CN105129740B - 一种硫磺湿法成型设备及其成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种硫磺湿法成型设备及其成型工艺，在成型罐上设置上部和下部冷却水进口，热水槽出水口的两条支路分别连接至换热器的热水进口和成型罐的下部冷却水进口，换热器冷水出口的两条支路分别连接至成型罐的下部冷却水进口和上部冷却水进口；成型盘的底部扣设有蒸汽盘管，由间接的传热方式改为直接的传热方式，保温措施更稳定且能减少蒸汽用量；成型罐与振动脱水筛之间设置了静止弧形筛，减轻了振动脱水筛的脱水负荷，使最终出振动脱水筛的硫磺颗粒含水率下降，提高生产效率。本发明的硫磺湿法成型工艺，提高了硫磺生产过程的可操作性、可调节性及可控制性，不但能够节约资源成本，还能够提高生产效率以及硫磺颗粒的规整度。
Description
技术领域
本发明涉及硫磺造粒技术领域，具体涉及一种硫磺湿法成型设备及其成型工艺。
背景技术
随着环保要求的越来越严格，国家大气污染物综合排放标准，要求新建硫磺回收装置的硫回收率必须达到99.8 %以上。越来越多的硫磺会以副产品的形式被提炼出来。由于硫磺特殊的物化特性, 必须将绝大部分液体硫磺转换成规则的固态, 以便安全可靠、环保地运输、仓储和使用。经造粒后的硫磺颗粒具有性能稳定、流动性优越、无粉尘及无环境污染等明显优势, 硫磺造粒已成为相关行业不可回避的必须选择。
目前，世界硫磺工业中主要有三种硫磺造粒工艺，即干法滚筒造粒（球形颗粒）、回转钢带式硫磺造粒（半球形颗粒）和硫磺湿法造粒。而我国使用的硫磺造粒机大部分是回转钢带式硫磺造粒机。我国钢带造粒机的弱点是设备很难平稳运行；单机产量小（单机最大产量是5t/h）；生产操作难度大；对工人操作水平要求高以及维修成本高（每两年左右要更换价格昂贵的钢带）。而且造出的硫磺固体颗粒很大一部分成连体、条状、线状、或连体片状，质量差，连粒多，粉碎度高，粉尘高。不规则的固体硫磺造成运输和处理过程中会产生很多的粒尘，从而影响硫磺的质量。与国内传统的国产钢带成型机相比，采用湿法造粒成型装置可以大大减少使用台数（单台产量可达50t/h），生产能力强，产量调节范围大（5-50 t/h )，减小占地面积，装置以静设备为主，易损件较少，设备维护管理成本低，降低生产消耗，且产品颗粒更加坚固，生产场所粉尘少，对环境的污染小，在运输过程中不易破碎。与国外进口成型机相比，可以大大减少购置费用，缩短交货周期。但硫磺湿法成型装置及工艺是最近几年新兴的装置及工艺，装置及工艺的优化有很大的发挥空间。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种硫磺湿法成型设备及其成型工艺，提高硫磺生产过程的可操作性、可调节性及可控制性，不但能够节约资源成本，还能够提高生产效率以及硫磺颗粒的规整度。
本发明为解决上述技术问题，所提供的技术方案是：一种硫磺湿法成型设备，包括成型盘、成型罐、热水槽和换热器，成型盘设置在成型罐上方，热水槽设置在成型罐的下游，成型罐具有上部冷却水进口和下部冷却水进口，所述热水槽的出水口具有两条支路，其中一条支路连接至换热器热水进口，另一条支路连接至成型罐的下部冷却水进口，换热器的冷水出口具有两条支路，其中一条支路连接至成型罐的下部冷却水进口，另一条支路连接至成型罐的上部冷却水进口。
作为本发明一种硫磺湿法成型设备的进一步改进：所述成型罐具有两个对称设置的上部冷却水进口，成型罐内部具有两个开口相对设置的U形冷却水管，两个U形冷却水管分别通过其进水口与对应的上部冷却水进口连通。
