CN107244674A - 二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于二硫化碳生产装备技术领域，具体涉及一种二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方法。解决了目前二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方式存在的燃烧室热能利用率低，燃料消耗大，污染物排放多等技术问题。二硫化碳气化反应炉加热装置包括外加热炉和热气流辐射通道以及二硫化碳反应釜；所述燃烧室分为下部燃烧室和上部加热蓄热室，所述上部加热蓄热室设置有耐火球或格子砖。该加热装置采用气体燃料燃烧，将其上部加热蓄热室中设置的耐火球或格子砖温度加热到950℃‑1000℃时，下部燃烧室停止燃烧，上部加热蓄热室内耐火球或格子砖开始放热，继续支持反应釜内物料进行化学反应。本发明燃料消耗小，能源利用率高，污染物排放少，具有显著的节能减排效果。

Description

二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方法

技术领域

本发明属于二硫化碳生产装备技术领域，具体涉及一种二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方法。

背景技术

焦炭法生产二硫化碳已是公知技术，其核心工艺是焦炭与硫磺在反应釜中800℃-900℃的温度条件下进行化学反应生成二硫化碳。目前，支持其进行化学反应的加热装置及方式为原煤、焦炭或气体燃料在外加热炉燃烧室中燃烧产生热量，通过燃烧室炉墙和燃烧室炉墙与气化反应釜之间热气流辐射通道以及气化反应釜壁传导给气化反应釜内反应物料。由于此种外加热装置的燃烧室为自下至上直通式腔室，加热方式存在燃烧室内热气体流程短，烟道内排烟温度高，热能利用率低，燃料消耗大，污染物排放多等缺陷；而且由于气体燃料的升温和降温速度快，如采用气体燃料，偶遇生产系统停电或设备故障抢修，燃烧室被迫停止加热时，由于燃烧室快速降温将导致气化反应釜降温，严重影响气化反应釜内化学反应，影响正常生产。

发明内容

为了解决上述加热装置及加热方式存在的燃烧室内热气体流程短，烟道内排烟温度高，热能利用率低，燃料消耗大，污染物排放多等缺陷，本发明提供一种二硫化碳气化反应炉加热装置及加热方法。

本发明采用如下技术方案：

一种二硫化碳气化反应炉加热装置，由外加热炉、热气流辐射通道和二硫化碳反应釜构成，所述外加热炉和二硫化碳反应釜之间相隔热气流辐射通道依次连续设置；所述外加热炉包括炉顶、燃烧室炉墙、支撑板、炉底座和燃烧室；所述炉顶、燃烧室炉墙和炉底座均由耐火材料固定连接；所述燃烧室包括点火孔、气体燃料喷嘴、进风口、出烟口和测温仪；所述点火孔、气体燃料喷嘴和进风口依次设置在外加热炉底部一侧；所述支撑板水平设置在所述点火孔顶部并向燃烧室内延伸；所述出烟口设置在燃烧室顶部一侧；所述测温仪设置在外加热炉燃烧室的中上部一侧；其中：所述燃烧室分为下部燃烧室和上部加热蓄热室上下两层设置，所述下部燃烧室和上部加热蓄热室之间水平固定设置有炉条，所述炉条为长条形或网格形结构，与所述支撑板同一平行位置设置。

进一步，所述炉条上设置耐火球且耐火球位于上部加热蓄热室中，所述耐火球直径为3.5-5.5cm。

进一步，所述炉条上设置格子砖且格子砖位于上部加热蓄热室中，所述格子砖竖直分层十字交叉设置。

进一步，所述耐火球和格子砖均为高铝耐火材料制成。

上述二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法，该加热装置采用气体燃料，气体燃料通过气体燃料喷嘴进入下部燃烧室中，与同时经进风口进入的空气中的氧气点燃后充分燃烧，使得上部加热蓄热室内耐火球或格子砖加热蓄热，热量经燃烧室炉墙和热气流辐射通道传递给二硫化碳反应釜，支持二硫化碳反应釜内物料进行化学反应；待上部加热蓄热室内温度达到950℃-1000℃时，下部燃烧室内停止供给气体燃料，上部加热蓄热室内耐火球或格子砖开始放热，继续支持二硫化碳反应釜内物料进行化学反应，待上部加热蓄热室内温度下降至850℃时，再重新向下部燃烧室内供给气体燃料和空气进行燃烧，将上部加热蓄热室内温度重新加热至950℃-1000℃，如此反复循环操作，支持二硫化碳反应釜进行正常化学反应。

