一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置的制作方法

本实用新型属于磷酸生产技术领域，特别涉及一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置。

背景技术：

硫磺别名硫、胶体硫、硫黄块。外观为淡黄色脆性结晶或粉末，有特殊臭味。分子量为32.06，蒸汽压是0.13kpa，闪点为207℃，熔点为118℃，沸点为444.6℃，相对密度(水=1)为2.0。硫磺不溶于水，微溶于乙醇、醚，易溶于二硫化碳。作为易燃固体，硫磺主要用于制造染料、农药、火柴、火药、橡胶、人造丝等。

现有技术中硫酸的制备通常采用硫磺制酸和硫铁矿制酸。硫磺制酸方法包括熔硫工段、焚硫工段、二氧化硫转化工段和三氧化硫吸收工段。

申请号为cn201310252170.4的专利公开了一种硫磺制备硫酸的方法，包括以下步骤：

（1）输送机将硫磺输送至快速熔硫槽加料口处；

（2）硫磺送入快速熔硫槽内熔化，液硫送到焚硫转化工段的焚硫炉内燃烧；

（3）空气鼓风机设在干燥塔上游，即硫磺焚烧及转化所需空气经过滤器过滤、鼓风机加压后进入干燥塔塔底，用98％硫酸吸收掉空气中的水分使出塔干燥空气中水分0.1g/nm3，经塔顶除雾器除去酸雾后的干燥空气进入焚硫炉；

（4）成品硫酸由干燥塔循环泵出口引出。

在硫磺熔融时，通常采用带搅拌、加热盘管和加热套的熔融池进行熔融（130-150℃），熔融后过滤得到液硫，液硫送入液硫储罐进行存储。

申请号为cn201320518081.5的专利公开了一种连续热熔硫池，包括进料端设有下料口的密闭熔硫池本体，所述熔硫池本体内壁四周环设有蒸汽盘管加热器；所述下料口四周还设有蒸汽盘管加热器，或者下料口四周至少有一面还设有蒸汽盘管加热器使下料口被该蒸汽盘管加热器及熔硫池本体内壁上的蒸汽盘管加热器环绕；在下料口周围、由蒸汽盘管加热器环绕的区域内设有搅拌器。

参见图1，为现有的硫磺熔融装置的原理图，其包括硫磺料斗、快熔槽、过滤槽、过滤泵、过滤机（卧式叶片过滤机）、中间槽和液硫储罐等，硫磺料斗通过送料皮带与快熔槽连接，快融槽、过滤槽、过滤泵、过滤机、中间槽和液硫储罐通过管路依次连接。快熔槽、过滤槽和液硫储罐上设有保温夹套和保温盘管，各结构之间的管路上设有管道保温套；过滤机上设有保温夹套。各保温结构均与蒸汽管道连接。熔硫的吨硫磺蒸汽耗量非常高，理论吨硫磺的蒸汽消耗是0.13吨蒸汽/吨硫磺，但实际生产中硫磺的平均蒸汽消耗是0.3吨蒸汽/吨硫磺，最高的一个月甚至达到0.35吨蒸汽/吨硫磺.

现有技术中对蒸汽换热后的冷凝水有两种处理方式：一是在冷凝水出口安装截止阀，将换热后的蒸汽直接外排，这种方式不但造成资源的浪费，还会造成换热盘管与保温夹套管道等中的冷凝水无法拍走（尤其是蒸汽压力较大的情况下），最终导致水冲击的现象发生，影响换热效率。二是在冷凝水出口安装疏水阀以回收冷凝水再利用（用作锅炉给水，参见图2，熔硫收集的冷凝水送入冷凝水储罐进行再利用），这种方式偶尔出现冷凝水被污染影响锅炉寿命，同时也存在少量排气。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置，仅回收部分不易被污染（且蒸汽压较高）的冷凝水，且将带少量气体的冷凝水通入脱盐水中实现回收；而易被污染的蒸汽直接排放（定期）。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置，该装置包括多条支管管束、一条总管、多个疏水阀、多个截止阀和一个冷凝水回收罐1；压滤机的冷凝水出口和液硫储罐的冷凝水出口分别通过带截止阀的管路与大气连通；快熔槽的冷凝水出口、过滤槽的冷凝水出口、中间槽的冷凝水出口和管道保温套的冷凝水出口均较冷凝水回收罐1高且均通过至少一条带疏水阀的支管管束与总管连接，所述总管与冷凝水回收罐1的进气口2连接；所述冷凝水回收罐1的进水口3通过管路与脱盐水储罐连接，其出水口4通过管路与冷凝水储罐连接，其内盛装有来自脱盐水储罐的脱盐水5，其进气口2通入脱盐水5中，其顶部设有排气口6，其底部设有排污口7。

