清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)換塔和旋轉(zhuǎn)分離器，轉(zhuǎn)換塔的頂部設(shè)有入料口，轉(zhuǎn)換塔的底部設(shè)有出料口，該出料口與轉(zhuǎn)換塔出料管的入口相連接，轉(zhuǎn)換塔出料管的出口與旋轉(zhuǎn)分離器的入口相連接，在所述旋轉(zhuǎn)分離器的頂部設(shè)有與分離器出料管入口相連接的分離器出口，分離器出料管的出口與冷卻器的物料入口相連接；轉(zhuǎn)換塔內(nèi)設(shè)有5-10層催化層，相鄰兩個催化層之間留有間隙，在轉(zhuǎn)換塔外設(shè)有氧氣管路，該氧氣管路通過不同的氧氣支管分別與各催化層相連通。本系統(tǒng)充分提高了氧化效率，可以使三氧化硫的轉(zhuǎn)化率達到80％-90％，并通過多種設(shè)備簡單并直接地分離出氣體中的固/液雜質(zhì)，避免了固體顆料對管線的堵塞，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)。
【專利說明】
清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于磺化設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]三氧化硫轉(zhuǎn)換塔是一種將二氧化硫氣體氧化成三氧化硫的設(shè)備，所制備的三氧化硫應(yīng)用于其他磺化工序中。現(xiàn)有的三氧化硫轉(zhuǎn)換塔反應(yīng)效率低，其三氧化硫的轉(zhuǎn)換率只有40%-50%。另外氧化過程中會產(chǎn)生部分固體組分，該固體組分難以從氣體中直接分離，并且容易在管線或設(shè)備角落聚集造成管線堵塞或生產(chǎn)設(shè)備停滯。所產(chǎn)生的三氧化硫氣體溫度較高，過高的氣溫以及其中含有的一些酸成會為影響后續(xù)磺化反應(yīng)器的反應(yīng)，特別是管道中的硫酸液帶入磺化反應(yīng)器后會嚴重影響磺化反應(yīng)，增加磺化反應(yīng)時間或損害反應(yīng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是為了解決上述問題，提供一種反應(yīng)效率高并且能直接分離固體組分的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
[0004]本實用新型的目的可以通過以下措施達到:
[0005]—種清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于它包括轉(zhuǎn)換塔、旋轉(zhuǎn)分離器、冷卻器和捕酸器，所述轉(zhuǎn)換塔的頂部設(shè)有入料口，所述轉(zhuǎn)換塔的底部設(shè)有出料口，該出料口與轉(zhuǎn)換塔出料管的入口相連接，轉(zhuǎn)換塔出料管的出口與所述旋轉(zhuǎn)分離器的入口相連接，在所述旋轉(zhuǎn)分尚器的頂部設(shè)有與分尚器出料管入口相連接的分尚器出口，所述分尚器出料管的出口與所述冷卻器的物料入口相連接，冷卻器的物料出口通過冷卻出料管與所述捕酸器相連通;所述轉(zhuǎn)換塔內(nèi)設(shè)有5-10層催化層，相鄰兩個催化層之間留有間隙，在所述轉(zhuǎn)換塔外設(shè)有氧氣管路，該氧氣管路通過不同的氧氣支管分別與各催化層相連通。
[0006]在一種優(yōu)選方案中，轉(zhuǎn)換塔內(nèi)設(shè)有8-10層催化層。其中各催化層包括上層的催化劑層、中層的耐熱石頭層和底層的篩板。轉(zhuǎn)換塔在各層催化層處設(shè)有溫度監(jiān)測裝置。轉(zhuǎn)換塔在對應(yīng)各層催化層處的塔壁上設(shè)有檢修口。
[0007]旋轉(zhuǎn)分離器為桶狀結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換塔出料管的出口沿切線方向與旋轉(zhuǎn)分離器相連通，通過旋轉(zhuǎn)分離有效地分離中氣體中含有的固體顆粒。
[0008]冷卻器的物料出口與冷卻出料管的入口相連接，通過冷卻出料管導出冷卻后的三氧化硫產(chǎn)品。冷卻出料管的出口與捕酸器上部的物料入口相連接。