作为本发明一种硫磺湿法成型设备的进一步改进：所述U形冷却水管上均布有出水孔，出水孔的喷水方向斜向下且与水平方向呈30°夹角设置。
作为本发明一种硫磺湿法成型设备的进一步改进：所述成型罐与热水槽之间还依次设置有振动脱水筛和沉淀罐，成型罐的下料口连接至振动脱水筛，沉淀罐的出水口连接至热水槽。
作为本发明一种硫磺湿法成型设备的进一步改进：所述成型罐与振动脱水筛之间还设置有静止弧形筛，静止弧形筛包括壳体以及设置在壳体内的半弧形筛板，壳体上端和侧壁分别设置有进料口和出料口，壳体的底部设置有出水口，半弧形筛板的两端分别与壳体的进料口和出料口对应。
作为本发明一种硫磺湿法成型设备的进一步改进：所述成型盘的底面设置有呈蛇形布置的蒸汽管，蒸汽管为扣设在成型盘底面的半圆管，且蒸汽管的两端开口分别与蒸汽进管和蒸汽出管连接。
一种硫磺湿法成型工艺，具体为：上游泵送来的液硫通过成型盘底部的小孔滴入到成型罐内，液硫经成型盘流下时，形成小滴珠并最终成为颗粒产品，沉积到成型罐底部，成型罐的上部通过换热器的冷水进行温控，成型罐的下部温度通过换热器的冷水和热水槽的热水进行温控；成型罐内的硫磺颗粒先进入静止弧形筛，筛分出大部分的工艺水及少量的硫磺粉末，然后经振动脱水筛处理后进入沉淀罐进行固液分离。
有益效果
1、本发明的硫磺湿法成型设备及成型工艺的可操作性、可调节性及可控制性较高，成型罐下部的冷却水来源有两路，其中一路从热水槽直接来的热水，另一路是热水槽里的热水通过换热器冷却降温后的工艺水，这样的设计使成型罐底部水温的可调性较大，便于控制物料排出成型罐时的温度；成型罐上部冷却水来源为通过换热器冷却降温后的工艺水，这样的设计使成型罐上部水温的低于底部水温，便于控制液态硫磺成型时的工艺水温度；由于成型罐底部物料的温度直接影响振动脱水筛处硫磺颗粒的脱水效果，温度越高，硫磺颗粒脱水效果越好；成型罐上部工艺水的温度影响液态硫磺成型时的颗粒规整度，温度越低，硫磺颗粒越圆整；本发明的硫磺湿法成型设备及成型工艺，既能控制成型罐上部液硫成型时工艺水的温度偏低，使得成型的硫磺颗粒较为圆整，又能控制成型罐底部硫磺颗粒排料时物料的温度偏高，即生产时成型罐上部工艺水温度低于底部工艺水温度，使得硫磺在下道工序更加利于脱水；
2、本发明的硫磺湿法成型设备及成型工艺在成型罐与振动脱水筛之间设置了静止弧形筛，使成型罐中的硫磺颗粒先进入静止弧形筛，后进入振动脱水筛，因在在静止弧形筛中筛分出大部分的工艺水及少量的硫磺粉末，并且也能起到均布硫磺颗粒的作用，使之均匀的进入振动脱水筛中，减轻了振动脱水筛的脱水负荷，使之最终出振动脱水筛的硫磺颗粒含水率下降，提高生产效率；
3、本发明的硫磺湿法成型设备及成型工艺在成型盘的底部设置半圆蒸汽管，半圆蒸汽管直接扣设在成型盘的底部，由间接的传热方式改为直接的传热方式，使得成型盘保温措施更有效、更稳定，也大量的减少了蒸汽用量，节约成本。
附图说明
图1是本发明硫磺湿法成型设备的结构示意图；
图2是本发明硫磺湿法成型设备中成型盘和成型罐的结构示意图；
图3是本发明硫磺湿法成型设备中成型罐的上部冷却水进口处内部结构示意图；
图4是本发明硫磺湿法成型设备中成型罐的U形冷却水管的结构示意图；
图5是本发明硫磺湿法成型设备中U形冷却水管和出水孔的结构示意图；
图6是本发明硫磺湿法成型设备中成型盘底部蒸汽管的结构示意图Ⅰ；
图7是本发明硫磺湿法成型设备中成型盘底部蒸汽管的结构示意图Ⅱ；
图8是本发明硫磺湿法成型设备中静止弧形筛的结构示意图；
图中标记：1、成型盘，2、成型罐，3、热水槽，4、换热器，5、上部冷却水进口，6、下部冷却水进口，7、U形冷却水管，8、出水孔，9、振动脱水筛，10、沉淀罐，11、静止弧形筛，12、半弧形筛板，13、进料口，14、出料口，15、出水口，16、蒸汽管。
