用于硫化氢提纯的装置的制作方法

1.本实用新型涉及硫化氢的提纯技术领域，具体涉及一种用于硫化氢提纯的装置。


背景技术：

2.高纯硫化氢是一种重要的电子气体，其纯度需达到99.99％，主要应用在cvd、掺杂等工艺制备光学、电子器件。目前，硫化氢的提纯主要通过精馏。
3.天然气净化、炼油、二硫化碳生产、锶钡盐生产等企业，在生产加工过程中通常会副产大量硫化氢气体含量在80％以上的富硫酸性气，例如：高硫低碳天然气净化处理时副产的酸性气中硫化氢体积浓度约为70％～90％，一般其它组分为烃类、二氧化碳、醇胺类、氨和水；炼油厂的酸性气水汽提装置副产的酸性气中硫化氢体积浓度约为90％～96％，酸性气中的杂质有烃类、二氧化碳、醇胺类、氨和水；二硫化碳生产装置副产的硫化氢体积浓度约96％～98％，杂质组分为二硫化碳、氢气、甲烷、氮气、氦气、氩气和二氧化碳等；锶钡盐装置副产的硫化氢体积浓度约85％～98％，一般情况下杂质有二氧化碳、水等。由于工业副产富硫酸性气中杂质种类多，传统的硫化氢提纯装置不能满足使用要求，难以获得高纯度的硫化氢。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可从工业副产富硫酸性气中提纯出高纯硫化氢的用于硫化氢提纯的装置。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：用于硫化氢提纯的装置，包括压缩装置、第一吸附干燥器、氯化钙干燥器、第一冷凝器、闪蒸塔、精馏塔、第二冷凝器和储液罐；
6.所述压缩装置的出气口与第一吸附干燥器的进气口连接，所述第一吸附干燥器的出气口与氯化钙干燥器的进气口连接，所述氯化钙干燥器的出气口经第一冷凝器与闪蒸塔的进料口连接；
7.所述闪蒸塔的塔底出液口经泵一与精馏塔的入料口相连，所述精馏塔的塔顶出气口经第二冷凝器与储液罐连接。
8.进一步地，还包括第二吸附干燥器和加热器，所述第二吸附干燥器的进气口与压缩装置的出气口连接，所述第二吸附干燥器的出气口与氯化钙干燥器的进气口连接，且所述第二吸附干燥器与第一吸附干燥器并联设置，所述第二吸附干燥器的出气口与氯化钙干燥器的进气口之间以及第一吸附干燥器的出气口与氯化钙干燥器的进气口之间均设置有第一通断阀门；
9.所述第一吸附干燥器的出气口以及第二吸附干燥器的出气口上分别设有第一支管，所述第一支管上设有第二通断阀，所述第二吸附干燥器的进气口以及第一吸附干燥器的进气口上分别设有第二支管，所述第二支管上设有第三通断阀；
10.所述加热器的进气口通过管道并联在氯化钙干燥器的出气口上，所述第一支管的
一端与加热器的出气口连接，所述管道上设有第四通断阀门。
11.进一步地，所述第二支管的一端经冷却器并联在压缩装置的进气口。
12.进一步地，所述储液罐的出液口与泵二的进液口连接，所述精馏塔的塔顶进液口并联在泵二的出液口上。
13.进一步地，所述第二冷凝器设置在精馏塔的塔顶。
14.进一步地，所述储液罐的罐顶设有排气口。
15.本实用新型的有益效果是：本实用新型用于硫化氢提纯的装置，设有压缩装置、第一吸附干燥器、氯化钙干燥器、第一冷凝器、闪蒸塔、精馏塔、第二冷凝器和储液罐，先利用第一吸附干燥器、氯化钙干燥器先脱水干燥，再利用闪蒸塔分离出低沸点气体杂质，最后再在精馏分离出沸点较高的重组分杂质，可以对含杂质种类多的工业副产硫化氢中提纯出高纯度的硫化氢产品，工艺简单。
附图说明
16.图1是本实用新型的结构示意图；
17.图2是第二吸附干燥器的设置结构示意图；
18.图3是精馏塔的设置结构示意图；
19.图中所示：压缩装置1，第一吸附干燥器2，第一冷凝器3，闪蒸塔4，精馏塔5，储液罐6，氯化钙干燥器7，泵一8，第二冷凝器9，加热器10，第二吸附干燥器11，第一支管13，第二通断阀14，第三通断阀门15，管道16，第四通断阀门17，第二支管18，第三通断阀19，冷却器20，泵二21，排气口61。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
21.如图1所示，本实用新型的用于硫化氢提纯的装置，主要用于工业副产硫化氢的提纯，包括压缩装置1、第一吸附干燥器2、氯化钙干燥器7、第一冷凝器3、闪蒸塔4、精馏塔5、第二冷凝器9和储液罐6；所述压缩装置1的出气口与第一吸附干燥器2的进气口连接，所述第一吸附干燥器2的出气口与氯化钙干燥器7的进气口连接，所述氯化钙干燥器7的出气口经第一冷凝器3与闪蒸塔4的进料口连接；所述闪蒸塔4的塔底出液口经泵一8与精馏塔5的入料口相连，所述精馏塔5的塔顶出气口经第二冷凝器9与储液罐6连接。
