专利名称：一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型燃烧硫磺制备高纯度糖用二氧化硫的装置。
背景技术：
SO2是糖厂重要的澄清剂，用于和石灰乳反应生成CaSO3，去除糖汁中的胶体、色素 等杂质。制糖厂均设有硫磺炉，燃烧硫磺产生so2。目前，大多数糖厂使用自熔式硫磺炉，其 缺点在于(1)点火不方便；(2)生产异常突然停机时，硫气溢出，污染环境，影响人体健康；榨量波动时，硫磺燃烧量不能随之变化，导致硫熏强度不稳定，影响产品质量；(4)硫磺 燃烧过程不易控制，易生成升华硫进而冷却堵塞管路，SO3含量高，造成蒸发罐积垢严重，影 响传热效率等。因此，制糖界非常重视并不惜投巨资进行硫磺炉的改进及新型硫磺炉的开 发。目前，已有某些单位开发的新型硫磺燃烧炉在糖厂试运行，其是采用机械雾化喷 嘴或先气化再燃烧的技术，存在以下几方面的问题导致事故率较高，尚不能完全取代自熔 式硫磺炉(1)液体硫磺输送管路及喷嘴易堵塞；(2)硫气冷却管路易腐蚀，导致漏气、漏 水；(3)冷却系统体积太大、制造成本高；(4)硫气冷却效率低、冷却水用量大且未能充分利 用硫磺燃烧热；(5)控制系统复杂；(6)未能解决硫气中SO3含量高的问题。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置， 该设备解决了上述现有技术中存在的液体硫磺管路及喷嘴易堵塞、硫气冷却管路易腐蚀、 冷却效率低、冷却装置体积太大、控制系统复杂、硫气中SO3含量高的问题，能完全取代自熔 式硫磺炉，且投资小。解决上述技术问题的技术方案是一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，该装 置包括熔硫槽、助燃风风机、气泡雾化燃烧器、燃烧室和硫气冷却装置，所述的熔硫槽通过 管道与气泡雾化燃烧器的液体硫磺入口连通，助燃风风机分别与气泡雾化燃烧器的一次风 入口和二次风入口连通，气泡雾化燃烧器的一端安装在燃烧室的一端，燃烧室的硫气出口 与硫气冷却装置连接。本实用新型的进一步技术方案是该装置还包括硫气净化塔，所述的硫气净化塔 的硫气入口与硫气冷却装置的出口连通。所述的硫气净化塔包括吸收液喷嘴和吸收液储槽，所述的硫气净化塔上开有硫气 入口和净化硫气出口，硫气净化塔内设置广10个用于去除硫气中三氧化硫的吸收液喷嘴， 吸收液储槽设置在硫气净化塔底部或者通过管路连接设置在硫气净化塔外侧，吸收液储槽 侧面设置有吸收液入口，吸收液储槽底部开有吸收液排空口，吸收液储槽与吸收液喷嘴通 过输液泵和管道连通。本实用新型的更进一步技术方案是所述的气泡雾化燃烧器包括一端密封的二次 风环腔室、一端密封的一次风环腔室和气泡雾化喷嘴，二次风环腔室套装在一次风环腔室外，气泡雾化喷嘴安装在一次风环腔室内，气泡雾化喷嘴上开有液体硫磺入口和压缩空气 入口，气泡雾化喷嘴出口设置有混合腔和喷口，一次风环腔室上开有一次风入口，二次风环 腔室上开有二次风入口，二次风环腔室内还平行安装有柴油点火枪和检火镜，所述一次风 入口和二次风入口处分别安装有调节阀，一次风环腔室和二次风环腔室出口处分别设置有 能够产生旋流的导流叶片II和导流叶片I。该装置还包括压缩空气预热器，压缩空气预热器的压缩空气出口通过管道与气泡 雾化燃烧器的压缩空气入口连通。所述的熔硫槽为四周和底部包裹有保温棉的槽体，槽体顶部砌有隔热砖，槽体顶 部开有硫磺入口并安装有将液体硫磺送出的硫磺液下泵，硫磺入口下方设置有导料板，槽 体底部安装有电加热器并设置有硫磺排空口，熔硫槽内安装有搅拌器，并沿硫磺流动方向 间隔一定距离依次安装有过滤网和堰板，熔硫槽通过硫磺液下泵和管道与气泡雾化燃烧器 的液体硫磺入口连通。所述的硫气冷却装置采用单程列管式换热器或双程列管式换热器或是热管换热
O所述的连通硫磺液下泵和气泡雾化燃烧器的管道外依次包裹电加热带、管道保温 棉并在管道上安装有管道过滤器I ；所述的连通压缩空气预热器的压缩空气出口与气泡雾 化燃烧器的压缩空气入口的管道上安装有管道过滤器II。通过本实用新型之一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置燃烧硫磺制备SO2时， 液体硫磺雾化喷嘴不堵塞、燃烧器不易结焦、燃烧器混合腔不堵塞、冷却水用量少、硫磺燃 烧热能充分利用，且点火方便、硫磺燃烧量可随榨量波动而自动调节、硫气不外泄、燃烧充 分、SO2纯度高、体积小、投资省；本实用新型的事故率低，能完全取代自熔式硫磺炉。下面，结合附图和实施例对本实用新型之一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置 的技术特征作进一步的说明。
