CN110745785B - 硫磺湿法成型造粒生产系统及生产工艺 - Google Patents

Abstract

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造粒生产系统及生产工艺。所述的硫磺湿法成型造粒生产系统，包括依次设置的液硫过滤器、液硫分布器、造粒主机、产品脱水振动筛和产品输送装置，液硫分布器上端还设置有排气装置，产品脱水振动筛下端还设置有冷却水处理一体池；所述冷却水处理一体池包括依次设置的浓缩池、入水池、沉淀池和清水池，所述浓缩池内设置有细粒螺旋提升装置，所述清水池内设置有pH监控装置。本发明的硫磺湿法成型造粒生产系统和生产工艺，生产的硫磺固体颗粒产品形状为球形、表面光滑、粒度均匀、不含任何硫磺粉尘、散装运输和装袋运输都不易起尘、并且表面水分含量极低。

Description

硫磺湿法成型造粒生产系统及生产工艺

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造粒生产系统及生产工艺。

背景技术

硫磺可以被加工成各种工业和农业产品，如硫酸、化肥、炸药、杀虫剂、杀菌剂、纸张、纺织品和橡胶产品等。硫磺可以来自天然硫磺矿物，也可来自煤炭加工、天然气净化和石油炼制的副产品，作为副产品的硫磺往往以液体形式从上述的各种加工工艺设备中排出。液体硫磺可以用加热的罐车运输到各个用户，但液体硫磺运输往往成本较高且对远距离运输很不方便，因此绝大多数液体硫磺要固化成型成块状或颗粒状后再运输到各个用户。由于硫磺属于易爆物品，当它的粉尘浓度高到一定程度时任何明火或静电摩擦都可引起爆炸。以往工艺技术落后的硫磺成型厂生产的含粉尘高的块状硫磺或颗粒硫磺产品在造粒厂和用户现场造成硫磺粉尘环境并经常发生爆炸，危害工作人员的健康和生命。因此，随着近年全球工作环境环保和安全意识的不断提高，也要求并推动硫磺成型造粒工艺技术的不断提高，以便生产出无尘的并在运输中不易破碎和起尘的硫磺颗粒产品。

目前世界上主要有三种硫磺成型造粒工艺，即硫磺湿法水下造粒、干法钢带造粒以及干法滚筒造粒工艺。本发明属于硫磺湿法水下造粒简称硫磺湿法造粒。

硫磺湿法造粒领域中的专利并不很多，美国专利3334159提出了一个非常简单硫磺湿法造粒装置，包括在底部含有多孔的并保持恒定液位的液硫分布器和载有造粒冷却水并保持冷却水水位的冷却水造粒容器，固化成型的硫磺颗粒落到冷却水造粒容器的底部使用水泵喷嘴式抽吸装置将固化的颗粒排出容器外，使用机械摇动筛和风力吹干装置将排出的硫磺颗粒脱水和干燥，在造粒过程中被加热的冷却水通过管式换热器换热冷却后循环使用。其主要是这种硫磺湿法造粒的工艺方法和它提出的简单设备装置，对造粒工艺的参数和设备参数没有提出要求，因此产品质量极差会产生大量粉尘，无法应用在现代的硫磺造粒工业中。

美国专利4149837也提出了一个类似的硫磺湿法造粒工艺，提出了一些造粒设备的改进发明意见和造粒工艺参数。它提出造粒冷却水温度要高于150°F并尽量接近硫磺的熔点温度，该工艺条件下会产生大量颗粒粘结，无法生产出任何现代工业要求的硫磺产品，固化成型硫磺颗粒排出冷却水容器的方法变为从容器底部靠重力排出并使用安装在造粒容器底部的脱水筛将产品脱水，脱水后的产品可以再用热风吹干。它对湿法造粒的其它任何工艺参数和设备参数也未提出建议。

美国专利4133669提出使用与美国专利4149837中同样的装置对含澎润土的液硫进行湿法造粒，造粒的目标颗粒产品是含澎润土的硫磺颗粒产品。但这个造粒工艺在此应用上并不是很成功，原因是造粒产品的表面水会使含澎润土的硫磺颗粒产品慢慢分化破裂。