[0009]捕酸器為桶狀結(jié)構(gòu)，冷卻出料管的出口沿切線方向與捕酸器相連通。在捕酸器的頂部設(shè)有與捕酸器出氣管相連接的出氣口，在捕酸器的下部設(shè)有與酸導出管相連接的出酸
□ O
[0010]本實用新型的有益效果:本系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換塔內(nèi)設(shè)5-10層催化劑，充分提高了氧化效率，可以使三氧化硫的轉(zhuǎn)化率達到80%_90%;本系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)分離器以及轉(zhuǎn)換塔出料管切線進料的方式，使反應(yīng)氣體產(chǎn)物中的固體在旋轉(zhuǎn)分離器內(nèi)通過旋轉(zhuǎn)分離的方式直接從氣體中分離出來，即避免了固體顆料對管線的堵塞，也提高了產(chǎn)品的品質(zhì)；系統(tǒng)中采用冷卻器回收氣體中的熱量并將三氧化硫氣體的溫度降低至合適程度，分離氣體中含有的濕酸并提高能量利用率，通過捕酸器可有效地分離并收集氣體中所含有的絕大部分酸液，為后續(xù)生產(chǎn)提供安全和有效的環(huán)境。
【附圖說明】
[0011 ]圖1是本實用新型的一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實用新型的一種催化層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中，1-轉(zhuǎn)換塔，2-旋轉(zhuǎn)分離器，3-催化層，4-氧氣管路，5-入料口，6_檢修口，7-轉(zhuǎn)換塔出料管，8-分離器出料管，9-氧氣支管，10-冷卻器，11-捕酸器，12-捕酸器出氣管，13-酸導出管，14-清理檢修孔，15-冷卻出料管，31-篩板，32-耐熱石頭層，33-催化劑層。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進一步描述。
[0015]如圖所示，本清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換塔1、旋轉(zhuǎn)分離器2、冷卻器10和捕酸器11，在轉(zhuǎn)換塔I的頂部設(shè)有入料口 5，該入料口 5用以連接向轉(zhuǎn)換塔I內(nèi)通入二氧化硫的管線。在轉(zhuǎn)換塔I內(nèi)設(shè)有8-10層催化層3。其中各層催化層3包括上層的催化劑層33、中層的耐熱石頭層32和底層的篩板31。相鄰兩個催化層3之間留有間隙。在轉(zhuǎn)換塔I外設(shè)有氧氣管路4，該氧氣管路4通過不同的氧氣支管9分別與各催化層3相連通，用以為各催化層3提供反應(yīng)所需的氧。轉(zhuǎn)換塔I在各層催化層3處設(shè)有溫度監(jiān)測裝置，用來監(jiān)測反應(yīng)過程中的溫度并根據(jù)情況進行適時調(diào)節(jié)其他條件。轉(zhuǎn)換塔I在對應(yīng)各層催化層3處的塔壁上設(shè)有檢修口。
[0016]在轉(zhuǎn)換塔I的底部設(shè)有出料口，該出料口與轉(zhuǎn)換塔出料管7的入口相連接，轉(zhuǎn)換塔出料管7的出口與所述旋轉(zhuǎn)分離器2的入口相連接，旋轉(zhuǎn)分離器2為桶狀結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)換塔出料管7的出口沿切線方向與旋轉(zhuǎn)分離器2相連通。在旋轉(zhuǎn)分離器2的頂部設(shè)有與分離器出料管8入口相連接的分離器出口。
[0017]分離器出料管8的出口與冷卻器10的物料入口相連接，冷卻器10的物料出口與冷卻出料管15的入口相連接。冷卻器10可直接采用水冷卻器，冷卻器10的使用不僅使產(chǎn)生的三氧化硫氣體溫度降至適應(yīng)后續(xù)工序的程度外，還可以通過降溫進一步分離出產(chǎn)生的硫酸。
[0018]冷卻出料管15的出口與捕酸器11的物料入口相連接。捕酸器11為桶狀結(jié)構(gòu)，捕酸器的物料入口位于捕酸器11的上部，為氣/固/液分離留出足夠的重力沉降空間；實驗發(fā)現(xiàn)，物料入口位于捕酸器的中部或下部時，其對硫酸的分離效果較差。冷卻出料管15的出口沿切線方向與捕酸器11相連通。捕酸器11的頂部設(shè)有與捕酸器出氣管12相連接的出氣口，在捕酸器11的下部設(shè)有與酸導出管13相連接的出酸口。在捕酸器11上還設(shè)有清理檢修孔14。
