发布时间 : 星期一 文章克劳斯硫磺回收技术的基本原理 - 图文更新完毕开始阅读
诸如预热、补充燃料气等不同的技术措施，又可派生出各种不同变型，其大致情况如表1所示。应予指出，表中所示的划分范围井非十分严格，关
表1各种工艺方法及适用范围
原料气中H2S含量 % （V） 50～100 40～50 25～40 15～25 ﹤15 工 艺 方 法 部分燃烧法 带有原料气和/或空气预热的部分燃烧法 分流法 带有原料气和/或空气预热的部分分流法 直接氧化法和其它处理贫酸性气的特殊方法 键是反应炉内燃烧H2S所释放的热量必须保证维持稳定的火焰，否则装臵将无法正常运行。 1.3.1部分燃烧法
全部原料气都进入反应炉，而空气的供给量仅够供原料气中1／3体积的H2S燃烧生成S02，从而保证过程气中H2S ：S02为2 ：l的化学计量分子比要求。反应炉内虽不存在催化剂，但H2S仍能有效地转化为硫蒸汽，其转化率随反应炉的温度和压力不同而异，一般在炉内H2S的转化率可达到60％～75％，其余的硫化合物将继续在催化转化反应器进行如反应(2)、(3)、(4)所示的催化反应。催化转化反应器的操作温度大致控制在比过程气中气态硫的露点温度高20～30℃，二级以后催化转化反应器的H2S转化率约为20～30％， 因此部分燃烧法装臵其H2S转化率可以达到90～98％水平。
目前在工业上有几种常用的部分燃烧法工艺流程。图3为外掺合式部分燃烧法的原则工艺流程图。此流程主要特点是从废热锅炉出口处引出一股高温过程气掺合到一级和二级转化反应器的入口气流中，以达到使过程气再热的目的。外掺合式流程的优点是设备简单、平面布局紧凑、温度调节
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灵活；缺
点是高温掺合管制作用难，掺合阀腐蚀严重，对总硫转化率有所影响。图4为内掺合—换热式部分燃烧法的原则工艺流程图。
此流程的主要特点是把掺合管(又称内旁通管)和废热锅炉的炉管组合在一起，掺合过程在废气锅炉的尾部进行，利用掺合管出口阀开度不同来调节一级催化转化反应器的过程气温度，而二级催化转化反应器的入口温度则用自热式换热器来调节。内掺合的原理与外掺合相同，故它们的优、缺点也类似，只是内掺合式更节省占地面积。但是，由于掺合管设臵在废热锅炉内部，一旦发生意外故障，检修比较困难。图5为酸性气再热炉式部分
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燃烧法。此流程的特点是设臵一系列再热炉作为过程气的调温手段。再热
炉以酸性气为燃料，所需空气量仍以进炉酸气中l／3体积的H2S转化为SO2的计算量为准，炉内温度则以进酸气量的多少来控制。至于再热炉，其本身也有多种形式，除酸气再热炉外，常见的还有燃料气再热炉和管式再热炉，前者是以天然气或燃料气为再热炉燃料，把燃烧后的烟气掺入过程气以调节其温度，后者是以管式炉间接加热的方式来调节过程气的温度。 1.3.2分流法
原料气中H2S含量在25～40％（V）范围内推荐使用分流法。该法先将
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原料气中1／3体积的H2S送入高温反应炉，配以适量的空气燃烧而全部生成SO2，其过程如反应(1)所示，生成的S02气体与其余2／3的H2S混合后在催化转化反应器内进行低温催化反应。分流法一般都采用两级催化转化，其总硫转化率大致为88 ～ 92 ％，适宜规模较小的硫磺回收装臵。图6为掺合—换热式分流法的原则工艺流程图。此流程的特点是把上面所述的掺合与换热两种再热手段分别应用于分流法。 1.3.3直接氧化法
直接氧化法就其实质而言是原始克劳斯法的一种形式。原料气中H2S含量在2～15％（V）范围内推荐使用此法。直接氧化法的特点是不设臵高温反应炉，而是将原料气预热至适当的温度，再与空气加以混合后直接送入催化转化反应器，按反应式(1)和(2)进行低温催化反应，所需配入的空气量仍为l／3体积H2S完成燃烧生成SO2所需的量。图7为直接氧化法的原则工艺流程图。
另外，根据酸性气中是否含有NH3，还可分为不烧NH3流程和烧NH3流程。若NH3体积浓度<2％，推荐采用不烧NH3流程，此时两种酸性气所需全部空
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