硫磺湿法造粒中最近一个专利应当是同一发明者的连续美国专利7638076、8011911和8277209B2。此连续专利主要叙述它们的硫磺湿法造粒工艺和设备的详细结构但并非它们的发明部分。它们的权利要求主要包括安装在载有冷却水(95-105°F)的硫磺造粒容器溢流水面下方的较冷冷却水(55-60°F)注水环，注水环内测钻有众多出水孔眼，比造粒容器中主体冷却水温度更低的冷却水通过注水环从出水孔眼注入造粒机的偏上部，意使刚进入冷却水的液硫尽快与注入的比主体冷却水温度(95-105°F)更低的冷却水(55-60°F)接触以促使液硫入水后尽快固化。但是该工艺在理论和实践中没有应用价值，且会造成生产费用大大提高并造成硫磺产品内应力提高，在后续脱水和处理运输中易碎产生细粒和粉尘。带加热的液硫滴落盘(即液硫分布器)也在它们的权利要求中，但在此专利前它早已用在硫磺造粒工业中。

由于目前全球工业尤其在西方和中国都要求硫磺造粒工艺运行可靠和工作环境环保安全，并要求生产的硫磺颗粒产品在造粒厂无尘安全，在运输中尽可能不产生硫磺粉尘以保证产品用户的安全、健康和环保。为了满足上述要求，需要硫磺颗粒产品颗粒光滑、粒度均匀、产品水分低、减少产品中的连粒情况，这就对硫磺造粒工艺和系统提出了更高的要求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种硫磺湿法成型造粒生产系统，生产的硫磺固体颗粒产品形状为球形、表面光滑、粒度均匀、不含任何硫磺粉尘、散装运输和装袋运输都不易起尘、并且表面水分含量极低，产品的球形度、表面光滑度、粒度均匀程度和表面水分都远远优于目前世界上各种硫磺造粒方法生产的硫磺颗粒产品；本发明还提供其生产工艺。

本发明所述的硫磺湿法成型造粒生产系统，包括依次设置的液硫过滤器、液硫分布器、造粒主机、产品脱水振动筛和产品输送装置，液硫分布器上端还设置有排气装置，产品脱水振动筛下端还设置有冷却水处理一体池；所述冷却水处理一体池包括依次设置的浓缩池、入水池、沉淀池和清水池，所述浓缩池内设置有细粒螺旋提升装置，所述清水池内设置有pH监控装置。

液硫过滤器安装在连接有保温蒸汽管的液硫输送管上，液硫输送管的末端设置在液流分布器上方。

液硫分布器包括一个或多个液流分布器单元；所述液流分布器单元包括主分布器和设置在其内部的预分布器，预分布器的底部四边分布有多个直径为10-15mm的孔眼，主分布器的底部分布有多个直径为1-4mm的小孔眼，相邻小孔眼的圆心距离为6-30mm；主分布器的小孔眼结构为上部圆柱形下部倒圆台形。

优选地，主分布器底部相邻小孔眼的圆心距离为8-25mm。

造粒主机设置有进水口、溢流口、排料口和玻璃视窗；

所述进水口通过进水管将清水池中的工艺冷却水通入造粒主机；

所述溢流口通过溢流管将溢流的部分工艺冷却水通入清水池；

所述排料口通过排料管将固体硫磺颗粒和部分工艺冷却水通入产品脱水振动筛；

所述玻璃视窗上安装有图像灰度识别摄像机，图像灰度识别摄像机与安装在排料管上的气动电控阀门和报警装置相连。

液硫分布器底面到造粒主机的工艺冷却水溢流面的距离为10-70mm。优选为15-60mm。

产品脱水振动筛采用直线振动筛，与硫磺颗粒产品和工艺冷却水接触的部件采用不锈钢304，316或316L材料；产品脱水振动筛上部将硫磺颗粒产品排至产品输送装置，底部通过管道将工艺冷却水排至入水池。

入水池通过入水池水泵将工艺冷却水通入浓缩旋流器，浓缩旋流器的下端出料口通入浓缩池的细粒螺旋提升装置，细粒螺旋提升装置的末端通入硫磺细粒收集容器；浓缩旋流器的上端出水口通入沉淀池中，沉淀池的上层清液经溢流墙通入清水池，清水池通过清水池水泵将回收冷却水通入换热器，换热后再通入造粒主机；换热器的冷源介质通过冷却塔降温。

本发明所述的硫磺湿法成型造粒生产系统的生产工艺，步骤如下：

(1)将液硫先经液硫过滤器除去固体杂质，再通过液流分布器将液硫生成均匀分布的液硫线，然后通入造粒主机中，在工艺冷却水中生成硫磺液滴，并逐渐冷却固化成球形固体硫磺颗粒；通过安装在造粒主机上的玻璃视窗使用有图像灰度识别摄像机将硫磺料位图像灰度信号转化为4-20mA的电信号，自动调节安装在造粒主机底部排料管上的气动电控阀门，从而控制造粒主机的固体硫磺颗粒的排出流量，同时控制与其相连的报警装置，当料位高于最高料位或低于最低料位时，发出警报；

