[發明專利]一種利用立式反射爐連續制備硫化鈉的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201510316211.0
• 申請日: 2015-06-10
• 公開（公告）號: CN104925758B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 王大偉;羅俊偉;史建波;楊智勇;劉建;譚煦農;楊文海;曾群弟;趙東奎;劉建偉;曾世良;陳志明;林衛;陳靈超;萬華;吳鷹
• 申請（專利權）人: 武漢鍋爐集團工程技術有限公司;四川聯合新澧化工有限公司
• 主分類號: C01B17/26
• 分類號: C01B17/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及一種利用立式反射爐制備硫化鈉的方法以及制備硫化鈉用的立式反射爐，屬于化工領域，尤其涉及一種利用立式反射爐連續生產硫化鈉的方法以及一種可連續制備硫化鈉的水冷立式反射爐。

背景技術

在現有技術中，工業生產硫化鈉主要有四種方式，一是煤粉還原法，二是吸收法(利用氫氧化鈉吸收硫化氫)，三是硫化鋇法，四是氣體還原法(如使用氫氣等還原硫酸鈉)。上述四種方法中的煤粉還原法具有生產成本低、便于規?；a等優勢，應用最為廣泛。煤粉還原法生產需要高溫反應爐，包括反射爐(平爐、半立式)、間歇生產的短轉爐、可連續生產的長轉爐。其中平式反射爐需要人工翻料，勞動強度大，工作環境惡劣，能耗高，污染大，且不能連續生產，目前已被淘汰。

在中國發明專利說明書CN101585512A中公開了一種零污染生產無水硫化鈉的方法，該方法的工藝步驟為：檢測反應物料中的硫酸鈉含量、石油焦粉中碳元素含量；按反應需要比例混合、均勻攪拌；將混合物置入具備還原條件的高溫反應爐內進行加熱，至物料成熔融狀；冷卻結晶為純品無水硫化鈉。雖然該制備硫化鈉的工藝解決了傳統生產方法的嚴重污染問題，并且生產出高純度的硫化鈉，但是該發明并沒有公布出實施該工藝的設備，另外，該方法無法很好的實現連續加工生產。

在中國發明專利說明書CN101948100B中公開了一種清潔化生產無水硫化鈉的方法，該方法利用石油焦碳元素含量高、含硫高、灰分低的特性與硫酸鈉發生碳還原反應，替代不可再生的煤炭資源，并利用固體氫氧化鈉先期脫出石油焦原料中的硫，再使石油焦中的固定碳與硫酸鈉發生碳還原反應，獲取高純度的無水硫化鈉，同時實現生產過程的清潔化。雖然該發明解決了傳統工藝對環境造成的嚴重污染問題，淘汰了落后產能，提高了勞動生產率；并減少了對不可再生的煤炭資源的消耗，但是該發明并沒有公開實施該方法的設備，同時由于在還原反應中加入了堿性的氫氧化鈉，這樣會使得還原反應的爐膛在高溫堿性環境下使用壽命變短，影響連續運行周期和增加了運行維護成本。

在中國發明專利說明書CN101565173A中公開了一種制備硫化鈉的半立式反射爐以及工藝，該發明的半立式反射爐由燃燒室、前床部、立爐和洗氣塔四部分組成；該發明的工藝用元明粉或芒硝以及無煙煤粉壓團后投入本發明的半立式反射爐中，利用反應余熱使球團呈熔融狀態流過填料層后進入前床部，通過燃燒室加熱前床部熔體完成反應，反應完畢后浸出、過濾及蒸發濃縮后得產品工業硫化鈉。雖然該發明可實現連續生產和給料，但由于給料需要專門擠壓成型，并且在反應的過程中溫度控制以及立式爐填料的穩定可靠性都比較差，所以不利于工業化實施。

在中國發明專利說明書CN103264992B中公開了一種工業硫化鈉的生產方法及其所使用的設備，該發明：把長轉爐生產時由爐尾排出的高溫煙氣經初級除塵后引出一部分輸送至爐頭處通過噴頭噴射，所噴射出的煙氣在爐頭處形成封鎖爐頭的氣幕屏障，使爐頭外的冷空氣和水蒸汽不能進入爐內。雖然該發明具有熱能利用率高，勞動強度低等優點，但存在生產工藝不易控制、爐膛過長造成內襯維修工作量大，可靠性低等缺點。

發明內容

針對上述現有技術存在的缺陷，本發明要解決的技術問題是提供一種連續制備硫化鈉的立式反射爐以及利用該立式反射爐制備硫化鈉的方法，該立式反射爐不僅結構簡單、操作方便，而且使用壽命長便于拆卸維護，同時可以實現連續的給料生產；利用該立式反射爐連續生產硫化鈉時不僅污染小，而且生產出來的硫化鈉質量高，生產工藝易于控制，可靠性高。

為解決上述技術問題，本發明采用了這樣一種利用立式反射爐連續制備硫化鈉的方法，其采用硫酸鈉和碳反應的碳還原法獲取硫化鈉，由進料口進給的還原反應原料在反射爐底部的錐形熔池表面發生還原反應；生成硫化鈉經出料口流出；所述錐形熔池由初次送給的還原反應原料在反射爐的高溫作用下熔化形成。

在本發明公開了的一種優選實施方案中，所述立式反射爐上設置有保持所述錐形熔池形狀的送風裝置；所述送風裝置的吹風口位于所述錐形熔池表面的上方。

在本發明公開了的一種優選實施方案中，所述進料口的還原反應原料進給量等于所述出料口流出的硫化鈉產品的排出量。

在本發明公開了的一種優選實施方案中，包括以下步驟：(a)首先啟動燃燒器對爐膛預熱；(b)待爐膛內部溫度大于600℃時，開啟環形送風裝置，并將煤粉和硫酸鈉顆?；旌虾笥伤土峡谒椭翣t膛，逐漸形成錐形堆料,錐形堆料在高溫下逐漸熔化，形成錐形蓄熱池；(c)錐形蓄熱池的表面進行還原反應，生成熔融狀態的硫化鈉；(d)將生成的熔融狀態的硫化鈉從熔物溜槽內排出。