COS的分解，一般采用不加催化的反应，，在600℃以上生成CO2和CS2，在900℃以上生成CO和S)
[0032]反应炉内的反应可以根据不同物料选择、温度和反应条件，选择适合的反应区进行化学反应，一个反应区内反应后的产出物可以通过反应区之间的气体通道、液体通道和固体通道连通，来作为另一个反应区的反应物，进而节约成本和流程，提高产出效率。
[0033]反应炉内除了主要产出的二硫化碳之外，还可以附带产出羰基硫、硫化氢。
[0034]为了保障常规生产需求，由于热风炉设备条件和性能要求较高，可在反应炉(4)内壁设置电热电阻丝，以满足不具备热风炉(5)条件时的二硫化碳生产。
[0035]调整进入硫磺气化反应区的热风量控制硫磺气化区温度在650-900℃，调整进入气体反应区、高温反应区、中温反应区的热风量控制反应区温度为900-1800℃。
[0036]调整进入气体反应区、高温反应区、中温反应区的热风量控制反应区温度分别为900-1200℃、1200-1500℃、1500-1800℃。
[0037]有益效果
[0038]本专利技术解决了二硫化碳生产过程中加热升温时采用间接加热热效率低，资源浪费等问题，提供了一种采用直接加热方法生产二硫化碳的生产方法及专用设备。该设备在焦炭法生产的基础上改变了传统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于二硫化碳生产设备的二硫化碳生产方法，所述一种二硫化碳生产设备包括反应炉(4)，其特征在于，还位于反应炉(4)左右两侧各4个的热风炉(5)，热风炉(5)数目共8个，每个热风炉(5)通过热风布风管连接至反应炉(4)内，左右两侧的热风布风管两两水平对称布置，形成由上至下依次排列的第一、二、三、四排热风布风管；所述每个热风炉(5)出口总管处设置有气体止回装置(6)、压力检测装置(15)和气体检测装置(16)；当热风炉出口压力等于或低于反应炉压力时能及时关闭止回装置(6)，防止反应炉内气体回窜；所述气体检测装置(16)检测热风中气体含量，根据含量的高低及时调整风机的送风量；反应炉(4)从上至下划分为4个反应区，第一排热风布风管以上区域为气体反应区，第一、二排热风布风管之间为高温反应区，第二、三排热风布风管之间为中温反应区，第三、四排热风布风管之间为硫磺气化反应区，4个反应区之间设置有可开启闭合的气体通道、液体通道和固体通道；反应炉(4)右侧壁下方连接设有硫磺气化反应区连通口(3)，根据硫磺气化反应区内化学反应的反应阶段和配比要求，可以通过硫磺气化反应区连通口(3)注入或导出气体和/或液体和/或固体，从而对气体反应区内的反应物的多少进行微调，也可以及时排出不需要的气体和/或液体，反应炉(4)顶部连接设有固体原料加料仓(1)，固体原料加料仓(1)上部设有加料控制阀(12)，固体原料加料仓(1)下部设有固体原料连通阀(13)；反应炉(4)顶部还连接设有气体反应区连通口(2)，根据气体反应区内化学反应的反应阶段和配比要求，可以通过气体反应区连通口(2)注入或导出气体和/或液体，从而对气体反应区内的反应物的多少进行微调，也可以及时排出不需要的气体，反应炉(4)底部连接设有液体反应斗(10)，液体反应斗(10)上部设有进液控制阀(14)，液体反应斗(10)下部设有出液控制阀(11)；根据反应炉(4)内反应物的不同，调整进入硫磺气化反应区的热风量控制硫磺气化区温度在650-750℃，调整进入气体反应区、高温反应区、中温反应区的热风量控制反应区温度为850-1500℃，各个反应区可以根据原料比例和产物要求控制反应区温度；所述反应炉(4)热风布风管进入方式为沿反应炉炉壁切向进入，稍稍向倾下斜，优选倾斜角为5
°
，使热风能够在反应炉内停留更...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴泽鑫，张贯彪，祝捷，马秋红，王倩倩，陈天天，何媛媛，盛治喻，许振兴，孔会娜，阮晨蕾，陈蕾，李雪萍，付政辉，
申请(专利权)人：河南省科学院，
类型：发明
国别省市：