(2)造粒时，一部分工艺冷却水从造粒主机顶部的溢流口排出，经溢流管进入清水池，剩余部分工艺冷却水和固体硫磺颗粒一起排入产品脱水振动筛进行脱水，脱水后的硫磺颗粒产品通过产品输送装置被输送到产品储仓或产品包装机，脱除的回收冷却水排至入水池，入水池通过入水池水泵将工艺冷却水通入浓缩旋流器，将工艺冷却水中的硫磺细粒进行回收并通过底部排至浓缩池中的细粒螺旋提升装置，将硫磺细粒从浓缩池中提升并脱水，再提升至机头处排出到硫磺细粒收集容器中，经短暂积累脱水或细粒脱水装置进一步脱水后成为硫磺细粒产品；

(3)将浓缩旋流器中回收硫磺细粒后的水通入沉淀池中进行沉淀，极细硫磺颗粒沉淀在底部，上层清液经溢流墙通入清水池，清水池再通过清水池水泵将工艺冷却水通入换热器，换热后再通入造粒主机重复使用，其中换热器的冷源介质通过冷却塔降温，清水池通过pH监控装置控制冷却水pH值维持在5.5-8.5范围内。

液硫过滤器的过滤孔眼尺寸大小为20-150网目。

液硫分布器中的液硫液位为5-40mm，优选为8-25mm。

产品脱水振动筛为直线振动筛，双振幅为6-15mm，直线抛射角为30-60°，激振频率为700-1000次/分。

作为优选方案，本发明所述的硫磺湿法成型造粒生产系统和生产工艺，具体如下：

(1)液硫过滤器的作用是除去液硫中的杂质，防止堵塞液硫预分布器和主分布器的孔眼。液硫过滤器安装在液硫输送管上，也可以安装在液硫进入预分布器前的任何液硫经过的位置上。液硫过滤器内含有过滤网，过滤网的网眼尺寸为20-150网目，当过滤网中沉积一定量的杂质后，在换班或停机时要及时趁热打扫干净，或换上干净的过滤器。过滤网的材料可以是不锈钢或可以耐高温及抗液硫腐蚀的其它材料。

(2)排气装置的作用是将液硫进入液硫分布器时散发的烟雾和气味过滤处理，并排出造粒室外，被排出的排放气体满足国际气体排放标准。排气装置包括排气罩、排气风机和液硫烟雾及气味过滤器。气味过滤器可以是有过滤掉液硫烟雾并使气味通过的各种过滤装置，例如带有活性炭的过滤器等。

(3)液硫分布器的作用是将液硫生成均匀分布的液硫线并平稳地进入水中生成液滴，这些液硫滴均匀地分布在造粒主机的工艺冷却水中，逐渐冷却并固化成球形固体硫磺颗粒，固体硫磺颗粒沉降到造粒主机锥形底部并连续不断地排出机外。固体硫磺颗粒的排出速度由安装在造粒主机排料管上的电控气动阀门控制。排出造粒主机的固体硫磺颗粒同部分工艺冷却水一起进入产品脱水振动筛，脱水得到硫磺颗粒产品，通过皮带输送机或其它输送装置被输送到产品储仓或产品包装机。由于球形固体硫磺颗粒表面光滑非常疏水，因此产品脱水比较容易，经产品脱水振动筛脱水后的产品水分含量为0.5-1.5wt％，绝不大于2％。从产品脱水振动筛排出的硫磺颗粒产品也可能进入包装系统的产品料斗中。

(4)造粒主机的工艺冷却水是硫磺液滴的冷却源，吸热后的工艺冷却水一部分从主机顶部溢流口排入清水池，剩余部分随固体硫磺颗粒从排料口进入产品脱水振动筛，作为产品脱水振动筛的底流通过底部漏斗自流到入水池中。这部分回收冷却水通过入水池水泵被打到浓缩旋流器中，浓缩旋流器的功能是将回收冷却水中的硫磺细粒回收到它的底流中并被排到浓缩池中，螺旋提升机将硫磺细粒从浓缩池中提升并脱水，再提升至机头处排出成为硫磺细粒物料。硫磺细粒物料可以被排入底部装有过滤筛网的容器中经短暂积累脱水后成为硫磺细粒产品，该产品量约为本发明的硫磺湿法造粒工艺总处理量的0.05-0.1％，作为单独产品销售或混入主要的硫磺颗粒产品中或导入液硫池中熔化后重新造粒，还可以使用其它细粒脱水装置将细粒物料进一步脱水，这些细粒脱水设备可以为高频振动脱水筛、各种过滤机(如各种真空带式过滤机、重力过滤机、滚筒过滤机等)、压滤机等过滤脱水装置。经过这些脱水设备中的任何一种脱水设备进一步脱水后的硫磺细粒产品可以作为单独产品销售或混入主要的硫磺颗粒产品中或导入液硫池中熔化后重新造粒。

