CN103043627B - 一种用硫酸钙生产硫酸的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用硫酸钙生产硫酸的设备,包括电机、减速箱、带有料斗的料筒、螺杆、卸料模头、煅烧窑、转化室、吸收塔；电机通过减速箱与螺杆相连，螺杆安装于料筒内；料筒壁内设有螺旋状热气循环管道；卸料模头一端通过法兰与料筒末端相连，另一端与煅烧窑顶部相连；煅烧窑顶部通过管道与转化室底部连通，煅烧窑底部还设有排渣口，转化室顶部出气口通过管道与螺旋状热气循环管道进气口连通；螺旋状热气循环管道出气口通过管道与吸收塔相通，吸收塔通过带有气体泵的管道与转化室底部相通。采用本发明之设备生产硫酸，余热可得到良好的循环利用，有害气体二氧化硫也未向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率几乎达到100%。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产硫酸的设备，尤其是涉及一种用硫酸钙生产硫酸的设备。
背景技术
当前，我国硫酸生产多以硫磺或硫铁矿为主要原料，在生产过程中会产生大量的废弃物，对环境造成很大的危害，同时整个生产过程都是高温的过程，物料被不断地加热，在此过程中，会产生大量的余热，这些余热通常都是白白浪费掉。
中国发明专利申请200910019882.5公开了一种利用硫酸镁生产硫酸的技术，主要采用悬浮煅烧窑悬浮煅烧和二氧化硫烟气回用对硫酸镁原料进行预加热，同时采用 “两转两吸”工艺，以提高对SO3气体的吸收率，一定程度上减少了废气的排放，但是其生产过程中也引入了新的燃料，引入了可能的外来杂质，且整个工艺相对比较复杂，难于控制。
中国发明专利申请200580008034.4公开了一种制备硫酸的装置，其采用二级吸收法，主要包括初级吸收器和次级吸收器，但是这种装置并不能从本质上解决排放气体对环境的污染问题。
中国发明专利申请200510022528.X公开了一种硫酸生产过程中沸腾炉内废热利用的新方法，将从沸腾炉内出来的烟气用于加热水或空气，分别实现向用户提供热水与暖气，但是这种应用受到地域与环境的限制，应用的可行性并不大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种能利用高温气体输送过程中的余热，减少有害气体排放的节能减排的用硫酸钙生产硫酸的设备。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种用硫酸钙生产硫酸的设备，包括电机、减速箱、带有料斗的料筒、螺杆、卸料模头、煅烧窑、转化室、吸收塔；所述电机通过减速箱与螺杆相连，所述螺杆安装于料筒内；所述料筒壁内设有螺旋状热气循环管道，螺旋状热气循环管道进气口位于料筒的末端，螺旋状热气循环管道出气口位于料筒的起始端；所述卸料模头的一端通过法兰与料筒末端相连，所述卸料模头的另一端与煅烧窑顶部相连；所述煅烧窑的顶部通过管道与转化室的底部连通，煅烧窑的底部还设有排渣口，转化室的顶部出气口通过管道与螺旋状热气循环管道进气口相通；螺旋状热气循环管道出气口通过管道与吸收塔相通，吸收塔通过带有气体泵的管道与转化室的底部相通。
所述螺杆直径优选20-300 mm（更优选150mm）,长径比优选15-40（更优选32）。
工作过程：先将硫酸钙粉碎，启动电机，然后通过料斗将粉末状硫酸钙加入料筒，在料筒中，对硫酸钙粉末进行预热（刚开始阶段还没有热气循环，物料在料筒中没有进行预热，料筒只是起输送作用，硫酸钙完全靠煅烧窑加热，随着反应的进行，预热功能慢慢发挥作用，就可以适当降低煅烧窑的加热功率，以达到节能的目的），硫酸钙粉末经螺杆、卸料模头输送至煅烧窑，硫酸钙在煅烧窑中，在高温下发生分解，生成氧化钙、二氧化硫和氧气；产物氧化钙等固体残渣通过煅烧窑底部的排渣口排出，气体二氧化硫和氧气进入转化室（二氧化硫气体和氧气随着反应的进行不断增加，压力也随着增加，气体会通过通气管道自动进入转化室），转化室中盛装有五氧化二矾触媒，二氧化硫和氧气在五氧化二矾触媒的作用下反应生成三氧化硫，混合气体（三氧化硫、残余的二氧化硫及氧气）经过转化室顶部的出气口、螺旋状热气循环管道进气口通入螺旋状热气循环管道中，对料筒中的硫酸钙进行预热，经过螺旋状热气循环管道后，混合气体由螺旋状热气循环管道出气口通过管道进入吸收塔，吸收塔中盛装有浓度≥75wt％的浓硫酸，用于吸收三氧化硫，生成硫酸；余下未被吸收的气体通过带有气体泵的管道，由转化室底部进气口通入转化室循环利用。
