炭法生产二硫化碳的反应炉论文和设计-成志福

全文摘要

本实用新型为一种炭法生产二硫化碳的反应炉，包括长方体状的炉体，炉体的左侧壁上位于其中部以下的位置处设置有液硫入口，炉体的顶部位于其右端的位置处设置有二硫化碳气体出口；炉体的顶部设置有数个炭料投料口，炉体的右侧壁的底部向外水平延设有出渣管，出渣管的底部开设有出渣口，出渣管内安装有能够将炉体内的炉渣排出的螺旋输送机构。本实用新型反应炉通过结构改造，容积倍增，使其吞吐量成倍增加。由于该反应炉的外形为长方体结构，使其便于密集化平面布置，从而使得生产线实现了规模化。同时由于该炉体的出渣管为水平设置，并且加装了螺旋输送机构，使得炉体的排渣实现的机械化的目的。

主设计要求

1.一种炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：包括长方体状的炉体，炉体的左侧壁上位于其中部以下的位置处设置有液硫入口，炉体的顶部位于其右端的位置处设置有二硫化碳气体出口；炉体的顶部设置有数个炭料投料口，炉体的右侧壁的底部向外水平延设有出渣管，出渣管的底部开设有出渣口，出渣管内安装有能够将炉体内的炉渣排出的螺旋输送机构；炉体内前侧壁和后侧壁之间连接固定有四个拉筋，上部两个、下部两个，且均匀分布。

设计方案

2.根据权利要求1所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：所述的螺旋输送机构包括电机、减速器和旋转轴，电机的输出端连接减速器，减速器的输出端连接旋转轴，旋转轴置于出渣管内并延设至炉体内靠近炉体左侧壁的位置处，旋转轴的外侧端通过轴承支撑在出渣管的密封盘上、另一侧通过轴承支撑在炉体底部的支撑座上，旋转轴上设置有螺旋叶片。

3.根据权利要求1或2所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：炉体长为2-6m、宽为0.3-0.9m、高为3-8m，炉体采用耐高温抗硫腐蚀性能好的钢板制作而成的，炉体的壁厚为4-20mm。

4.根据权利要求3所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：炉体采用Cr28Ni4铁素体不锈钢或316ti不锈钢制作而成的。

5.根据权利要求1或2所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：炉体的顶部位于其左端的位置处设置有液硫备用入口。

6.根据权利要求1或2所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：炉体顶部设置有两个炭料投料口。

7.根据权利要求1或2所述的炭法生产二硫化碳的反应炉，其特征在于：拉筋的宽度为100mm，厚度为20mm。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及二硫化碳生产技术领域，具体是一种炭法生产二硫化碳的反应炉。

背景技术

二硫化碳是一种重要的化工原料，主要用于生产人造细纤维、农药及橡胶制品。工业上生产二硫化碳普遍采用的工艺有两种：一种是铁甑法（亦称炭法，所用铁甑即为二硫化碳反应炉），另一种是天然气法。

铁甑法是炭质材料（木炭、半焦）从反应炉顶部投入，液体硫磺从反应炉底部投入。然后从外部加热铁甑，使铁甑内部的炭质材料温度达到700℃上下的高温，在此温度下，液硫气化并产生双原子分子S_{2<\/sub>，炭质材料所含碳元素和S_{2<\/sub>发生化学反应生成CS_{2<\/sub>。铁甑由上下六节单体组合而成，为立式结构，总重约有六吨。每节单体是由生铁铸造而成的铸铁件，其横截面为扁圆形，壁厚约为60mm，内部尺寸长、宽、高分别为900mm、600mm、630mm，总高约为3.9m，容积约为2.1立方米。铁甑的顶部设有炭质材料投料口和二硫化碳气体出口，铁甑底部封闭且设有液硫入口和出渣嘴。该工艺的缺点是：1）吞吐量小，每套铁甑日产二硫化碳半吨左右；2）铁甑外部需用保温套（耐火砖或包炉砖）保护，其厚度约为120mm，保温套与铁甑之间还有约120mm的间隙。保温套用以防止或减少铁甑外表面在高温下被氧化腐蚀。生产时，来自火膛的热气体先把保温套加热，保温套再将热量传递给保温套与铁甑之间的气体，接着再由该气体把热量作用到铁甑上，最后铁甑再将炉内炭质材料和硫磺加热。该工作过程不仅热传递速度慢，而且耗能巨大。出渣嘴是向上倾斜设置的，难以实现机械出渣，只能人工铲出，这样不仅出渣效率低、出渣不环保，而且对于操作人员还具有一定的危险性。}}}

天然气法是用天然气和硫磺在高温下发生化学反应生成CS_{2<\/sub>，反应中，50%的硫生成了CS_{2<\/sub>，而另一半硫则生成了硫化氢，生产中还需要通过克劳斯脱硫法将硫化氢中的硫脱离出来，脱离出来的硫为液体硫再重新加热器化产生S_{2<\/sub>。这样的生产工序十分复杂，极大地增加了生产费用，生产成本过高。}}}

