CN204752205U - 一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，属于化工领域，其包括两个炉膛，下炉膛的底部设置有熔池；熔池的上方设置下燃烧器；下炉膛的底部还设置有环形送风装置；下炉膛上还设置有送料口和熔物溜槽；上炉膛上设置有上燃烧器。本实用新型的立式反射炉结构简单、操作方便、使用寿命长，同时便于拆卸和维护，而利用本实用新型生产硫化钠时可以保证产品的长周期连续自动化生产，同时能够有效地实现热能的利用，并在保证高品质的硫化钠产品的同时合理地降低污染物的排放。

Description

一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉

技术领域

本实用新型涉及一种制备硫化钠的反射炉，属于化工领域，尤其涉及一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉。

背景技术

在现有技术中，工业生产硫化钠主要有四种方式，一是煤粉还原法，二是吸收法(利用氢氧化钠吸收硫化氢)，三是硫化钡法，四是气体还原法(如使用氢气等还原硫酸钠)。上述四种方法中的煤粉还原法具有生产成本低、便于规模化生产等优势，应用最为广泛。煤粉还原法生产需要高温反应炉，包括反射炉(平炉、半立式)、间歇生产的短转炉、可连续生产的长转炉。其中平式反射炉需要人工翻料，劳动强度大，工作环境恶劣，能耗高，污染大，且不能连续生产，目前已被淘汰。

在中国发明专利说明书CN101565173A中公开了一种制备硫化钠的半立式反射炉以及工艺，该发明的半立式反射炉由燃烧室、前床部、立炉和洗气塔四部分组成；该发明的工艺用元明粉或芒硝以及无烟煤粉压团后投入本发明的半立式反射炉中，利用反应余热使球团呈熔融状态流过填料层后进入前床部，通过燃烧室加热前床部熔体完成反应，反应完毕后浸出、过滤及蒸发浓缩后得产品工业硫化钠。虽然该发明可实现连续生产和给料，但由于给料需要专门挤压成型，并且在反应的过程中温度控制以及立式炉填料的稳定可靠性都比较差，所以不利于工业化实施。

在中国发明专利说明书CN103264992B中公开了一种工业硫化钠的生产方法及其所使用的设备，该发明：把长转炉生产时由炉尾排出的高温烟气经初级除尘后引出一部分输送至炉头处通过喷头喷射，所喷射出的烟气在炉头处形成封锁炉头的气幕屏障，使炉头外的冷空气和水蒸汽不能进入炉内。虽然该发明具有热能利用率高，劳动强度低等优点，但存在生产工艺不易控制、炉膛过长造成内衬维修工作量大，可靠性低等缺点。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，该立式反射炉不仅结构简单、操作方便，而且使用寿命长便于拆卸维护，同时可以实现连续的给料生产；利用该立式反射炉连续生产硫化钠时不仅污染小，而且生产出来的硫化钠质量高，生产工艺易于控制，可靠性高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其包括下炉膛和上炉膛，所述下炉膛和上炉膛之间设置有固接在炉膛侧壁上的折焰角；所述下炉膛的底部设置有熔池；所述熔池的上方设置有固接在所述下炉膛上的下燃烧器；所述下炉膛的底部还设置有环形送风装置；所述下炉膛上还设置有位于所述熔池上方的送料口；所述下炉膛的底部还设置有熔物溜槽；所述上炉膛上固接有上燃烧器。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述下炉膛内连接有耐火内衬。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述环形送风装置包括环形风道和风嘴；所述环形风道位于所述下炉膛底部四周；所述风嘴一端与所述环形风道连接，另一端与所述下炉膛连接。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述熔物溜槽上设置有冷却水入口和冷却水出口。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述熔物溜槽通过熔物溜槽连接件固接在所述下炉膛上。

