技術領域

本發(fā)明涉及煤化工技術領域以及環(huán)保技術領域，特別是涉及一種雙級等溫氧化制硫裝置。

背景技術

在煤化工產業(yè)中，對含硫化氫的酸性氣體進行回收或處理。當硫化氫濃度低于5％v時，可采用直接氧化法進行處理。在直接氧化法中，需要使用燃燒裝置，從而導致燃料的消耗和與燃燒法相伴隨的配氧問題。當硫化氫濃度高于15％v時，可采用克勞斯及克勞斯的延伸工藝進行硫回收處理。

然而，針對含硫化氫濃度5％v～15％v的酸性氣體的處理，在工業(yè)上是一個比較頭痛的問題，目前還沒有有效的裝置來進行處理。但是，因煤種含硫量的不均勻性，導致氣化裝置滿負荷運行的情況下，凈化工段閃蒸的酸性氣體中含硫化氫濃度低于15％v的情況比比皆是。

為此，希望有一種新型裝置來對含硫化氫濃度5％v～15％v的酸性氣體進行有效的處理。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種新型的雙級等溫氧化制硫裝置來對含硫化氫濃度5％v～15％v的酸性氣體進行有效的處理。

為實現上述目的，根據本發(fā)明的雙級等溫氧化制硫裝置包括：第一級等溫反應器，具有第一入口和第一出口，所述第一入口用于接收在所述第一級反應器內反應的硫化氫氣體和含氧氣體，所述硫化氫氣體和含氧氣體反應后的反應氣體通過所述第一出口排出；第二級等溫反應器，具有第二入口和第二出口，所述第二入口用于接收所述第一出口排出的反應氣體以及含氧氣體，所述第二出口排出第二級等溫反應器的反應尾氣；以及第三級絕熱反應器，具有第三入口和第三出口，所述第三入口用于接收在所述第三級絕熱反應器內進行直接氧化反應的所述反應尾氣及含氧氣體，所述第二出口排出第三級絕熱反應器的反應尾氣。

從而，在第一級等溫反應器內使得硫化氫氣體和適量的含氧氣體(例如，空氣或氧氣)反應，在獲得硫磺的同時，可將過程氣中硫化氫濃度降低至較低的水平，例如降低至3％v以下。接著，在第二級等溫反應器內使得過程氣中較低含量的硫化氫進行直接氧化反應。由于第一級和第二級反應器都是等溫反應器，從而，保證在較高效率轉化過程中不超溫，不對催化劑產生不良影響。第三級反應器為絕熱反應器。

另外，通過上述裝置，還可以獲得下述優(yōu)點：填補了5～15％v濃度范圍內硫磺回收的空白；無需使用燃燒裝置，沒有燃料的消耗和燃燒法帶來的配氧問題；所述裝置的工藝流程簡單，占地面積小；兩臺等溫反應爐可采用串聯，也可采用并聯，使用濃度范圍廣；硫磺轉化效率高，可獲得高純度的硫磺。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括硫化氫分析儀，所述硫化氫分析儀用于檢測從所述第一出口排出的反應氣體中的硫化氫濃度。從而可以確定第一出口排出的反應氣體中的硫化氫濃度，用于對含氧氣體的流率進行適當的控制。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括控制裝置，所述控制裝置用于根據所述硫化氫分析儀測定的硫化氫濃度來確定向第二入口供應的反應氣體和含氧氣體的流率之比。

優(yōu)選地，在所述第一級等溫反應器的上游具有預熱裝置來對所述硫化氫氣體和所述含氧氣體進行預熱。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括與所述第一級等溫反應器相連接的汽包，所述汽包用于以蒸汽的形式排出第一級等溫反應器內的反應產生的熱量。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括與所述第二級等溫反應器相連接的汽包，所述汽包用于以蒸汽的形式排出第二級等溫反應器內的反應產生的熱量。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括設置在所述第一級等溫反應器和所述第二級等溫反應器之間的第一冷凝器。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括設置在所述第二級等溫反應器和所述第三級絕熱反應器之間的第二冷凝器。

優(yōu)選地，所述雙級等溫氧化制硫裝置進一步包括設置在所述第三級絕熱反應器的下游的催化吸附裝置。從而最終排放氣體中的硫化氫和二氧化硫大大降低，例如兩者均低于80ppm，這遠遠低于國家的環(huán)保排放標準。

附圖說明

圖1是根據本發(fā)明一實施例的雙級等溫氧化制硫裝置的示意性原理圖。

具體實施方式