空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐的製作方法

2023-06-06 23:32:41 2

專利名稱：空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種空氣吹出法制溴專用設備，特別涉及一種固體硫磺燃燒後生成的 二氧化硫直接用於空氣吹出法溴素生產的專用設備。
背景技術：
二氧化硫氣體是空氣吹出法制溴工藝的主要原料之一。目前，制溴企業在溴素生 產過程中，所用的二氧化硫氣體都是購進成品灌裝二氧化硫液體，經過汽化器汽化後用於 制溴工藝需要。其存在的不足是(1)購買成品灌裝二氧化硫液體的價格高，增加了原料成 本。(2)由於成品灌裝二氧化硫液體屬於危險化學品，道路運輸不但運費高，還要辦理相關 手續，並且運輸和儲存過程中都存在著危險。(3)成品灌裝二氧化硫液體在汽化時需要熱 量。

發明內容
本發明的目的在於克服上述已有技術的不足，而提供一種空氣吹出法制溴專用硫 磺燃燒爐，所要解決的技術問題是通過其與溴素生產設備配套使用，使生產出的二氧化硫 氣體能夠直接用於溴素生產，並替代成品罐裝二氧化硫液體，從而使生產出的溴素成本降 低，硫磺的燃燒率達到100%，調節方便，節能環保。本發明所要解決的第二個技術問題是 將二氧化硫氣體生產過程中產生的熱量通過循環水傳導到氯氣汽化器用於氯氣汽化，替代 了蒸汽，節省了煤原料。為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案空氣吹出法制溴專用硫磺燃 燒爐，包括餵料機，由變頻電機、螺旋給料器和料鬥組成；其中所述料鬥的下端出口與位於其 下方且設置有螺旋給料器的送料管內腔相通，該螺旋給料器與變頻電機相連接；所述送料 管的下端出口與進氣管連通；羅茨風機通過分氣罐與進氣管連接，該進氣管的出口與設在 燃燒爐前側部的進料口連通；燃燒爐，其內腔由多道花牆分隔為並列設置的一個主燃燒室和多個副燃燒室；每 道花牆上設有相互交錯的多層通氣口，每一層又設有多個等間距排列的通氣口 ；二氧化硫管道，其進口與設在燃燒爐末端部的二氧化硫氣體出口連通，其出口與 設在沉澱罐上部的入口連通；換熱器，其為包圍在二氧化硫管道上的循環水包；沉澱罐，其設在下部的出口與洗滌塔上部的進口連通；和洗滌塔，其上部設有進水口，其頂部設有二氧化硫成品出口。所述燃燒爐內腔由四道花牆分隔成並列設置的主燃燒室、第一副燃燒室、第二副 燃燒室、第三副燃燒室和第四副燃燒室。所述燃燒爐內的每一道花牆都是由多層耐火磚砌成的，同一層耐火磚之間相互平 行且等距離間隔排列，而相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設置，同一層相鄰兩塊耐火磚之間的間隙形成通氣口。所述燃燒爐內的通氣口與燃燒爐中心軸線呈45°夾角；同一道花牆上下兩層之 間的通氣孔呈90°夾角，但相鄰的兩道花牆上且位於同一層上的通風口為反向設置。所述燃燒爐爐殼由耐火層和保溫層構成。所述燃燒爐靠近進料口的一端部設有觀察孔。所述換熱器通過位於下部的進水管和位於上部的出水管與氯氣汽化器相連接。所述氯氣汽化器的外面包圍有循環水包。本發明的積極效果在於(1)本發明是一種空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐。通過控制硫磺餵料機和羅茨 風機，調節二氧化硫的濃度和壓力，以保證制溴工藝的適時需要。(2)燃燒爐的內腔被四道花牆從左到右分隔成一個主燃燒室和四個副燃燒室，這 種結構使吹入主燃燒室內未完全燃燒的顆粒狀硫磺呈現曲線式流向，延長顆粒狀硫磺的燃 燒路線，使其得到更加充分地燃燒；每道花牆能使沒有完全燃燒的顆粒狀硫磺滯留在副燃 燒室內的耐火磚面上，進行再次燃燒，從而使硫磺燃燒率達到100 %，減少二氧化硫氣體中 升華硫的含量，提高二氧硫磺氣體的純度。