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第3章硫磺回收装置的设备

3.1硫磺回收装置的炉类设备

3.1.1酸性气燃烧炉

酸性气燃烧炉是硫磺回收装置最®要的设备，可以说是硫磺回收装置的心脏，60%〜

70%的硫化氢在燃烧炉中转化为硫；所有杂质基本在燃烧炉中得到处理，控制部分硫化氢

完全燃烧为二氧化硫。燃烧的好坏直接决定了过程气中硫化氢与二氧化硫的配比，从而决

定了克劳斯反应进行的程度，进一步决定了硫磺回收装置转化率的高低。可以说，在硫磺

回收过程中，酸性气燃烧炉起了决定性的作用。

3.1.1.1燃烧炉的重要参数:

燃烧炉的重要参数是指在燃烧炉设计、安装、运行中必须考虑的基本参数。

主要有炉膛温度、炉膛体积、设计压力、炉壁温度等。

1.炉膛温度炉膛温度愈高对反应愈有利，尤其当酸性气含氨时，为保证氨分解，

炉膛温度必须高于1250€。当炉膛温度不够高时，可采取预热空气和酸性气；加入燃料气；

用S氧代替空气或釆用双喷嘴燃烧器等办法，其中以预热空气和酸性气的方法最简单。

2.炉膛体积采用停留时间确定炉膛体积（国内原按炉膛体积热强度来确定人国外

都控制在1秒钟以内，因再增加停留时间，转化率提高很少，但设备体积陡然增加，投资

和热损失也相应增加；国内燃烧器无测试手段，为保证酸性气和空气均匀混合，设计停留

时间一般按1~2秒钟考虑。

3.设计压力按压力源可能出现的最高压力，即上游塔的安全阀定圧作为设

备的设计压力，再按爆炸压力（爆炸压力一般按OJMPa）校核炉体不超过材料的流动极限

（，

0.9流动极限Os）壁疗按其中较大者选取。

4.炉壁温度为防止腐蚀，炉壁温度应高于三氧化硫的露点温度，国内设

计一般按150〜2509考虑。

3.1.1.2酸性气燃烧炉各部件的作用及特点

酸性气燃烧炉结构见图1-3-1,酸性气燃烧炉一般包括火嘴、炉体、花墙、防雨罩、

点火器、看火孔、防爆孔、高温气体出口、热偶、衬里等部分。

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1.火嘴火嘴是酸性气燃烧炉的关键设备，火嘴安装见图1-3-2,通

常的火嘴釆用分布器或导向片来强制酸性气与空气二者旋转、混合，火嘴的结构见图1-

3—3。火嘴燃烧时，空气在外酸性气从中央火嘴出口均布的小孔均匀喷出，在空气的保证

下，得到工艺理想的燃烧。有的装置用双火嘴燃烧，还有专门用于烧含氨酸性气的火嘴。

火嘴主要用于烘炉及为炉膛燃烧提供火源。火嘴效率不高或设讣不能满足要求，将有可能

导致设备腐蚀加剧、催化剂失活、催化剂寿命缩短、装置转化率大幅下降、系统堵塞等诸

多问题。酸性气和空气混合是否完全是影响燃烧效果的重要因素，而酸性气和空气的混合

基本就在火嘴内完成。因此，要求火嘴应达到以下条件:

(1)酸性气与空气能充分混合;

(2)火嘴必须保证能将三分之一的硫化氢燃烧成二氧化硫以满足反应器内

克劳斯反应的化学计量要求;

(3)能将酸性气中的杂质尽可能地燃烧完全;

保证在满足以上燃烧要求后能基本消耗掉空气中带来的氧;

在较大流速波动范圉内仍能发挥高效作用;

(6)能在燃料气低于化学计量燃烧的悄况下使用，以满足开停工的需要。

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2・炉体炉体是炉子的主体，所有部件均以炉体为依托。炉体材料一般为碳钢，为

防止低温露点腐蚀，酸性气燃料炉及尾气焚烧炉壁温均在(130-300)^0内部衬里一般有四

层：内衬为高铝砖，作用为耐火隔热；二层为轻质粘土砖，作用为隔热；三层为藻土砖，

作用为隔热；外层为轻质耐热层。

3.花墙位于炉体中部靠后位置，山一堵砖缝错开的格子砖墙构成，具体

结构见图1-3-4,在花墙下部有一半园孔，山活砖砌成，其作用是必要时便于到燃烧炉尾部去

检修。砌花墙的U的是使气体充分混合，燃烧均匀，提高并稳定炉膛温度，使反应气流有一

个稳定的充分接触的反应空间，使气流尽可能均匀地