CN214470101U - 一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，属于硫酸技术领域。包括炉渣收集装置、增湿滚筒、尾渣粉碎装置、混合装置、硫磺粉碎装置、加热装置、造粒装置、冷却装置、给料仓、硫铁矿粉碎装置、筛分装置和沸腾焙烧炉，炉渣收集装置设于沸腾焙烧炉的排渣口上；给料仓设于沸腾焙烧炉上；炉渣收集装置分两路输出，一路输出至增湿滚筒，另一路输出至尾渣粉碎装置；混合装置与加热装置的进料口、硫磺粉碎装置的出料口、硫铁矿粉碎装置的出料口和尾渣粉碎装置的出料口连接，加热装置的出料口、造粒装置、冷却装置和给料仓依次连接。可以单独使用硫铁矿粉作为硫源，还可以将硫磺、硫铁矿粉和尾矿粉制成颗粒作为硫源，不会堵塞净化工段。

Description

一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉

技术领域

本实用新型属于硫酸制备技术领域，特别涉及一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉。

背景技术

硫酸是最活泼的二元无机强酸，能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

在化肥生产过程中会用到大量的硫酸，如湿法制磷酸、调整pH值或者作为反应原料等，对于化肥企业来说通常采用两种方式来制硫酸：硫磺制酸和硫铁矿制酸。其工艺过程如下：

硫铁矿制酸的工序包括焙烧、气体净化、转化和干燥吸收等四部分，焙烧过程为将粉状硫铁矿在沸腾炉中生成二氧化硫气体，沸腾炉产生的二氧化硫气体经热回收、除尘、洗涤和干燥后送入转换工段，再经多级换热和多级转化后，最后吸收得到高浓度的硫酸，其中，焙烧的投资占总投资的很大部分（大约30%-40%），一般至少要两台沸腾炉工作。

如申请号为CN201320887767.1的专利公开了一种硫精砂制酸工段熔融炉渣余热利用系统，包括筛分装置、沸腾焙烧炉、余热锅炉、焙烧炉风机和冷却增湿滚筒，所述筛分装置、沸腾焙烧炉和余热锅炉依次相连，所述沸腾焙烧炉的进风口设有所述焙烧炉风机；所述系统还包括炉渣收集装置、热风风机、热风烘干装置、除尘装置和除尘风机，所述沸腾焙烧炉和冷却增湿滚筒之间设有所述炉渣收集装置，所述热风烘干装置的出料端与所述筛分装置的进料端相连，所述炉渣收集装置、热风风机、热风烘干装置、除尘装置和除尘风机通过管路依次相连组成热风风道。

硫磺制酸工序包括熔硫工段、焚硫和二氧化硫转化工段、三氧化硫吸收工段，该方法相对于前述方法具有：不需要气体净化，工艺简单、废渣产量低、生产稳定和投资低等优点，但是硫磺价格比硫铁矿的价格高很多，且价格波动很大，所以各化肥厂根据自身条件和原料的获得难易程度采用不同的工艺，而有的企业由于新老结合和防止硫磺价格波动对制酸造成影响，其通常都具有硫铁矿制酸和硫磺制酸设备，会根据不同情况采用不同的制酸工艺。另外，现有技术中也有采用硫磺与硫铁矿联合制酸的方法。

其中，公开号为CN1456494A的发明公开了一种硫铁矿掺烧硫磺生产硫酸的方法，将低品位的硫磺与硫铁矿、矿渣混合后送入沸腾炉燃烧生成SO₂气体，经除尘、净化、转化、吸收制成浓硫酸，其主要手段是提高入炉料含硫量，节约生产成本，提高硫酸产量。其中，混合料的硫含量分别为33%和35%。

其中，公开号为CN103043625A的发明公开了一种硫磺废料掺烧硫酸亚铁废料制备硫酸的方法，该方法包括如下步骤：

a)将硫磺废料和硫酸亚铁废料干燥，使硫磺废料脱水成粉粒状粗硫磺，硫酸亚铁废料脱水后得到一水硫酸亚铁化合物。

b)将干燥后的硫磺废料和硫酸亚铁废料混合均匀，其中，硫磺废料中硫磺和硫酸亚铁废料中一水硫酸亚铁的重量比为3：7-7：3 ，优选为1:1。

c)将步骤b)中的混合物料加入沸腾炉中焙烧，焙烧温度为850-1000℃，通入空气，气速为1.0-2.0米/秒，混合物料在沸腾炉中的停留时间为4-16秒，焙烧后炉气中二氧化硫体积浓度为9-12％。

d)将步骤c)中含有二氧化硫的炉气经过冷却、洗涤净化、转化吸收工段制得硫酸。

申请人在采用前述混合粉料制备硫酸时发现，硫磺在沸腾炉中燃烧非常剧烈，会产生较多的硫磺蒸汽，容易在后续净化工段堵塞设备。

实用新型内容

为了解决前述问题，本实用新型实施例提供了一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，可以单独使用硫铁矿粉作为硫源，还可以将硫磺、硫铁矿粉（可无，单至少含含硫铁矿粉和尾矿粉中的一种）和尾矿粉（可无）制成颗粒作为硫源，通过硫磺包裹尾矿（主要，也可加入硫铁矿粉（如低品位的（吸收热量），高品位的硫矿粉直接加入）），使硫磺与空气的接触面积变大，延长在沸腾炉内的停留时间，同时由于被硫磺包裹的尾渣要吸收一定的热量，进而使硫磺在沸腾炉中不会剧烈燃烧导致硫蒸汽产生，避免堵塞净化工段。所述技术方案如下：

