[發明專利]基于微波加熱的氣化裂解裝置及快速制備硫磺氣體的方法

在審

• 申請號: 202110761165.0
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113336196A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 龐仁杰;張國興;儲學群
• 申請（專利權）人: 上海三夫工程技術有限公司
• 主分類號: C01B17/02
• 分類號: C01B17/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 吳文濱

本發明涉及一種基于微波加熱的氣化裂解裝置及快速制備硫磺氣體的方法，裝置包括氣化裂解爐殼體及微波發生系統，氣化裂解爐殼體的內壁上設有絕熱層，氣化裂解爐殼體的內部由上而下依次設有進料室、氣化室、過熱室及出料室，過熱室與出料室之間設有分隔器，該分隔器上開設有透氣孔，微波發生系統與氣化室和/或過熱室相適配，氣化裂解爐殼體選用能反射微波的金屬材料，絕熱層選用能穿透微波的耐高溫絕熱材料，分隔器選用能反射微波或吸收微波的材料；當快速制備硫磺氣體時，在氣化室及過熱室內裝填加熱載體。與現有技術相比，本發明可滿足各種不同介電性能的極性物料、非極性物料的加熱氣化需要，滿足大型工業化生產配套需要。

技術領域

本發明屬于氣化裂解技術領域，涉及一種基于微波加熱的氣化裂解裝置及快速制備高溫硫磺氣體的方法。

背景技術

氣化裂解爐是用于將固體或液體物料進行氣化裂解反應的設備。對于硫磺、廢硫酸、有機物、生物質、煤等物料來說，其氣化裂解過程需要在高溫密閉的氣化裂解爐內進行。

通常工藝對氣化裂解爐的要求是：能迅速將反應物加熱到300-1200℃甚至更高的溫度，以確保介質停留時間短，過程副反應少，產物得率高，并需確保穩定高效供熱和傳熱，以及經濟適用的耐高溫、耐腐蝕材料。根據裂解所用原料及其供熱方式的不同，可選用不同的裂解爐爐型，常用的有蓄熱式裂解爐、管式裂解爐等。

石英管式裂解爐具有耐腐蝕、耐高溫特性，是目前應用最廣泛、技術最成熟的氣化裂解爐。然而，石英材料存在易碎、加工尺寸及耐溫有限等缺點，通常只適合使用在實驗室設備或小規模處理條件下。電阻加熱可以快速升溫，溫度調節方便，但單個加熱元件功率有限，且加熱元件容易損壞，使用壽命短，更換麻煩。電感應加熱升溫速度快，加熱溫度高，加熱功率熱負荷大，調節控制方便，但也存在殼體材料耐腐蝕、耐溫等方面問題，特別是加熱溫度要求超過1000℃場合，殼體材料選擇很困難。微波加熱具有選擇性加熱特性，并具有升溫速度快、加熱效率高等優點，已從傳統食品加工行業迅速推廣運用到工業設備及過程加熱。

硫磺是重要的基礎化工原料，可廣泛用于生產二氧化硫、硫酸、二硫化碳、不溶性硫磺、金屬硫化物，也可以用來還原硫酸鹽礦石、硫酸鹽工業廢渣和工業廢硫酸生產附加值更高的硫產品。