(5)浓缩旋流器的溢流被排到沉淀池中，沉淀池的功能是使浓缩旋流器的溢流(回收冷却水)中极细硫磺颗粒沉淀在沉淀池的底部，在沉淀池中被澄清后冷却水通过溢流墙从沉淀池的顶部排到清水池中。安装在清水池中的清水池水泵将池中的冷却水通过换热器冷却后打回造粒主机中循环使用。换热器的功能是使用冷却塔提供的冷源将工艺冷却水在硫磺造粒过程中吸收的热交换出来。如果炼油厂或天然气净化厂可以提供循环冷却水，冷却塔可以被省略，使用炼油厂或天然气净化厂提供的循环冷却水来代替冷却塔提供的循环冷却水。

(6)冷却塔提供的循环冷却水在作业的过程中会部分蒸发损失掉，因此在生产过程中使用冷却塔上的水位自控系统要将新鲜的冷却水定时地补充到冷却塔中。清水池中的工艺冷却水在硫磺造粒过程中也会由于硫磺颗粒产品表面携带和自然蒸发而部分损失，因此通过控制清水池中工艺冷却水的水位来自动控制地将新鲜冷却水定时地补充到清水池中。

(7)为保证造粒生产的持续稳定，并保证产品的低水分，造粒工艺中采用发明的图像物位控制系统自动控制和维持床层颗粒在主机中的料位，通过安装在造粒主机上的玻璃视窗使用有图像灰度识别功能的摄像或照相机将从视窗上得到的硫磺颗粒料位图像灰度信号转化为4-20mA的电信号，来控制安装在造粒主机底部排料管道上的气动电控阀门，从而控制硫磺颗粒产品的排出流量以保持主机中稳定的硫磺颗粒料位。厂房内配置的闭路电视的图像可以同时监控硫磺颗粒料位。发明的图像料位控制系统还可以设有高高位和低低位报警料位，在造粒机内颗粒料位突然增加到达高位或突然减少到达低位时，报警装置被驱动报警，表明生产出现异常—排料口可能被堵或排料系统(如排料控制阀等)失控等，在报警同时传感器信号还将自动切断液硫给料泵或液硫给料阀，通知操作工检查导致的原因。另外一个CCTV电视监控点(未标出)将设在产品脱水筛出口处。如果床位突然增加排料口堵塞的事故也可以在脱水筛上反应出来，此时脱水筛上已无产品物料排出。

(8)湿法造粒中造粒冷却水的酸碱度对产品质量有一定影响，控制和维持造粒冷却水的酸碱度在湿法造粒中也非常重要，本发明的黄石湿法造粒工艺中设有工艺冷造粒却水的pH监控器和自动控制系统(未标出)以及pH自动加药剂系统。

本发明的液硫分布器和造粒主机是湿法硫磺造粒工艺的主要单元，它们的结构和尺寸都是根据特定单元处理能力和生产优质硫磺颗粒产品发明设计的。

主分布器的小孔眼的结构形状对硫磺颗粒产品质量有很大影响，一般分布器的孔眼采用圆柱形结构，液硫在通过孔眼时会向分布器孔眼底部边缘扩散延底面流向其它孔眼，生产的硫磺颗粒产品连粒现象较多；本发明的主分布器小孔眼设计为上部圆柱形下部倒圆台形结构，液硫通过小孔眼时不会向分布器孔眼底部边缘扩散延底面流向其它孔眼，减少了相邻液硫束之间的干扰，产生的液硫束边缘比较干净，因此生产的硫磺颗粒产品单颗粒较多、连粒较少。

另外，通过高速摄像观察，液硫分布器产生的是液硫束，这些液硫束进入工艺冷却水后由于硫磺的表面高度疏水而自动形成球形液滴进而固化为球形硫磺颗粒产品。根据要生产的硫磺颗粒产品尺寸大小，主分布器的小孔眼直径尺寸可以制造为1-4mm。孔眼直径太小会造成生产的颗粒太小、造粒处理量也太小而且孔眼易于堵塞；孔眼太大会造成生产的硫磺颗粒太大、硫磺液滴易于合并而且生产的硫磺颗粒产品易于破碎产生硫磺粉尘。相邻小孔眼的圆心距离对硫磺颗粒产品质量影响很大，该距离在6-30mm比较好，8-25mm最好；距离太小，生产的硫磺颗粒产品连粒会太多、表观太差、细粒含量大、产品颗粒易碎而且产品水分太高；距离太大，造粒系统产量太小。

