[实用新型]硫磺回收装置恒温反应器

说明书

本实用新型属于直接氧化法硫磺回收技术领域，涉及硫磺回收装置恒温反应器。该恒温反应器包括由下至上依次安装且互不连通的裙座筒体、管程筒体和壳程筒体，管程筒体和壳程筒体之间通过底部法兰固定，下段壳程筒体中设置若干并排设置的倒U型换热管；换热管两个末端固定于并贯穿管程筒体上表面，并分别与管程筒体两侧设置的蒸汽入口和蒸汽出口连接；上段壳程筒体顶部设置过程气入口，过程气入口下方设置装剂口，装剂口下方的壳程筒体内设置催化剂；下段壳程筒体底部侧壁设置过程气出口，下段壳程筒体上部和下部分别设置第一卸剂口和第二卸剂口；壳程筒体中插入若干温度计。该装置解决直接氧化法硫磺回收装置中主反应恒温反应器的温度不均匀的问题。

技术领域

本实用新型属于直接氧化法硫磺回收技术领域，涉及硫磺回收装置恒温反应器。

背景技术

目前硫磺回收采用的主要工艺是克劳斯法。但是该工艺技术中存在很大缺陷，无法达到处理贫酸性气(H₂S体积分数为1％～20％)的要求。直接氧化法硫磺回收工艺就能解决此类问题。直接氧化法中，贫酸性气与空气按一定配比混合，进入装有催化剂(Fe₂O₃、SiO₂)的催化氧化反应器，将H₂S转化为单质硫。

选择性氧化硫磺反应器主要发生如下反应：

H₂S+1/2O₂＝S+H₂O (1)

在发生上述主反应的同时，还伴随着发生如下反应：

H₂S+3/2O₂＝SO₂+H₂O (2)

2H₂S+SO₂＝S+2H₂O (3)

S+O₂＝SO₂ (4)

在一定范围内，催化剂反应器床层温度越高(一般情况下，一级反应器床层温度控制在250～330℃，二级反应器床层温度控制在250～300℃)，反应速率越快，有利于反应向生成物方向进行。反应式(1)和(2)为H₂S和O₂的主要反应，反应(3)和(4)为次要反应。反应(1)不是平衡反应，理论上转化率可以达到100％，但催化剂对H₂S直接氧化为硫的选择性有限，H₂S有部分生成SO₂，其余的H₂S与SO₂进一步按反应式(3)反应，生成硫磺。通常情况下，随着O₂/H₂S值的减小，主反应发生的比例呈先上升再下降的趋势。副反应相较主反应来说会放出更多的热量，导致超温现象，与此同时还降低了反应效率。

为了防止反应器床层温度过高，导致SO₂大量的生成，就需保证主反应段温度不能超温，所以此处氧化反应器需要恒温，利用反应放出的热量产生1.6MPa(g)蒸汽，在反应过程中保证反应器内温度恒定。

国内经常采用的恒温反应器主要是绕管式反应器，但是绕管式反应器的设计、制造、现场检维修均有很高的专业程度，相对来说设计、制造企业比较集中，主要是国外设计公司，国内仅有的几家公司能够设计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有恒温反应器存在的上述缺陷，提供一种硫磺回收装置恒温反应器，有效解决直接氧化法硫磺回收装置中主反应恒温反应器的温度不均匀的问题。

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：