CN105698195A - 一种焚烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种制备硫酸时焚烧硫氰酸铵、硫酸铵和硫酸亚铁等含盐粗硫磺的焚烧炉。为提高混杂含硫物质的燃烧率，提高硫元素的转化率和经济效益，本发明提出一种焚烧炉，该焚烧炉包括炉体，所述炉体的上部为燃烧室，下部为加热室；所述燃烧室的侧壁上设置有进料口和检修清理口，所述进料口的进料通道内设置有风幕机；所述加热室的顶部设置有带有排气孔的蓄热顶板，所述加热室的侧壁上设置有燃气喷嘴。该焚烧炉利用燃气持续燃烧对加热室的蓄热顶板进行持续加热，保持炉膛底部温度，提高混杂含硫物质硫元素的燃烧率和硫酸盐的分解率，利用硫的燃烧产生的放热增加燃烧室底部温度，减少加热室的燃气使用量，降低成本，提高经济效益。

Description

一种焚烧炉

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种制备硫酸时焚烧带有硫酸盐和硫酸亚铁的粗硫磺用的焚烧炉。

背景技术

目前，在制备硫酸时，通常是采用沸腾炉对含有硫酸盐或硫酸亚铁、硫磺的混杂含硫物质进行焚烧，以生成SO₂(二氧化硫)气体。混杂含硫物质在沸腾炉中进行沸腾燃烧时，由于混杂含硫物质的密度较大，在燃烧过程中会有部分还未来得及充分燃烧就因重力作用落在沸腾炉中由铺设在风室顶部的沙子等蓄热材料以及少量燃烧物形成的料床上，并利用高温料床对落下的混杂含硫物质进行二次燃烧，从而使之燃烧充分，进而提高硫元素的转化率和经济效益。但是，现有沸腾炉在对混杂含硫物质进行焚烧时，都是通过风室向炉膛内吹入冷风以使混杂含硫物质在炉膛内沸腾燃烧，且在料床上的燃烧物燃烧尽后，料床通过吸收含硫物质沸腾燃烧产生的热量来维持高温，因此，当混杂含硫物质因充入的冷风向炉膛上方沸腾时，混杂含硫物质在炉膛内的燃烧位置距离料床较远，不利于料床吸收热量，导致料床温度因无法吸收到足够的热量而降低，且通过风室向炉膛内充入冷风又进一步降低了料床的温度。由此可见，当沸腾炉中料床上的燃烧物燃烧尽后，料床温度下降，进而导致落在料床上的混杂含硫物质的燃烧率下降，使之无法充分燃烧，甚至会因为落在料床上的硫磺结成硫磺熔块或者与料床上的沙子结合成沙块将炉膛底层的进风口堵塞导致沸腾炉停火，不能连续运行。

发明内容

为提高混杂含硫物质的燃烧率，提高硫元素的转化率和经济效益，本发明提出一种焚烧炉，该焚烧炉包括炉体，且所述炉体的上部为燃烧室，下部为加热室；所述燃烧室的侧壁上设置有进料口和检修清理口，且所述进料口的进料通道内设置有风幕机；所述加热室的顶部设置有带有排气孔的蓄热顶板，且所述加热室的侧壁上设置有燃气喷嘴。利用燃气喷嘴向加热室内喷入燃气，燃气持续燃烧对加热室的蓄热顶板进行持续加热，可保持炉膛底部温度，便于炉膛内落在蓄热顶板上的混杂含硫物质进行二次燃烧，从而解决混杂含硫物质因炉膛底部温度难于升高而无法充分燃烧的问题，提高混杂含硫物质中硫的燃烧率和硫酸盐的分解率，进而提高混杂含硫物质中的硫元素的转化率；同时利用硫燃烧产生的热量被加热室的蓄热顶板吸收来提升或维持温度，可减少加热所需的燃气的使用量，降低成本，提高经济效益。另外，在加热室顶部设置带有排气孔的蓄热顶板，从而将燃气燃烧产生的高温废气通过排气孔排入到燃烧室内，进一步降低燃气的使用量，降低成本，提高经济效益。