液硫分布器的液硫液位也会严重影响造粒产品的质量，根据造粒产量的要求和造粒产品质量的要求，液硫液位S可以定在5-40mm，最好定在8-30mm。太低的液硫液位会降低造粒的处理能力和使产品的质量变坏；太高的液硫液位可以有效地增大造粒处理能力但会使造粒颗粒产品质量恶化。

造粒主机的工艺冷却水液面必须保持有恒定液面的冷却水溢流液面。液硫分布器和造粒主机的冷却水溢流液面的距离对发明的硫磺湿法造粒产品质量影响也非常大，该距离太大和太小都不能制造出合格的硫磺颗粒产品。为使硫磺湿法造粒工艺系统生产出优质硫磺颗粒产品，液硫分布器底面到造粒主机的冷却水溢流面的距离要设置在10-70mm范围内，最好设置在15-60mm。

造粒机工艺冷却水供水量的大小和温度都必须合理匹配和设置，其原则是在保证产品质量和冷却水水温的前提下，尽量减小冷却水供水量，以降低电耗。工艺冷却水的流量可以使用工艺水供水泵配备变频器来调节，调节变频器的频率可以调节冷却水的提供量。

本发明中造粒主机的硫磺固体颗粒排放和控制方式也有所改进。

本发明提出的一种产品排料工艺是采用造粒主机内无产品料位的底流大排放方法，这种排放方法的优点是可以降低造粒主机底部排料管堵塞的可能性，也不需要料位的自动控制系统；但是会同时排出大量的工艺冷却水，增加了产品脱水振动筛的负荷，也增加了工艺冷却水的用量。

本发明中提出的另一个产品排料工艺是采用主机内维持一定产品料位的排放方法，通过图像料位自动控制系统来实现造粒主机内的产品料位监控和控制产品的排放流量。以往的排料工艺都是人工手动控制的，本发明的排料方法的优点是不需要人工控制底部的排料阀，同时使颗粒产品排料的速度非常均匀稳定，降低产品水分提高产品的质量；并且使排出物料中颗粒物料的含量最大含水量少，可以大大减少排放到产品脱水振动筛上的冷却水量，降低产品脱水振动筛的负荷，有效地提高产品脱水振动筛的脱水效率；由于底部排水量减小，工艺冷却水的注入量也减少，降低了水泵的电耗，降低了造粒成本。

本发明采用直线振动筛作为产品脱水振动筛，并限定其工艺参数也是关键技术。以往所有的硫磺湿法造粒工艺和系统设备的发明都忽略了这个对硫磺湿法造粒颗粒产品水分影响最大技术参数。脱水筛在以往的硫磺湿法造粒发明中很多都有提及，但它们提及的脱水筛和现在工艺中使用振动筛都不能有效地脱除硫磺湿法造粒产品的水分，都不能满足中国国标(硫磺产品水分≤2％)的要求。而硫磺颗粒产品的水分是国际上硫磺造粒产品最重要的产品质量指标之一，它又是中国衡量硫磺造粒产品质量的唯一指标。经过大量试验证明直线振动筛在双振幅为6-15mm，直线抛射角为30-60°，激振频率为700-1000次/分的工艺参数下，可以有效地将硫磺湿法造粒产品水分降到0.5-1.5％，大大低于中国国标对硫磺产品水分≤2％的要求。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

(1)本发明生产的硫磺固体颗粒产品形状为球形、表面光滑、粒度均匀、不含任何硫磺粉尘、散装运输和装袋运输都不易起尘、并且表面水分含量极低，硫磺颗粒产品中2.4-4.8mm主导粒级占总颗粒产品的92％以上，水分含量为0.5-1.5％，均优于现有硫磺湿法造粒工艺生产的硫磺颗粒产品；

(2)本发明的液硫分布器采用两级分布结构，使液硫束分布更加均匀，且主分布器的小孔眼设计为上部圆柱形下部倒圆台形结构，液硫通过小孔眼时不会向分布器孔眼底部边缘扩散延底面流向其它孔眼，减少了相邻液硫束之间的干扰，产生的液硫束边缘比较干净，生产的硫磺颗粒产品单颗粒较多、连粒较少；