22.本实用新型使用时，将工业副产硫化氢通入压缩装置1的进气口，工业副产硫化氢经压缩装置1压缩升压至0.5～1.5mpa后依次进入第一吸附干燥器2、氯化钙干燥器7。第一吸附干燥器2脱除工业副产硫化氢中的水分，氯化钙干燥器7在进一步脱除工业副产硫化氢的水分的同时，吸附到大部分二氧化碳。经氯化钙干燥器7处理后的工业副产硫化氢经过第一冷凝器3冷凝至-20～4℃后送入闪蒸塔4中，气体沿闪蒸塔4向上移动，在闪蒸塔4的作用下，沸点比硫化氢低的氢气、氦气、氩气、氮气、甲烷、乙烷、二氧化碳等不凝气体从塔顶流出，而硫化氢以及沸点比硫化氢高的杂质如二硫化碳、重烃等逐渐液化聚集在闪蒸塔4的塔底，最后经泵一8抽入精馏塔5，再在精馏塔5的作用下硫化氢气化成气体向上流动，逐级精馏沸点较高的重组分后从塔顶流出，经第二冷凝器9冷凝液化后进入储液罐6中存储，从而可获得高纯硫化氢。本实用新型中的压缩装置1、第一吸附干燥器2、氯化钙干燥器7、第一冷
凝器3、闪蒸塔4、精馏塔5、第二冷凝器9和储液罐6均为现有设备，本实用新型的提纯装置采用上述连接结构实现先脱水干燥，再闪蒸分离出低沸点气体杂质，最后在精馏分离出沸点较高的重组分杂质，可以对含杂质种类多的工业副产硫化氢中提纯出更高纯度的硫化氢产品，工艺简单。可以理解的是，各部件之间具体可以通过管道连接，各部件之间的管道上可以根据需要设置相应的通断阀。
23.吸附干燥器内的吸附剂可以采用对硫化氢吸附能力较弱的吸附剂，如硅胶吸附剂。当第一吸附干燥器2内的吸附剂吸水饱和后，需要更换或再生，会影响生产。吸附干燥器内的吸附剂采用可再生吸附剂时，为了方便吸附干燥器内的吸附剂再生且不影响生产，本实用新型还设有第二吸附干燥器11和加热器10，所述第二吸附干燥器11的进气口与压缩装置1的出气口连接，所述第二吸附干燥器11的出气口与氯化钙干燥器7的进气口连接，且所述第二吸附干燥器11与第一吸附干燥器2并联设置，所述第二吸附干燥器11的出气口与氯化钙干燥器7的进气口之间以及第一吸附干燥器2的出气口与氯化钙干燥器7的进气口之间均设置有第一通断阀门15以控制之间的连通或断开。所述第一吸附干燥器2的出气口以及第二吸附干燥器11的出气口上分别设有第一支管13，所述第一支管13上设有第二通断阀14，所述第二吸附干燥器11的进气口以及第一吸附干燥器2的进气口上分别设有第二支管18，所述第二支管18上设有第三通断阀19；所述加热器10的进气口通过管道16并联在氯化钙干燥器7的出气口上，所述第一支管13的一端与加热器10的出气口连接，所述管道16上设有第四通断阀门17。这样，正常情况下，关闭其中一个第三通断阀门15，只有一个吸附干燥器2与氯化钙干燥器7的进气口连通，只有一个吸附干燥器2处于工作状态。当该吸附干燥器2内的可再生吸附剂达到饱和后需要再生时，先关闭饱和的吸附干燥器2的出气口上的第三通断阀门15以及其进气口的阀门，打开其第二支管18上的第三通断阀19，再打开另一吸附干燥器2的出气口上的第三通断阀门15以及其进气口的阀门，使另一吸附干燥器2与氯化钙干燥器7连通，处于工作状态，以保证连续生产，最后，打开吸水饱和的吸附干燥器2的第一支管13上的第二通断阀14，打开第四通断阀门17。如此，可将氯化钙干燥器7的出气口的部分干燥气体进入到加热器10中，经加热器10加热形成高温气体而通入到饱和的吸附干燥器2中，对饱和的吸附干燥器2的可再生吸附剂进行加热再生。
24.本实用新型中，加热器10可采用电加热器。第二冷凝器9的位置可以任意设置，优选地，第二冷凝器9设置在精馏塔5的塔顶。
25.饱和的吸附干燥器2内的废气从其第二支管18排出，为了防止污染环境，第二支管18的一端经冷却器20并联在压缩装置1的进气口，以将尾气再次通入压缩装置1进行再次利用。
26.为了便于控制精馏塔5的塔顶温度，如图3所示，所述储液罐6的出液口与泵二21的进液口连接，所述精馏塔5的冷却液入口并联在泵二21的出液口上。可以理解的是，精馏塔5的回流口与泵二21的出液口之间需要设置阀门。这样，精馏塔5中冷凝的硫化氢可以通过泵二21抽入到精馏塔5的塔顶进液口回流到塔底，以控制其塔顶温度，同时，该方式不会产生额外污染，可以保证装置的提纯度。精馏塔5的回流也可在其重沸器的作用下再次气化后上升精馏。
27.经闪蒸塔4闪蒸后，气体中可能还存在极少量的比流化氢沸点低的气体，这部分气体不能被精馏塔5分离，会随硫化氢气体一起进入第二冷凝器9，而第二冷凝器9的温度是与
硫化氢的冷凝温度一致的，这部分气体不会冷凝而进入到储液罐6中，为了便于分离出这部分气体，进一步提高硫化氢的纯度，所述储液罐6的罐顶设有排气口61。
28.采用上述结构的提纯装置，产品气中硫化氢主含量可达99.999％，生产过程只产生少量废吸附剂和氯化钙，生产环境友好。