專利名稱：空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣吹出法制溴專用設(shè)備，特別涉及一種固體硫磺燃燒后生成的 二氧化硫直接用于空氣吹出法溴素生產(chǎn)的專用設(shè)備。
背景技術(shù)：
二氧化硫氣體是空氣吹出法制溴工藝的主要原料之一。目前，制溴企業(yè)在溴素生 產(chǎn)過程中，所用的二氧化硫氣體都是購進(jìn)成品灌裝二氧化硫液體，經(jīng)過汽化器汽化后用于 制溴工藝需要。其存在的不足是(1)購買成品灌裝二氧化硫液體的價格高，增加了原料成 本。(2)由于成品灌裝二氧化硫液體屬于危險化學(xué)品，道路運輸不但運費高，還要辦理相關(guān) 手續(xù)，并且運輸和儲存過程中都存在著危險。(3)成品灌裝二氧化硫液體在汽化時需要熱 量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足，而提供一種空氣吹出法制溴專用硫 磺燃燒爐，所要解決的技術(shù)問題是通過其與溴素生產(chǎn)設(shè)備配套使用，使生產(chǎn)出的二氧化硫 氣體能夠直接用于溴素生產(chǎn)，并替代成品罐裝二氧化硫液體，從而使生產(chǎn)出的溴素成本降 低，硫磺的燃燒率達(dá)到100%，調(diào)節(jié)方便，節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明所要解決的第二個技術(shù)問題是 將二氧化硫氣體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量通過循環(huán)水傳導(dǎo)到氯氣汽化器用于氯氣汽化，替代 了蒸汽，節(jié)省了煤原料。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案空氣吹出法制溴專用硫磺燃 燒爐，包括喂料機，由變頻電機、螺旋給料器和料斗組成；其中所述料斗的下端出口與位于其 下方且設(shè)置有螺旋給料器的送料管內(nèi)腔相通，該螺旋給料器與變頻電機相連接；所述送料 管的下端出口與進(jìn)氣管連通；羅茨風(fēng)機通過分氣罐與進(jìn)氣管連接，該進(jìn)氣管的出口與設(shè)在 燃燒爐前側(cè)部的進(jìn)料口連通；燃燒爐，其內(nèi)腔由多道花墻分隔為并列設(shè)置的一個主燃燒室和多個副燃燒室；每 道花墻上設(shè)有相互交錯的多層通氣口，每一層又設(shè)有多個等間距排列的通氣口 ；二氧化硫管道，其進(jìn)口與設(shè)在燃燒爐末端部的二氧化硫氣體出口連通，其出口與 設(shè)在沉淀罐上部的入口連通；換熱器，其為包圍在二氧化硫管道上的循環(huán)水包；沉淀罐，其設(shè)在下部的出口與洗滌塔上部的進(jìn)口連通；和洗滌塔，其上部設(shè)有進(jìn)水口，其頂部設(shè)有二氧化硫成品出口。所述燃燒爐內(nèi)腔由四道花墻分隔成并列設(shè)置的主燃燒室、第一副燃燒室、第二副 燃燒室、第三副燃燒室和第四副燃燒室。所述燃燒爐內(nèi)的每一道花墻都是由多層耐火磚砌成的，同一層耐火磚之間相互平 行且等距離間隔排列，而相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設(shè)置，同一層相鄰兩塊耐火磚之間的間隙形成通氣口。所述燃燒爐內(nèi)的通氣口與燃燒爐中心軸線呈45°夾角；同一道花墻上下兩層之 間的通氣孔呈90°夾角，但相鄰的兩道花墻上且位于同一層上的通風(fēng)口為反向設(shè)置。所述燃燒爐爐殼由耐火層和保溫層構(gòu)成。所述燃燒爐靠近進(jìn)料口的一端部設(shè)有觀察孔。所述換熱器通過位于下部的進(jìn)水管和位于上部的出水管與氯氣汽化器相連接。所述氯氣汽化器的外面包圍有循環(huán)水包。本發(fā)明的積極效果在于(1)本發(fā)明是一種空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐。通過控制硫磺喂料機和羅茨 風(fēng)機，調(diào)節(jié)二氧化硫的濃度和壓力，以保證制溴工藝的適時需要。