专利名称：空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种空气吹出法制溴专用设备，特别涉及一种固体硫磺燃烧后生成的 二氧化硫直接用于空气吹出法溴素生产的专用设备。
背景技术：
二氧化硫气体是空气吹出法制溴工艺的主要原料之一。目前，制溴企业在溴素生 产过程中，所用的二氧化硫气体都是购进成品灌装二氧化硫液体，经过汽化器汽化后用于 制溴工艺需要。其存在的不足是(1)购买成品灌装二氧化硫液体的价格高，增加了原料成 本。(2)由于成品灌装二氧化硫液体属于危险化学品，道路运输不但运费高，还要办理相关 手续，并且运输和储存过程中都存在着危险。(3)成品灌装二氧化硫液体在汽化时需要热 量。
发明内容
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，而提供一种空气吹出法制溴专用硫 磺燃烧炉，所要解决的技术问题是通过其与溴素生产设备配套使用，使生产出的二氧化硫 气体能够直接用于溴素生产，并替代成品罐装二氧化硫液体，从而使生产出的溴素成本降 低，硫磺的燃烧率达到100%，调节方便，节能环保。本发明所要解决的第二个技术问题是 将二氧化硫气体生产过程中产生的热量通过循环水传导到氯气汽化器用于氯气汽化，替代 了蒸汽，节省了煤原料。为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案空气吹出法制溴专用硫磺燃 烧炉，包括喂料机，由变频电机、螺旋给料器和料斗组成；其中所述料斗的下端出口与位于其 下方且设置有螺旋给料器的送料管内腔相通，该螺旋给料器与变频电机相连接；所述送料 管的下端出口与进气管连通；罗茨风机通过分气罐与进气管连接，该进气管的出口与设在 燃烧炉前侧部的进料口连通；燃烧炉，其内腔由多道花墙分隔为并列设置的一个主燃烧室和多个副燃烧室；每 道花墙上设有相互交错的多层通气口，每一层又设有多个等间距排列的通气口 ；二氧化硫管道，其进口与设在燃烧炉末端部的二氧化硫气体出口连通，其出口与 设在沉淀罐上部的入口连通；换热器，其为包围在二氧化硫管道上的循环水包；沉淀罐，其设在下部的出口与洗涤塔上部的进口连通；和洗涤塔，其上部设有进水口，其顶部设有二氧化硫成品出口。所述燃烧炉内腔由四道花墙分隔成并列设置的主燃烧室、第一副燃烧室、第二副 燃烧室、第三副燃烧室和第四副燃烧室。所述燃烧炉内的每一道花墙都是由多层耐火砖砌成的，同一层耐火砖之间相互平 行且等距离间隔排列，而相邻的上下两层耐火砖之间为垂直交叉设置，同一层相邻两块耐火砖之间的间隙形成通气口。所述燃烧炉内的通气口与燃烧炉中心轴线呈45°夹角；同一道花墙上下两层之 间的通气孔呈90°夹角，但相邻的两道花墙上且位于同一层上的通风口为反向设置。所述燃烧炉炉壳由耐火层和保温层构成。所述燃烧炉靠近进料口的一端部设有观察孔。所述换热器通过位于下部的进水管和位于上部的出水管与氯气汽化器相连接。所述氯气汽化器的外面包围有循环水包。本发明的积极效果在于(1)本发明是一种空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉。通过控制硫磺喂料机和罗茨 风机，调节二氧化硫的浓度和压力，以保证制溴工艺的适时需要。(2)燃烧炉的内腔被四道花墙从左到右分隔成一个主燃烧室和四个副燃烧室，这 种结构使吹入主燃烧室内未完全燃烧的颗粒状硫磺呈现曲线式流向，延长颗粒状硫磺的燃 烧路线，使其得到更加充分地燃烧；每道花墙能使没有完全燃烧的颗粒状硫磺滞留在副燃 烧室内的耐火砖面上，进行再次燃烧，从而使硫磺燃烧率达到100 %，减少二氧化硫气体中 升华硫的含量，提高二氧硫磺气体的纯度。