克劳斯炉

长期专业从事各种工业炉窑耐火内衬的设计—供货—砌筑—维修、高温及超高温氨分解催化剂、硫回收催化剂的生产供应及服务工作；积累了30多年工业炉窑从设计到维修的全寿命经验；在业内具有良好的口碑。

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炉窑工程

关键字：耐火材料工业炉填料

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克劳斯工艺概述·原理

1883年英国化学家Claus开发了H2S氧化制硫的方法，即：

3 H2S + 3/2 O2 = 3/x Sx + 3 H2O + 615KJ/mol

20世纪30年代，德国法本公司将克劳斯工艺发展为改良克劳斯工艺，H2S的部分氧化分两阶段完成：

第一阶段是1/3的H2S氧化为SO2的燃烧反应：

3H2S + 3/2O2 = SO2 + 2H2S + H2O （1）

第二阶段是余下的2/3的H2S与第一阶段生成的SO2在催化剂作用下的催化反应：

2H2S + SO2 = 2H2O + 3/x Sx （2）

实际装置中，原料由于酸汽内还含有NH3、HCN、烃、CO2、水等成分，在反应炉内高温下发生反应，生成COS、CS2、CO和H2等：

NH3 = 1.5 H2 + 0.5 N2 （3）

HCN + H2O = 1.5 H2 + CO + 0.5 N2 （4）

CnHm + O2 = n CO + 0.5m H2O （5）

CO2 + H2S = COS + H2O （6）

2 H2S + CO2 = CS2 + 2H2O （7）

……

反应（3）--（5）是在克劳斯炉内高温（950～1300℃）及Ni催化剂作用下，发生充分裂解；反应（1）--（2）是在恰当的O2配入量及克劳斯催化剂作用下，发生部分氧化而得到硫磺。

由于反应复杂，装置的安全运行和硫磺收率取决于对内部介质的气氛控制。

原料汽进入克劳斯炉内，炉内温度保持在950～1300℃之间，依靠加入的空气一方面使原料汽中NH3 、HCN和烃类在炉内镍催化剂作用下分解，从而避免了对设备和管道的腐蚀或堵塞；另一方面使原料汽中H2S发生部分氧化反应，在炉内大约有60%已转化为单质硫；根据炉内主要平衡状态，炉内还有COS和CS2生成。

反应所需的空气，由空气鼓风机送入燃烧器。所需加热煤气由煤气增压机送入燃烧器。

炉内填充了镍基催化剂，在催化剂床层的前部和后部均设置有惰性球，以防止火焰直接接触催化剂。

过程气通过克劳斯炉床层后进入废热锅炉，与软水间接换热产生蒸汽，过程气冷却中产生的冷凝硫磺液滴经分离后排入液硫槽；出废热锅炉的过程气进入硫反应器。硫反应器内装填有硫回收催化剂，在催化剂作用下发生克劳斯反应。

硫反应器出口的过程气进入硫冷凝器，与软水间接换热产生蒸汽，并将过程气冷却中产生的冷凝硫磺液滴分离排入液硫槽；分离出硫液滴的过程气称为尾气，送往装置外。尾气管道上安装有需氧分析仪，借助需氧分析仪可控制装置内介质气氛。

所有硫排出管道均为蒸汽夹套。

由于克劳斯装置在工作的全生命周期中，都处于可燃物、助燃物、着火点齐备的状态，装置还设有惰性气体吹扫和燃气切断设施。