[發(fā)明專利]一種石膏分解工藝及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00111329.1
• 申請日: 2000-09-01
• 公開（公告）號: CN1340456A
• 公開（公告）日: 2002-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮怡生;馮久田;劉希崗;王玉瑞;呂天寶
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司
• 主分類號: C01B17/52
• 分類號: C01B17/52;C04B11/036
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及由石膏生產(chǎn)硫酸并聯(lián)產(chǎn)水泥領(lǐng)域，是關(guān)于石膏分解工藝的改進(jìn)技術(shù)。

CN106598B專利曾公開了以600-750℃的煙道氣預(yù)熱烘干石膏至總水量為4-6％，爾后配料、分解、煅燒，制取二氧化硫和水泥熟料。

奧地利林茨化工廠曾提出在轉(zhuǎn)窯窯尾安裝了四級立筒預(yù)熱器。該裝置將洗滌后的磷石膏(摻加量70％)脫水烘干至含水6-8％，與經(jīng)分別烘干粉磨的天然無水石膏及砂子、焦炭等配制成生料，生料經(jīng)四級立筒預(yù)熱器預(yù)熱，物料溫度為650～700℃，進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯分解、煅燒。窯尾進(jìn)預(yù)熱器的氣體溫度為800～850℃，從預(yù)熱器排出的氣體溫度為425～430℃。該預(yù)熱器雖然在一定程度上降低了熱能消耗，但仍存在立筒預(yù)熱器換熱器效率低、筒內(nèi)易結(jié)皮堵塞等缺點，回轉(zhuǎn)窯熱利用率低，窯單位容積產(chǎn)量低；而且用于制酸氣體中SO₂濃度偏低，一般在7-9％(體積濃度)左右，只能采用一轉(zhuǎn)一吸工藝，造成制硫酸系統(tǒng)氣體處理量大、生產(chǎn)能力低等缺陷。

本發(fā)明的目的在于提供一種熱能利用率高、工藝流程更為簡化，并可制得較高濃度二氧化硫的石膏分解生產(chǎn)技術(shù)。

本發(fā)明所提供的用于石膏分解制取二氧化硫的裝置，主要由一臺分解煅燒的回轉(zhuǎn)窯和一組四級旋風(fēng)預(yù)熱體系組成。本發(fā)明的一個主要特點是所說的四級旋風(fēng)預(yù)熱體系，包括三級旋風(fēng)預(yù)熱器和一級沸騰式預(yù)熱器，所說的沸騰式預(yù)熱器處在四級預(yù)熱體系的第四級，物料與窯尾氣體在該預(yù)熱器中呈沸騰狀態(tài)作對流熱交換。

本發(fā)明的石膏分解制取二氧化硫的生產(chǎn)工藝是：新投入的石膏生料與第二級旋風(fēng)預(yù)熱器中排出的氣體直接混合后，進(jìn)入第一級旋風(fēng)預(yù)熱器，在此進(jìn)行氣、固分離，氣體從頂部排出，其中含有約11-14％(干基、體積百分比)的二氧化硫、氣體溫度為260-400℃，被送往硫酸生產(chǎn)工段制取硫酸。被分離的固體物料靠重力下移，再和第三級旋風(fēng)預(yù)熱器排出的氣體混合后，進(jìn)入第二級旋風(fēng)預(yù)熱器中進(jìn)行預(yù)熱分離；同樣分離后的固體物料又和第四級預(yù)熱器排出的氣體混合后進(jìn)入第三級旋風(fēng)預(yù)熱器進(jìn)行預(yù)熱分離。由第三級旋風(fēng)預(yù)熱器分離后的固體物料則進(jìn)入第四級預(yù)熱器，與窯尾流出的熱氣流在預(yù)熱器中呈沸騰式作對流熱交換后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行分解煅燒。這樣經(jīng)過四級預(yù)熱后的固體物料的進(jìn)窯溫度可達(dá)到600～720℃，而窯尾排出的氣體溫度則由800～900℃降至260～400℃，熱利用率高。

由于本發(fā)明采用了氣、固直接接觸式對流熱交換，傳質(zhì)傳熱效率高，因此本發(fā)明對含水量10-25％的石膏可以直接配制生料，天然二水石膏，除去游離水(只含20％結(jié)晶水)的磷石膏等均不必進(jìn)行烘干脫水即可應(yīng)用，省略了烘干工序，可以節(jié)省投資。另外用本發(fā)明預(yù)熱后的物料溫度高達(dá)600-720℃，也大大節(jié)省了回轉(zhuǎn)窯的燃料消耗。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有生產(chǎn)能力大等優(yōu)點。

由于本發(fā)明回轉(zhuǎn)窯尾氣的SO₂濃度可達(dá)到11-14％，因而在硫酸生產(chǎn)中可以采用兩轉(zhuǎn)兩吸流程，總轉(zhuǎn)化率可達(dá)99.5％以上，吸收率可達(dá)99.95％以上，克服了原有石膏分解制硫酸工藝中SO₂濃度低的弊端。

下面再結(jié)合附圖對本發(fā)明的工藝流程作進(jìn)一步說明。

附圖1是本發(fā)明石膏分解裝置及工藝流程示意圖。

附圖2是本發(fā)明石膏分解與制水泥熟料裝置工藝流程示意圖。

圖2中，含水量10-25％的石膏16，與經(jīng)球磨機(jī)20粉磨的焦炭17、粘土18、鋁礬土19等進(jìn)入配料倉21，配制好的生料11與第二級旋風(fēng)預(yù)熱器排出的氣體9混合后進(jìn)入第一級旋風(fēng)預(yù)熱器1進(jìn)行氣固分離，從頂部排出的氣體10中含有11-14％的二氧化硫(干基體積百分比)，氣體溫度為260-400℃，經(jīng)電除塵器26，由風(fēng)機(jī)27送往硫酸生產(chǎn)工段制取硫酸。第一級旋風(fēng)預(yù)熱器分離的固體物料12再和第三級旋風(fēng)預(yù)熱器3排出的氣體8混合后進(jìn)入第二級旋風(fēng)預(yù)熱器進(jìn)行氣固分離，同樣分離后的固體物料13，又和第四級預(yù)熱器排出的氣體7混合后，進(jìn)入第三級旋風(fēng)預(yù)熱器3進(jìn)行氣固分離。由第三級旋風(fēng)預(yù)熱器分離后的固體物料則進(jìn)第四級預(yù)熱器4，與窯尾流出的尾氣6在預(yù)熱器中呈沸騰式作對流熱交換后進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯5中進(jìn)行分解煅燒，得到水泥熟料，經(jīng)冷卻機(jī)22冷卻后，磨制水泥。回轉(zhuǎn)窯采用煤23作燃料，經(jīng)風(fēng)機(jī)24、煤槍25送入窯內(nèi)燃燒。

本發(fā)明的優(yōu)點是很明顯的，由于本發(fā)明采用了旋風(fēng)式預(yù)熱器，物料與氣體接觸進(jìn)行熱交換、傳質(zhì)傳熱效率高、無物料掛壁與粘結(jié)等現(xiàn)象，因此本發(fā)明對含水量10-25％的石膏可以直接配制生料，不必進(jìn)行烘干脫水，因而可省略烘干工序，節(jié)省投資。