图1 本实用新型实施例一之一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置结构示意 图，图2-1 图2-3 本实用新型之熔硫槽结构示意图图2-1 图2-2的A-A剖视图，图2_2 俯视图，图2_3 图2_1的B-B剖视图；图3-1 本实用新型之气泡雾化燃烧器结构示意图(包括安装法兰、螺栓及内衬于 燃烧室的耐火材料)，图3-2 图3-1左视图(去掉耐火材料)；图4-1 本实用新型之压缩空气预热器结构示意图，图4-2 图4-1的右视图；图5-1 本实用新型之热管换热器结构示意图，图5-2 图5-1的俯视图。图中1-熔硫槽，11-硫磺入口，12-导料板，13-过滤网，14-保温棉，15-电加热器， 16-硫磺排空口，17-堰板，18-硫磺液下泵，19-隔热砖，110-搅拌器；2-压缩空气预热器，21-压缩空气入口，22-保温棉，23-测温点I，24-压缩空气出口，25-导流板，26-支架，27-加热管，28-接线盒，29-防护罩，210-测温点II，211-法兰 I ；3-助燃风风机；4-双程列管换热器，41-换热管，42-冷却水出口，43-烟管，44-冷却水入口， 45-紧急排液口 ；5-气泡雾化燃烧器，51- 二次风环腔室，511-柴油点火枪，512-检火镜，513- 二次 风入口，514-导流叶片I，52- —次风环腔室，521- 一次风入口，522-导流叶片II，53-气泡 雾化喷嘴，531-混合腔，532-喷口，533-压缩空气入口，534-液体硫磺入口，54-调节阀， 55-法兰II ；6-燃烧室，61-耐火材料，62-人孔，63-硫气出口，64-防爆门；7-硫气净化塔，71-吸收液排空口，72-吸收液储槽，73-硫气入口，74-吸收液喷 嘴，75-净化硫气出口，76-输液泵，77-吸收液入口 ；8- Y型管道过滤器I，9-Y型管道过滤器II，10-电加热带，101-管道保温棉；102-热管换热器，121-冷却介质进口，122-冷却介质出口，123-高温硫气进口， 124-高温硫气出口，125-热管，126-肋片，127-隔板，128-折流板。
具体实施方式
实施例一—种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置(参见图1 图4-2)，该装置包括熔硫槽 1、压缩空气预热器2、助燃风风机3、气泡雾化燃烧器5、燃烧室6、硫气冷却装置和硫气净化 塔7，所述的气泡雾化燃烧器5包括一端密封的二次风环腔室51、一端密封的一次风环 腔室52和气泡雾化喷嘴53，二次风环腔室51套装在一次风环腔室52外，气泡雾化喷嘴 53安装在一次风环腔室52内，气泡雾化喷嘴53上开有液体硫磺入口 534和压缩空气入口 533，气泡雾化喷嘴出口设置有混合腔531和喷口 532，一次风环腔室52上开有一次风入口 521，二次风环腔室51上开有二次风入口 513，二次风环腔室51内还平行安装有柴油点火枪 511和检火镜512，所述一次风入口和二次风入口处分别安装有调节阀54，一次风环腔室和 二次风环腔室出口处分别设置有能够产生旋流的导流叶片II 522和导流叶片I 514。所述的熔硫槽1为四周和底部包裹有保温棉14的槽体，槽体顶部砌有隔热砖19， 槽体顶部开有硫磺入口 11并安装有将液体硫磺送出的硫磺液下泵18，硫磺入口下方设置 有导料板12，槽体底部安装有电加热器15并设置有硫磺排空口 16，熔硫槽内安装有搅拌器 110，并沿硫磺流动方向间隔一定距离依次安装有过滤网13和堰板17，该熔硫槽具有自动 控温及熔解、沉淀澄清除杂、储存功能，熔硫槽通过硫磺液下泵18和管道与气泡雾化燃烧 器5的液体硫磺入口 534连通。所述的燃烧室6为倒圆筒体，内衬有高铝浇注料或砌耐火砖，一端安装气泡雾化 燃烧器5并衬耐火材料61，另一端开有硫气出口 63和人孔62，顶部或侧面还设置有防爆门 64、温度传感器和压力传感器。所述的硫气冷却装置采用双程列管式换热器4，换热器顶部安装温度传感器和压 力传感器，并开有气体入口及气体出口，换热器后烟箱的下部还开有紧急排液口 45，燃烧室 的硫气出口 63与双程列管式换热器4的气体入口连通。