(3)本發明能與溴素生產設備配套使用，調節方便，節能環保，生產出的二氧化硫 氣體能夠直接用於溴素生產，並替代成品罐裝二氧化硫液體，從而使生產出的溴素成本降 低；另外，產生的高溫二氧化硫氣體則通過換熱器中的循環水將熱量交換到氯氣汽化器，直 接用於氯氣汽化，從而替代了蒸汽，節省了煤原料。(4)高效節能燃燒爐由於設計合理，同樣大小的爐體生產能力大，並可以隨時調 節二氧化硫生產量。節能明顯，利用換熱器交換出來的熱量可以得到再利用，完全可以替代 用蒸汽來汽化氯氣的熱量，噸溴可降低煤耗0. 3噸。


圖1為本發明的平面結構示意圖。圖2為燃燒爐的縱向剖面圖。圖3為餵料機的結構示意圖。圖中部件說明1、觀察孔；2、餵料機；3、分氣罐；4、羅茨風機；5、燃燒爐；6、進水 管；7、氯氣汽化器；8、出水管；9、換熱器；10、二氧化硫管道；11、沉澱罐；12、洗滌塔；13、進 料口 ；14、保溫層；15、主燃燒室；16、耐火層；17、第一副燃燒室；18、花牆；19、第二副燃燒 室；20、第三副燃燒室；21、第四副燃燒室；22、二氧化硫氣體出口 ；23、進氣管；24、變頻電 機；25、送料管；26、螺旋給料器；27、料鬥。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。由圖1可知，本發明空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐是為空氣吹出法制溴工藝設 計的專用設備，它包括餵料機2、燃燒爐5、換熱器9、二氧化硫管道10、沉澱罐11和洗滌塔 12 ；其中(一)、餵料機參照圖1、圖3。
餵料機2由變頻電機24、螺旋給料器26和料鬥27組成。所述料鬥27的下端出口 與位於其下方且設置有螺旋給料器26的送料管25內腔相通，該螺旋給料器26的一端與變 頻電機24相連接。羅茨風機4通過分氣罐3與進氣管23相連接，該進氣管的出口與設在燃燒爐前側 部的進料口 13連通。羅茨風機4通過分氣罐從進氣管中吹出來的氣體，是沿水平方向吹入 燃燒爐內腔的中心。分氣罐3用於緩衝、分布空氣。( 二)、燃燒爐參照圖1、圖2。燃燒爐5的結構是根據工藝生產最大量而設計的。燃燒爐爐殼由耐火層16和保 溫層14構成。為了充分燃燒進入燃燒爐內的硫磺，無升華硫進入系統，燃燒爐內腔是由一 個主燃燒室和四個副燃燒室組成的。主燃燒室的作用是將進入燃燒爐內的硫磺進行初步 燃燒，未燃燒完全的硫磺及升華硫逐步進入第一副燃燒室17、第二副燃燒室19、第三副燃 燒室20和第四副燃燒室21。四個副燃燒室的作用是將主燃燒室未燃燒完全的硫磺和升 華硫進行充分燃燒。花牆18的作用是分流燃燒生成的二氧化硫及升華硫，以不同流向交 錯進入各副燃燒室；升華硫和未燃燒完全的硫磺由耐火磚砌成的相互交錯的花牆阻擋滯留 在耐火磚面上，進行二次燃燒，不允許進入下一系統。燃燒爐5的內腔由四道花牆分隔成並列設置的一個主燃燒室和四個副燃燒室。每 一道花牆都是由多層耐火磚砌成的，同一層的耐火磚之間相互平行且等距離間隔排列，而 相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設置。同一層相鄰兩塊耐火磚之間的間隙形成通氣 口，該通氣口與燃燒爐的中心軸線呈45°夾角；同一花牆上下兩層之間的通氣孔呈90°夾 角。但相鄰的兩道花牆上且位於同一層上的通風口為反向設置。耐火磚的排列布置使氣體 流向不斷改變，延長了氣體在燃燒爐內的滯留時間、流動距離，提高硫磺燃燒速率。