具体实施方式
如图1所示：一种硫磺湿法成型设备，包括成型盘1、成型罐2、热水槽3和换热器4，成型盘1设置在成型罐2上方，热水槽3设置在成型罐2的下游，成型罐2与热水槽3之间还依次设置有振动脱水筛9和沉淀罐10，成型罐2的下料口连接至振动脱水筛9，沉淀罐10的出水口连接至热水槽3，成型罐2与振动脱水筛9之间还设置有静止弧形筛11，静止弧形筛11的结构如图8所示，静止弧形筛11包括壳体以及设置在壳体内的半弧形筛板12，壳体上端和侧壁分别设置有进料口13和出料口14，壳体的底部设置有出水口15，半弧形筛板12的两端分别与壳体的进料口13和出料口14对应。使成型罐2中的硫磺颗粒先进入静止弧形筛11，后进入振动脱水筛9，因在在静止弧形筛11中筛分出大部分的工艺水及少量的硫磺粉末，并且也能起到均布硫磺颗粒的作用，使之均匀的进入振动脱水筛9中，减轻了振动脱水筛9的脱水负荷，使之最终出振动脱水筛9的硫磺颗粒含水率下降，提高生产效率；成型罐2具有上部冷却水进口5和下部冷却水进口6，所述热水槽3的出水口具有两条支路，其中一条支路连接至换热器4的热水进口，另一条支路连接至成型罐2的下部冷却水进口6，换热器4的冷水出口具有两条支路，其中一条支路连接至成型罐2的下部冷却水进口6，另一条支路连接至成型罐2的上部冷却水进口5。
如图2-4所示：本实施例中的成型罐2具有两个对称设置的上部冷却水进口5，成型罐2内部具有两个开口相对设置的U形冷却水管7，两个U形冷却水管7分别通过其进水口与对应的上部冷却水进口5连通。
如图5所示：在U形冷却水管7上均布有出水孔8，出水孔8的喷水方向斜向下且与水平方向呈30°夹角设置，这种冷却水管的设计最大限度的改善了工艺水的不平稳性。
如图6-7所示：所述成型盘1的底面设置有呈蛇形布置的蒸汽管16，蒸汽管16为扣设在成型盘1底面的半圆管，且蒸汽管16的两端开口分别与蒸汽进管和蒸汽出管连接，蒸汽管16用来维持成型盘1的温度，避免因成型盘1温度过低凝固液态硫磺而堵塞成型小孔。半圆管形的蒸汽管16使得传热方式由间接的传热方式改为直接的传热方式，使得成型盘保温措施更有效、更稳定，也大量的减少了蒸汽用量，节约成本。
采用本发明的成型设备进行硫磺湿法成型的工艺，具体为：140℃的液硫通过管路进入成型装置的分配盘，分配过的液硫进入成型盘1，通过成型盘1底部的小孔滴入到成型罐2内，液硫经成型盘1流下时，形成小滴珠并最终成为颗粒产品，沉积到成型罐2底部，成型罐2冷却液硫的工艺水主要通过上部的溢流口排出成型罐2而返回热水槽3中，另外的工艺水则通过静止弧形筛11与振动脱水筛9筛分后返回沉淀罐10，成型罐2的上部通过换热器4的冷水进行温控，成型罐2的下部温度通过换热器4的冷水（40-43℃）和热水槽3的热水（50-60℃）进行温控；成型罐2内的硫磺颗粒先进入静止弧形筛11，筛分出大部分的工艺水及少量的硫磺粉末，然后经振动脱水筛9处理后进入沉淀罐10进行固液分离。这样的设计使成型罐2底部水温的可调性较大，便于控制物料排出成型罐2时的温度；成型罐2上部冷却水来源为通过换热器4冷却降温后的工艺水，这样的设计使成型罐2上部水温的低于底部水温，便于控制液态硫磺成型时的工艺水温度；由于成型罐2底部物料的温度直接影响振动脱水筛9处硫磺颗粒的脱水效果，温度越高（60-70℃），硫磺颗粒脱水效果越好；成型罐2上部工艺水的温度影响液态硫磺成型时的颗粒规整度，温度越低（38-45℃），硫磺颗粒越圆整；本发明的硫磺湿法成型设备及成型工艺，既能控制成型罐上部液硫成型时工艺水的温度偏低，使得成型的硫磺颗粒较为圆整，又能控制成型罐底部硫磺颗粒排料时物料的温度偏高，即生产时成型罐上部工艺水温度低于底部工艺水温度，使得硫磺在下道工序更加利于脱水。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，,但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (7)