[0042]所述的硫气净化塔7包括吸收液喷嘴74和吸收液储槽72，所述的硫气净化塔上 开有硫气入口 73和净化硫气出口 75，硫气净化塔内设置广10个用于去除硫气中三氧化硫 的吸收液喷嘴74，达到净化硫气的目的，吸收液储槽72设置在硫气净化塔底部，吸收液储 槽侧面设置有吸收液入口 77，吸收液储槽底部开有吸收液排空口 71，吸收液储槽内设置有 用于冷却吸收液的水冷管(图中未画出)，吸收液储槽与吸收液喷嘴通过输液泵76和管道连 通，所述的硫气净化塔的硫气入口 73与双程列管式换热器4的气体出口之间通过烟管43 连通。压缩空气预热器2的压缩空气出口 24通过管道与气泡雾化燃烧器5的压缩空气 入口 533连通，助燃风风机3分别与气泡雾化燃烧器5的一次风入口 521和二次风入口 513 连通，所述的连通硫磺液下泵18和气泡雾化燃烧器5的液体硫磺的管道外依次包裹电加热 带10、管道保温棉101并在管道上安装有Y型管道过滤器I 8 ；所述的连通压缩空气预热器 的压缩空气出口 24与气泡雾化燃烧器的压缩空气入口 533的管道上安装有Y型管道过滤 器 II 9。本实用新型所述的双程列管式换热器4结构与现有的双程列管式换热器结构相 同，所述的压缩空气预热器2结构与现有的空气预热器结构相同，此处不再详细赘述。作为本实施例的一种变换，所述的气泡雾化燃烧器也可以采用其他结构略有改变 的气泡雾化燃烧器，所述的熔硫槽也可以采用其他结构的熔硫槽。作为本实施例的又一种变换，所述的硫气冷却装置还可以采用结构与现有技术相 同的单程列管式换热器或是热管换热器(参见图5-1 图5-2)，硫气冷却装置可以通过2个 列管换热器串联与硫气净化塔通，这时可不设置烟管43;根据排出硫气温度不同，换热管 材质可以为锅炉钢管、铝合金管、碳钢渗铝管、不锈钢管或陶瓷管，根据需要决定换热器外 是否包裹保温棉。作为本实施例的又一种变换，所述的硫气净化塔7的吸收液储槽72也可以通过管 路连接设置在硫气净化塔外侧，也可以不设置硫气净化塔，而是采用其他方式去除硫气中 的三氧化硫。作为本实施例的又一种变换，也可以不安装压缩空气预热器，所述的管道过滤器 也可以采用T型或其他类型的管道过滤器，或是不安装管道过滤器和管道保温棉、电加热 带等部件，只是使用效果不是最佳。工作过程将硫磺投入熔硫槽中，经熔解、沉淀澄清后进入熔硫槽中堰板分隔成的 储存槽中，开启硫磺液下泵将液体硫磺输入气泡雾化燃烧器中，同时通入助燃风及预热的 压缩空气，助燃风分一次风、二次风，经过导流叶片进入燃烧室、并与雾化(气化)的硫磺充 分混合，形成可燃气体混合物，利用柴油点火枪点燃后，产生的硫气经过列管式换热器进行 冷却，换热器排出的冷却水作为锅炉水回用到糖厂锅炉中，实现硫磺燃烧热的利用，冷却后 的硫气进入硫气净化塔中，用水作为吸收液，去除硫气中SO3,经过净化的硫气直接进入硫 熏中和塔中供糖厂使用。
权利要求一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于该装置包括熔硫槽(1)、助燃风风机(3)、气泡雾化燃烧器(5)、燃烧室(6)和硫气冷却装置，所述的熔硫槽(1)通过管道与气泡雾化燃烧器(5)的液体硫磺入口(534)连通，助燃风风机(3)分别与气泡雾化燃烧器(5)的一次风入口和二次风入口连通，气泡雾化燃烧器(5)的一端安装在燃烧室(6)的一端，燃烧室的硫气出口与硫气冷却装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于该装 置还包括硫气净化塔(7)，所述的硫气净化塔的硫气入口与硫气冷却装置的出口连通。
3.根据权利要求2所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于所述 的硫气净化塔(7)包括吸收液喷嘴(74)和吸收液储槽(72)，所述的硫气净化塔上开有硫 气入口(73)和净化硫气出口(75)，硫气净化塔内设置广10个用于去除硫气中三氧化硫的 吸收液喷嘴(74)，吸收液储槽(72)设置在硫气净化塔底部或者通过管路连接设置在硫气 净化塔外侧，吸收液储槽侧面设置有吸收液入口(77)，吸收液储槽底部开有吸收液排空口 (71)，吸收液储槽与吸收液喷嘴通过输液泵(76)和管道连通。