(2)燃燒爐的內(nèi)腔被四道花墻從左到右分隔成一個主燃燒室和四個副燃燒室，這 種結(jié)構(gòu)使吹入主燃燒室內(nèi)未完全燃燒的顆粒狀硫磺呈現(xiàn)曲線式流向，延長顆粒狀硫磺的燃 燒路線，使其得到更加充分地燃燒；每道花墻能使沒有完全燃燒的顆粒狀硫磺滯留在副燃 燒室內(nèi)的耐火磚面上，進(jìn)行再次燃燒，從而使硫磺燃燒率達(dá)到100 %，減少二氧化硫氣體中 升華硫的含量，提高二氧硫磺氣體的純度。(3)本發(fā)明能與溴素生產(chǎn)設(shè)備配套使用，調(diào)節(jié)方便，節(jié)能環(huán)保，生產(chǎn)出的二氧化硫 氣體能夠直接用于溴素生產(chǎn)，并替代成品罐裝二氧化硫液體，從而使生產(chǎn)出的溴素成本降 低；另外，產(chǎn)生的高溫二氧化硫氣體則通過換熱器中的循環(huán)水將熱量交換到氯氣汽化器，直 接用于氯氣汽化，從而替代了蒸汽，節(jié)省了煤原料。(4)高效節(jié)能燃燒爐由于設(shè)計合理，同樣大小的爐體生產(chǎn)能力大，并可以隨時調(diào) 節(jié)二氧化硫生產(chǎn)量。節(jié)能明顯，利用換熱器交換出來的熱量可以得到再利用，完全可以替代 用蒸汽來汽化氯氣的熱量，噸溴可降低煤耗0. 3噸。


圖1為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為燃燒爐的縱向剖面圖。圖3為喂料機的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中部件說明1、觀察孔；2、喂料機；3、分氣罐；4、羅茨風(fēng)機；5、燃燒爐；6、進(jìn)水 管；7、氯氣汽化器；8、出水管；9、換熱器；10、二氧化硫管道；11、沉淀罐；12、洗滌塔；13、進(jìn) 料口 ；14、保溫層；15、主燃燒室；16、耐火層；17、第一副燃燒室；18、花墻；19、第二副燃燒 室；20、第三副燃燒室；21、第四副燃燒室；22、二氧化硫氣體出口 ；23、進(jìn)氣管；24、變頻電 機；25、送料管；26、螺旋給料器；27、料斗。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。由圖1可知，本發(fā)明空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐是為空氣吹出法制溴工藝設(shè) 計的專用設(shè)備，它包括喂料機2、燃燒爐5、換熱器9、二氧化硫管道10、沉淀罐11和洗滌塔 12 ；其中(一)、喂料機參照圖1、圖3。
喂料機2由變頻電機24、螺旋給料器26和料斗27組成。所述料斗27的下端出口 與位于其下方且設(shè)置有螺旋給料器26的送料管25內(nèi)腔相通，該螺旋給料器26的一端與變 頻電機24相連接。羅茨風(fēng)機4通過分氣罐3與進(jìn)氣管23相連接，該進(jìn)氣管的出口與設(shè)在燃燒爐前側(cè) 部的進(jìn)料口 13連通。羅茨風(fēng)機4通過分氣罐從進(jìn)氣管中吹出來的氣體，是沿水平方向吹入 燃燒爐內(nèi)腔的中心。分氣罐3用于緩沖、分布空氣。( 二)、燃燒爐參照圖1、圖2。燃燒爐5的結(jié)構(gòu)是根據(jù)工藝生產(chǎn)最大量而設(shè)計的。燃燒爐爐殼由耐火層16和保 溫層14構(gòu)成。為了充分燃燒進(jìn)入燃燒爐內(nèi)的硫磺，無升華硫進(jìn)入系統(tǒng)，燃燒爐內(nèi)腔是由一 個主燃燒室和四個副燃燒室組成的。主燃燒室的作用是將進(jìn)入燃燒爐內(nèi)的硫磺進(jìn)行初步 燃燒，未燃燒完全的硫磺及升華硫逐步進(jìn)入第一副燃燒室17、第二副燃燒室19、第三副燃 燒室20和第四副燃燒室21。四個副燃燒室的作用是將主燃燒室未燃燒完全的硫磺和升 華硫進(jìn)行充分燃燒?；▔?8的作用是分流燃燒生成的二氧化硫及升華硫，以不同流向交 錯進(jìn)入各副燃燒室；升華硫和未燃燒完全的硫磺由耐火磚砌成的相互交錯的花墻阻擋滯留 在耐火磚面上，進(jìn)行二次燃燒，不允許進(jìn)入下一系統(tǒng)。燃燒爐5的內(nèi)腔由四道花墻分隔成并列設(shè)置的一個主燃燒室和四個副燃燒室。每 一道花墻都是由多層耐火磚砌成的，同一層的耐火磚之間相互平行且等距離間隔排列，而 相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設(shè)置。同一層相鄰兩塊耐火磚之間的間隙形成通氣 口，該通氣口與燃燒爐的中心軸線呈45°夾角；同一花墻上下兩層之間的通氣孔呈90°夾 角。