专利名称：液硫急冷雾化喷嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种液硫急冷雾化喷嘴。
背景技术：
目前，不溶性硫磺的生产主要是以硫磺为原料的气化法和熔融法。气化法要在高温(570°C )、高压条件下生产出中品位不溶性硫磺，然后再用二硫化碳萃取生产高品位不溶性硫磺。该方法的优点是产品中不溶性硫磺的含量很高，缺点是由于生产过程中温度过高(可达50(T70(TC)，耗电量增大，生产成本太高；产生的大量硫蒸气加剧了设备和管路的腐蚀；操作压力过高，二硫化碳易燃、易爆、毒性大，加大了生产操作的不安全性；工艺过程复杂、投资大等。熔融法反应条件温和，反应温度一般在20(T3(KrC，能耗低；设备常压操作、无“三废”产生，具有投资少、见效快、操作安全等优点。低温熔融法制备不溶性硫磺的工艺过程包括熔硫聚合、液硫急冷、固化干燥、粗样粉碎、浸取、充油。其中熔硫聚合反应完的液硫急冷过程是非常关键的工序，因为不溶性硫磺的反应是可逆过程，液硫急冷的好坏，直接影响产品中不溶性硫磺含量的高低。例如熔融硫磺从448°C缓慢冷却，最后只能得到仅有含1. 8%的不溶性硫。急冷的作用是终止可逆反应的进行，使产物保持在含有较高的不溶性硫磺状态。目前液硫的急冷基本采用倾倒式或滴入式，液硫粘度大，液硫急冷效果差、不溶性硫磺转化率低，制得的粗产品为块状、线状或颗粒状，其不溶性硫磺含量低、稳定性差，固化干燥后不易粉碎、微观不溶性硫磺颗粒粒径大小不一、分布不均勻。
发明内容本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种液硫急冷雾化喷嘴。本实用新型的主要技术方案是它具有三流体气流式雾化器结构，从内向外依次包括有液硫通道的内喷嘴、高压气体的中喷嘴和急冷萃取液的外喷嘴，外喷嘴与中喷嘴之间为螺纹连接；内喷嘴为高度可调节的承插式结构，即固定结构的内喷嘴夹套管内插有活动承插式的内喷嘴，内喷嘴和内喷嘴夹套管通过螺栓法兰固定连接，之间设有可调高度的金属垫圈，内喷嘴下部设有紧固螺钉；中喷嘴气体通道设有旋转槽。本实用新型具有三流体气流式雾化器的特点，喷嘴出口处内喷嘴与中喷嘴、外喷嘴的环隙高度可调，可喷射出各种物性特征的雾化混合流体，雾化状态可控；中喷嘴气体通道设有螺旋槽，旋转高速气流增强了雾化效果；中喷嘴、外喷嘴为螺纹连接，内喷嘴与内喷嘴夹套管为螺栓连接；内喷嘴出口处设有紧固螺钉，防止气流的扰动而发生内喷嘴偏振，从而保证液硫喷射时的稳定；本实用新型具有可拆卸、可清洗的特点，设备结构简单、操作方便。本实用新型实现了高粘度液硫喷雾急冷的效果，液硫熔体在出口处被两次雾化， 雾化形成的液硫雾滴，具有很高的比表面积，被高速高压气体和急冷萃取液快速传热凝固， 形成不溶性硫磺和可溶性硫磺的混合颗粒，而可溶性硫磺溶于萃取液中。急冷萃取液中加有稳定剂，阻止了部分不溶性硫磺在喷雾急冷过程中的返原现象，提高了不溶性硫磺的转化率和稳定性。制得的不溶性硫磺粉末颗粒极细、分布均勻、转化率高、稳定性高，不溶性硫
磺含量高。本实用新型是不溶性硫磺生产中“液硫急冷”工序的关键设备，结构简单、易于操作、适用性广，值得推广。
