标准及行业标准，参照国内同行业 先进企业标准及部分发达国家相关标准，产品质量标准制定如 下 二硫化碳质量标准表 序号项目指标备注 等级优等品等品合格品 外观无色透明液体 密度 馏出率 不挥发物 碘还原物含量以计 硫及其他硫化物通过检验通过检验 工艺技术方案 工艺技术方案的确定 目前，国内外生产二硫化碳的工艺主要有两种 种为天然气法生产工艺即天然气硫法，具体又有 美国的技术，技术和技术。 另种为木炭法生产工艺即半焦硫磺法或木炭硫 磺法，该生产方法工艺简单，质量也比较稳定。 国际上目前已用天然气法取代了木炭法进行二硫化碳的生 产，但国内受资源分布限制，采用天然法生产二硫化碳的企业仅 有家，绝大部分生产企业仍旧采用在国内比较成熟的木炭法。 虽然天然气法代表着当今世界最先进的二硫化碳生产工艺 技术路线，但其执行条件受地域严格限制，仅限于天然气资源较 丰富的地区，而且由于世界能源价格上涨，天然气法工艺竞争力 日趋削弱。另外，国家加强森林资源管理的法令法规不断完善和 落实，非法采伐树木烧木炭的现象必将被取缔，目前些地区 已经明令禁止使用木炭为生产二硫化碳，因此产生了半焦硫磺 法工艺。省区域内煤炭资源丰富，较之天然气法的原料紧缺， 有着相当大的资源优势。 本项目采用侯心荣宋青同志发明的专利，用半焦代替木炭 生产二硫化碳，不仅解决了二硫化碳生产原料的紧缺问题，而且 为二硫化碳的长期可持续发展开拓了个新的原料路线，保护了 森林资源和生态平衡，而且生产成本大幅度降低，正好起到填补 市场短缺的作用。 工艺技术方案的选择 熔硫工艺方案的选择 熔硫工艺流程比较 按熔硫釜位臵划分可分为炉顶熔硫和炉下熔硫两种，按熔硫 热源介质划分可分为烟气熔硫蒸汽熔硫和导热油熔硫三种。 炉下熔硫的特点是向熔硫釜内投加硫磺方便，缺点是硫熔化 后需用动力将液态硫送入反应釜内。 炉顶熔硫的特点与炉下熔硫相反，不需借助动力，熔化的液 态硫可自流进入反应釜，缺点是固体硫磺需用外力提升到炉顶， 投加不方便。 蒸汽熔硫的特点是蒸汽与固体硫直接接触加热，熔化的液态 硫在蒸汽压力下送往液硫储罐，优点是次熔硫量大，可以间歇 性生产，蒸汽熔硫最大的缺点在于除了硫磺本身含有的的外， 水蒸汽与硫反应能生成，并呈无组织放散形式排入大气中。 导热油熔硫的特点是采用夹套熔硫，导热油与固体硫不直接 接触，避名了气体的生成，但采用导热油熔硫熔硫量较刁， 需连续运行，液态硫需用外力进行输送。 在燃烧室上部安装熔硫釜，熔硫釜可利用燃烧室烟气直接加 热，热源温度高，熔硫速度快，操作简便易行，并可以做到连续 熔硫以及集中熔硫。 熔硫工艺的确定 根据企业二硫化碳实际生产经验，从保护环境的角度出发， 确定本项目熔硫工艺采用烟气加热导热油熔硫工艺。 在每排炉顶上设集中式熔硫釜，熔硫釜外夹导热油套管， 导热油套管与反应炉并排筑于燃烧室内，通过烟气加热导热油从 而将釜内硫磺熔化，熔化后的液硫用根主管送往各眼反应釜投 硫箱，投硫箱用支管与主管相通，并设阀门调节流量。 烘炭工艺方案的选择 为了减轻水蒸汽与反应生成气体，并且提高二硫化碳 反应速率，需对投加焦炭进行预热，方面降低含水量，另方 面将炭加热到赤红状态，入炉后能尽快与硫蒸汽发生反应。 目前烘炭常用的方法是在每排反应炉侧用耐火砖砌烘大炭 室焦炭用升降斗提升到炉顶，倒入烘炭室，在烘炭室利用反应 炉烟气烘炭。烘好的炭用提升斗提至炉顶，从反应炉加炭投入， 每班加炭次，加炭口用顶盘及泥封密闭，防止气体外逸。 本项目烘炭采用上述方式，但为减轻投碳时无组织放散，设 计采用插板式投料箱从加碳口过入反应炉。 二硫化碳反应炉型选择 采用木炭法生产二硫化碳的炉型常见的有两种，种是分体 式自动投硫气化反应炉，另种是体式气化反应炉，前者投硫 口与炉顶平齐，经多个型转弯后，液态硫受炉外烟气加热气化， 在炉底气态硫直接进入反应室与焦炭进行反应，反应室与硫气化 室是隔离分开的，后者硫的气化室在炉体下部，液态硫进入气化 室后受炉外烟气加热，气化后上升进入反应室。 项目采用分体式自动投硫气化反应炉，该炉型是由阳城县南 坡铸造厂发明创造的，已获得国家知识产权局实用新型专利证 书，省环境监测中心站对该炉型进行了环保指标监测，监测 结果表明该炉型环保治理效果良好，各项受测环保指标基本达 到相应标准限值。虽然该炉型存在体积过大安装不方便价 格较高等不利因素，但考虑到反应炉易损坏，生命周期短，在 年左，更换较频繁，因此采用当地生产的反应炉可以保证及时到 位，另外，废反应炉也利于厂家回收利用。 