在本实用新型的一种优选实施方案中，所述下炉膛和/或上炉膛为膜式冷水壁或者绝热壁。

在本实用新型的一种优选实施方案中,所述膜式冷水壁包括水冷壁管和钢板；所述水冷壁管之间通过钢板固接。

在本实用新型的一种优选实施方案中,通过所述送料口进给的还原反应原料可在所述熔池内形成锥形堆料。

在本实用新型的一种优选实施方案中,所述环形送风装置可以保持所述熔池内由还原反应原料形成的锥形堆料的形状。

本实用新型的有益效果有：本实用新型没有转动部件，因此结构简单、便于维护和装拆；由于本实用新型炉膛为水冷膜式密封结构并配装有耐火内衬，因此本实用新型使用寿命更长；通过在炉膛内部设置高温熔池，可以为硫酸钠还原反应提供稳定的热源，通过在熔池上方设置燃烧器有效地提高了还原反应的效率，使得还原反应更充分，同时降低了污染物的排放；通过在熔池下方设置环形送风装置有助于保持熔池的形状并且可以为炉膛补充少量的助燃空气；由于本实用新型还在熔池底部设置了送料口和熔物溜槽，因而本实用新型可以实现硫化钠的连续加工生产，减少加工费时，减轻了施工人员的劳动强度；本实用新型还通过在炉膛上设置折焰角和上燃烧器，使得熔池内燃烧不充分的废料得以燃烧，因而有效地降低了污染物的排放。本实用新型结构简单，安装使用方便，能够有效地的控制反应过程中的温度的同时保证了连续加工生产，并且利用本实用新型连续生产硫化钠的方法生产硫化钠的过程中能够有效地降低污染物的排放。

附图说明

图1是本实用新型实施例一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉结构示意图；

图2是本实用新型实施例一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉的模式冷水壁结构示意图；

图3是本实用新型实施例一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉的环形送风装置位置示意图；

图4是本实用新型实施例一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉的环形送风装置结构示意图；

图5是本实用新型实施例一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉的熔物溜槽结构示意图；

图中：1-下炉膛，1a-水冷壁管,1b-钢板，2-上炉膛，3-耐火内衬，4-熔池，5-下燃烧器，6-上燃烧器，7-送料口，8-折焰角，9-熔物溜槽，9a-冷却水入口，9b-冷却水出口，10-环形送风装置，10a-环形风道，10b-风嘴，11-熔物溜槽连接件。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

由图1本实用新型实施例的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉结构示意图和可知，本实用新型一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉包括下炉膛1和上炉膛2，下炉膛1和上炉膛2均由膜式冷水壁制成(或者其他绝热材料制成)，该膜式冷水壁可以通冷水降低炉膛侧壁的温度；膜式冷水壁由水冷壁管1a和钢板1b焊接而成；膜式冷水壁的使用有利于分层布置燃烧器、供风以及给料；下炉膛1的底部是硫酸钠还原生成硫化钠的主反应区，为了使得下炉膛1的使用寿命更长，所以可以在下炉膛1的内壁连接布置耐火内衬3，该耐火内衬3不仅可以有效地起到隔热保持还原反应所需温度作用的同时，亦可以防止炉膛1被还原反应的熔融液体腐蚀；下炉膛1的底部设置有熔池4；通过送料口7进给的混合后的煤粉(碳粉或石油焦等高含碳还原剂)和硫酸钠颗粒(元明粉或芒硝等)可在熔池4内形成锥形堆料；由于炉膛内的高温以及燃烧器的持续供热，熔池4内的堆料会逐渐变成熔融状态并在环形送风装置10的作用下保持锥形，而硫酸钠的还原反应(Na₂SO₄+2C→Na₂S+2CO₂)主要发生在熔池4内锥形堆料的表面，高温熔池可以为硫酸钠还原反应提供热量；熔池4的上方设置有固接在下炉膛1侧壁上的下燃烧器5；下燃烧器5为熔池4内锥形堆料的表面进行的还原反应提供热源，下燃烧器5所用的燃烧材料可为煤、油；为了使得熔池4保持其形状，下炉膛1的底部还设置有环形送风装置10，环形送风装置10包括环形风道10a和风嘴10b；环形风道10a位于下炉膛1底部四周，风嘴10b位于熔池4内锥形堆料表面的上方从而可以持续对还原反应的堆料吹风；该环形送风装置10通过风嘴10b对熔池4内锥形堆料的表面的持续吹风，可以保持熔池4内由还原反应原料形成的锥形堆料的形状；风嘴10b均匀设置于下炉膛1底部四周，该环形送风装置10还可以为下炉膛1底部的还原反应提供部分空气，使得还原反应更充分；为了实现硫化钠的连续生产，下炉膛1上还设置有位于熔池4上方的送料口7；混合后的煤粉(碳粉或石油焦等高含碳还原剂)和硫酸钠颗粒(元明粉或芒硝等)可以经过送料口7送入熔池4内锥形堆料的表面进行还原反应；下炉膛1的底部和侧墙的交界处还设置有熔物溜槽9，熔物溜槽9通过熔物溜槽连接件11连接在下炉膛1的侧壁上，生成的熔融状硫化钠由熔物溜槽9排出，同时该熔物溜槽9上设置有冷却水入口9a和冷却水出口9b；为了有效减少使用本实用新型制造硫化钠时污染物的排放，还可以在下燃烧器5的上方设置有固接在所述炉膛侧壁的折焰角8和上燃烧器6，折焰角8的存在可以有效地将下燃烧器5散发出来的热量辐射回下炉膛1底部，用以保证炉膛1底部的高温环境，上燃烧器6可以使得未充分燃尽的废料得以充分燃烧，因而可靠地降低了污染物的排放。