图1为本实用新型实施例的剖面结构示意图。图中，1-液硫接管法兰；2-中喷嘴上部端盖；3-气体进口 ；4-中喷嘴上部筒体； 5-外喷嘴上部端盖；6-急冷萃取液进口 ；7-外喷嘴；8-中喷嘴；9-内喷嘴；10-内喷嘴夹套管；11-旋转槽；12-内喷嘴夹具；13-紧固螺钉；14-固定法兰；15-可调节高度的金属垫圈。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。实施例本实施例具有三流体气流式雾化器结构，如图1所示，从内向外依次包括有液硫通道的内喷嘴9、高压气体的中喷嘴8和急冷萃取液的外喷嘴7，外喷嘴7与中喷嘴8 之间为螺纹连接；内喷嘴9为高度可调节的承插式结构，即固定结构的内喷嘴夹套管10内插有活动承插式的内喷嘴9，内喷嘴9和内喷嘴夹套管10通过螺栓法兰固定连接，之间设有可调高度的金属垫圈15，内喷嘴9下部设有紧固螺钉13 ；中喷嘴8气体通道设有旋转槽 11。本实施例内喷嘴9上端设有液流接管法兰1 ；中喷嘴8上部筒体上设有上部端盖 2、气体进口 3及固定法兰14 ；外喷嘴7上设有上部端盖5及急冷萃取液进口 6 ；中喷嘴8与内喷嘴9之间还设有内喷嘴夹具12.本实施例是这样来运作的，从熔硫聚合反应釜出来的液硫通过液硫接管进入内喷嘴9的液硫通道，高压气体(高纯氮气，0. 2^0. 7Mpa)通过气体进口 3进入中喷嘴8的气体通道，急冷萃取液(添加有稳定剂)通过急冷萃取液进口 6进入外喷嘴7的液体通道。中喷嘴8通道内的高速气体经旋转槽11后高速旋转喷出，与内喷嘴9出口处的液硫液膜接触后发生第一次雾化。内喷嘴9与中喷嘴10的环隙高度通过可调高度金属垫圈15的数量来调节，改变气液接触面积和角度，可喷射出不同物性状态的雾化流体。一次雾化流体在中喷嘴8和外喷嘴7的出口处二次接触，发生第二次雾化。外喷嘴7通道内是添加有稳定剂的急冷萃取液，一次气雾化的液硫雾滴在中喷嘴出口处被急冷萃取液二次雾化。液硫雾滴颗粒极小，具有很大的比表面积，与急冷萃取液发生强烈的传热过程，被迅速凝固为固体颗粒；液硫急冷喷雾的同时，急冷萃取液一步萃取不溶性硫磺，可溶性硫磺被溶解于萃取液中；急冷萃取液中添加有稳定剂，阻止了部分不溶性硫磺在喷雾急冷过程中的返原现象，提高了不溶性硫磺的转化率，增强了不溶性硫磺的稳定性。以上液硫急冷、不溶性硫磺的稳定反应、不溶性硫磺的萃取同时发生。二次雾化完的气液固混合物料高速喷入雾化塔，进行后续操作。
权利要求1.液硫急冷雾化喷嘴，其特征在于它具有三流体气流式雾化器结构，从内向外依次包括有液硫通道的内喷嘴、高压气体的中喷嘴和急冷萃取液的外喷嘴，外喷嘴与中喷嘴之间均为螺纹连接；内喷嘴为高度可调节的承插式结构，即固定结构的内喷嘴夹套管内插有活动承插式的内喷嘴，内喷嘴和内喷嘴夹套管通过螺栓法兰固定连接，之间设有可调高度的金属垫圈，内喷嘴下部设有紧固螺钉；中喷嘴气体通道设有旋转槽。
专利摘要液硫急冷雾化喷嘴，属于化工设备技术领域。主要包括外喷嘴，中喷嘴，内喷嘴，内喷嘴夹套管，旋转槽，内喷嘴夹具，紧固螺钉，内喷嘴固定法兰，可调高金属垫圈，内喷嘴夹套管法兰等。本实用新型是用于低温熔融法制备不溶性硫磺工艺中液硫急冷工序的关键设备，具有三流体气流式雾化器的特点，实现了高粘度液硫熔体喷雾急冷的效果；急冷萃取液中含有稳定剂，在液硫喷雾急冷的同时，一步萃取不溶性硫磺并提高了不溶性硫磺的转化率和稳定性，其粉末状产品不溶性硫磺含量高、颗粒粒径小、分布均匀、稳定性高。本实用新型结构简单、易于操作、适用性广，值得推广。
文档编号B05B7/06GK202185373SQ20112023698
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者张雪杰, 彭康, 易东明, 李皓瑜, 李颖, 江碧清, 罗娟 申请人:中国石油化工集团公司, 南化集团研究院