优选地，所述排气孔上设置有开关盖，且所述加热室的侧壁上设置有排气口。这样，当炉膛内的温度足够高时，可关闭开关盖使燃气燃烧产生的高温废气从排气口排出到炉体外部，避免炉膛内的温度继续升高，并保持加热室内的空气流通，避免燃气因缺氧而无法燃烧。

优选地，在所述燃烧室的侧壁上设置有搅动风口，所述搅动风口包括主搅动风口和次级搅动风口，且所述主搅动风口低于所述进料口在竖直方向上的高度，所述次级搅动风口高于所述进料口在竖直方向上的高度。这样，工作人员可根据需要通过搅动风口逐级向炉膛内补入搅动气流和氧气，并通过搅动气流带动混杂含硫物质上升，从而延长混杂含硫物质在炉膛内的燃烧时间，并通过补入的氧气提高炉膛内的氧气浓度，从而提高混杂含硫物质在炉膛内的燃烧率。进一步地，所述主搅动风口与所述进料口在所述燃烧室内壁上的连线的水平投影为弧线，且该弧线的弧度范围为(0，π)，以避免搅动气流与风幕机排出的气流同向或正面相冲，影响混杂含硫物质随气流上升。进一步优选地，所述燃烧室的侧壁上设置有补氧口，且所述补氧口位于所述主搅动风口的下方并靠近所述主搅动风口，以向炉膛内补入氧气，提高炉膛内的氧气含量，进而提高混杂含硫物质的燃烧率。

优选地，所述燃烧室的侧壁上设置有观察口，该观察口与所述进料口呈相对设置并靠近所述加热室。这样，工作人员可通过观察口观察混杂含硫物质在炉膛内的燃烧情况，并根据观察结果进行相应操作，从而提高混杂含硫物质的燃烧率。

优选地，所述蓄热顶板上设置有漏渣孔，且该漏渣孔靠近所述蓄热顶板的边缘；所述加热室的侧壁上设置有排渣口，且该排渣口靠近所述加热室的底部。进一步地，所述燃烧室的侧壁上设置有吹灰口，该吹灰口与所述漏渣孔相对设置并靠近所述蓄热顶板。这样，对炉膛进行清理时，只需在吹灰口设置一个鼓风机向炉膛内鼓风，即可将蓄热顶板上堆积的渣灰吹向漏渣孔，并经漏渣孔落到排渣口处，操作简单方便。

优选地，所述加热室内设置有支撑柱，且该支撑柱位于所述蓄热顶板和所述加热室的底部之间并垂直支撑所述蓄热顶板，以避免蓄热顶板下坠。进一步地，所述蓄热顶板包括支撑层和蓄热层，且所述蓄热层位于所述支撑层的上方。可进一步提高加热室的保温效果，减少热量流失，从而降低加热成本。

本发明提出的焚烧炉通过在设置在炉膛底部的加热室内燃烧燃气对炉膛底部进行持续加热，从而保持炉膛底部的温度，进而使落在炉膛底部的混杂含硫物质受热二次燃烧，提高了混杂含硫物质的燃烧率，进而提高了硫元素的转化率，并通过蓄热顶板上的排气孔将燃气燃烧产生的高温废气排到炉膛内，升高炉膛内的温度，并降低燃气的使用量，进而降低加热成本，提高经济效益。在炉膛侧壁上设置主搅动风口和次级搅动风口向炉膛内鼓入搅动气流，并由搅动气流带动混杂含硫物质上升，从而延长混杂含硫物质的燃烧时间，提高燃烧率。在搅动风口下方设置补氧口以向炉膛内补入氧气，提高炉膛内的氧气含量，进而提高混杂含硫物质的燃烧率。

附图说明

图1为本发明焚烧炉的主视剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明焚烧炉又称李氏炉包括炉体，炉体的上部为焚烧混杂含硫物质用的炉膛1即燃烧室，下部为加热室2。加热室2的侧壁上设置有向加热室2内喷入燃气的燃气喷嘴21，燃气在加热室2内燃烧即可对炉膛1的底部进行加热，以提高或维持炉膛1底部的温度，进而避免混杂含硫物质的燃烧率因炉膛1底部的温度降低而降低。