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述铁甑法中存在的问题，而提供一种全新结构构造的炭法生产二硫化碳的反应炉。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种炭法生产二硫化碳的反应炉，包括长方体状的炉体，炉体的左侧壁（即位于左侧的小立面炉壁）上位于其中部以下的位置处设置有液硫入口，炉体的顶部位于其右端的位置处设置有二硫化碳气体出口；炉体的顶部设置有数个炭料投料口，炉体的右侧壁（即位于右侧的小立面炉壁）的底部向外水平延设有出渣管，出渣管的底部开设有出渣口，出渣管内安装有能够将炉体内的炉渣排出的螺旋输送机构；炉体内前侧壁和后侧壁（即相互对立的两个大立面炉壁）之间连接固定有四个拉筋，上部两个、下部两个，且均匀分布。

使用时，从炉体顶部的炭料投料口进行投料，然后盖好，接着再从液硫入口注入液体硫磺，最后对炉体进行直接加热。炉体内的温度达到700℃以上时，就有二硫化碳产生了。反应完毕后，启动螺旋输送机构，螺旋输送机构就能将炉体内反应产生的渣料从炉体内送出，并最终从出渣口排出，达到了机械化清渣的目的。

本反应炉的液硫入口设置在炉体左侧壁的中部以下，从炉体结构看液硫入口和二硫化碳气体出口的位置约为对角线设置，这样硫气体和炭粒的接触机会较多，反应更加充分，从而使从二硫化碳气体出口出来的混合气体中未反应的硫分子较少。

现有的反应炉由于其两对立炉壁之间没有拉筋，在实际生产中会在炉内炭原料重力的作用下，使得两对立炉壁向外鼓出，发生炉体变形。所以为了克服该弊端，本申请炉体在相对立的前后侧壁之间均布四个拉筋。

作为优选的技术方案，所述的螺旋输送机构包括电机、减速器和旋转轴，电机的输出端连接减速器，减速器的输出端连接旋转轴，旋转轴置于出渣管内并延设至炉体内靠近炉体左侧壁的位置处，旋转轴的外侧端通过轴承支撑在出渣管的密封盘上、另一侧通过轴承支撑在炉体底部的支撑座上，旋转轴上设置有螺旋叶片。

作为优选的技术方案，炉体长为2-6m、宽为0.3-0.9m、高为3-8m，炉体采用耐高温（600-900℃）抗硫腐蚀性能好的钢板制作而成的，炉体的壁厚为4-20mm。

作为优选的技术方案，采用Cr28Ni4铁素体不锈钢或316ti不锈钢制作而成的。

作为优选的技术方案，炉体的顶部位于其左端的位置处设置有液硫备用入口。

作为优选的技术方案，炉体顶部设置有两个炭料投料口。

作为优选的技术方案，拉筋的宽度为100mm，厚度为20mm。

本实用新型反应炉通过结构改造，容积倍增，使其吞吐量成倍增加。由于该反应炉的外形为长方体结构，使其便于密集化平面布置，从而使得生产线实现了规模化。同时由于该炉体的出渣管为水平设置，并且加装了螺旋输送机构，使得炉体的排渣实现的机械化的目的。

附图说明

此处的附图用来提供对本实用新型的进一步说明，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用来解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-炉体、2-液硫入口、3-液硫备用入口、4-二硫化碳气体出口、5-炭料投料口、6-出渣管、7-出渣口、8-电机、9-减速器、10-旋转轴、11-密封盘、12-支撑座、13-螺旋叶片、14-拉筋。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本实用新型，以下结合参考附图并结合实施例对本实用新型作进一步清楚、完整的说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，一种炭法生产二硫化碳的反应炉，包括长方体状的炉体1，炉体1的长为2-6m、宽为0.3-0.9m、高为3-8m，炉体的壁厚为4-20mm，炉体采用抗硫腐蚀性能好的钢板制作而成的，优选Cr28Ni4铁素体不锈钢板或316ti不锈钢板进行焊接制作。

炉体1的左侧壁上位于其中部以下的位置处设置有液硫入口2，所述的左侧壁也就是炉体1宽度方向的小立面炉壁，液硫入口2包括一个竖向入口和一个水平入口，并且竖向入口端和水平入口端均设置有法兰盘；炉体1的顶部位于其左端的位置处设置有液硫备用入口3，液硫备用入口3端设置有法兰盘；炉体1的顶部位于其右端的位置处设置有二硫化碳气体出口4；炉体1的顶部位于液硫备用入口3与二硫化碳气体出口4之间的位置处设置有数个炭料投料口5，炭料投料口5的个数优选两个；炉体1的右侧壁的底部向外水平延设有出渣管6，所述的右侧壁也指的是炉体1宽度方向的小立面炉壁，出渣管6的底部开设有出渣口7，出渣口7端设置有法兰盘，出渣管6内安装有能够将炉体1内的炉渣排出的螺旋输送机构。

螺旋输送机构包括电机8、减速器9和旋转轴10，电机8的输出端连接减速器9，减速器9的输出端连接旋转轴10，旋转轴10置于出渣管6内并延设至炉体1内靠近炉体左侧壁的位置处，旋转轴10的外侧端通过轴承支撑在出渣管6的密封盘11上、另一侧通过轴承支撑在炉体1底部的支撑座12上，旋转轴10上设置有螺旋叶片13。

为了进一步加强本申请炉体1的强度，在炉体1内前侧壁和后侧壁之间连接固定有四个拉筋14，上部两个、下部两个，且均匀分布。所述的前侧壁和后侧壁即为炉体1长度方向的两个相对的大立面炉壁，拉筋14的宽度为100mm，厚度为20mm。

上面是对本实用新型实施例中的技术方案进行了清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

设计图

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主设计要求

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