本实用新型实施例提供了一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，包括炉渣收集装置、增湿滚筒、尾渣粉碎装置、混合装置、硫磺粉碎装置、加热装置、造粒装置、冷却装置、给料仓3和依次连接的硫铁矿粉碎装置、筛分装置和沸腾焙烧炉，所述炉渣收集装置设于沸腾焙烧炉的排渣口上；所述给料仓3设于沸腾焙烧炉上；所述炉渣收集装置分两路输出，一路输出至增湿滚筒，另一路输出至尾渣粉碎装置；所述混合装置与加热装置的进料口、硫磺粉碎装置的出料口、硫铁矿粉碎装置的出料口和尾渣粉碎装置的出料口连接，所述加热装置的出料口、造粒装置、冷却装置和给料仓3依次连接。

优选地，本实用新型实施例公开的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉还包括余热锅炉，所述余热锅炉的热风进口通过管路与沸腾焙烧炉的烟气出口连接，所述余热锅炉的蒸汽出口通过管路与加热装置的蒸汽入口连接。

其中，本实用新型实施例中的加热装置为设有蒸汽加热夹套的加热仓。

具体地，本实用新型实施例中的炉渣收集装置、尾渣粉碎装置和混合装置通过输送带依次连接，所述硫铁矿粉碎装置和硫磺粉碎装置均通过输送带与混合装置连接，所述混合装置通过输送带与加热装置连接，所述加热装置通过管路与造粒装置连接，所述造粒装置、冷却装置和给料仓3通过输送带依次连接。

其中，本实用新型实施例中的冷却装置为水喷淋冷却装置。

具体地，本实用新型实施例中的冷却装置包括倾斜设置的水冷钢带1，所述造粒装置2设于水冷钢带1的下端的上方，所述给料仓3位于水冷钢带1的上端的下方，所述水冷钢带1的下侧设有多个喷头4。

进一步地，本实用新型实施例中的水冷钢带1设于密封仓5内，所述造粒装置2设于密封仓5外顶部，所述水冷钢带1的上端穿出密封仓5，所述密封仓5通过管路与尾气处理系统连接。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型实施例提供了一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，可以单独使用硫铁矿粉作为硫源，还可以将硫磺、硫铁矿粉（可无）和尾矿粉（可无）制成颗粒（通过冷却装置使其快速冷却以保证强度）作为硫源，通过硫磺包裹尾矿（主要，也可加入硫铁矿粉（如低品位的（吸收热量），高品位的硫矿粉直接加入）），使硫磺与空气的接触面积变大，延长在沸腾炉内的停留时间，同时由于被硫磺包裹的尾渣要吸收一定的热量，进而使硫磺在沸腾炉中不会剧烈燃烧导致硫蒸汽产生，避免堵塞净化工段。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的冷却装置的结构示意图。

图中：1水冷钢带、2造粒装置、3给料仓、4喷头、5密封仓。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1和2，本实用新型实施例提供了一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，包括炉渣收集装置（用于收集炉渣）、增湿滚筒（用于对炉渣进行增湿和降温，避免粉尘的产生）和依次连接的硫铁矿粉碎装置（用于粉碎硫铁矿，具体可以为一次设置的颚式破碎机和反击破碎机）、筛分装置（用于筛分得到较细的颗粒送至沸腾焙烧炉，粗料返回反击破碎机进行再次破碎）和沸腾焙烧炉等，炉渣收集装置设于沸腾焙烧炉底部的排渣口上。前述结构与现有的沸腾炉的结构基本相同，不同之处在于：