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于 所述的气泡雾化燃烧器(5)包括一端密封的二次风环腔室(51)、一端密封的一次风环腔室 (52 )和气泡雾化喷嘴(53 )，二次风环腔室(51)套装在一次风环腔室(52 )外，气泡雾化喷嘴 (53)安装在一次风环腔室(52)内，气泡雾化喷嘴(53)上开有液体硫磺入口(534)和压缩 空气入口(533)，气泡雾化喷嘴出口设置有混合腔(531)和喷口(532)，一次风环腔室(52) 上开有一次风入口(521)，二次风环腔室(51)上开有二次风入口(513)，二次风环腔室(51) 内还平行安装有柴油点火枪(511)和检火镜(512)，所述一次风入口和二次风入口处分别 安装有调节阀(54)，一次风环腔室和二次风环腔室出口处分别设置有能够产生旋流的导流 叶片II (522)和导流叶片I (514)。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于 该装置还包括压缩空气预热器(2)，压缩空气预热器(2)的压缩空气出口(24)通过管道与 气泡雾化燃烧器(5)的压缩空气入口( 533)连通。
6.根据权利要求4所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于该装 置还包括压缩空气预热器(2)，压缩空气预热器(2)的压缩空气出口(24)通过管道与气泡 雾化燃烧器(5)的压缩空气入口(533)连通。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于 所述的熔硫槽(1)为四周和底部包裹有保温棉(14)的槽体，槽体顶部砌有隔热砖(19)，槽 体顶部开有硫磺入口( 11)并安装有将液体硫磺送出的硫磺液下泵(18)，硫磺入口下方设 置有导料板(12)，槽体底部安装有电加热器(15)并设置有硫磺排空口(16)，熔硫槽内安装 有搅拌器(110)，并沿硫磺流动方向间隔一定距离依次安装有过滤网(13)和堰板(17)，熔 硫槽通过硫磺液下泵(18)和管道与气泡雾化燃烧器(5)的液体硫磺入口(534)连通。
8.根据权利要求6所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于所述 的熔硫槽(1)为四周和底部包裹有保温棉(14)的槽体，槽体顶部砌有隔热砖(19)，槽体顶 部开有硫磺入口( 11)并安装有将液体硫磺送出的硫磺液下泵(18)，硫磺入口下方设置有 导料板(12)，槽体底部安装有电加热器(15)并设置有硫磺排空口(16)，熔硫槽内安装有搅 拌器(110)，并沿硫磺流动方向间隔一定距离依次安装有过滤网(13)和堰板(17)，熔硫槽通过硫磺液下泵(18)和管道与气泡雾化燃烧器(5)的液体硫磺入口(534)连通。
9.根据权利要求8所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于所述 的硫气冷却装置采用单程列管式换热器或双程列管式换热器或是热管换热器。
10.根据权利要求9所述的一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，其特征在于所述 的连通硫磺液下泵(18)和气泡雾化燃烧器(5)的管道外依次包裹电加热带(10)、管道保温 棉(101)并在管道上安装有管道过滤器I (8);所述的连通压缩空气预热器的压缩空气出口 (24)与气泡雾化燃烧器的压缩空气入口(534)的管道上安装有管道过滤器II (9)。
专利摘要本实用新型涉及一种燃烧硫磺制备糖用二氧化硫的装置，该装置包括熔硫槽、压缩空气预热器、助燃风风机、气泡雾化燃烧器、燃烧室和硫气冷却装置，所述的熔硫槽通过管道与气泡雾化燃烧器的液体硫磺入口连通，压缩空气预热器的压缩空气出口通过管道与气泡雾化燃烧器的压缩空气入口连通，助燃风风机分别与气泡雾化燃烧器的一次风入口和二次风入口连通，气泡雾化燃烧器的一端安装在燃烧室内，燃烧室的硫气出口与硫气冷却装置连接。采用本装置燃烧硫磺制备SO2时，液体硫磺雾化喷嘴不堵塞、燃烧器不易结焦、燃烧器混合腔不堵塞，冷却水用量少、硫磺燃烧热能充分利用；本实用新型的事故率低，能完全取代自熔式硫磺炉。
文档编号C01B17/54GK201694841SQ201020121350
公开日2011年1月5日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者李利军, 杨锋, 黄桂忠 申请人:广西工学院;柳州科思达制糖技术有限公司