并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺制造技术

技术编号:38433646 阅读:10 留言:0更新日期:2023-08-11 14:19
本发明专利技术公开了并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,涉及三氧化硫生产技术领域,焚硫转化工序:通过将液体硫磺罐内的燃烧原料液体硫磺、纯氧罐内的氧气与热回收冷凝装置输出的气体分别输送至焚硫炉A、焚硫炉B中进行混合并燃烧,并通过三段转化器转化为三氧化硫气体;热回收工序:将S1中燃烧后所生成的工艺气体中化学热能进行回收;冷凝工序:未冷凝气相进入焚硫炉A、焚硫炉B内,冷凝部分作为纯三氧化硫采出;本发明专利技术通过设置双焚硫炉并联燃烧硫磺,降低了单个焚硫炉的燃烧温度,保证产品产量的同时可进一步保护焚硫炉相关设备,本发明专利技术通过三段转化器可提升二氧化硫转化为三氧化硫的转化效率,提升冷凝后产出的纯三氧化硫的品质。纯三氧化硫的品质。纯三氧化硫的品质。

【技术实现步骤摘要】
并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺


[0001]本专利技术涉及三氧化硫生产
,具体为并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺。

技术介绍

[0002]三氧化硫和硫酸是重要的基础化工原料,现有的制三氧化硫工艺方法包括:五氧化二磷与浓硫酸脱水反应,催化氧化二氧化硫,发烟硫酸法等,在现有技术中,三氧化硫生产时通常通过单焚硫炉进行燃烧,随后进入单\双转化器进行三氧化硫的制备,而单个焚硫炉在燃烧时炉内处于高温高氧的环境,与焚硫炉相关设备的使用寿命会大幅度降低,并且单\双转化器将二氧化硫转化为三氧化硫的转化效率低下,生产出的三氧化硫中会掺杂二氧化硫。因此,我们提供了并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺解决以上问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:包括以下步骤:
[0005]S1、焚硫转化工序:通过将液体硫磺罐内的燃烧原料液体硫磺、纯氧罐内的氧气与热回收冷凝装置输出的气体分别输送至焚硫炉A、焚硫炉B中进行混合并燃烧,并通过三段转化器转化为三氧化硫气体;
[0006]S2、热回收工序:将S1中燃烧后所生成的工艺气体中化学热能进行回收;
[0007]S3、冷凝工序:未冷凝气相进入焚硫炉A、焚硫炉B内,冷凝部分作为纯三氧化硫采出;
[0008]S4、尾气吸收工序:处理工艺气体循环过程中因压力波动逸散出的不凝气,保证系统的平稳生产与安全环保。
[0009]优选的,三段转化器包括:转化器一段、转化器二段和转化器三段,燃烧热回收器出口工艺气体与另一流股纯氧罐中的常温纯氧气体混合并进入转化器一段内,转化器一段将内部的工艺气体催化氧化后温度将会提升并进入高温热回收器换热。
[0010]优选的,经过高温热回收器换热后的的工艺气体进入转化器二段,经转化器二段催化氧化后的工艺气体温度又一次提升,转化器二段内的工艺气体进入中温热回收器再次换热。
[0011]优选的,经过中温热回收器换热后的的工艺气体进入转化器三段反应,转化器三段内的工艺气体依次进入低温热回收器、省煤器、换热器换热,以保证进压缩机前,工艺气体内热能得到充分利用,工艺气体的温度大幅降低。
[0012]优选的,经过换热器的工艺气体进入压缩机内,受到压缩机做功温度再次提升,升温后的工艺气体进入热回收冷凝装置内进行机械热能回收以及成品纯三氧化硫冷凝,工艺
气体中一部分气体三氧化硫在热回收冷凝装置内分离为纯三氧化硫采出,其余未冷凝气相组分作为不凝气,通过热回收冷凝装置气相出口管道重新进入焚硫炉A、焚硫炉B内参与工艺系统下一循环。
[0013]优选的,焚硫炉A和焚硫炉B并联设置,并联设置的焚硫炉A、焚硫炉B出口烟气在燃烧热回收器入口前合并为一股气体,进入燃烧热回收器换热。
[0014]优选的,冷凝工序的热回收冷凝装置气相出口通往焚硫转化工序,并分为两路分别去往焚硫炉A和焚硫炉B,整个装置形成一个气相密闭循环的系统,焚硫炉A和焚硫炉B在出口处合并为一支送入燃烧热回收器内。
[0015]优选的,转化器一段、转化器二段和转化器三段的出口处均设有相同的流量控制组件。
[0016]优选的,流量控制组件包括:连通管,连通管安装于转化器一段的出口处,过滤网安装于连通管出口端,控制板固定连接于连通管内壁固,且过滤网与控制板抵接,控制板远离过滤网的一侧固定连接有驱动电机,且驱动电机输出轴上固定套接有驱动齿轮,控制板靠近齿圈的一侧设有T型限位滑槽,驱动齿轮与齿圈相啮合,齿圈靠近控制板的一侧为T型件结构,齿圈通过T型件与齿圈上开设有的T型限位滑槽活动连接,齿圈上开设有若干组限位滑槽一,若干组螺栓与控制板螺纹连接,且螺栓活动设于限位滑槽一内,控制板中心开设有通孔,且围绕该通孔设有若干组叶片单元。
[0017]优选的,叶片单元包括:控制叶片,控制叶片上固定设有限位杆一和定位杆,控制板上开设有若干组限位滑槽二,限位杆一延伸至限位滑槽二内,且限位杆一与限位滑槽二活动连接,第一连杆一端与限位杆一转动连接,第一连杆另一端与齿圈转动连接,控制叶片通过定位杆与控制板转动连接。
[0018]与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