也就是 說，多道花牆的結構設計應滿足二氧化硫氣體在燃燒爐內呈現曲線式流向，改變了原來的 直線走向，每道花牆能使沒有完全燃燒的硫磺阻滯在副燃燒室內的耐火磚面上。燃燒爐5靠近進料口 13的一端部設有觀察孔1 ；從進氣管23中分出的一部分空 氣直接吹向觀察孔，這樣可以保持觀察孔內表面的清潔度、透明度，便於對燃燒爐內情況的 觀察。燃燒爐5上靠近第四副燃燒室21的末端部設有二氧化硫氣體出口 22，該二氧化硫 氣體出口 22與二氧化硫管道10的入口連通。(三)、換熱器參照圖1。在燃燒爐5內燃燒生成的二氧化硫溫度高達1000餘度，不能直接進入下一系統， 必須進行冷卻。因此在二氧化硫管道10上設置有換熱器9，換熱器的主要目的一是冷卻， 降低二氧化硫溫度；二是將交換出來的大量熱量用來汽化進入系統的氯氣，從而代替蒸汽， 降低制溴生產成本。該換熱器9為包圍在二氧化硫管道上的循環水包，該循環水包分別通過位於下部 的進水管6和位於上部的出水管8與氯氣汽化器7相連接。該氯氣汽化器7為夾層結構， 其外面包圍有循環水包。(四)、沉澱罐參照圖1。因硫磺內存有少量不可燃燒雜質，由於風力作用進入系統，為了不致造成管路堵 塞，因此在燃燒爐外設有沉澱罐11，以沉澱從燃燒爐5進入的雜質，定期清理。
(五)、洗滌塔參照圖1。洗滌塔12的作用是把二氧化硫進一步降溫，以符合制溴工藝條件要求。二氧化硫 管道10的出口與沉澱罐11入口連通，該沉澱罐11出口又與洗滌塔12入口連通。在洗滌 塔12的上部設有進水口，其頂部設有二氧化硫成品出口。(六)本發明的工作過程如下(1)、顆粒狀硫磺通過料鬥27的下端出口進入到餵料機2中的送料管25內，並由 設在送料管25內的螺旋給料器26向前螺旋推進，然後從送料管的下端出口落入到下方的 進氣管23中。羅茨風機4通過分氣罐3均勻地將空氣吹入進氣管23中，同時將從餵料機 下落到進氣管中的顆粒狀硫磺通過燃燒爐進料口 13吹入燃燒爐5的主燃燒室15內。螺旋給料器26的螺距及直徑、餵料機轉速控制，是根據制溴工藝參數要求而自行 設計的。因制溴原料滷水中溴含量的變化和滷水進入系統量的變化，硫磺進入燃燒爐的量 也隨之變化。進入燃燒爐內的硫磺量的多少，由變頻電機24的轉速通過變頻器來控制。如 果工藝系統需要的量多，則電機轉速調快，反之則調慢。(2)、顆粒狀硫磺先進入主燃燒室15內進行燃燒，在主燃燒室內燃燒生成的二氧 化硫氣體、未完全燃燒的硫磺和空氣通過第一道花牆上設置的通氣口流入第一副燃燒室 17，依次類推，最後進入第四副燃燒室21進行完全燃燒。(3)、在燃燒爐5內燃燒生成的二氧化硫氣體通過二氧化硫氣體出口 22進入二氧 化硫管道10中；並通過換熱器9進行降溫。經換熱的熱水從換熱器上部進入氯氣汽化器7 去汽化氯氣，從氯氣汽化器經換熱的冷水從換熱器下部回來，依次循環往復。(4)、從二氧化硫管道10出來的二氧化硫氣體進入沉澱罐11中，以沉澱二氧化硫 中的不燃燒顆粒，防止管路堵塞。(5)、從沉澱罐11出來後的二氧化硫氣體進入洗滌塔12中，洗滌二氧化硫中不燃 燒顆粒，起到二次降溫和二次除塵的作用。
權利要求
空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於，該燃燒爐包括餵料機(2)，由變頻電機(24)、螺旋給料器(26)和料鬥(27)組成；其中所述料鬥(27)的下端出口與位於其下方且設置有螺旋給料器26的送料管(25)內腔相通，該螺旋給料器(26)與變頻電機相連接；所述送料管(25)的下端出口與進氣管(23)連通；羅茨風機(4)通過分氣罐(3)與進氣管(23)連接，該進氣管的出口與設在燃燒爐前側部的進料口(13)連通；燃燒爐(5)，其內腔由多道花牆(18)分隔為並列設置的一個主燃燒室(15)和多個副燃燒室；每道花牆上設有相互交錯的多層通氣口，每一層又設有多個等間距排列的通氣口；二氧化硫管道(10)，其進口與設在燃燒爐末端部的二氧化硫氣體出口(22)連通，其出口與設在沉澱罐(11)上部的入口連通；換熱器(9)，其為包圍在二氧化硫管道(10)上的循環水包；沉澱罐(11)，其設在下部的出口與洗滌塔(12)上部的進口連通；和洗滌塔(12)，其上部設有進水口，其頂部設有二氧化硫成品出口。