1.一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：包括成型盘（1）、成型罐（2）、热水槽（3）和换热器（4），成型盘（1）设置在成型罐（2）上方，热水槽（3）设置在成型罐（2）的下游，成型罐（2）具有上部冷却水进口（5）和下部冷却水进口（6），所述热水槽（3）的出水口具有两条支路，其中一条支路连接至换热器（4）的热水进口，另一条支路连接至成型罐（2）的下部冷却水进口（6），换热器（4）的冷水出口具有两条支路，其中一条支路连接至成型罐（2）的下部冷却水进口（6），另一条支路连接至成型罐（2）的上部冷却水进口（5）。
2.如权利要求1所述的一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：所述成型罐（2）具有两个对称设置的上部冷却水进口（5），成型罐（2）内部具有两个开口相对设置的U形冷却水管（7），两个U形冷却水管（7）分别通过其进水口与对应的上部冷却水进口（5）连通。
3.如权利要求2所述的一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：所述U形冷却水管（7）上均布有出水孔（8），出水孔（8）的喷水方向斜向下且与水平方向呈30°夹角设置。
4.如权利要求1所述的一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：所述成型罐（2）与热水槽（3）之间还依次设置有振动脱水筛（9）和沉淀罐（10），成型罐（2）的下料口连接至振动脱水筛（9），沉淀罐（10）的出水口连接至热水槽（3）。
5.如权利要求4所述的一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：所述成型罐（2）与振动脱水筛（9）之间还设置有静止弧形筛（11），静止弧形筛（11）包括壳体以及设置在壳体内的半弧形筛板（12），壳体上端和侧壁分别设置有进料口（13）和出料口（14），壳体的底部设置有出水口（15），半弧形筛板（12）的两端分别与壳体的进料口（13）和出料口（14）对应。
6.如权利要求1所述的一种硫磺湿法成型设备，其特征在于：所述成型盘（1）的底面设置有呈蛇形布置的蒸汽管（16），蒸汽管（16）为扣设在成型盘（1）底面的半圆管，且蒸汽管（16）的两端开口分别与蒸汽进管和蒸汽出管连接。
7.一种硫磺湿法成型工艺，其特征在于：上游泵送来的液硫通过成型盘（1）底部的小孔滴入到成型罐（2）内，液硫经成型盘（1）流下时，形成小滴珠并最终成为颗粒产品，沉积到成型罐（2）底部，成型罐（2）的上部通过换热器（4）的冷水进行温控，成型罐（2）的下部温度通过换热器（4）的冷水和热水槽（3）的热水进行温控；成型罐（2）内的硫磺颗粒先进入静止弧形筛（11），筛分出大部分的工艺水及少量的硫磺粉末，然后经振动脱水筛（9）处理后进入沉淀罐（10）进行固液分离。
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2015
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