(3)本发明通过对液流分布器的孔眼和小孔眼直径尺寸和相邻尺寸进行设计，使硫磺液滴不易合并，同时也确保了孔眼不被堵塞，生产的硫磺颗粒产品表面光滑，不含硫磺粉尘；

(4)本发明的造粒主机对硫磺固体颗粒排放和控制方式进行改进，通过图像料位自动控制系统来实现造粒主机内的产品料位监控和控制产品的排放流量，不需要人工控制底部的排料阀，同时使颗粒产品排料的速度非常均匀稳定，降低产品水分提高产品的质量；并且使排出物料中颗粒物料的含量最大含水量少，可以大大减少排放到产品脱水振动筛上的冷却水量，降低产品脱水振动筛的负荷，有效地提高产品脱水振动筛的脱水效率；由于底部排水量减小，工艺冷却水的注入量也减少，降低了水泵的电耗，降低了造粒成本；

(5)本发明采用直线振动筛作为产品脱水振动筛，将直线振动筛的工艺参数设置为双振幅6-15mm，直线抛射角30-60°，激振频率700-1000次/分，可以有效地将硫磺湿法造粒产品水分降到0.5-1.5％，大大低于中国国标对硫磺产品水分≤2％的要求。

附图说明

图1为本发明硫磺湿法成型造粒生产系统的示意图；

图2为本发明液硫分布器的液流分布单元的结构示意图；

图3为本发明含有四个液流分布单元的液硫分布器的结构示意图；

图4为本发明液流分布单元的孔眼结构纵截面示意图；

图中：1、保温蒸汽管；2、液硫过滤器；3、液硫输送管；4、排气装置；5；液流分布器；6、溢流口；7、造粒主机；8、进水口；9、玻璃视窗；10、报警装置；11、图像灰度识别摄像机；12、排料口；13、气动电控阀门；14、产品脱水振动筛；15、产品输送装置；16、浓缩旋流器；17、硫磺细粒收集容器；18、浓缩池；19、细粒螺旋提升装置；20、入水池水泵；21、入水池；22、沉淀池；23、清水池；24、清水池水泵；25、冷却水处理一体池；26、pH监控装置；27、换热器；28、冷却塔；29、液流分布器单元；30、主分布器；31、小孔眼；32、孔眼；33、预分布器。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不仅限于此，该领域专业人员对本发明技术方案所作的改变，均应属于本发明的保护范围内。

实施例1

如图1-4所示，本发明的硫磺湿法成型造粒生产系统，包括依次设置的液硫过滤器2、液硫分布器5、造粒主机7、产品脱水振动筛14和产品输送装置15，液硫分布器5上端还设置有排气装置4，产品脱水振动筛14下端还设置有冷却水处理一体池25；所述冷却水处理一体池25包括依次设置的浓缩池18、入水池21、沉淀池22和清水池23，所述浓缩池18内设置有细粒螺旋提升装置19，所述清水池23内设置有pH监控装置26。

液硫过滤器2安装在连接有保温蒸汽管1的液硫输送管3上，液硫输送管3的末端设置在液流分布器5上方。

液硫分布器5包括一个或多个液流分布器单元29；所述液流分布器单元29包括主分布器30和设置在其内部的预分布器33，预分布器33的底部四边分布有多个直径为10mm的孔眼32，主分布器30的底部分布有多个直径为3mm的小孔眼31，相邻小孔眼31的圆心距离为10mm；主分布器30的小孔眼31结构为上部圆柱形下部倒圆台形。

造粒主机7设置有进水口8、溢流口6、排料口12和玻璃视窗9；

所述进水口8通过进水管将清水池中的工艺冷却水通入造粒主机7；

所述溢流口6通过溢流管将溢流的部分工艺冷却水通入清水池23；

所述排料口12通过排料管将固体硫磺颗粒和部分工艺冷却水通入产品脱水振动筛14；

所述玻璃视窗9上安装有图像灰度识别摄像机11，图像灰度识别摄像机11与安装在排料管上的气动电控阀门13和报警装置10相连。

液硫分布器5底面到造粒主机7的工艺冷却水溢流面的距离为20mm。

产品脱水振动筛14采用直线振动筛，与硫磺颗粒产品和工艺冷却水接触的部件采用不锈钢304，316或316L材料；产品脱水振动筛14上部将硫磺颗粒产品排至产品输送装置15，底部通过管道将工艺冷却水排至入水池21。

入水池21通过入水池水泵20将工艺冷却水通入浓缩旋流器16，浓缩旋流器16的下端出料口通入浓缩池18的细粒螺旋提升装置19，细粒螺旋提升装置19的末端通入硫磺细粒收集容器17；浓缩旋流器16的上端出水口通入沉淀池22中，沉淀池22的上层清液经溢流墙通入清水池23，清水池23通过清水池水泵24将回收冷却水通入换热器27，换热后再通入造粒主机7；换热器27的冷源介质通过冷却塔28降温。