进一步地，本实用新型实施例中的冷凝水回收罐1上设有水质采样口8或水质监测结构，所述冷凝水回收罐1脱盐水储罐和冷凝水储罐之间的管路上均设有用于调整脱盐水5水位的控制阀门。

其中，本实用新型实施例中的疏水阀为自由浮球式蒸汽疏水阀，其规格为dn20和/或dn25。

具体地，本实用新型实施例中的冷凝水回收罐1为圆罐，其直径为3-4m，其高度大于0.3m。

具体地，本实用新型实施例中的进气口2设于冷凝水回收罐1上部并通入冷凝水回收罐1下部，所述进水口3设于冷凝水回收罐1上部，所述出水口4位于冷凝水回收罐1中部并通入冷凝水回收罐1下部，所述排气口6设于冷凝水回收罐1顶部，所述排污口7设于冷凝水回收罐1底部。

其中，本实用新型实施例中的脱盐水储罐通过管路与脱盐水生产装置和蒸汽发生装置连接，所述冷凝水储罐通过管路与蒸汽发生装置连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置，仅回收部分不易被污染（且蒸汽压较高）的冷凝水，且将带少量气体的冷凝水通入脱盐水中实现回收；而易被污染的蒸汽直接排放（定期）。疏水阀的设置可减少蒸汽使用量12-18%，同时可减少锅炉给水的用量，节约生产成本。

附图说明

图1是现有的硫磺熔融装置的原理框图；

图2是现有的利用冷凝水产生蒸汽的蒸汽发生系统的原理框图；

图3是本实用新型实施例提供的硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置的原理框图；

图4是本实用新型实施例提供的冷凝水回收罐的结构示意图。

图中：1冷凝水回收罐、2进气口、3进水口、4出水口、5脱盐水、6排气口、7排污口、8水质采样口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图3-4，本实用新型实施例提供了一种硫磺熔融过程产生的冷凝水的回收装置，该装置包括多条支管管束、一条总管、多个疏水阀、多个截止阀和一个冷凝水回收罐1等。其中，压滤机的冷凝水出口和液硫储罐的冷凝水出口分别通过带截止阀的管路与大气连通（蒸汽用量占硫磺熔融装置蒸汽总用量的25-35%，通入液硫储罐和压滤机的蒸汽压力为0.40-0.45mpa）。快熔槽的冷凝水出口、过滤槽的冷凝水出口、中间槽的冷凝水出口和管道保温套的冷凝水出口均较冷凝水回收罐1高以保证冷凝水自然流入冷凝水回收罐1种且均通过至少一条带疏水阀的支管管束与总管（进口）连接。快熔槽、过滤槽和中间槽内均设有加热盘管，其内设有加热夹套。通入快熔槽、过滤槽、中间槽和管道保温套的蒸汽压力为0.5-0.6mpa（由分气缸分配），经2个月的跟踪监测发现这些结构产生的冷凝水不易被污染。总管（出口）与冷凝水回收罐1的进气口2连接，送出汽水混合物（绝大部分是冷凝水）。冷凝水回收罐1的进水口3通过管路与脱盐水储罐连接以送入温度较低的脱盐水，其出水口4通过管路与冷凝水储罐（同时收集厂区内其他符合蒸汽发生要求的冷凝水，存储后送至蒸汽发生装置）连接，其内盛装有来自脱盐水储罐的脱盐水5（具有一定水位），其进气口2通入脱盐水5中（以回收冷凝水中的蒸汽与热量），其顶部设有排气口6（排出水蒸气和脱盐水中的氧气），其底部设有排污口7（用于排污和在冷凝水的水质不符合要求时向外排放）。本实施例中的冷凝水回收罐1既能回收冷凝水，又能回收部分蒸汽，还能回收部分热量将脱盐水加热（同时排出脱盐水中部分氧气）。