[0019]1、本专利技术通过设置双焚硫炉并联燃烧硫磺,保持总额定喷磺量的同时,一定程度上降低了单个焚硫炉的燃烧温度,避免了炉内产生高温高氧环境,保证产品产量的同时可进一步保护焚硫炉相关设备,延长装置寿命;
[0020]2、本专利技术以三段转化器加三氧化硫循环的工艺生产三氧化硫,三段转化器可提升二氧化硫转化为三氧化硫的转化效率,提升冷凝后产出的纯三氧化硫的品质,降低产品中掺杂二氧化硫的风险。因装置内气体仅由氧、二氧化硫、三氧化硫组成比起传统硫磺制酸装置中占比约80%左右氮气的组分,装置内总气量较小,可缩减装置设备、管道规模,同时减少成品内掺杂的氮氧化物,在同产能下拥有更小的占地面积与建设耗材。还可降低各焚硫炉内氧含量占比,避免纯氧输送入炉内后造成高氧超温环境损毁设备。
[0021]3、本专利技术以纯氧与液体硫磺为原料,连续化生产三氧化硫成品,无副产物产生,成品收率接近100%,产品品质纯正,并且设置气体循环系统,原料利用率极高,通过气体先压缩后冷凝的方式将成品纯三氧化硫从系统中分离出来,摆脱了传统发烟硫酸法中需额外产酸的束缚,避免了原料的浪费,降低了产品的能耗单耗,装置经济效益大大提升。
[0022]4、本专利技术可兼顾生产产量与装备寿命,因二氧化硫的高转化率需要过量的氧气,转化后的工艺气体内仍保留有一定的氧含量占比,压缩、冷凝后的不凝气内三氧化硫被分离出来,氧含量占比进一步提高,该不凝气循环回单个焚硫炉后,易造成大量液体硫磺在高氧环境内燃烧剧烈放热,损毁炉内砌体与设备,加速炉内设备高温老化,因此通过设置双炉
并联焚烧的组合方案,可降低单个焚硫炉内释放的热量,将炉温控制在炉内设备可承受范围内,进一步避免炉内设备融化、氧化的风险,保证实生产运行中装置寿命,避免频繁维修/更换设备,保障生产开工率。
[0023]5、本专利技术通过在循环途中设置尾气泄放流程,以便于维持系统内气体压力、组分,并允许装置开停车时内部气体有处泄放。
附图说明
[0024]图1为本专利技术物料流程示意图;
[0025]图2为本专利技术工艺流程示意图;
[0026]图3为本专利技术连通管外观示意图;
[0027]图4为本专利技术连通管俯视结构示意图;
[0028]图5为本专利技术流量控制组件立体结构示意图一;
[0029]图6为本专利技术量控制组件立体结构示意图二。
[0030]图中:1、液体硫磺罐;2、纯氧罐;3、焚硫炉A;4、焚硫炉B;5、燃烧热回收器;6、转化器一段;7、高温热回收器;8、转化器二段;9、中温热回收器;10、转化器三段;11、低温热回收器;12、省煤器;13、换热器;本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,其特征在于:包括以下步骤:S1、焚硫转化工序:通过将液体硫磺罐(1)内的燃烧原料液体硫磺、纯氧罐(2)内的氧气与热回收冷凝装置(15)输出的气体分别输送至焚硫炉A(3)、焚硫炉B(4)中进行混合并燃烧,并通过三段转化器转化为三氧化硫气体;S2、热回收工序:将S1中燃烧后所生成的工艺气体中化学热能进行回收;S3、冷凝工序:未冷凝气相进入焚硫炉A(3)、焚硫炉B(4)内,冷凝部分作为纯三氧化硫采出;S4、尾气吸收工序:处理工艺气体循环过程中因压力波动逸散出的不凝气,保证系统的平稳生产与安全环保。2.根据权利要求1所述的并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,其特征在于:三段转化器包括:转化器一段(6)、转化器二段(8)和转化器三段(10),燃烧热回收器(5)出口工艺气体与另一流股纯氧罐(2)中的常温纯氧气体混合并进入转化器一段(6)内,转化器一段(6)将内部的工艺气体催化氧化后温度将会提升并进入高温热回收器(7)换热。3.根据权利要求2所述的并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,其特征在于:经过高温热回收器(7)换热后的的工艺气体进入转化器二段(8),经转化器二段(8)催化氧化后的工艺气体温度又一次提升,转化器二段(8)内的工艺气体进入中温热回收器(9)再次换热。4.根据权利要求3所述的并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,其特征在于:经过中温热回收器(9)换热后的的工艺气体进入转化器三段(10)反应,转化器三段(10)内的工艺气体依次进入低温热回收器(11)、省煤器(12)、换热器(13)换热,以保证进压缩机(14)前,工艺气体内热能得到充分利用,工艺气体的温度大幅降低。5.根据权利要求4所述的并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫的生产工艺,其特征在于:经过换热器(13)的工艺气体进入压缩机(14)内,受到压缩机(14)做功温度再次提升,升温后的工艺气体进入热回收冷凝装置(15)内进行机械热能回收以及成品纯三氧化硫冷凝,工艺气体中一部分气体三氧化硫在热回收冷凝装置(15)内分离为纯三氧化硫(17)采出,其余未冷凝气相组分作为不凝气,通过热回收冷凝装置(15)气相出口管道重新进入焚硫炉A(3)、焚硫炉B(4)内参与工艺系统下一循环。6.根据权利要求2所述的并联双焚硫炉三段转化纯氧制取纯三氧化硫...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘祖根邓博天王成倪一丹
申请(专利权)人:深圳市丞信科技咨询服务有限公司
类型:发明
国别省市:

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