本发明所述的硫磺湿法成型造粒生产系统的生产工艺，步骤如下：

(1)将液硫先经液硫过滤器2除去固体杂质，液硫过滤器2的过滤孔眼尺寸大小为120网目，再通过液流分布器5将液硫生成均匀分布的液硫线，液硫分布器5中的液硫液位为10mm，然后通入造粒主机7中，在工艺冷却水中生成硫磺液滴，并逐渐冷却固化成球形固体硫磺颗粒；通过安装在造粒主机7上的玻璃视窗9使用有图像灰度识别摄像机11将硫磺料位图像灰度信号转化为4-20mA的电信号，自动调节安装在造粒主机底部排料管上的气动电控阀门13，从而控制造粒主机7的固体硫磺颗粒的排出流量，同时控制与其相连的报警装置10，当料位高于最高料位或低于最低料位时，发出警报；

(2)造粒时，一部分工艺冷却水从造粒主机7顶部的溢流口6排出，经溢流管进入清水池23，剩余部分工艺冷却水和固体硫磺颗粒一起排入产品脱水振动筛14进行脱水，产品脱水振动筛14为直线振动筛，双振幅为7mm，直线抛射角为35°，激振频率为700次/分，脱水后的硫磺颗粒产品通过产品输送装置15被输送到产品储仓或产品包装机，脱除的回收冷却水排至入水池21，入水池21通过入水池水泵20将工艺冷却水通入浓缩旋流器16，将工艺冷却水中的硫磺细粒进行回收并通过底部排至浓缩池18中的细粒螺旋提升装置19，将硫磺细粒从浓缩池18中提升并脱水，再提升至机头处排出到硫磺细粒收集容器17中，经短暂积累脱水后成为硫磺细粒产品；

从细粒螺旋提升装置19机头排出的细粒产品水分较高，当硫磺细粒收集容器17不能及时将其中的硫磺细粒脱水到工业要求的水分时，还可以使用其它细粒脱水装置将硫磺细粒物料进一步脱水，可以为高频振动脱水筛、各种过滤机(如各种真空带式过滤机、滚筒过滤机、重力过滤机等)、压滤机等过滤脱水装置，经过细粒脱水装置进一步脱水后的硫磺细粒产品可以成为单独产品销售或混入主要的硫磺颗粒产品中或导入液硫池中熔化后重新造粒；

(3)将浓缩旋流器16中回收硫磺细粒后的水通入沉淀池22中进行沉淀，极细硫磺颗粒沉淀在底部，上层清液经溢流墙通入清水池23，清水池23再通过清水池水泵24将工艺冷却水通入换热器27，换热后再通入造粒主机7重复使用，其中换热器27的冷源介质通过冷却塔28降温，清水池23通过pH监控装置26控制冷却水pH值维持在5.5-8.5范围内。

采用上述装置和工艺生产的硫磺固体颗粒产品形状为球形、表面光滑、粒度均匀、不含任何硫磺粉尘、散装运输和装袋运输都不易起尘、并且表面水分含量极低，硫磺颗粒产品中2.4-4.8mm主导粒级占总颗粒产品的92％以上，水分含量低于1.0％，优于现有硫磺湿法造粒工艺生产的硫磺颗粒产品。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硫磺湿法成型造粒生产系统，其特征在于：包括依次设置的液硫过滤器(2)、液硫分布器(5)、造粒主机(7)、产品脱水振动筛(14)和产品输送装置(15)，液硫分布器(5)上端还设置有排气装置(4)，产品脱水振动筛(14)下端还设置有冷却水处理一体池(25)；所述冷却水处理一体池(25)包括依次设置的浓缩池(18)、入水池(21)、沉淀池(22)和清水池(23)，所述浓缩池(18)内设置有细粒螺旋提升装置(19)，所述清水池(23)内设置有pH监控装置(26)；

所述液硫分布器(5)包括一个或多个液流分布器单元(29)；所述液流分布器单元(29)包括主分布器(30)和设置在其内部的预分布器(33)，预分布器(33)的底部四边分布有多个直径为10-15mm的孔眼(32)，主分布器(30)的底部分布有多个直径为1-4mm的小孔眼(31)，相邻小孔眼(31)的圆心距离为6-30mm；主分布器(30)的小孔眼(31)结构为上部圆柱形下部倒圆台形；