(3)本发明能与溴素生产设备配套使用，调节方便，节能环保，生产出的二氧化硫 气体能够直接用于溴素生产，并替代成品罐装二氧化硫液体，从而使生产出的溴素成本降 低；另外，产生的高温二氧化硫气体则通过换热器中的循环水将热量交换到氯气汽化器，直 接用于氯气汽化，从而替代了蒸汽，节省了煤原料。(4)高效节能燃烧炉由于设计合理，同样大小的炉体生产能力大，并可以随时调 节二氧化硫生产量。节能明显，利用换热器交换出来的热量可以得到再利用，完全可以替代 用蒸汽来汽化氯气的热量，吨溴可降低煤耗0. 3吨。
图1为本发明的平面结构示意图。图2为燃烧炉的纵向剖面图。图3为喂料机的结构示意图。图中部件说明1、观察孔；2、喂料机；3、分气罐；4、罗茨风机；5、燃烧炉；6、进水 管；7、氯气汽化器；8、出水管；9、换热器；10、二氧化硫管道；11、沉淀罐；12、洗涤塔；13、进 料口 ；14、保温层；15、主燃烧室；16、耐火层；17、第一副燃烧室；18、花墙；19、第二副燃烧 室；20、第三副燃烧室；21、第四副燃烧室；22、二氧化硫气体出口 ；23、进气管；24、变频电 机；25、送料管；26、螺旋给料器；27、料斗。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。由图1可知，本发明空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉是为空气吹出法制溴工艺设 计的专用设备，它包括喂料机2、燃烧炉5、换热器9、二氧化硫管道10、沉淀罐11和洗涤塔 12 ；其中(一)、喂料机参照图1、图3。
喂料机2由变频电机24、螺旋给料器26和料斗27组成。所述料斗27的下端出口 与位于其下方且设置有螺旋给料器26的送料管25内腔相通，该螺旋给料器26的一端与变 频电机24相连接。罗茨风机4通过分气罐3与进气管23相连接，该进气管的出口与设在燃烧炉前侧 部的进料口 13连通。罗茨风机4通过分气罐从进气管中吹出来的气体，是沿水平方向吹入 燃烧炉内腔的中心。分气罐3用于缓冲、分布空气。( 二)、燃烧炉参照图1、图2。燃烧炉5的结构是根据工艺生产最大量而设计的。燃烧炉炉壳由耐火层16和保 温层14构成。为了充分燃烧进入燃烧炉内的硫磺，无升华硫进入系统，燃烧炉内腔是由一 个主燃烧室和四个副燃烧室组成的。主燃烧室的作用是将进入燃烧炉内的硫磺进行初步 燃烧，未燃烧完全的硫磺及升华硫逐步进入第一副燃烧室17、第二副燃烧室19、第三副燃 烧室20和第四副燃烧室21。四个副燃烧室的作用是将主燃烧室未燃烧完全的硫磺和升 华硫进行充分燃烧。花墙18的作用是分流燃烧生成的二氧化硫及升华硫，以不同流向交 错进入各副燃烧室；升华硫和未燃烧完全的硫磺由耐火砖砌成的相互交错的花墙阻挡滞留 在耐火砖面上，进行二次燃烧，不允许进入下一系统。燃烧炉5的内腔由四道花墙分隔成并列设置的一个主燃烧室和四个副燃烧室。每 一道花墙都是由多层耐火砖砌成的，同一层的耐火砖之间相互平行且等距离间隔排列，而 相邻的上下两层耐火砖之间为垂直交叉设置。同一层相邻两块耐火砖之间的间隙形成通气 口，该通气口与燃烧炉的中心轴线呈45°夹角；同一花墙上下两层之间的通气孔呈90°夹 角。但相邻的两道花墙上且位于同一层上的通风口为反向设置。耐火砖的排列布置使气体 流向不断改变，延长了气体在燃烧炉内的滞留时间、流动距离，提高硫磺燃烧速率。也就是 说，多道花墙的结构设计应满足二氧化硫气体在燃烧炉内呈现曲线式流向，改变了原来的 直线走向，每道花墙能使没有完全燃烧的硫磺阻滞在副燃烧室内的耐火砖面上。