一种新型二氧化硫气体的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种新型二氧化硫气体的生产方法。该方法包括以下步骤：（一）熔硫：将工业硫磺加入焚硫炉侧壁的熔硫槽中，使固态硫磺熔融为液体硫磺；（二）气化：将液态硫磺受热变成升华硫；（三）燃烧：将升华硫通入焚硫炉中，与空气混合燃烧生成高温SO2气体；（四）第一级冷却和二次燃烧：将SO2气体导入第一换热器中采用热水循环冷却，冷却到400~450℃时补充空气进行二次燃烧，然后继续冷却；（五）第二级冷却：SO2气体进入喷射循环洗涤冷却器中冷却。该方法采用热水作为第一换热器的冷却介质，可长期耐腐蚀，有效延长了设备的使用寿命，既有效控制了SO3的生成，也有效地防止设备腐蚀，节约了生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
制糖过程中需要使用到SO2气体作为一种辅助材料，主要在澄清过程中，S02与石灰乳反应生成CaSO3沉淀，吸附、清除糖汁中的杂质、胶体、色素而使糖汁得到澄清，另外， SO2气体也能起到减弱或抑制糖过程中新色素的生成及减少白糖存放时变色的作用。另外， 在造纸、纺织、食品等的漂白过程中，也需要使用到SO2，故高质量的SO2在多个领域的工业生产中起到非常重要的作用。现有的生产SO2气体的方法和装置，多存在着硫磺燃烧不稳定，产生SO2的质量差；要么燃烧不完全，存在大量升华硫，对后续工序堵塞管道，恶化操作环境并造成硫磺的浪费；要么燃烧时空气量过大，造成SO3生成量增多，致使炉气酸雾大，对处理物质的质量影响大。而且由于设备使用时的材质条件所限(碳钢设备)，致使设备腐蚀严重，设备使用寿命短，造价高，造成一年一维修，三年一更换的被动局面。本专利申请申请人于2011年申请了《一种二氧化硫气体的生产方法》，该方法在一定程度上解决了硫磺燃烧不完全、SO3生成和湿SO2炉气冷却的防腐问题，但这种方法， 使用了冷却介质为空气和U形加热夹套熔硫，存在设备稍多且有些复杂和冷却效果差等问题。本专利技术专利申请的申请人在实践过程中，又专利技术了一种效果更好的新型二氧化硫气体的生产方法。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供，该方法充分利用焚硫炉燃烧硫磺时产生的热量，用于固体硫磺的熔融变成液态硫磺和液态硫磺变成升华硫，缩小了焚硫炉的燃硫容积，节约了生产成本；同时采用热水作为第一换热器的冷却介质，可防第一热器的腐蚀，有效延长了设备的使用寿命；还采用二次补风燃烧，使硫磺燃烧完全，有效控制了 SO3的生成现象。解决上述问题的技术方案是，该方法包括以下步骤(一)熔硫将工业用固体硫磺加入熔硫槽中，所述的熔硫槽是设置在焚硫炉侧壁上的槽体，熔硫槽底端面相对于焚硫炉底端面的高度为I I. 5米，熔硫槽通过硫磺在焚硫炉中燃烧产生的热量间接加热并使熔硫槽中的硫磺熔融变成液体硫磺，液体硫磺的温度控制在 120 150。。；(二)气化将熔硫槽中的液态硫磺导入密封的液硫气化罐中，加热液硫气化罐并使液硫气化罐温度提升到800-90(TC，使液态硫磺转变成升华硫；(三)燃烧从液硫气化罐中导出的升华硫通入密闭的焚硫炉的底部设置有进气短管中，再与空气混合燃烧生成高温二氧化硫气体，焚硫炉顶部设置有汽包，汽包顶部设置有外部水进口、水蒸汽出口和安全阀，焚硫炉内壁除与熔硫槽连接的位置外均设有水夹套，水先进入汽包中，再通入水夹套冷却焚硫炉内壁；(四)第一级冷却和二次补风燃烧二氧化硫气体从焚硫炉导出进入第一换热器进行冷却，第一换热器采用循环热水冷却，即将焚硫炉水夹套中的热水通过热水循环泵进入第一换热器进行换热，换热器底部设置有的集气箱与风机进行管连接，当二氧化硫气体冷却达到400-450°C时，在第一换热器底部集气箱，补充空气进行二次燃烧，燃烧生成二氧化硫气体后，二氧化硫气体继续通过第一换热器的回程进行冷却，冷却温度达到120-300°C后完成第一热器的换热；所述的从焚硫炉水夹套中导出的进入第一换热器冷却用热水的初始温度为100°C以上；经第一换热器换热结束后的热水再导入焚硫炉顶部的汽包7中；(五)第二级冷却二氧化硫气体从第一换热器导出，进入第二换热器进行二级冷却，使二氧化硫气体进一步降温达到60-70°C ;所述的第二级换器是喷射循环洗涤冷却器或间接换热器或是喷射循环洗涤冷却器与电除雾器组合。