[發(fā)明專利]一種過熱硫蒸氣制造工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410089886.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103803505A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘顯剛;鮮云芳;黃濤;羅萬林;張勇;黃彥龍;胡偉;韓道俊;王新剛;楊校鈴
• 申請（專利權(quán)）人: 四川宏達(dá)股份有限公司
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 劉雪蓮;王蕓

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硫磺氣化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種過熱硫蒸氣制造工藝。

背景技術(shù)

硫磺是一種常用的工業(yè)原料，硫磺除了用于制硫酸，還可用于橡膠、造紙、醫(yī)藥、火柴、農(nóng)藥、漂白劑等工業(yè)。硫磺在工業(yè)上的應(yīng)用常常需要制成過熱硫蒸氣后再使用，而目前過熱硫蒸氣的制造還沒有較完善成熟的裝置。比較常見的是不溶性硫磺工業(yè)采用的簡易的電加熱氣化裝置或者是“燒開水式”的氣化裝置。

電加熱氣化裝置是采用電阻絲直接加熱液體硫磺，該工藝對于設(shè)備材質(zhì)要求極高。究其原因有二，其一硫磺本身具有極強(qiáng)的腐蝕性；其二硫磺與電阻絲直接接觸部分溫度遠(yuǎn)高于其他部分，更容易與設(shè)備發(fā)生副反應(yīng)，形成焦灼污垢，降低傳熱效率。所以該方法總體的氣化效率低，能耗高。同時又因?yàn)榧訜犭娮杞z價格也較為昂貴，進(jìn)一步加大了該方法的生產(chǎn)成本，使之難以大規(guī)模的應(yīng)用于硫磺氣化生產(chǎn)。

“燒開水式”的氣化裝置是一種間接加熱釜，使用煤炭或天然氣等有機(jī)燃料在釜底加熱，由金屬材料的釜體傳熱將其中的固態(tài)或液態(tài)硫磺加熱氣化。該方法同樣存在以下問題：氣化速率不穩(wěn)定，設(shè)備材質(zhì)要求高，壽命短，易堵塞等。究其原因：“燒開水式”的氣化裝置是將加熱釜中全部硫磺加熱液化再氣化，整個加熱過程必須將全部的硫磺一起加熱至氣化，存在氣化速率的滯后性；當(dāng)需要快速增加硫磺蒸氣供應(yīng)量時，硫磺氣化速度難以快速達(dá)到目標(biāo)值，必須等待加熱釜緩慢加熱；而當(dāng)生產(chǎn)工續(xù)需要減少硫磺蒸氣供應(yīng)量的時候，硫磺氣化車間直接減少對加熱釜的釜底加熱量，這時還需要等待加熱釜中已經(jīng)被加熱至沸騰的硫磺逐漸降溫減少硫磺氣化量，使得硫磺氣化速度與生產(chǎn)車間需要的硫磺蒸氣量的難以達(dá)到良好的協(xié)調(diào)，增加了硫磺氣化車間的操作難度。同時，又由于加熱釜本身同時既要承載硫磺氣化前的重量，又受到釜底燃料的高溫作用，總體上并沒有解決電加熱裝置的缺陷，同樣容易發(fā)生副反應(yīng)，產(chǎn)生焦灼污垢，損壞設(shè)備。

現(xiàn)在尚未見到有關(guān)于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)過熱硫蒸氣的方法的報道，亟需一種高效的過熱硫蒸氣的生產(chǎn)工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種穩(wěn)定性好、氣化效率高、設(shè)備使用壽命長的過熱硫蒸氣制造工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種過熱硫蒸氣制造工藝，采用分段加熱氣化技術(shù)，首先在熔硫槽中間接加熱熔化固體硫磺得到液態(tài)硫磺，然后使硫磺依次流經(jīng)設(shè)置在氣化爐中的：液硫加熱器、氣化器和過熱器，與氣化爐中的熱煙氣形成逆流換熱，硫磺逐漸加熱、氣化至過熱狀態(tài)，得到過熱硫蒸氣。

先將硫磺整體熔化成液流，再將其進(jìn)行進(jìn)一步的加熱至氣化、至過熱。避免了直接將固體硫磺加熱液化至氣化時硫磺與電阻絲/加熱釜底高溫介質(zhì)接觸部分局部溫度過高，整體受熱不均的缺陷。所述液硫加熱器、氣化器和過熱器設(shè)置在氣化爐內(nèi)，硫磺從管程流動，熱煙氣在液硫加熱器、氣化器和過熱器殼程加熱。液態(tài)硫磺被送入液硫加熱器，然后流經(jīng)氣化器和過熱器，分?jǐn)?shù)次與熱煙氣逆流換熱。在各個環(huán)節(jié)硫磺與不同溫度的熱煙氣換熱，保證硫磺加熱過程中整體的溫度保持穩(wěn)定。最重要的是當(dāng)需要快速提高硫磺蒸氣供應(yīng)量時，可以增加液硫泵的輸送量，然后加大熱煙氣流量，達(dá)到快速提高硫磺蒸氣供應(yīng)量的目的；相應(yīng)的當(dāng)需要減少硫磺蒸氣供應(yīng)量時，直接減少液硫泵和熱煙氣的流量，即可快速減少硫磺蒸氣供應(yīng)量的目的。總體上，達(dá)到了快速調(diào)節(jié)硫磺蒸氣供應(yīng)量的效果。

具體來說本發(fā)明的過熱硫蒸氣制造工藝，包括以下步驟：

1、固體硫磺在熔硫槽中被加熱至120～150℃，得到液體硫磺；

2、熔硫槽內(nèi)的液體硫磺經(jīng)液硫泵喂入液硫加熱器，與氣化爐內(nèi)熱煙氣進(jìn)行換熱得到300-400℃的加熱液硫；

3、加熱液硫進(jìn)入氣化器與氣化爐內(nèi)熱煙氣間接換熱氣化，得到450-500℃的硫蒸氣；

4、硫蒸氣進(jìn)入過熱器與氣化爐內(nèi)熱煙氣間接換熱得到600-700℃的過熱硫蒸氣；

所述液硫加熱器、氣化器、過熱器設(shè)置在氣化爐內(nèi)，氣化爐內(nèi)熱煙氣與硫磺形成逆流換熱。控制好液硫泵泵送速度，即可穩(wěn)定各個環(huán)節(jié)硫磺的流動速度，保證硫磺達(dá)到相應(yīng)的溫度后再進(jìn)入下一環(huán)節(jié)加熱，防止硫磺在同一階段出現(xiàn)過大的溫差提高加熱效率，也有效的減少了副反應(yīng)的發(fā)生及設(shè)備的腐蝕。由于各個環(huán)節(jié)硫磺溫度穩(wěn)定，再根據(jù)不同的溫度條件選擇不同的材料，大大的提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性；其次液硫在加熱、氣化、過熱等階段快速換熱，在加熱設(shè)備中停留時間較短，提高了熱轉(zhuǎn)換率，減少了硫蒸氣對于設(shè)備的腐蝕；所以本發(fā)明方法是一種穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)化率高，安全、高效的過熱硫蒸氣的制造工藝。