[发明专利]一种减少二硫化碳气体通过水封层泄漏的方法

说明书

 

技术领域    

    本发明涉及一种减少二硫化碳气体通过水封层泄漏的方法，属不溶性硫磺生产工艺技术领域。

背景技术    

在不溶性硫磺的生产工艺中，二硫化碳作为一种萃取剂起着重要的作用，为了降低成本，二硫化碳的回收不可小视。在传统工艺中，回收二硫化碳是利用将蒸发得到的二硫化碳气体通过温度较低的液态二硫化碳层和冷却水封层过程中被冷却到46.5℃以下变成不溶于水的液体，因液态二硫化碳的比重大于水的比重，二硫化碳气体冷却变成的液态二硫化碳将沉降到水下的液态二硫化碳层中存于罐底，罐内的冷却水封层将液态二硫化碳与空气隔离，防止液态二硫化碳挥发进入大气污染环境或造成安全隐患，这就是通常所说的二硫化碳水封技术。当液态二硫化碳聚集到一定量时，可通过罐底的阀门将部分液态二硫化碳排到罐外进行回收。由于罐底的液态二硫化碳层的冷却作用不足以使进入二硫化碳回收罐的全部二硫化碳气体冷却液化，必然还有一部分气态二硫化碳以气泡形式进入冷却水封层，，随着二硫化碳气泡在冷却水封层中不断上升，又有一部分二硫化碳气体被冷却水封层中的冷水冷却液化成液滴并下降到冷却水封层下面的液态二硫化碳层中。但若从罐底进入的气态二硫化碳量太大、且以较大直径的气泡形式进入冷却水封层，由于气泡直径大，气泡与水封层中的水接触热传导的总表面积小，导致气态二硫化碳的冷却效果受到很大影响，虽然二硫化碳气泡在水封层中不断上浮过程中直径较大的气泡由于受到冷却水封层的冷却作用使气泡会不断变小并破碎成较小的气泡，使二硫化碳气泡与冷却水封层中的水接触的比表面积逐渐增大而使冷却效果有所改善，仍难以把气态二硫化碳全部转化成液态二硫化碳，还会有部分气态二硫化碳未能转变成液态二硫化碳，进入水封层时二硫化碳气泡的平均尺寸越大，气泡与水封层中的水接触的总表面积越小，热传导效果越差，二硫化碳气体在水封层中的冷却速度越低，二硫化碳气体通过冷却转变成液态二硫化碳的比例越小。那些未能转变成液态二硫化碳的二硫化碳气泡就可能穿过冷却水封层上升到水封层表面，随着气泡破灭，气泡中的二硫化碳气体就会泄漏到水封层外的大气中，对环境造成污染，并形成安全隐患。

发明内容    

本发明的目的是，针对传统回收二硫化碳工艺过程存在的一部分二硫化碳气体通过冷却水封层泄漏的问题，本发明提出一种减少二硫化碳气体通过冷却水封层泄漏的方法。

实现本发明的技术方案是，在二硫化碳回收罐内的冷却水封层工作位置，安装多层垂直于罐壁的多孔篦板；每一层的多孔篦板安放在回收罐罐壁上相应的等高搭子上；二硫化碳气体经过多层多孔篦，增加了二硫化碳在水中的滞留冷却时间，同时二硫化碳在水中形成的气泡在上升过程中逐层破碎变小被液化，大大减少了二硫化碳气体的外泄量。

二硫化碳气泡在上升过程中每碰到一层多孔篦板时都会受到多孔篦板的阻挡，增加了二硫化碳气泡在冷却水封层中的滞留冷却时间，一方面使二硫化碳气泡不得不沿着阻挡其上浮的多孔篦板表面变成扁饼形贴附在不锈钢多孔篦板上，与具有优良导热性能的多孔篦板进行热交换，提高了冷却速度，使较大的二硫化碳气泡在上面的不锈钢多孔篦板和下面的冷却水封层的双向冷却作用下部分变成二硫化碳液滴沉降到罐底、部分不断变小并破碎成较小的气泡，另一方面只有在破碎出的小气泡能够穿过不锈钢多孔篦板上的小孔时才能突破不锈钢多孔篦板的阻挡继续上浮，这进一步增加了二硫化碳气泡在冷却水封层中的滞留冷却时间，使更多的气态二硫化碳转变成液态二硫化碳。这一现象在每一层不锈钢多孔篦板前都会发生，只不过随着不锈钢多孔篦板上的小孔逐层减小穿过不锈钢多孔篦板上小孔的气泡也越来越小，气泡的比表面积则越来越大，冷却水封层与二硫化碳气泡的热交换效果越来越好，使得绝大部分二硫化碳气泡中的二硫化碳气体变成液态二硫化碳沉降到回收罐底部的液态二硫化碳层中，使能够穿过多层多孔篦板的二硫化碳气泡大幅度减少，从而减少了通过水封层泄漏的二硫化碳气体的外泄量。

多孔篦板是由导热性能较好的不锈钢薄板制作的圆形多孔结构板，多孔篦板的外径稍小于二硫化碳回收罐内径，由于多孔篦板面积较大，在多孔篦板的圆周和直径方向设置了筋条；在多孔篦板的圆周设置了多个安装缺口，安装缺口在圆周方向均匀分布，安装缺口的长度和宽度，大于搭子的长度和宽度，以能通过搭子为准；在每个多孔篦板中心均设置了吊环，方便二硫化碳回收罐检修时多孔篦板的安装拆卸起吊。