冷凝工艺选择 冷凝是回收二硫化碳和塔流程 是指有预塔和主精馏塔的装臵，三塔是指有预塔加压塔和常压 塔。三塔流程比二塔流程复杂，投资大操作难度大，但突出的 特点是能耗小操作费用低。目前国内外采用三塔流程的装臵规 模般都在万吨年以上。 鉴于本项目生产能力在万吨年左右，规模较小，采用 三塔流程的实际操作费用低的优势不明显，因此推荐使用双塔流 程，精馏塔填料为瓷环。 尾气中二硫化碳的回收方案 本工程对二硫化碳采用循环水冷凝，由于二硫化碳气体在 以下才能冷凝，因此在尾气中仍然存在部分未凝二硫化碳气 体，据企业常年生产经验，夏季二硫化碳通过尾气流失量达到 ，冬季也在以上，而国内木炭法生产工艺通常不对尾气中 的二硫化碳进行回收，由于二硫化碳属有毒化合物，比重大于空 气，在空气中不易扩散，极易在厂区低洼处聚集，形成定的安 全隐患。 对尾气中二硫化碳的回收方式大致有以下两种方式，是采 用油吸收，二是采用深冷法。 油吸收利用二硫化碳易溶于有机物的特点，用矿物油吸收二 硫化碳，将尾气送入吸收塔，矿物油吸收二硫化碳后形成的富油 送汽提塔中，释放出二硫化碳去精馏精制，汽提塔中的贫油冷却 后再返回吸收塔。 深冷法的实质是提供温度较低的换热提质，从而达到提高冷 凝效果的目的，工业上般采用制冷站。制冷机组根据能源可分 为蒸汽制冷和电力制冷两种，蒸汽制冷般是在工厂制冷需要量 大且有汽源的条件下采用，从而节省运行费用，在焦化厂以及 化肥厂采用较普遍，对于无汽源或制冷量不是很大的情况下， 般采用电力制冷。 本工程只对不凝尾气进行制冷，不凝气中二硫化碳含量较 小，因此采用机械制冷方式。 尾气中烟尘的治理方案选择 为了保证尾气达到国家排放标准，本工程拟对烟气中的烟尘 和二氧化硫进行治理，烟尘常用的治理方法有单除尘重力 沉降室旋风除尘器水膜除尘电除尘等脱硫除尘常用的治 理方法有麻石水膜除尘器高效脱硫除尘器等。 根据企业提供的燃煤资料可知，本工程燃煤均采用当地优质 无烟煤，煤质中硫含量很低，在左右，即使不采取治理措 施，也可以达到达标排放，因此，只考虑烟气除尘。项目采用重 力沉降室的方式进行除尘。设计烟道宽米高米，烟囱高 度为米，出口内径米，以便利用烟囱所产生的抽力自然排 烟。 废渣治理 本工程的废渣主要为反应炉炉渣，其主要成分是炭渣和没有 反应的硫磺。根据国家危险废物名录环发号， 这些废渣不属于危险废物，可作为般固体废物进行处理或处 臵。但是考虑到废渣中存在硫磺，为了做到节约能源和能源合理 利用，建议建设单位将废渣送到当地硫磺厂，进行硫磺回收，以 便进步提高企业经济效益。 工艺流程简述 本项目以半焦和硫磺为原料，经合成脱硫冷凝精馏 再冷凝等工序生产二硫化碳。工艺流程简述如下 熔硫 将硫磺用提升料斗提到炉顶熔硫釜内，釜内硫磺通过导热油 导热油由烟气加热密闭加热熔化熔点为，熔 化后的液态硫用根主管送往各眼反应炉投硫箱，投硫箱用支管 和主管相通，并设阀门调节流量。 本工程由于采用导热油熔硫，在每排炉顶上设集中式熔硫 釜，熔硫釜外夹导热油管，导热油套管与反应炉并排筑于燃烧室 内，通过烟气加热导热油从而将釜内硫磺熔化。熔硫釜釜口采用 双插板开关，熔化过程是在密闭状态下，因此减少了蒸汽敞口方 式熔硫而带来的尾气污染，但在熔硫釜投硫时仍会有少量废气排 放。 半焦烘干 在每排反应炉烟气出口处设个烘炭室，半焦用提升料斗提 至炉顶，倒入烘炭室，半焦在烘炭室受高温烟气加热，使半焦中 的水分挥发，待半焦加热到发红状态，出炭送入反应炉，通过插 板式投料箱从反应炉投炭口进入反应釜。每班加炭次，投炭口 用泥封防止气体外逸。 烘炭室废气经燃烧室烟囱排出。 合成反应 液态硫进入气化室后被反应炉外烟气加热变为气态硫硫的 沸点为，在炉底气态硫直接进入反应室与炉内炽热的 半焦发生反应，温度在温度范围内发生合成反应， 生成二硫化碳气体，其反应方式为 由于本反应为吸热反应，所以需外部加热，本工程以燃烧当 地原煤作为反应炉热源，烟气经湿法除尘脱硫后经米高 的烟囱排放。 脱硫 生成的二硫化碳气体连同过量的硫蒸汽等杂质气体 起通过二硫化碳导气管进入炉外脱硫箱，在脱硫箱内大部分气态 硫由于硫的沸点较高，为通过导热油控制温度 将大部分硫蒸汽变为液态硫，截留在脱硫箱内，而二硫化碳气体 连同些杂质气体进入冷凝器。 冷凝 由于二硫化碳沸点较低沸点为，二硫化碳通过在 冷凝器内与换热器低温循环水换热后，二硫化碳少量硫及 杂质以液态形式冷凝下来，通过冷凝气下部出口进入粗品二硫化 碳贮罐，不凝气体通过管道收集后进入冷凝器回收不凝气体中的 二硫化碳，二次冷凝系统中的不凝气体送碳酸钠液洗系统吸收 。