[实用新型]一种由硫蒸气制备硫磺的设备

说明书

技术领域

本实用新型属于有色金属冶金生产设备领域，具体涉及一种由硫蒸气制备硫磺的设备，主要用于钼深加工领域。

背景技术

在以辉钼矿为原料采用真空分解工艺制备高纯超细金属钼粉的过程中，首先是制备有色金属杂质和硫含量极低的钼粉，其步骤为：1、将辉钼矿粉制备成球状或块状，粒度为5～15mm；2、对球团进行干燥；3、高温真空炉中制备金属钼，在温度为1300～2000℃、真空度在0.01～100Pa、恒温时间80～240min的条件下，将辉钼矿进行真空分解生成金属钼；4、冷却收集金属钼粉。

在上述辉钼矿真空分解制备金属钼粉的同时，高温真空分解也产生占原料40%的硫蒸气，硫蒸气不能直接释放到空气中，需冷却回收，否则将污染环境、浪费资源，而且硫磺粉尘在空气中含量大于35mg/m³时，遇见火星会引起爆炸，威胁生产环境安全，因此，要充分考虑硫蒸气的回收利用，以解决污染、提高效益。

由于硫蒸气在119～199℃可以液化，在更低温度下如100～105℃则固化成为固态的硫磺，固态硫磺易于收集包装，且在固化过程中，硫蒸气携带的部分杂质成分因不能冷凝而被除去，也实现了对硫磺的净化提纯，因此工业上常采用冷凝冷却设备将硫蒸气先冷却再进行硫磺收集。

关于硫磺的冷却收集设备，已公开的技术文献很多，201120470746.0、201120175305.8、201120083447.1、200720191389.8等公开的技术方案中，采用卧式列管式单级或多级冷凝冷却器，多级独立或同壳，两端封头、中部若干横置列管，管程冷凝气态硫，壳程走水，热量交换后，管程中硫蒸气冷凝为液硫；201020687694.8公开了一种硫磺回收用具捕集功能的冷却器，包括冷却部分和捕集部分，冷却部分设冷却管，冷却部分、捕集部分下端通过管路相连，捕集部分出口安装雾状硫捕集丝网；201010134670.4公开了一种冷凝固化可切换再生硫磺回收分离工艺，设备由主固化再生硫磺分离器、备固化再生硫磺分离器、旋风除尘器等组成，主固化器分离大部分液硫，小部分气体经旋风去硫粉和硫粒，备固化器将未完全分离硫进行固化、吸附、分离，备固化器阻力增加至0.01MPa后，备固化器、主固化器分离器互换，运行中循环切换分离器即可。

上述技术中的硫磺冷却收集设备主要集中于处理煤炭燃烧、油气田、石化炼厂等方向的烟气脱硫硫磺回收过程，经过反应处理后的硫蒸气一般与其他复杂过程气或工艺气如H₂S、SO₂、CO₂、CS₂、水蒸汽等混合在一起，因此硫冷却收集工艺过程复杂，硫磺装置投资大、占地面积多，且装置结构复杂。

在辉钼矿真空分解制备金属钼粉过程中，产生的占原料40%的硫蒸气成分相对简单，除原料辉钼矿中携带的少量金属杂质外，几乎全部是纯净的单质硫，上述公开技术中的冷凝收集设备并不适用辉钼矿真空分解制备金属钼粉工艺中硫的回收。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种由硫蒸气制备硫磺的设备，首先将硫蒸气引入硫蒸气冷凝回收器中冷凝为固态硫磺，并通过调整换热介质温度在硫磺凝固点以上使固态硫磺液化并进入硫磺收集器中获得硫磺，硫蒸气中携带的少量杂质则被过滤器捕集，实现硫的回收并最大限度减少杂质颗粒排入大气可能造成的环境污染，利于环境保护。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种由硫蒸气制备硫磺的设备，所述的由硫蒸气制备硫磺的设备包括硫蒸气冷凝回收器、硫磺收集器、过滤器和真空泵；所述的硫蒸气冷凝回收器，在壳体上部设置有硫蒸气入口管，壳体下部设置有液态硫出口管和杂质气体出口管，壳体内自上而下设置有两层以上的中空换热套，换热套与壳体内壁之间设有通道，所述通道在壳体相对应的两端内壁交错排列设置；换热套内的中空区分别与换热介质进口管和换热介质出口管连通；所述液态硫出口管与硫磺收集器连通，所述液态硫出口管上设有阀门Ⅰ；杂质气体出口管通过阀门Ⅱ与过滤器连通；过滤器和真空泵通过真空管道连通。

一种由硫蒸气制备硫磺的设备，所述换热套内的中空区设有导流槽结构的换热介质流道。换热介质由换热介质进口管进入换热介质流道内，沿换热介质流道流动，与流经换热套外的硫蒸气接触，使气态硫冷凝为固态硫磺或者使固态硫磺液化为液硫，换热后的换热介质则由换热介质出口管流出。设置导流槽结构的换热介质流道能防止换热介质在中空区走短路，强化换热效果。