[0019]本系統(tǒng)在運行時，二氧化硫氣體先從轉(zhuǎn)換塔I的頂部通過入料口5導入轉(zhuǎn)換塔I內(nèi)并流經(jīng)各催化層3，同時通過氧氣管路4向各層催化層供氧使二氧化硫氧化為三氧化硫。反應(yīng)過程中可通過溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測反應(yīng)進程。反應(yīng)后產(chǎn)生的三氧化硫氣體和部分固體通過切線入料的方式進入旋轉(zhuǎn)分離器2內(nèi)進行旋轉(zhuǎn)分離，分離出的氣體從旋轉(zhuǎn)分離器2的頂部排出至冷卻器10，氣體經(jīng)冷卻后通往捕酸器11，氣體在捕酸器11中旋轉(zhuǎn)分離，液酸被分離出后通過酸導出管13收集，液酸被分離出后的氣體通過捕酸器出氣管通向下道設(shè)備或工序。
【主權(quán)項】
1.一種清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于它包括轉(zhuǎn)換塔(I)、旋轉(zhuǎn)分離器(2)、冷卻器(10)和捕酸器(11)，所述轉(zhuǎn)換塔(I)的頂部設(shè)有入料口(5)，所述轉(zhuǎn)換塔(I)的底部設(shè)有出料口，該出料口與轉(zhuǎn)換塔出料管(7)的入口相連接，轉(zhuǎn)換塔出料管(7)的出口與所述旋轉(zhuǎn)分離器(2)的入口相連接，在所述旋轉(zhuǎn)分離器(2)的頂部設(shè)有與分離器出料管(8)入口相連接的分離器出口，所述分離器出料管(8)的出口與所述冷卻器(10)的物料入口相連接，冷卻器(10)的物料出口通過冷卻出料管(15)與所述捕酸器(11)相連通;所述轉(zhuǎn)換塔(I)內(nèi)設(shè)有5-10層催化層(3)，相鄰兩個催化層(3)之間留有間隙，在所述轉(zhuǎn)換塔(I)外設(shè)有氧氣管路(4)，該氧氣管路(4)通過不同的氧氣支管(9)分別與各催化層(3)相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述轉(zhuǎn)換塔(I)內(nèi)設(shè)有8-10層催化層(3)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述催化層(3)包括上層的催化劑層(33)、中層的耐熱石頭層(32)和底層的篩板(31)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)分離器(2)為桶狀結(jié)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)換塔出料管(7)的出口沿切線方向與旋轉(zhuǎn)分離器(2)相連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于轉(zhuǎn)換塔(I)在各層催化層(3)處設(shè)有溫度監(jiān)測裝置。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于轉(zhuǎn)換塔(I)在對應(yīng)各層催化層(3)處的塔壁上設(shè)有檢修口。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻器(10)的物料出口與冷卻出料管(15)的入口相連接，冷卻出料管(15)的出口與所述捕酸器(11)上部的物料入口相連接。8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于所述捕酸器(II)為桶狀結(jié)構(gòu)，冷卻出料管(15)的出口沿切線方向與捕酸器(11)相連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔三氧化硫轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于在所述捕酸器(11)的頂部設(shè)有與捕酸器出氣管(12)相連接的出氣口，在捕酸器(11)的下部設(shè)有與酸導出管(13)相連接的出酸口。
【文檔編號】C01B17/74GK205472655SQ201521137430
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】賈中佑
【申請人】鹽城市恒星石油化學有限公司