克劳斯硫磺回收主要设备及操作条件现以直流法为例，这类硫磺回收装置的主要设备有反响炉、余热锅炉、转化器、硫冷凝器和再热器等，其作用和特点如下。1.反响炉反响炉又称燃烧炉，是克劳斯装置中最重要的设备。反响炉的主要作用是：①使原料气中1/3体积的H2S氧化为SO2；②使原料气中烃类、硫醇氧化为CO2等惰性组分。燃烧在复原状态下进展，压力为20～100kPa，其值主要取决于催化转化器级数和是否在下游需要尾气处理装置。反响炉既可是外置式(与余热锅炉分开设置)，也可是内置式(与余热锅炉组合为一体)。在正常炉温(980～1370℃)时，外置式需用耐火材料衬里来爱护金属外表，而内置式则因钢质火管外围有低温介质不需耐火材料。对于规模超过30t/d硫磺回收装置，外置式反响炉更为经济。无论从热力学和动力学角度来讲，较高的温度有利于提高转化率，但受反响炉内耐火材料的限制。当原料气组成肯定及确定了适宜的风气比后，炉膛温度应是一个定值，并无多少调整余地。反响炉内温度和原料气中H2S含量亲密有关，当H2S含量小于30%时就需采纳分流法、硫循环法和直接氧化法等才能保持火焰稳定。但是，由于这些方法的酸气有局部或全部烃类不经燃烧而直接进入一级转化器，将导致重烃裂解生成炭沉积物，使催化剂失活和堵塞设备。因此，在保持燃烧稳定的同时，可以采纳预热酸气和空气的方法来避开。蒸汽、热油、热气加热的换热器以及直接燃烧加热器等预热方式均可使用。酸气和空气通常加热到230～260℃。其他提高火焰稳定性的方法包括使用高强度燃烧器，在酸气中掺入燃料气或使用氧气、富氧空气等。燃烧时将有大量副反响发生，从而导致H2、CO、COS和CS2等产物的生成。由于燃烧产物中的H2含量大致与原料气中的H2S含量成肯定比例，故H2很可能是H2S裂解生成的。CO、COS和CS2等的生成量则与原料气中CO2和烃类含量有关。反响物流在炉内的停留时间(从进口流到出口所需时间)是打算反响炉体积的重要设计参数，一般至少为0.5s。高H2S含量的原料气通常所需停留时间少于低H2S含量的原料气。耐火材料的选择和设计非常重要。由于假如金属外表过热(超过343℃)，导致与H2S直接反响；假如冷却至S02、S03露点以下，又将导致硫酸冷凝，加速腐蚀。为爱护人身安全，常常安装外置式绝热层和掩盖层，以使金属外表温度高于硫酸露点204℃之上。2.余热锅炉余热锅炉旧称废热锅炉，其作用是从反响炉出口的高温气流中回收热量以产生高压蒸汽，并使过程气的温度降至下游设备所要求的温度。对于大多数内置式反响炉而言，原料气燃烧器置于前段体积较大的单程火管(辐射段)中，过程气随后进入一级或多级管程管束(对流段)中。前段火管因有外部介质冷却，不需耐火材料爱护，但其后的导气板和其他未经冷却、暴露于温度高于343℃过程气中的金属外表则需耐火材料爱护。余热锅炉又有釜式和自然循环式之分，二者都是卧式设备，以保证全部管予都浸入水中。余热锅炉产生的蒸汽压力通常是1.0～3.5MPa，故余热锅炉出口温度一般高于过程气中硫的露点温度。然而，仍会有一局部硫蒸气冷凝下来，特殊是在负荷缺乏的状况下，应实行措施将这些液硫从过程气中排出。，当不能供应高质量锅炉给水或不需要产生蒸汽的地方，可使用乙二醇与水的混合溶液、胺溶液、循环冷却水(不能沸腾)和油浴作冷却液。3.转化器(反响器)转化器的作用是使过程气中的H2S与SO2在其催化剂床层上连续反响生成元素硫，同时也使过程气中的COS和CS2等有机化合物水解为H2S与CO2。目前，硫磺产量低于1OOt/d的克劳斯装置系将全部催化剂床层用隔板分开并安装在一个卧式转化器中，而大型克劳斯法装置的转化器通常是单独设置的。规模大于800t/d的装置也有采纳立式的。由于催化反响段反响放出的热量有限，故通常均使用绝热式转化器，内部无冷却水管。由于转化器内的反响是放热反响，低温有利于平衡转化率，但COS和CS2只有在较高温度下才能水解完全。因此，一级转化器温度较高，以使COS、CS2充分水解；二级、三级转化器温度只需高到可蒸得满足的反响速度并避开硫蒸气冷凝即可。通常，一级转化器入口温度为232～249℃；二级转化器入口温度为199～221℃；三级转化器入口温度为188～210℃。由于克...