进一步，待上部加热蓄热室内温度达到950℃-1000℃时，采取减少进入下部燃烧室内气体燃料用量和风量，以及同时半关闭出烟口的方式，使上部加热蓄热室内温度保持在850℃-950℃。

进一步，所述气体燃料为煤气、煤层气或天然气中的任意一种。

本发明与背景技术相比，具有如下有益效益：

1.本发明可有效延长热气流在外加热炉中的流程，且能够提高外加热炉中热量有效利用率，降低烟道内烟气温度，减少热量排放损失；

2.外加热炉燃料消耗小，能源利用率高，污染物排放少；

3.避免了外加热炉采用气体燃料升温和降温速度快的缺陷，偶遇生产系统停电或设备故障抢修，燃烧室被迫停止加热时，可延长气化反应釜化学反应时间，减少对正常生产的影响。

附图说明

图1为现有气化反应炉加热装置正剖立面示意图；

图2为图1A-A侧剖立面示意图；

图3为本发明气化反应炉加热装置设置耐火球正剖立面示意图；

图4为图3B-B侧剖立面示意图；

图5为本发明气化反应炉加热装置设置格子砖正剖立面示意图；

图6为图5C-C侧剖立面示意图；

图中：1-外加热炉，2-热气流辐射通道，3-二硫化碳反应釜，4-炉顶，5-燃烧室炉墙，6-支撑板，7-炉底座，8-燃烧室，9-点火孔，10-气体燃料喷嘴，11-进风口，12-出烟口，13-测温仪，14-下部燃烧室，15-上部加热蓄热室，16-炉条，17-耐火球，18-格子砖。

具体实施方式

实施例1

如图3-4所示，本实施例中的一种二硫化碳气化反应炉加热装置，由外加热炉1、热气流辐射通道2和二硫化碳反应釜3构成，所述外加热炉1和二硫化碳反应釜3之间相隔热气流辐射通道2依次连续设置；所述外加热炉1包括炉顶4、燃烧室炉墙5、支撑板6、炉底座7和燃烧室8；所述炉顶4、燃烧室炉墙5和炉底座7均由耐火材料固定连接；所述燃烧室8包括点火孔9、气体燃料喷嘴10、进风口11、出烟口12和测温仪13；所述点火孔9、气体燃料喷嘴10和进风口11依次设置在外加热炉底部一侧；所述支撑板6水平设置在所述点火孔9顶部并向燃烧室8内延伸；所述出烟口12设置在燃烧室8顶部一侧；所述测温仪13设置在外加热炉燃烧室的中上部一侧；其中：所述燃烧室8分为下部燃烧室14和上部加热蓄热室15上下两层设置，所述下部燃烧室14和上部加热蓄热室15之间水平固定设置有炉条16，所述炉条16为长条形或网格形结构，与所述支撑板6同一平行位置设置。所述炉条16上设置耐火球17且耐火球17位于上部加热蓄热室15中，所述耐火球17直径为3.5-5.5cm。所述耐火球17为高铝耐火材料制成。所述支撑板6和炉条16为耐热铸铁制成。

上述二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法，该加热装置采用的气体燃料为煤气，煤气通过气体燃料喷嘴10进入下部燃烧室14中，与同时经进风口11进入的空气中的氧气点燃后充分燃烧，使得上部加热蓄热室15内耐火球17加热蓄热，热量经燃烧室炉墙5和热气流辐射通道2传递给二硫化碳反应釜3，支持二硫化碳反应釜3内物料进行化学反应；待上部加热蓄热室15内温度达到950℃-1000℃时，下部燃烧室14内停止供给气体燃料，上部加热蓄热室15内耐火球17开始放热，继续支持二硫化碳反应釜3内物料进行化学反应，待上部加热蓄热室15内温度下降至850℃时，再重新向下部燃烧室14内供给气体燃料和空气进行燃烧，将上部加热蓄热室15内温度重新加热至950℃-1000℃，如此反复循环操作，支持二硫化碳反应釜3进行正常化学反应。加热蓄热室15内温度可由测温仪13进行测量。根据测定的温度为依据，可实现人工操作或者在线自动控制。

