控制炉气温度的二氧化硫生产系统与炉气温度控制方法

摘要

本发明涉及冶金、化工行业用“硫磺—氧气燃烧”生产液体二氧化硫的生产系统与方法，解决“硫磺—氧气燃烧”法生产液体二氧化硫过程中，二氧化硫炉气中的硫磺蒸汽易堵塞冷凝净化系统的问题。控制炉气温度的二氧化硫生产系统，在余热利用锅炉与冷凝净化系统之间加装有二氧化硫炉气温度控制装置，该装置是二级夹套式炉气恒温器。将来自焚硫炉尾部的二氧化硫烟气，输入第一级夹套式炉气恒温器的进口，向第一、第二级夹套式炉气恒温器的夹套进口向夹套内通入蒸汽或冷凝水或热水，使第二级夹套式炉气恒温器出口的炉气温度保持在120℃～140℃，硫磺蒸汽变为液态硫，在重力作用下，回流至焚硫炉。实现系统畅通连续化生产，提高生产效率与烟气纯度。

说明书

技术领域

本发明涉及冶金、化工行业用“硫磺—氧气燃烧”生产液体二氧化硫的生产过程，特别是用纯氧与硫磺燃烧生产液体二氧化硫生产过程中，一种控制炉气温度的二氧化硫生产系统，本发明还涉及二氧化硫炉气温度的控制方法。

背景技术

在利用纯氧燃烧硫磺工艺制取二氧化硫过程中，从焚硫炉出来的高温二氧化硫炉气带有大量的硫蒸汽，这些硫蒸汽伴随高温炉气进入后续的冷凝净化系统，当系统中炉气温度低于120℃时，炉气中的硫磺蒸汽将冷却凝固在系统中，易造成冷凝净化系统不畅、堵塞等工艺事故。现有技术中的冷凝净化系统主要由两部分组成：循环水冷却器和铁屑塔过滤器。与焚硫炉出口处相连的循环水冷却器，主要用于降低二氧化硫烟气温度；循环水冷却器后续的铁屑塔过滤器用于过滤烟气中的硫磺蒸汽。由于原冷凝净化系统只能通过冷凝水，降低炉气温度，不能将净化系统的温度保持在120℃～140℃之间，所以易导致硫磺蒸汽凝固、堵塞于铁屑塔，基本一周就要停产清理一次，生产不能连续，效率较低。

发明内容

本发明的目的就是为了解决“硫磺—氧气燃烧”法生产液体二氧化硫的过程中，二氧化硫炉气中的硫磺蒸汽易堵塞冷凝净化系统的问题，提供一种控制炉气温度的二氧化硫生产系统；本发明的另一目的是提供二氧化硫炉气温度的控制方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种控制炉气温度的二氧化硫生产系统，包括焚硫炉，余热利用锅炉，冷凝净化系统，其特征在于：余热利用锅炉与冷凝净化系统之间加装有二氧化硫炉气温度控制装置，该装置是二级夹套式炉气恒温器；第一级夹套式炉气恒温器的入口与余热利用锅炉连接，第一级夹套式炉气恒温器的入口还与焚硫炉相接；第一、第二级炉气恒温器之间通过进出口法兰连接，第二级炉气恒温器出口与冷凝净化系统相接。

夹套式炉气恒温器通过商业途径购买。

实现本发明另一目的技术方案是：一种二氧化硫炉气温度的控制方法，将来自焚硫炉尾部的二氧化硫烟气，经过余热利用锅炉，余热利用，降低烟气温度之后，输入第一级夹套式炉气恒温器的进口，根据二氧化硫烟气的温度，通过第一、第二级夹套式炉气恒温器的夹套进口向夹套内通入蒸汽或冷凝水或热水，使第二级夹套式炉气恒温器出口的炉气温度保持在120℃～140℃，硫磺蒸汽在炉气恒温器变为液态硫，在重力作用下，从第一级夹套式炉气恒温器的进口流出并回流至焚硫炉内。

本发明在原有的二氧化硫生产线上，在余热利用锅炉与冷凝净化系统之间加装了二级夹套式炉气恒温器作为二氧化硫炉气温度控制装置，该装置结构简单。利用本发明提供的方法，能有效防止硫磺蒸汽大量进去后续冷凝净化系统，实现系统畅通生产，连续化生产，进而提高生产效率；实现原料硫磺的循环利用，同时降低烟气中杂质的含量，提高了烟气纯度。

附图说明

图1 控制炉气温度的二氧化硫生产系统流程图，

图2 为二级夹套式炉气恒温器结构示意图，

图3 为夹套式炉气恒温器剖面图。

图中：1—焚硫炉， 2—余热利用锅炉，3—冷凝净化系统，4—压缩冷却系统，5—二氧化硫炉气温度控制装置，6—第一级夹套式炉气恒温器，601—进口，602—夹套进口，603—夹套,604—列管，605—上挡板，606—下挡板，607—夹套出口，608—炉气出口，7—第二级夹套式炉气恒温器，701—进口，702—夹套进口，703—夹套,704—列管，705—上挡板，706—下挡板，707—夹套出口，708—炉气出口，8—进出口法兰。