所述液硫过滤器(2)安装在连接有保温蒸汽管(1)的液硫输送管(3)上，液硫输送管(3)的末端设置在液流分布器(5)上方；

所述产品脱水振动筛(14)采用直线振动筛，与硫磺颗粒产品和工艺冷却水接触的部件采用不锈钢304，316或316L材料；产品脱水振动筛(14)上部将硫磺颗粒产品排至产品输送装置(15)，底部通过管道将工艺冷却水排至入水池(21)。

2.根据权利要求1所述的硫磺湿法成型造粒生产系统，其特征在于：造粒主机(7)设置有进水口(8)、溢流口(6)、排料口(12)和玻璃视窗(9)；

所述进水口(8)通过进水管将清水池中的工艺冷却水通入造粒主机(7)；

所述溢流口(6)通过溢流管将溢流的部分工艺冷却水通入清水池(23)；

所述排料口(12)通过排料管将固体硫磺颗粒和部分工艺冷却水通入产品脱水振动筛(14)；

所述玻璃视窗(9)上安装有图像灰度识别摄像机(11)，图像灰度识别摄像机(11)与安装在排料管上的气动电控阀门(13)和报警装置(10)相连。

3.根据权利要求1所述的硫磺湿法成型造粒生产系统，其特征在于：液硫分布器(5)底面到造粒主机(7)的工艺冷却水溢流面的距离为10-70mm。

4.根据权利要求1所述的硫磺湿法成型造粒生产系统，其特征在于：入水池(21)通过入水池水泵(20)将工艺冷却水通入浓缩旋流器(16)，浓缩旋流器(16)的下端出料口通入浓缩池(18)的细粒螺旋提升装置(19)，细粒螺旋提升装置(19)的末端通入硫磺细粒收集容器(17)；浓缩旋流器(16)的上端出水口通入沉淀池(22)中，沉淀池(22)的上层清液经溢流墙通入清水池(23)，清水池(23)通过清水池水泵(24)将回收冷却水通入换热器(27)，换热后再通入造粒主机(7)；换热器(27)的冷源介质通过冷却塔(28)降温。

5.一种权利要求1-4任一项所述的硫磺湿法成型造粒生产系统的生产工艺，其特征在于：步骤如下：

(1)将液硫先经液硫过滤器(2)除去固体杂质，再通过液流分布器(5)将液硫生成均匀分布的液硫线，然后通入造粒主机(7)中，在工艺冷却水中生成硫磺液滴，并逐渐冷却固化成球形固体硫磺颗粒；通过安装在造粒主机(7)上的玻璃视窗(9)使用有图像灰度识别摄像机(11)将硫磺料位图像灰度信号转化为4-20mA的电信号，自动调节安装在造粒主机底部排料管上的气动电控阀门(13)，从而控制造粒主机(7)的固体硫磺颗粒的排出流量，同时控制与其相连的报警装置(10)，当料位高于最高料位或低于最低料位时，发出警报；

(2)造粒时，一部分工艺冷却水从造粒主机(7)顶部的溢流口(6)排出，经溢流管进入清水池(23)，剩余部分工艺冷却水和固体硫磺颗粒一起排入产品脱水振动筛(14)进行脱水，脱水后的硫磺颗粒产品通过产品输送装置(15)被输送到产品储仓或产品包装机，脱除的回收冷却水排至入水池(21)，入水池(21)通过入水池水泵(20)将工艺冷却水通入浓缩旋流器(16)，将工艺冷却水中的硫磺细粒进行回收并通过底部排至浓缩池(18)中的细粒螺旋提升装置(19)，将硫磺细粒从浓缩池(18)中提升并脱水，再提升至机头处排出到硫磺细粒收集容器(17)中，经短暂积累脱水后成为硫磺细粒产品；

(3)将浓缩旋流器(16)中回收硫磺细粒后的水通入沉淀池(22)中进行沉淀，极细硫磺颗粒沉淀在底部，上层清液经溢流墙通入清水池(23)，清水池(23)再通过清水池水泵(24)将工艺冷却水通入换热器(27)，换热后再通入造粒主机(7)重复使用，其中换热器(27)的冷源介质通过冷却塔(28)降温，清水池(23)通过pH监控装置(26)控制冷却水pH值维持在5.5-8.5范围内。

6.根据权利要求5所述的硫磺湿法成型造粒生产系统的生产工艺，其特征在于：液硫分布器(5)中的液硫液位为5-40mm。

7.根据权利要求5所述的硫磺湿法成型造粒生产系统的生产工艺，其特征在于：产品脱水振动筛(14)为直线振动筛，双振幅为6-15mm，直线抛射角为30-60°，激振频率为700-1000次/分。

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