本实施例中的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉还包括尾渣粉碎装置（用于粉碎尾渣，可以为颚式破碎机和反击破碎机中的一种或两种）、混合装置（用于将各种粉料进行混合，具体可以为滚筒混料装置）、硫磺粉碎装置（用于粉碎硫磺，可以为颚式破碎机和反击破碎机中的一种或两种）、加热装置（用于使混合废料处于熔融状态，要求加热至160℃以上）、造粒装置（各种造粒装置均可，最好制成半球状、条状或片状等颗粒，其大小根据实际需要（以硫磺不易产生蒸汽为准）进行设置）、冷却装置（用于将颗粒快速冷却，以保证颗粒的强度）和给料仓3（用于向沸腾焙烧炉加入冷却后的颗粒）等，给料仓3设于沸腾焙烧炉（下部）上。炉渣收集装置分两路输出（根据需要进行选通），一路输出至增湿滚筒用于外排，另一路输出至尾渣粉碎装置（其与炉渣收集装置之间也可设置冷却滚筒用于降温）用于制成颗粒再利用。混合装置与加热装置的进料口、硫磺粉碎装置的出料口（其与混合装置之间也可以设置筛分装置）、硫铁矿粉碎装置的出料口（分两路输出（根据需要进行选通），一路输出至筛分装置，另一路输出至混合装置，其与混合装置之间也可以设置筛分装置）和尾渣粉碎装置（其与混合装置之间也可以设置筛分装置）的出料口连接，加热装置的出料口、造粒装置、冷却装置和给料仓3依次连接。

优选地，参见图1，本实用新型实施例公开的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉还包括余热锅炉，余热锅炉的热风进口通过管路与沸腾焙烧炉的烟气出口连接用于回收烟气的热量，余热锅炉的蒸汽出口通过管路与加热装置的蒸汽入口连接用于为加热装置（根据需要也可以设置其他热源）提供热量。

其中，本实用新型实施例中的加热装置为设有蒸汽加热夹套的加热仓（密封仓）。

具体地，本实用新型实施例中的炉渣收集装置、尾渣粉碎装置和混合装置通过输送带依次连接，硫铁矿粉碎装置和硫磺粉碎装置均通过输送带与混合装置连接，混合装置通过输送带与加热装置连接，加热装置通过管路与造粒装置连接，造粒装置、冷却装置和给料仓3通过输送带依次连接。

其中，本实用新型实施例中的冷却装置为水喷淋冷却装置以快速降温。

具体地，参见图2，本实用新型实施例中的冷却装置包括倾斜设置的水冷钢带1（由相应的结构驱动向上输送）,造粒装置2设于水冷钢带1的下端的上方，给料仓3位于水冷钢带1的上端的下方（或伸入给料仓3中），水冷钢带1的下侧设有多个喷头4（下方设有用于收集水的水盘）。

进一步地，参见图2，本实用新型实施例中的水冷钢带1设于密封仓5内（避免高温的硫磺与空气接触），造粒装置2（其出料口伸入密封仓5内）设于密封仓5外顶部，水冷钢带1的上端穿出密封仓5（其上设有供水冷钢带1穿出的通孔），密封仓5（的顶部）通过管路（带风机）与尾气处理系统（常规的用于含硫尾气处理的尾气处理系统）连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，包括炉渣收集装置、增湿滚筒和依次连接的硫铁矿粉碎装置、筛分装置和沸腾焙烧炉，所述炉渣收集装置设于沸腾焙烧炉的排渣口上；其特征在于，还包括尾渣粉碎装置、混合装置、硫磺粉碎装置、加热装置、造粒装置、冷却装置和给料仓(3)，所述给料仓(3)设于沸腾焙烧炉上；所述炉渣收集装置分两路输出，一路输出至增湿滚筒，另一路输出至尾渣粉碎装置；所述混合装置与加热装置的进料口、硫磺粉碎装置的出料口、硫铁矿粉碎装置的出料口和尾渣粉碎装置的出料口连接，所述加热装置的出料口、造粒装置、冷却装置和给料仓(3)依次连接。

2.根据权利要求1所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，还包括余热锅炉，所述余热锅炉的热风进口通过管路与沸腾焙烧炉的烟气出口连接，所述余热锅炉的蒸汽出口通过管路与加热装置的蒸汽入口连接。

3.根据权利要求1所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，所述加热装置为设有蒸汽加热夹套的加热仓。

4.根据权利要求1所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，所述炉渣收集装置、尾渣粉碎装置和混合装置通过输送带依次连接，所述硫铁矿粉碎装置和硫磺粉碎装置均通过输送带与混合装置连接，所述混合装置通过输送带与加热装置连接，所述加热装置通过管路与造粒装置连接，所述造粒装置、冷却装置和给料仓(3)通过输送带依次连接。

5.根据权利要求1所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，所述冷却装置为水喷淋冷却装置。

6.根据权利要求5所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，所述冷却装置包括倾斜设置的水冷钢带(1)，所述造粒装置(2)设于水冷钢带(1)的下端的上方，所述给料仓(3)位于水冷钢带(1)的上端的下方，所述水冷钢带(1)的下侧设有多个喷头(4)。

7.根据权利要求6所述的能使用硫铁矿和硫磺的沸腾炉，其特征在于，所述水冷钢带(1)设于密封仓(5)内，所述造粒装置(2)设于密封仓(5)外顶部，所述水冷钢带(1)的上端穿出密封仓(5)，所述密封仓(5)通过管路与尾气处理系统连接。

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