具体实施方式

生产系统实施例    如图1所示：一种控制炉气温度的二氧化硫生产系统，包括焚硫炉1，余热利用锅炉2，冷凝净化系统3，压缩冷却系统4，压缩冷却系统4生产出来的是终端产品二氧化硫，在余热利用锅炉2与冷凝净化系统3之间加装有二氧化硫炉气温度控制装置5；该装置5是二级夹套式炉气恒温器；第一级夹套式炉气恒温器6的进口601与余热利用锅炉2连接，第一级夹套式炉气恒温器6的进口601还与焚硫炉1相接；参见图2与图3：第一级炉气恒温器6与第二级夹套式炉气恒温器7之间通过进出口法兰8连接，第二级夹套式炉气恒温器7的炉气出口708与冷凝净化系统4相接。

夹套式炉气恒温器通过商业途径购买得到。如图3所示：以第一级夹套式炉气恒温器为例，它主要由通控温介质的夹套603和内部通炉气的列管604以及固定列管的上挡板605和下挡板606组成。?40mm的列管固定于上下两块d=1400mm挡板之间，形成炉气通道，第一、第二级夹套式炉气恒温器之间通过进出口法兰8连接。第二级夹套式炉气恒温器与第一级夹套式炉气恒温器的结构相同，不在重复描述。

第二级夹套式炉气恒温器与第一级夹套式炉气恒温器的工作原理过程相同；工作时，来自焚硫炉尾部的二氧化硫烟气，经过余热利用锅炉，余热利用，降低烟气温度之后，从第一级夹套式炉气恒温器的进口601进入第一级夹套式炉气恒温器6内，在压力作用下，烟气通过列管604，从第一级夹套式炉气恒温器的炉气出口608出来，进入第二级夹套式炉气恒温器的进口。

烟气在第一级夹套式炉气恒温器内的温度控制过程是通过在夹套进口602内通冷凝水、热水、蒸汽等控温介质，通过热交换，热量传递到恒温器内部的列管上实现的，换热后的控温介质从夹套出口607流出，同时烟气中的液体硫磺沿列管604在重力作用下，逆烟气方向从二级夹套式炉气恒温器的进口601回流至焚硫炉内。

方法实施例1

将来自焚硫炉尾部的二氧化硫烟气，经过余热利用锅炉，余热利用，降低烟气温度之后，输入第一级夹套式炉气恒温器的进口601，进入的烟气温度在400℃～450℃，在第一级夹套炉气恒温器夹套进口602、第二级夹套式炉气恒温器夹套进口702内同时通温度≤30℃的冷凝水；烟气在压力作用下，依次通过列管时，通过热交换烟气温度迅速降低，第二级夹套式炉气恒温器的炉气出口708输出烟气的温度保持在120℃～140℃，循环水分别从第一套式炉气恒温器夹套出口607与第二级夹套式炉气恒温器夹套出口707排出；同时烟气中的液体硫磺沿列管604与704在重力作用下，逆烟气方向从第一级夹套式炉气恒温器的进口601流出并回流至焚硫炉内。实现原料硫磺的循环利用，同时降低烟气中杂质的含量，提高了烟气纯度。

方法实施例2

来自焚硫炉尾部的二氧化硫烟气，经过余热利用锅炉，余热利用，降低烟气温度之后，从第一级夹套式炉气恒温器的进口601进入，当进入的烟气温度在300℃～380℃时，可在第一级夹套式炉气恒温器夹套进口602内通温度≤30℃的冷凝水，在第二级夹套式炉气恒温器夹套进口702内通温度为30℃～100℃的热水，当烟气在压力作用下，依次通过列管604与704时，通过热交换烟气温度迅速降低，第二级夹套式炉气恒温器输出烟气的温度保持在120℃～140℃，循环水分别从第一、第二级夹套式炉气恒温器夹套出口607与707排出，同时烟气中的液体硫磺沿列管604与704在重力作用下，逆烟气方向回流至焚硫炉内。

方法实施例3

进入的烟气温度在200℃～290℃时，在第一、第二级夹套式炉气恒温器夹套进口602与702内同时通温度为30℃～100℃的热水，当烟气在压力作用下，依次通过列管4时，通过热交换烟气温度迅速降低，第二级夹套式炉气恒温器输出烟气的温度保持在120℃～140℃，其余工作过程等同实施例1。

方法实施例4

进入的烟气温度在100～190℃，可在第一、第二级夹套式炉气恒温器夹套进口602与702内同时通温度为120～240℃的蒸汽，使第二级夹套式炉气恒温器输出烟气的温度保持在120℃～140℃，其余工作过程等同实施例1。