[发明专利]一种循环流化床制备二硫化碳的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种含碳和硫的化合物的生产设备，具体为一种循环流化床制备二硫化碳的设备。

背景技术

二硫化碳是一种重要的化工原料，在工业上有着广泛的用途，在人造纤维、玻璃纸、农药、四氯化碳、橡胶、石油炼制等生产部门都有广泛的应用。目前生产二硫化碳的方法主要有木炭硫磺法、焦炭硫磺法和甲烷硫磺法，所采用的工艺分为固定床工艺和流化床工艺。目前国内普遍采用的是间接加热的单台固定床反应器，该方法存在着能耗高、设备生产能力低、占地面积大、污染环境严重、劳动强度大等问题；而且半焦或焦炭与硫磺传质、传热效率差，能耗高，更重要的是半焦或焦炭与硫磺的接触面积小、接触不充分、反应不完全，而且需要根据反应程度间歇加焦，无法实现生产的连续化。

相比于固定床工艺，流化床工艺使二硫化碳的生产有了质的提高。中国专利号为200610102044.0和200510129940.1的专利文献里提出了一种二硫化碳的流化床生产工艺，该专利采用了两个流化床，一个作为反应器，另一个作为燃烧器，半焦或褐煤在燃烧器中燃烧，放出大量热量，未烧完的半焦或褐煤夹带这部分热量由输送管线进入流化床反应器，气态硫磺被输送进入流化床反应器，与高温半焦或褐煤发生反应，生成的二硫化碳气体进入两级旋风分离器分离掉夹带的半焦或褐煤粉末，然后进入后续分离设备；未反应完的半焦或褐煤循环进入流化床燃烧器进一步燃烧。上述流化床工艺及设备尽管大大提高了二硫化碳的生产效率，但依然存在一些缺点：(1)流化床工艺中颗粒输送管是两个U形管，颗粒的输送极为困难；(2)流化床工艺中含碳固体颗粒要在反应器中停留较长时间，热平衡难以维持；(3)硫磺必须要进行气化，因而需要设置一套硫磺气化装置，使全装置流程更加复杂、设备投资增加；(4)未反应完的半焦或褐煤直接进入流化床燃烧器，其中夹带的大量二硫化碳气体未能得到脱除，降低了产品产率，而且二硫化碳在流化床燃烧器内燃烧后释放出大量SO_X，污染环境。

发明内容

本发明为了解决现有二硫化碳生产工艺及设备存在上述各种各样的缺点，提供一种循环流化床制备二硫化碳的设备。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种循环流化床制备二硫化碳的设备，包括料仓、加料器以及通过管线与加料器连接的流化床加热炉，流化床加热炉下方设有热炭管线，热炭管线另一端与预提升器连通，预提升器上方连有提升管，提升管上设有喷嘴，提升管上端伸入沉降器，末端设置快分装置，沉降器内顶部设有旋风分离器，内下方设有汽提段，汽提段下方设有与流化床加热炉连通的冷炭管线。所述汽提段的汽提过程是用惰性气体将半焦颗粒间夹带的二硫化碳气体和半焦颗粒微孔内吸附的二硫化碳气体置换出去，避免含炭固体物质夹带大量二硫化碳气体进入加热炉燃烧，产生大量SO_X，同时降低产品收率。所述预提升器的作用是把热炭管线来的含炭固体物质提升上去，使之向上运动，并形成理想的活塞流，以提高喷嘴来的雾化液态硫磺与含炭固体物质的接触效率。

料仓里的含炭固体物质经加料器输送至流化床加热炉内，经空气流化燃烧后烧掉一部分含炭固体物质，放出热量加热其余含炭固体物质；被加热的含炭固体物质经热炭管线进入预提升器，然后进入提升管并向上流动；气态或液态硫磺由喷嘴喷入提升管内，与高温含炭固体物质接触并反应，生成气态二硫化碳；设置在提升管末端的快分装置将生成的气态二硫化碳与未反应完的含炭固体物质进行分离，分离出的气态二硫化碳夹带部分含炭固体物质进入沉降器，然后进入旋风分离器分离掉夹带的含炭固体物质，由沉降器顶部排出，进入后续的分离系统；被快分装置分离下来的未反应完的含炭固体物质落入沉降器下方的汽提段，经惰性气体汽提掉夹带的二硫化碳气体后由冷炭管线进入流化床加热炉内燃烧。为了避免流化床加热炉内的含炭固体物质燃烧不充分而产生一氧化碳，随即直接排入空气而造成环境污染的问题，人们可采用多种方法将产生的高温烟气进行处理，这些方法是本领域的普通技术人员所公知的。