在炉膛1的侧壁上设置有进料口11，并在与该进料口11连通的进料通道内设置有将从进料口11进入到炉膛1中的混杂含硫物质吹散到炉膛1中的风幕机12，以便于提高混杂含硫物质在炉膛1上部的燃烧率，减少落下的混杂含硫物质的量；在炉膛1的侧壁上设置有检修清理口18，且该检修清理口18和进料口11呈对向设置，以便于工作人员在生产过程中根据需要经该检修清理口18进入到炉膛1内部对炉膛进行检修清理，尤其是清除炉膛1内堆积的燃烧废渣。优选地，在炉膛1的侧壁上设置有主搅动风口13，且主搅动风口13在竖直方向上的高度低于进料口11，这样，在焚烧过程中，从主搅动风口13向炉膛1内鼓入搅动气流，该搅动气流可带动混杂含硫物质上升，从而延长混杂含硫物质在炉膛1中的沸腾时间即燃烧时间，既提高了混杂含硫物质的燃烧率，又减少了落下的混杂含硫物质的量。主搅动风口13与进料口11在炉膛1内壁上的连线的水平投影为弧线，且该弧线的弧度范围为(0，π)，这样，可避免因主搅动风口13位于进料口11的正下方而导致由主搅动风口13进入炉膛1内的搅动气流与风幕机12排出的气流同向，或者因为主搅动风口13与进料口11呈正面相对设置而导致由主搅动风口13进入炉膛1内的搅动气流与风幕机12排出的气流正面相冲，使受重力作用下落的混杂含硫物质随搅动气流上升，从而延长混杂含硫物质在炉膛1内的沸腾时间，进而提高混杂含硫物质的燃烧率。优选的，在炉膛1的侧壁上设置有补氧口14，且该补氧口14位于主搅动风口13下方且靠近该主搅动风口13。这样，在焚烧过程中，可通过补氧口14向炉膛1内补充空气或氧气，以提高炉膛1内的氧气含量，进一步提高混杂含硫物质的燃烧率。优选地，在炉膛1的侧壁上设置有次级搅动风口，该次级搅动风口在竖直方向上的高度高于进料口11即位于进料口11的上侧，用于向炉膛1内补入空气，进一步延长混杂含硫物质在炉膛1内的沸腾时间，并向炉膛1内补入氧气，以免炉膛1内的混杂含硫物质因缺氧而燃烧不充分。优选的，次级搅动风口包括二级搅动风口15和三级搅动风口16，且三级搅动风口16位于二级搅动风口15的上方，从而利用搅动风口逐级向炉膛1内补入搅动气流和氧气，进而提高混杂含硫物质的燃烧率。优选地，在炉膛1的侧壁上设置有观察口17，且该观察口17与进料口11呈相对设置并靠近加热室2。这样，在焚烧过程中，工作人员可直接通过观察口17对混杂含硫物质在炉膛1内的燃烧情况进行观察，并可以根据观察结果进行相应操作，以提高混杂含硫物质的燃烧率。