本发明将转化室内反应后的高温气体导入料筒内的螺旋状热气循环管道，对硫酸钙进行预热，减少后续能量消耗，并通过螺杆挤出机向煅烧窑供料，加料更稳定。与现有技术相比较，采用本发明利用之设备生产硫酸的整个反应过程，余热可得到良好的循环利用，有害气体二氧化硫也未向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率几乎达到100%。
附图说明
图1是本发明硫酸钙生产硫酸的设备实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
本实施例包括电机1、减速箱2、带有料斗3的料筒4、螺杆5、卸料模头9、煅烧窑10、转化室12、吸收塔13；所述电机1通过减速箱2与螺杆5相连，所述螺杆5安装于料筒4内；所述料筒4壁内设有螺旋状热气循环管道6，螺旋状热气循环管道进气口7位于料筒4的末端，螺旋状热气循环管道出气口8位于料筒4的起始端；所述卸料模头9一端通过法兰与料筒4末端相连，所述卸料模头9的另一端与煅烧窑10顶部相连；所述煅烧窑10的顶部通过管道与转化室12的底部连通，煅烧窑10的底部还设有排渣口14，转化室12的顶部出气口通过管道与螺旋状热气循环管道进气口7相通；螺旋状热气循环管道出气口8通过管道与吸收塔13相通，吸收塔13通过带有气体泵11的管道与转化室12底部相通。
所述螺杆直径为150mm,长径比为32。
工作过程：先将硫酸钙粉碎，启动电机1，然后通过料斗3将粉末状硫酸钙加入料筒4，在料筒4中，对硫酸钙粉末进行预热（刚开始阶段还没有热气循环，物料在料筒4中没有进行预热，料筒4只是起输送作用，硫酸钙完全靠煅烧窑10加热，随着反应的进行，预热功能慢慢发挥作用，就可以适当降低煅烧窑10的加热功率，以达到节能的目的），硫酸钙粉末经螺杆5、卸料模头9输送至煅烧窑10，硫酸钙在煅烧窑10中，在高温下发生分解生成氧化钙、二氧化硫和氧气；产物氧化钙等固体残渣通过煅烧窑10底部的排渣口14排出，气体二氧化硫和氧气进入转化室12（二氧化硫和氧气气体随着反应的进行不断增加，压力也随着增加，气体会通过通气管道自动进入转化室12），转化室12中盛装有五氧化二矾触媒，二氧化硫和氧气在五氧化二矾触媒的作用下反应生成三氧化硫，混合气体（三氧化硫、残余的二氧化硫及氧气）经过转化室12顶部出气口、螺旋状热气循环管道进气口7通入螺旋状热气循环管道6中，对料筒4中的硫酸钙进行预热，经过螺旋状热气循环管道6后，混合气体由螺旋状热气循环管道出气口8通过管道进入吸收塔13，吸收塔13中盛装有浓度≥75wt％的浓硫酸，用于吸收三氧化硫，生成硫酸；余下未被吸收的气体通过带有气体泵11的管道，由转化室12底部进气口通入转化室12循环利用。
本实施例中将转化室12内反应后的高温气体导入料筒4内的螺旋状热气循环管道6，对硫酸钙进行预热，减少后续能量消耗，并通过螺杆挤出机向煅烧窑供料，加料更稳定。与现有技术相比较，利用本实施例所述的设备生产硫酸的整个反应过程，余热得到良好的循环利用，有害气体二氧化硫也未向大气中排放，节能环保，二氧化硫的吸收率几乎达到100%。
Claims (3)
1. 一种用硫酸钙生产硫酸的设备，其特征在于，包括电机、减速箱、带有料斗的料筒、螺杆、卸料模头、煅烧窑、转化室、吸收塔；所述电机通过减速箱与螺杆相连，所述螺杆安装于料筒内；所述料筒壁内设有螺旋状热气循环管道，螺旋状热气循环管道进气口位于料筒的末端，螺旋状热气循环管道出气口位于料筒的起始端；所述卸料模头的一端通过法兰与料筒末端相连，所述卸料模头的另一端与煅烧窑顶部相连；所述煅烧窑的顶部通过管道与转化室的底部连通，煅烧窑的底部还设有排渣口，转化室的顶部出气口通过管道与螺旋状热气循环管道的进气口相连；螺旋状热气循环管道的出气口通过管道与吸收塔相通，吸收塔通过带有气体泵的管道与转化室的底部相通。
2.根据权利要求1所述的用硫酸钙生产硫酸的设备，其特征在于，所述螺杆直径为20-300 mm,长径比为15-40。
3.根据权利要求2所述的用硫酸钙生产硫酸的设备，其特征在于，所述螺杆直径为150mm,长径比为32。
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