本专利技术的进一步技术方案是所述的第一换热器主要由换热部分I和换热部分 II组成，换热部分I和换热部分II顶部通过隔板隔开，换热部分I和换热部分II底部互相连通形成集气箱，所述的第一换热器设置有顶端夹套和底端夹套，所述的从焚硫炉水夹套中导出的循环冷却用热水先进入第一换热器的底端夹套中，然后再进入换热部分I和换热部分II，换热部分I和换热部分II为列管换热器，管程通二氧化硫气体，壳程通循环冷却热水；壳程热水再进入第一换热器的顶端夹套中，最后从顶端夹套导入焚硫炉顶部的汽包中； 所述的二氧化硫气体从焚硫炉导出后先进入第一换热器的换热部分I冷却，到集气箱时温度达400-450°C，然后在第一换热器底部集气箱补充空气进行二次燃烧，燃烧完后二氧化硫气体继续通过入换热部分II换热至温度冷却至120-300°C。步骤(三)中所用的焚硫炉为立式焚硫炉，焚硫炉底部位置连接有所述的进气短管，进气短管上连接有煤气管、点火装置和所述液硫气化罐，进气短管与风机进行管连；所述的液硫气化罐包括气化罐筒体、底盖、升华硫出气管、液硫进口管和与气化罐筒体顶部连接的法兰盖板，液硫进口管连接在法兰盖板上并通至气化罐筒体内，所述的升华硫出气管置于气化罐筒体内，升华硫出气管一端穿出气化罐筒体外，升华硫出气管另一端穿出法兰盖板并连通至气化罐筒体内，所述的底盖通过顶杆顶紧密封与气化罐筒体下，顶杆一端与底盖套接，顶杆另一端通过螺母固定在进气短管下方的管壁上。所述的液硫气化罐还包括有用于清扫气化罐筒体内灰尘的吹扫管,气体吹扫管穿过法兰盖板延伸至气化罐筒体内，所述的顶杆上端头通过端盖密封，固定于进气短管下管壁上的顶杆和螺母外通过外盖密封。所述的焚硫炉上部开有炉气出口，底部开有清灰口和与水夹套连通的热水出口， 水夹套顶部通过管道与汽包底部连通。 所述的第二冷却器是喷射循环洗涤冷却器，喷射循环洗涤冷却器下方连接有循环槽，循环槽内的冷却水通过耐酸循环泵导入喷射循环洗涤冷却器中循环使用，循环槽上还连接有气体出口管。所述的熔硫槽底端面下设置有电加热器。由于采用上述方案，本专利技术的之新型二氧化硫气体的生产方法具有以下有益效果I.采用热水作为第一换热器的冷却介质，可防腐，有效延长了设备的使用寿命，还可付产蒸汽用于糖汁的浓缩。现有的二氧化硫发生器装置所用的换热器，均采用冷水作为冷却介质，这将在换热器的管壁上过冷而出现结露现象，生成的SO3会溶入结露中而形成稀硫酸，稀硫酸对碳钢设备腐蚀严重。不到二个月换热器的管壁就会被腐蚀穿就是这个道理，故不能采用冷水作为冷却介质。而本专利技术第一换热器采用100°c以上的热水作为换热介质，所以本专利技术的设备能防腐，使用寿命长，最少可以使用10年以上，从理论上说可长期使用，不用维修和更换。 第一换热器冷却用的热水吸收二氧化硫气体中的热量后变成蒸汽，可以回收这部分的蒸汽用于糖液的浓缩。2.采用二次加风燃烧，硫磺燃烧完全，有效控制了 SO3生成。硫磺有空气加入时在一定的温度下燃烧，将会产生二氧化硫气体，如果氧再多，在温度条件合适和催化剂(Fe203)存在的条件下，还会氧化变成S03。SO3如遇水或潮湿空气都会形成酸雾，酸雾很难除去，一会污染环境，二会使糖汁含硫酸钙，影响白糖的质量(二水硫酸钙的溶解度比亚硫酸钙的溶解度高，致使白糖带苦味就是这个道理)。本专利技术先用少量氧燃烧生成二氧化硫(欠氧燃烧)气体温度冷却达到400-450°C时，再补充一部分二次空气进行燃烧，既使硫磺能燃烧完全，也不会再反应生成S03。因为在炉气中虽然有氧气存在，也有催化剂(Fe2O3)存在，但温度在500°C才能反应生成SO3，故在第一换热器中当温度冷却至 400-450°C时补充空气进行二次燃烧，生成SO2,就不会再生成SO3 了，既控制硫磺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：封宗方，
申请(专利权)人：封宗方，
类型：发明
国别省市：