[發明專利]一種制備硫化鈉的半立式反射爐以及工藝

無效

• 申請號: 200910039819.8
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號: CN101565173A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 孔凡逸
• 申請（專利權）人: 孔凡逸
• 主分類號: C01B17/26
• 分類號: C01B17/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種硫化鈉生產的新工藝及設備，更具體地說，屬于化工行業用元明粉或芒硝(H2SO4)和粉煤(C)作為原料來鍛燒還原制取硫化鈉的半立式反射爐以及工藝。

背景技術

煅燒還原是硫化堿生產的主要工序，目前國內煅燒設備主要有反射爐、短轉爐及長轉爐3種。傳統反射爐因其轉化率低，熱效率不高，勞動強度大而有被淘汰的趨勢。連續式轉爐，俗稱長轉爐，國內經改進的長轉爐直徑為2.7m，長度為47m，該爐型具有熱利用較好，工人勞動強度較低等優點，但存在許多問題：①工藝條件不易控制，經常出現爐膛環形粘結和溫度過高料稀放湯等現象；②由于連續熟化，產生大量的堿霧，再加煙塵，污染嚴重；③消耗指標高，修爐次數多，檢修困難，鋼材、耐火磚消耗大；且因其長徑比大，為避免機殼的變形而不能長時間停機。因此長轉爐在國內未能被廣泛采用，其產量僅占總產量的四分之一以下。間歇式轉爐，俗稱短轉爐，爐體直徑基本上為3m，長度為6.5m。根據大多數生產廠使用情況證明，這種爐子的尺寸是適宜的。長轉爐過長、直徑過大，表面看投料量可加大，每爐產量大，但是，由于爐子過粗、過長，會使爐子前后溫差太大，造成生熟不均，嚴重影響粗堿質量，由于投料量加大，故延長了反應時間，使爐次減少，總產量并不能提高；短轉爐具有工藝條件容易控制，消耗定額低，工藝指標先進等長轉爐無法比擬的優點，故國內硫化鈉生產廠中最先進的數據則是短轉爐所創造的，因此，該爐子已作為定型的生產設備。短轉爐的主要缺點是不能連續出料和浸取；又由于爐身短，爐子尾氣溫度高(850-900℃)，所以熱效率低。

中國專利及國內文摘文獻未見有類似本發明的半立式反射爐鍛燒還原制硫化鈉方法及裝置的資料及報導。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種煤耗低、投資省、勞動強度低、熱效率高、可減少污染及能連續生產的制備硫化鈉的半立式反射爐。

本發明所要解決的再一個技術問題是提供一種制備硫化鈉的工藝。

為解決上述技術問題，本發明采用了以下技術方案：

一方面，一種制備硫化鈉的半立式反射爐，其包括燃燒室、前床部、立爐和洗氣塔；所述燃燒室設有用于與噴煤槍相對應的噴料口；所述前床部設有二次投煤口、排料口并且安裝有多個儲氣罐及氣流攪拌裝置；所述立爐頂部設有用于投入原料團的投料口，在立爐底部設有耐高溫填料層；所述洗氣塔上部設有稀堿液噴頭；所述燃燒室經前床部后與立爐連通，在前床部與立爐之間設有擋火墻和過火道。

所述耐高溫填料層為耐火爐巴及陶瓷鮑爾環。

在所述前床部上設有測溫點；在立爐的耐高溫填料層上設有耐高溫填料層測溫點；在洗氣塔上設有引風機，洗氣塔通過引風機與一煙囪連通。

在所述立爐和洗氣塔之間設有常規尾氣堿液濃縮裝置。

另一方面，一種制備硫化鈉的工藝，其包括以下步驟：

5.1無煙煤粉破碎至80--100目后與元明粉或芒硝充分混合后高壓制成原料團并放置12小時以上，其中，元明粉或芒硝∶無煙煤粉的重量比為100∶1～25；

5.2所述原料團由權利要求1所述的立爐頂部的投料口投入，以及向權利要求1所述的燃燒室噴入煤粉并使煤粉充分燃燒而產生高溫燃氣；

5.3所述高溫燃氣通過負壓裝置穿過權利要求1所述的前床部并到達立爐，使立爐中的原料團與還原氣逆流換熱并變成熔融態的反應物，熔融態的反應物再經耐高溫填料層后回流入前床部，然后加入二次煤而形成熔融物料，在前床部通過用高壓氣體對熔融物料進行強力攪拌至反應結束后，熔融物料從排料口連續放出，其中，步驟5.2中的噴入煤粉量控制在使立爐的耐高溫填料層的溫度在850～950℃之間，以及排料口附近對熔融物料的溫度控制在1050～1150℃之間；

5.4所述熔融物料依次經水粹浸出、過濾及蒸發濃縮后即可獲得工業硫化鈉。

在步驟5.1中：在所述元明粉或芒硝與破碎至80～100目的無煙煤粉中加入適量的水或粘結劑并通過沖壓成型機或對滾機來混合制成原料團。

在步驟5.1中：在制備原料團過程中加入含量為0.1～0.5％的催化劑。

在步驟5.3中：強力攪拌所采用的高壓氣體為壓縮空氣，或高壓尾氣，或水煤氣，或氣態烴類，或液態烴類，或墮性氣體。

在步驟5.3中：在加入二次煤的同時，混入適量的重晶石粉。

在步驟5.4中：所述熔融物料通過采用二次洗滌的稀堿液和高壓泵來水粹浸出并獲得高濃度硫化鈉溶液，高濃度硫化鈉溶液經過沉淀過濾除去部分雜質后，蒸發濃縮即可獲得工業硫化鈉。

本發明由于采用了上述結構及工藝，其具有以下有益效果：