但相鄰的兩道花墻上且位于同一層上的通風(fēng)口為反向設(shè)置。耐火磚的排列布置使氣體 流向不斷改變，延長了氣體在燃燒爐內(nèi)的滯留時間、流動距離，提高硫磺燃燒速率。也就是 說，多道花墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足二氧化硫氣體在燃燒爐內(nèi)呈現(xiàn)曲線式流向，改變了原來的 直線走向，每道花墻能使沒有完全燃燒的硫磺阻滯在副燃燒室內(nèi)的耐火磚面上。燃燒爐5靠近進(jìn)料口 13的一端部設(shè)有觀察孔1 ；從進(jìn)氣管23中分出的一部分空 氣直接吹向觀察孔，這樣可以保持觀察孔內(nèi)表面的清潔度、透明度，便于對燃燒爐內(nèi)情況的 觀察。燃燒爐5上靠近第四副燃燒室21的末端部設(shè)有二氧化硫氣體出口 22，該二氧化硫 氣體出口 22與二氧化硫管道10的入口連通。(三)、換熱器參照圖1。在燃燒爐5內(nèi)燃燒生成的二氧化硫溫度高達(dá)1000余度，不能直接進(jìn)入下一系統(tǒng)， 必須進(jìn)行冷卻。因此在二氧化硫管道10上設(shè)置有換熱器9，換熱器的主要目的一是冷卻， 降低二氧化硫溫度；二是將交換出來的大量熱量用來汽化進(jìn)入系統(tǒng)的氯氣，從而代替蒸汽， 降低制溴生產(chǎn)成本。該換熱器9為包圍在二氧化硫管道上的循環(huán)水包，該循環(huán)水包分別通過位于下部 的進(jìn)水管6和位于上部的出水管8與氯氣汽化器7相連接。該氯氣汽化器7為夾層結(jié)構(gòu)， 其外面包圍有循環(huán)水包。(四)、沉淀罐參照圖1。因硫磺內(nèi)存有少量不可燃燒雜質(zhì)，由于風(fēng)力作用進(jìn)入系統(tǒng)，為了不致造成管路堵 塞，因此在燃燒爐外設(shè)有沉淀罐11，以沉淀從燃燒爐5進(jìn)入的雜質(zhì)，定期清理。
(五)、洗滌塔參照圖1。洗滌塔12的作用是把二氧化硫進(jìn)一步降溫，以符合制溴工藝條件要求。二氧化硫 管道10的出口與沉淀罐11入口連通，該沉淀罐11出口又與洗滌塔12入口連通。在洗滌 塔12的上部設(shè)有進(jìn)水口，其頂部設(shè)有二氧化硫成品出口。(六)本發(fā)明的工作過程如下(1)、顆粒狀硫磺通過料斗27的下端出口進(jìn)入到喂料機2中的送料管25內(nèi)，并由 設(shè)在送料管25內(nèi)的螺旋給料器26向前螺旋推進(jìn)，然后從送料管的下端出口落入到下方的 進(jìn)氣管23中。羅茨風(fēng)機4通過分氣罐3均勻地將空氣吹入進(jìn)氣管23中，同時將從喂料機 下落到進(jìn)氣管中的顆粒狀硫磺通過燃燒爐進(jìn)料口 13吹入燃燒爐5的主燃燒室15內(nèi)。螺旋給料器26的螺距及直徑、喂料機轉(zhuǎn)速控制，是根據(jù)制溴工藝參數(shù)要求而自行 設(shè)計的。因制溴原料鹵水中溴含量的變化和鹵水進(jìn)入系統(tǒng)量的變化，硫磺進(jìn)入燃燒爐的量 也隨之變化。進(jìn)入燃燒爐內(nèi)的硫磺量的多少，由變頻電機24的轉(zhuǎn)速通過變頻器來控制。如 果工藝系統(tǒng)需要的量多，則電機轉(zhuǎn)速調(diào)快，反之則調(diào)慢。(2)、顆粒狀硫磺先進(jìn)入主燃燒室15內(nèi)進(jìn)行燃燒，在主燃燒室內(nèi)燃燒生成的二氧 化硫氣體、未完全燃燒的硫磺和空氣通過第一道花墻上設(shè)置的通氣口流入第一副燃燒室 17，依次類推，最后進(jìn)入第四副燃燒室21進(jìn)行完全燃燒。(3)、在燃燒爐5內(nèi)燃燒生成的二氧化硫氣體通過二氧化硫氣體出口 22進(jìn)入二氧 化硫管道10中；并通過換熱器9進(jìn)行降溫。經(jīng)換熱的熱水從換熱器上部進(jìn)入氯氣汽化器7 去汽化氯氣，從氯氣汽化器經(jīng)換熱的冷水從換熱器下部回來，依次循環(huán)往復(fù)。(4)、從二氧化硫管道10出來的二氧化硫氣體進(jìn)入沉淀罐11中，以沉淀二氧化硫 中的不燃燒顆粒，防止管路堵塞。(5)、從沉淀罐11出來后的二氧化硫氣體進(jìn)入洗滌塔12中，洗滌二氧化硫中不燃 燒顆粒，起到二次降溫和二次除塵的作用。
權(quán)利要求
