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硫回收篇——克勞斯工藝流程的選擇與評價
常規克勞斯工藝通常分為兩個部分，第一部分是熱反應段（燃燒段），有1/3體積的H2S在燃燒爐內被氧化為SO2，并釋放出大量的反應熱；第二部分為催化反應段，即剩余的2/3體積H2S在催化劑作用下與生成的SO2繼續反應生成元素硫。
一、催化反應段轉化器的級數
基于克勞斯為平衡反應的基本原料，理論上轉化器級數越多則總轉化率越高，但設備投資也隨之增加。然而隨著轉化器級數逐步增多，總轉化率的提高就越好越少。假定原料氣中烴含量為1%，采用常規的再熱方式和操作條件，對不同硫化氫含量的原料氣，轉化級數與硫回收率的關系如下表：
從表中的（計算）數據可以看出，由于受熱力學平衡的限制，對H2S含量為90%的原料氣，轉化器級數從2級增加至3級時，對硫回收率的貢獻值為1.3%，而從3級增加至4級時，對硫回收率的貢獻值僅為0.5%。
與此同時，確定轉化器級數不僅要考慮經濟因素，更重要的是滿足環境保護方面的要求。另一方面，硫磺回收裝置的尾氣處理技術發展迅速，硫磺回收與尾氣處理兩種工藝相互滲透、結合。因此，對常規克勞斯裝置而言，轉化器的級數一般都不超過三級。
二、催化反應段的實質
催化反應段實質上包括下列三個步驟:
（1）過程氣首先在再熱器中加熱，使硫磺冷凝器出口氣體中夾帶的硫磺全部轉變為蒸汽態，同時也避免催化反應段生成的單質硫冷凝再催化劑床層中。
（2）加熱至適當溫度后的過程氣進入轉化反應器的催化劑床層，現在常用的催化劑是各種類型的活性氧化鋁和鈦基催化劑，鈦基催化劑一般價格比較昂貴。
（3）過程氣進入液硫冷凝器以回收單質硫，從而改善在下一級轉化器中進行的克勞斯反應的平衡條件。
三、再熱方式的選擇
再熱方式的演變及改進可視為克勞斯工藝技術進步的一個重要標注，按其加熱方式可分為兩類：直接加熱和間接加熱。直接加熱方式的設備投資與操作成本較低，但由于對裝置的總硫回收率有影響，在目前環保標準日益嚴格的情況下，一般均傾向于采用間接再熱的方式。
（1）高溫氣體摻合
抽取少量高溫過程氣，摻合到冷凝器出口的氣體之中，將后者調節至要求的進入一級轉化器的溫度。高溫摻合再熱方式具有溫度調節靈活、容易操作、設備簡單、投資和操作成本均較低等優點。但高溫氣流中含有大量硫蒸汽，后者未經冷凝分離而直接進入催化反應段對總轉化率的提高不利，而且摻合管和摻和閥對材質的要求嚴格，制作較困難。同時，摻合工藝才做彈性差，通常操作彈性不超過30%，故此種再熱方式一般適用于中、小型裝置進入一級轉化器的過程氣的再熱。
（2）換熱器
各種不同的熱源均可用于過程氣的再熱，但目前使用較多的是蒸汽加熱器。換熱器再熱方式的特點是操作簡單，不影響過程氣中H2S和SO2的比例和總硫轉化率。但氣/氣換熱器的效率甚低，設備較龐大，操作彈性受到很大限制。因此這種再熱方式僅適用于中、小型裝置，且在裝置的負荷量變化較大時不宜采用。
目前工業裝置上使用的換熱器有（過程氣）氣/氣換熱、蒸汽或熱油換熱和電加熱三種類型。其中第一種類型無需外供熱源，操作成本較低，但設備投資較高，且存在開工時間長、壓降大、管路布置復雜等缺陷；第二種類型中的蒸汽加熱式換熱器，在全廠有匹配等級的蒸汽供應時的較適宜的方式，它具有投資較低、開工迅速、操作靈活性大等諸多優勢，尤其適合大型裝置使用；第三種類型的優點大致與第二類型相仿，但能耗甚高，一般僅適用于小型裝置。
（3）在線燃燒爐
在線燃燒爐（又稱在線再熱爐）是目前大型裝置上應用較多的再熱方式，雖然此種再熱方式對過程氣中H2S/SO2的比列有一定影響，但開工迅速，調節入口溫度較靈活可靠。至于間接加熱的管式爐，由于其設備復雜，投資甚高，一般只用于對轉化率要求很高的小型裝置。
同時，使用在線燃燒爐有導致催化劑中毒和/或污染的危險，應設置先進的過程氣組分在線監測系統。