利用本实用新型一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉连续制备硫化钠时，首先启动熔池4上方的上燃烧器5对下炉膛1预热；待下炉膛1温度大于600℃时，开启环形送风装置10，并将煤粉和硫酸钠颗粒混合后由送料口7送至下炉膛1内逐渐形成锥形堆料，该锥形堆料在下炉膛1内高温的作用下逐渐变成熔融状态并在环形送风装置10作用下保持锥形，持续进给的还原反应原料将在熔池4内锥形堆料的表面进行还原反应，生成熔融状态的硫化钠；将生成的熔融状态的硫化钠从熔物溜槽9内排出。通过控制原料的进给量和产品排出量，使得由送料口7进给的煤粉和硫酸钠颗粒混合物的进给量等于由熔物溜槽9排出的熔融状态的硫化钠的排出量，可以实现硫化钠的长周期连续生产。当混合的煤粉和硫酸钠颗粒在下炉膛1内熔池4表面进行还原反应时，可以开启折焰角8和连接在上炉膛2上的上燃烧器6，一方面可以保证还原反应的温度，另外一方面通过燃烧反应有效地降低了污染物的排放。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，包括下炉膛(1)和上炉膛(2)，所述下炉膛(1)和上炉膛(2)之间设置有固接在炉膛侧壁上的折焰角(8)；其特征在于：所述下炉膛(1)的底部设置有熔池(4)；所述熔池(4)的上方设置有固接在所述下炉膛(1)上的下燃烧器(5)；所述下炉膛(1)的底部还设置有环形送风装置(10)；所述下炉膛(1)上还设置有位于所述熔池(4)上方的送料口(7)；所述下炉膛(1)的底部还设置有熔物溜槽(9)；所述上炉膛(2)上固接有上燃烧器(6)。

2.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述下炉膛(1)内连接有耐火内衬(3)。

3.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述环形送风装置(10)包括环形风道(10a)和风嘴(10b)；所述环形风道(10a)位于所述下炉膛(1)底部四周；所述风嘴(10b)一端与所述环形风道(10a)连接，另一端与所述下炉膛(1)连接。

4.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述熔物溜槽(9)上设置有冷却水入口(9a)和冷却水出口(9b)。

5.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述熔物溜槽(9)通过熔物溜槽连接件(11)固接在所述下炉膛(1)上。

6.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述下炉膛(1)和/或上炉膛(2)为膜式冷水壁或者绝热壁。

7.如权利要求6所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述膜式冷水壁包括水冷壁管(1a)和钢板(1b)；所述水冷壁管(1a)之间通过钢板(1b)固接。

8.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：通过所述送料口(7)进给的还原反应原料可在所述熔池(4)内形成锥形堆料。

9.如权利要求1所述的一种制备硫化钠的立式双炉膛反射炉，其特征在于：所述环形送风装置(10)可以保持所述熔池(4)内由还原反应原料形成的锥形堆料的形状。