空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于，該燃燒爐包括喂料機(2)，由變頻電機(24)、螺旋給料器(26)和料斗(27)組成；其中所述料斗(27)的下端出口與位于其下方且設(shè)置有螺旋給料器26的送料管(25)內(nèi)腔相通，該螺旋給料器(26)與變頻電機相連接；所述送料管(25)的下端出口與進(jìn)氣管(23)連通；羅茨風(fēng)機(4)通過分氣罐(3)與進(jìn)氣管(23)連接，該進(jìn)氣管的出口與設(shè)在燃燒爐前側(cè)部的進(jìn)料口(13)連通；燃燒爐(5)，其內(nèi)腔由多道花墻(18)分隔為并列設(shè)置的一個主燃燒室(15)和多個副燃燒室；每道花墻上設(shè)有相互交錯的多層通氣口，每一層又設(shè)有多個等間距排列的通氣口；二氧化硫管道(10)，其進(jìn)口與設(shè)在燃燒爐末端部的二氧化硫氣體出口(22)連通，其出口與設(shè)在沉淀罐(11)上部的入口連通；換熱器(9)，其為包圍在二氧化硫管道(10)上的循環(huán)水包；沉淀罐(11)，其設(shè)在下部的出口與洗滌塔(12)上部的進(jìn)口連通；和洗滌塔(12)，其上部設(shè)有進(jìn)水口，其頂部設(shè)有二氧化硫成品出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述燃燒 爐內(nèi)腔由四道花墻分隔成并列設(shè)置的主燃燒室(15)、第一副燃燒室(17)、第二副燃燒室 (19)、第三副燃燒室(20)和第四副燃燒室(21)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述燃 燒爐(5)內(nèi)的每一道花墻都是由多層耐火磚砌成的，同一層耐火磚之間相互平行且等距離 間隔排列，而相鄰的上下兩層耐火磚之間為垂直交叉設(shè)置，同一層相鄰兩塊耐火磚之間的 間隙形成通氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述燃燒爐 (5)內(nèi)的通氣口與燃燒爐中心軸線呈45°夾角；同一道花墻上下兩層之間的通氣孔呈90° 夾角，但相鄰的兩道花墻上且位于同一層上的通風(fēng)口為反向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述燃燒爐 (5)的爐殼由耐火層(16)和保溫層(14)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述燃燒爐 (5)靠近進(jìn)料口(13)的一端部設(shè)有觀察孔(1)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述換 熱器(9)通過位于下部的進(jìn)水管(6)和位于上部的出水管(8)與氯氣汽化器(7)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，其特征在于所述氯氣汽 化器(7)的外面包圍有循環(huán)水包。
全文摘要
本發(fā)明涉及空氣吹出法制溴專用硫磺燃燒爐，包括喂料機、燃燒爐、二氧化硫管道、換熱器、沉淀罐和洗滌塔；其中喂料機中設(shè)有螺旋給料器的送料管內(nèi)腔分別與料斗下端出口和進(jìn)氣管出口連通，進(jìn)氣管與燃燒爐進(jìn)料口連通，燃燒爐內(nèi)腔由多道花墻分隔為主燃燒室和多個副燃燒室，每道花墻上設(shè)有相互交錯的多層通氣口；燃燒爐依次與二氧化硫管道、沉淀罐和洗滌塔連接；設(shè)在二氧化硫管道上的換熱器與氯氣汽化器連接。本發(fā)明與溴素生產(chǎn)設(shè)備配套使用，生產(chǎn)的二氧化硫氣體能直接用于溴素生產(chǎn)，并替代成品罐裝二氧化硫液體，從而降低溴素生產(chǎn)成本，硫磺燃燒率達(dá)到100％，節(jié)能環(huán)保；二氧化硫氣體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量直接用于氯氣汽化，替代蒸汽，降低了煤耗。
文檔編號C01B17/54GK101885474SQ20101020112
公開日2010年11月17日 申請日期2010年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月17日
發(fā)明者劉興新, 李寶春, 杜金河, 邱立君 申請人:萊州誠源鹽化有限公司