[發明專利]一種不溶性硫磺氣化生產裝置、生產方法

在審

• 申請號: 202011298659.1
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112374469A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 李發全
• 申請（專利權）人: 山東潤初企業管理咨詢有限責任公司
• 主分類號: C01B17/12
• 分類號: C01B17/12
• 代理公司: 山東智達聯合專利代理事務所(普通合伙) 37303
• 代理人: 吳貽秀

本發明適用于化工生產裝置技術領域，提供了一種不溶性硫磺氣化生產裝置、生產方法。所述生產裝置包括依次連通的硫磺熔融裝置、加熱爐、余熱鍋爐和聚合槽；所述加熱爐內依次設有第一級預熱器、煙氣加熱器、第二級預熱器和硫磺加熱管；所述硫磺加熱管內包括低溫氣化區、中溫氣化區和高溫過熱區；所述加熱爐上設有液體硫磺保溫管道，所述硫磺熔融裝置通過所述液體硫磺保溫管道與所述加熱爐連通。本發明從固體硫磺的輸送、升溫氣化，整個生產過程均在全密閉條件下連續進行，保證了產品質量的批次穩定，并有效地利用余熱回收技術，大大提高了熱能有效利用，提高了生產效率，降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于化工生產裝置技術領域，尤其涉及一種不溶性硫磺氣化生產裝置、生產方法。

背景技術

不溶性硫磺廣泛應用于橡膠的生產。其中，不溶性硫磺氣化生產裝置是硫磺深加工過程的最主要的生產設備，它決定了不溶性硫磺純度的高低、能耗、環保等諸多問題。目前為止，尚未出現真正意義上的能生產高純度且節能型的不溶性硫磺氣化生產裝置，大致有以下原因：

第一，所生產的不溶性硫磺的純度，主要取決于硫磺的氣化溫度和氣化溫度的可控性及連續性。自沸騰溫度444.6℃起，隨著氣體硫磺溫度的升高，八環硫S8（硫磺）分子鍵逐步打開，形成－S－單質硫。當加熱溫度達到2000℃時，八環硫S8（硫磺）分子鍵完全斷裂，此時，將形成的－S－單質硫氣體通入60℃以下的水或氮氣中進行急冷即可發生單質硫的聚合，生成線性纏繞的聚合硫（也就是俗稱的：不溶性硫磺或稱y-S）。

第二，不溶性硫磺的生產過程并非簡單的加熱氣化那么簡單。它是從固體硫磺熔融、加熱升溫、加熱氣化、硫磺蒸氣過熱、硫原子蒸氣急冷聚合等一系列過程的結果，很難用一個過程來詮釋，在生產操作過程中任何一個環節出現問題或操作不當，都會影響產品的含量（聚合度），只有將聚合度達到108以上才能生產出較穩定的真正意義上的聚合硫（也就是俗稱的：不溶性硫磺或稱y-S）。通常情況下，聚合硫的聚合度應大于32×8×108，否則就是極不穩定的聚合硫。

第三，硫磺深加工的生產成本主要取決于熱能消耗。熱能消耗是硫磺計價的三倍以上，按硫磺1500元/噸計，所需的熱能（含：電、蒸汽等）就需要5000元左右，其中，硫磺熔融到氣化用能約90%，所以，解決硫磺熔融到氣化的能耗就成了不溶性硫磺生產企業的主要課題。

第四，是氣化用管材，一般用310S，310S最高使用溫度為780℃，如果再提高使用溫度，管就會大大減少壽命，增加了生產成本。

公開號為CN103754832A的專利公開了一種生產不溶性硫磺的高溫汽化爐。該生產裝置在不溶性硫磺生產企業普遍采用的大功率（按設計5000噸/年生產能力計只是氣化爐一項就需要240kw至280kw）電熱輻射（或紅外線熱輻射）硫磺氣化裝置的基礎上增加了一個防爆煙囪（裝置），并沒有實際意義。其原因在于，硫磺是可燃物，單獨的硫磺燃燒并沒有爆炸危險，而且到目前為止，所有的不溶性硫磺生產企業在氣化工序都沒有發生過爆炸事故，故而，本發明的實際應用意義和效果很小，同時未能解決節能和生產高純度不溶性硫磺的問題。其他專用的不溶性硫磺氣化生產裝置或設備則尚未見用于實際生產和工業化及設備研究最新報道。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種不溶性硫磺氣化生產裝置，旨在解決背景技術中所提到的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種不溶性硫磺氣化生產裝置，包括依次連通的硫磺熔融裝置、加熱爐、余熱鍋爐和聚合槽；

所述加熱爐內依次設有第一級預熱器、煙氣加熱器、第二級預熱器和硫磺加熱管；所述硫磺加熱管內包括低溫氣化區、中溫氣化區和高溫過熱區；

所述加熱爐上設有液體硫磺保溫管道，所述硫磺熔融裝置通過所述液體硫磺保溫管道與所述加熱爐連通。

優選的，所述煙氣加熱器與所述余熱鍋爐連通。