进一步地，本实用新型实施例中的冷凝水回收罐1上设有水质采样口8（较出水口4低）或水质监测结构等（主要用于检测碱度和盐度）以对回收的冷凝水（混合脱盐水）进行检测，冷凝水回收罐1脱盐水储罐和冷凝水储罐之间的管路上均设有用于调整脱盐水5水位的控制阀门，脱盐水连续或间歇式输入与输出以保证其内的水位。冷凝水回收罐1内可设置水位检测结构（如浮球水位计或电子水位计等）以控制脱盐水的水位。在本专利中，如果水质符合要求，冷凝水回收罐1的水送至冷凝水储罐进行再利用。

其中，本实用新型实施例中的疏水阀为自由浮球式蒸汽疏水阀（具体型号为cs41h-16），其规格为dn20和/或dn25（pn1.6）等。截止阀为直通式法兰连接截止阀（具体型号为j41h-16）。具体地，快熔槽的加热盘管（对应10-20条支管管束（每条支管管束设置1个疏水阀，后同），具体为15条）和加热夹套（对应1条支管管束）对应的疏水阀的规格为dn20，过滤槽的加热盘管（对应2-6条支管管束，具体为4条）和加热夹套（对应1条支管管束）对应的疏水阀的规格为dn25，中间槽的加热盘管（对应2-6条支管管束，具体为4条）和加热夹套（对应1条支管管束）对应的疏水阀的规格为dn25。

具体地，本实用新型实施例中的冷凝水回收罐1为圆罐，其直径为3-4m（具体为3.5m），其高度大于0.3m（具体为3m），其材质为304不锈钢。

具体地，参见图4，本实用新型实施例中的进气口2设于冷凝水回收罐1上部并通入（通过竖向直管）冷凝水回收罐1下部，进水口3设于冷凝水回收罐1上部，出水口4位于冷凝水回收罐1中部（最好位于脱盐水5上方）并通入（通过竖向直管）冷凝水回收罐1下部，排气口6设于冷凝水回收罐1顶部，所述排污口7设于冷凝水回收罐1底部。

其中，本实用新型实施例中的脱盐水储罐通过管路与脱盐水生产装置和蒸汽发生装置连接，脱盐水生产装置和蒸汽发生装置均为常见结构，为本领域的技术人员所熟知。脱盐水储罐的出口设有阀门组，其主要输出值蒸汽发生装置，根据实际需要输出值冷凝水回收罐。冷凝水储罐通过管路与蒸汽发生装置（低压锅炉）连接，冷凝水储罐同时也接收其他冷凝水。

进一步地，每条支管管束上沿冷凝水的输送方向依次设有截止阀、调节阀和疏水阀。

前述各结构之间的管路上根据需要设置泵、阀门和/或流量计等结构。

经测算，通过设置疏水阀，可提升热能利用效率，熔硫车间每小时节约蒸汽2t左右（改造前为12-15t/h，以30-40吨硫磺/年计）；年可节约2*24*350=16800吨蒸汽，按粉铵每吨100元利润计，年节约16800*100/0.55=305万元；或按照每吨蒸汽100元计，年节约费用168万元。同时，将整个熔硫车间的大部分蒸汽冷凝水回收利用，预计可使得硫酸车间少用清水约100-120t/d。同时经3个月试运行，本装置回收的冷凝水只有两天的水质不符合锅炉给水要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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