2.根據權利要求1所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述燃燒 爐內腔由四道花牆分隔成並列設置的主燃燒室(15)、第一副燃燒室(17)、第二副燃燒室 (19)、第三副燃燒室(20)和第四副燃燒室(21)。
3.根據權利要求1或2所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述燃 燒爐(5)內的每一道花牆都是由多層耐火磚砌成的，同一層耐火磚之間相互平行且等距離 間隔排列，而相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設置，同一層相鄰兩塊耐火磚之間的 間隙形成通氣口。
4.根據權利要求3所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述燃燒爐 (5)內的通氣口與燃燒爐中心軸線呈45°夾角；同一道花牆上下兩層之間的通氣孔呈90° 夾角，但相鄰的兩道花牆上且位於同一層上的通風口為反向設置。
5.根據權利要求4所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述燃燒爐 (5)的爐殼由耐火層(16)和保溫層(14)構成。
6.根據權利要求5所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述燃燒爐 (5)靠近進料口(13)的一端部設有觀察孔(1)。
7.根據權利要求1或2所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述換 熱器(9)通過位於下部的進水管(6)和位於上部的出水管(8)與氯氣汽化器(7)相連接。
8.根據權利要求7所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特徵在於所述氯氣汽 化器(7)的外面包圍有循環水包。
全文摘要
本發明涉及空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，包括餵料機、燃燒爐、二氧化硫管道、換熱器、沉澱罐和洗滌塔；其中餵料機中設有螺旋給料器的送料管內腔分別與料鬥下端出口和進氣管出口連通，進氣管與燃燒爐進料口連通，燃燒爐內腔由多道花牆分隔為主燃燒室和多個副燃燒室，每道花牆上設有相互交錯的多層通氣口；燃燒爐依次與二氧化硫管道、沉澱罐和洗滌塔連接；設在二氧化硫管道上的換熱器與氯氣汽化器連接。本發明與溴素生產設備配套使用，生產的二氧化硫氣體能直接用於溴素生產，並替代成品罐裝二氧化硫液體，從而降低溴素生產成本，硫磺燃燒率達到100％，節能環保；二氧化硫氣體生產過程中產生的熱量直接用於氯氣汽化，替代蒸汽，降低了煤耗。
文檔編號C01B17/54GK101885474SQ20101020112
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月17日 優先權日2010年6月17日
發明者劉興新, 李寶春, 杜金河, 邱立君 申請人:萊州誠源鹽化有限公司