在加热室2的顶部设置有蓄热顶板22，由于加热室2内的燃气持续燃烧加热，蓄热顶板22的温度可维持在一个较高的温度，当有混杂含硫物质受重力作用落到蓄热顶板22上后，会因为受热而发生二次燃烧。这样，落到蓄热顶板22上的混杂含硫物质因经过二次燃烧而得以充分燃烧，提高了混杂含硫物质的燃烧率，进而提高了硫元素的转化率。在蓄热顶板22上设置有一个或多个漏渣孔23，该漏渣孔23靠近蓄热顶板的边缘，并在加热室2的侧壁上设置有与漏渣孔23位置相对应的排渣口24。这样，当炉膛1内的燃烧废渣因炉膛1的温度过高而融化为渣水时，该渣水通过漏渣孔23留下并落入到与排渣口24连通的渣槽内，再经排渣口24排出到炉体外部，便于对炉体内部进行清理。加热室2的顶部即蓄热顶板22上设置有一个排气孔27，该排气孔27与燃气喷嘴21呈相对设置，这样，在燃气燃烧过程中，燃烧产生的高温废气可通过该排气孔27进入到炉膛1内，从而升高炉膛1内的温度，提高燃气燃烧产生的热量的利用率，降低了燃气的消耗量，进而降低了焚烧混杂含硫物质的成本。优选地，在排气孔27上设置有用于打开或封闭排气孔27的开关盖(图中未示出)，并在加热室2的侧壁上设置一个排气口28，且该排气口28与燃气喷嘴21呈相对设置并靠近蓄热顶板22。这样，当炉膛1内温度足够高或者排入到炉膛1内的高温废气影响炉体内SO₂气体的浓度时，关闭蓄热顶板22上的排气孔27并打开加热2侧壁上的排气口28，使燃气燃烧产生的高温废气从排气口28排到炉体外部，既可以避免炉膛1内的温度继续升高，又可以保持加热室2内的空气流通，避免燃气喷嘴21喷到加热室2内的燃气因缺氧而无法燃烧。优选地，在炉膛1的侧壁上设置有吹灰口25，且该吹灰口25靠近蓄热顶板22并与排渣孔23呈正对设置。这样，当需要对炉膛1内的废渣尤其是蓄热顶板22上堆积的渣灰进行清理时，可在吹灰口25处设置一个鼓风机向炉膛1内鼓风，从而将落在蓄热顶板22上的渣灰吹向漏渣孔23，然后经排渣口24排出到炉体外。优选地，在加热室2内设置有垂直于加热室2的底部的保温层的支撑柱26，且该支撑柱26用于支撑蓄热顶板22，以免蓄热顶板22受重力作用或者承重较大时下坠。优选地，蓄热顶板22包括支撑层和蓄热层，且支撑层位于蓄热层的下方，且支撑层可采用保温砖砌成，蓄热层可采用沙子或耐火泥铺设而成，进一步提高蓄热顶板22的蓄热保温效果。

Claims (10)

1.一种焚烧炉，其特征在于，该焚烧炉包括炉体，且所述炉体的上部为燃烧室，下部为加热室；所述燃烧室的侧壁上设置有进料口和检修清理口，且所述进料口的进料通道内设置有风幕机；所述加热室的顶部设置有带有排气孔的蓄热顶板，且所述加热室的侧壁上设置有燃气喷嘴。

2.根据权利要求1所述的焚烧炉，其特征在于，所述排气孔上设置有开关盖，且所述加热室的侧壁上设置有排气口。

3.根据权利要求2所述的焚烧炉，其特征在于，在所述燃烧室的侧壁上设置有搅动风口，所述搅动风口包括主搅动风口和次级搅动风口，且所述主搅动风口低于所述进料口在竖直方向上的高度，所述次级搅动风口高于所述进料口在竖直方向上的高度。

4.根据权利要求3所述的焚烧炉，其特征在于，所述主搅动风口与所述进料口在所述燃烧室内壁上的连线的水平投影为弧线，且该弧线的弧度范围为(0，π)。

5.根据权利要求3所述的焚烧炉，其特征在于，所述燃烧室的侧壁上设置有补氧口，且所述补氧口位于所述主搅动风口的下方并靠近所述主搅动风口。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的焚烧炉，其特征在于，所述燃烧室的侧壁上设置有观察口，该观察口与所述进料口呈相对设置并靠近所述加热室。

7.根据权利要求1-5中任意一项所述的焚烧炉，其特征在于，所述蓄热顶板上设置有漏渣孔，且该漏渣孔靠近所述蓄热顶板的边缘；所述加热室的侧壁上设置有排渣口，且该排渣口靠近所述加热室的底部。

8.根据权利要求7所述的焚烧炉，其特征在于，所述燃烧室的侧壁上设置有吹灰口，该吹灰口与所述漏渣孔相对设置并靠近所述蓄热顶板。

9.根据权利要求1-5中任意一项所述的焚烧炉，其特征在于，所述加热室内设置有支撑柱，且该支撑柱位于所述蓄热顶板和所述加热室的底部之间并垂直支撑所述蓄热顶板。

10.根据权利要求1-5中任意一项所述的焚烧炉，其特征在于，所述蓄热顶板包括支撑层和蓄热层，且所述蓄热层位于所述支撑层的上方。