实施例2

如5-6所示，本实施例中的一种二硫化碳气化反应炉加热装置，其所述炉条16上设置格子砖18且格子砖18位于上部加热蓄热室15中，所述格子砖18竖直分层十字交叉设置。所述格子砖18为高铝耐火材料制成。其余结构与实施例1中的结构相同。

本实施例中的一种二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法除耐火球17用格子砖18代替外，其余与实施例1中的加热方法相同。

上述实施例中的煤气还可以用煤层气或天然气代替。

上述实施例中的加热方法，在开启外加热炉1进行加热后，待上部加热蓄热室15内温度达到950℃-1000℃时，还能采取减少进入下部燃烧室14内气体燃料用量和风量，以及同时半关闭出烟口12的方式，使上部加热蓄热室15内温度保持在850℃-950℃，支持二硫化碳反应釜3进行正常化学反应。

Claims (7)

1.一种二硫化碳气化反应炉加热装置，由外加热炉(1)、热气流辐射通道(2)和二硫化碳反应釜(3)构成，所述外加热炉(1)和二硫化碳反应釜(3)之间相隔热气流辐射通道(2)依次连续设置；所述外加热炉(1)包括炉顶(4)、燃烧室炉墙(5)、支撑板(6)、炉底座(7)和燃烧室(8)；所述炉顶(4)、燃烧室炉墙(5)和炉底座(7)均由耐火材料固定连接；所述燃烧室(8)包括点火孔(9)、气体燃料喷嘴(10)、进风口(11)、出烟口(12)和测温仪(13)；所述点火孔(9)、气体燃料喷嘴(10)和进风口(11)依次设置在外加热炉底部一侧；所述支撑板(6)水平设置在所述点火孔(9)顶部并向燃烧室(8)内延伸；所述出烟口(12)设置在燃烧室(8)顶部一侧；所述测温仪(13)设置在外加热炉燃烧室的中上部一侧；其特征在于：所述燃烧室(8)分为下部燃烧室(14)和上部加热蓄热室(15)上下两层设置，所述下部燃烧室(14)和上部加热蓄热室(15)之间水平固定设置有炉条(16)，所述炉条(16)为长条形或网格形结构，与所述支撑板(6)同一平行位置设置。

2.根据权利要求1所述的二硫化碳气化反应炉加热装置，其特征在于：所述炉条(16)上设置耐火球(17)且耐火球(17)位于上部加热蓄热室(15)中，所述耐火球(17)直径为3.5-5.5cm。

3.根据权利要求1所述的二硫化碳气化反应炉加热装置，其特征在于：所述炉条(16)上设置格子砖(18)且格子砖(18)位于上部加热蓄热室(15)中，所述格子砖(18)竖直分层十字交叉设置。

4.根据权利要求2或3所述的二硫化碳气化反应炉加热装置，其特征在于：所述耐火球(17)和格子砖(18)均为高铝耐火材料制成。

5.根据权利要求1、2或3所述的二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法，其特征在于：该加热装置采用气体燃料，气体燃料通过气体燃料喷嘴(10)进入下部燃烧室(14)中，与同时经进风口(11)进入的空气中的氧气点燃后充分燃烧，使得上部加热蓄热室(15)内耐火球(17)或格子砖(18)加热蓄热，热量经燃烧室炉墙(5)和热气流辐射通道(2)传递给二硫化碳反应釜(3)，支持二硫化碳反应釜(3)内物料进行化学反应；待上部加热蓄热室(15)内温度达到950℃-1000℃时，下部燃烧室(14)内停止供给气体燃料，上部加热蓄热室(15)内耐火球(17)或格子砖(18)开始放热，继续支持二硫化碳反应釜(3)内物料进行化学反应，待上部加热蓄热室(15)内温度下降至850℃时，再重新向下部燃烧室(14)内供给气体燃料和空气进行燃烧，将上部加热蓄热室(15)内温度重新加热至950℃-1000℃，如此反复循环操作，支持二硫化碳反应釜(3)进行正常化学反应。

6.根据权利要求5所述的二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法，其特征在于：待上部加热蓄热室(15)内温度达到950℃-1000℃时，采取减少进入下部燃烧室(14)内气体燃料用量和风量，以及同时半关闭出烟口(12)的方式，使上部加热蓄热室(15)内温度保持在850℃-950℃。

7.根据权利要求5所述的二硫化碳气化反应炉加热装置的加热方法，其特征在于：所述气体燃料为煤气、煤层气或天然气中的任意一种。