燃烧炉5靠近进料口 13的一端部设有观察孔1 ；从进气管23中分出的一部分空 气直接吹向观察孔，这样可以保持观察孔内表面的清洁度、透明度，便于对燃烧炉内情况的 观察。燃烧炉5上靠近第四副燃烧室21的末端部设有二氧化硫气体出口 22，该二氧化硫 气体出口 22与二氧化硫管道10的入口连通。(三)、换热器参照图1。在燃烧炉5内燃烧生成的二氧化硫温度高达1000余度，不能直接进入下一系统， 必须进行冷却。因此在二氧化硫管道10上设置有换热器9，换热器的主要目的一是冷却， 降低二氧化硫温度；二是将交换出来的大量热量用来汽化进入系统的氯气，从而代替蒸汽， 降低制溴生产成本。该换热器9为包围在二氧化硫管道上的循环水包，该循环水包分别通过位于下部 的进水管6和位于上部的出水管8与氯气汽化器7相连接。该氯气汽化器7为夹层结构， 其外面包围有循环水包。(四)、沉淀罐参照图1。因硫磺内存有少量不可燃烧杂质，由于风力作用进入系统，为了不致造成管路堵 塞，因此在燃烧炉外设有沉淀罐11，以沉淀从燃烧炉5进入的杂质，定期清理。
(五)、洗涤塔参照图1。洗涤塔12的作用是把二氧化硫进一步降温，以符合制溴工艺条件要求。二氧化硫 管道10的出口与沉淀罐11入口连通，该沉淀罐11出口又与洗涤塔12入口连通。在洗涤 塔12的上部设有进水口，其顶部设有二氧化硫成品出口。(六)本发明的工作过程如下(1)、颗粒状硫磺通过料斗27的下端出口进入到喂料机2中的送料管25内，并由 设在送料管25内的螺旋给料器26向前螺旋推进，然后从送料管的下端出口落入到下方的 进气管23中。罗茨风机4通过分气罐3均勻地将空气吹入进气管23中，同时将从喂料机 下落到进气管中的颗粒状硫磺通过燃烧炉进料口 13吹入燃烧炉5的主燃烧室15内。螺旋给料器26的螺距及直径、喂料机转速控制，是根据制溴工艺参数要求而自行 设计的。因制溴原料卤水中溴含量的变化和卤水进入系统量的变化，硫磺进入燃烧炉的量 也随之变化。进入燃烧炉内的硫磺量的多少，由变频电机24的转速通过变频器来控制。如 果工艺系统需要的量多，则电机转速调快，反之则调慢。(2)、颗粒状硫磺先进入主燃烧室15内进行燃烧，在主燃烧室内燃烧生成的二氧 化硫气体、未完全燃烧的硫磺和空气通过第一道花墙上设置的通气口流入第一副燃烧室 17，依次类推，最后进入第四副燃烧室21进行完全燃烧。(3)、在燃烧炉5内燃烧生成的二氧化硫气体通过二氧化硫气体出口 22进入二氧 化硫管道10中；并通过换热器9进行降温。经换热的热水从换热器上部进入氯气汽化器7 去汽化氯气，从氯气汽化器经换热的冷水从换热器下部回来，依次循环往复。(4)、从二氧化硫管道10出来的二氧化硫气体进入沉淀罐11中，以沉淀二氧化硫 中的不燃烧颗粒，防止管路堵塞。(5)、从沉淀罐11出来后的二氧化硫气体进入洗涤塔12中，洗涤二氧化硫中不燃 烧颗粒，起到二次降温和二次除尘的作用。
权利要求
空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于，该燃烧炉包括喂料机(2)，由变频电机(24)、螺旋给料器(26)和料斗(27)组成；其中所述料斗(27)的下端出口与位于其下方且设置有螺旋给料器26的送料管(25)内腔相通，该螺旋给料器(26)与变频电机相连接；所述送料管(25)的下端出口与进气管(23)连通；罗茨风机(4)通过分气罐(3)与进气管(23)连接，该进气管的出口与设在燃烧炉前侧部的进料口(13)连通；燃烧炉(5)，其内腔由多道花墙(18)分隔为并列设置的一个主燃烧室(15)和多个副燃烧室；每道花墙上设有相互交错的多层通气口，每一层又设有多个等间距排列的通气口；二氧化硫管道(10)，其进口与设在燃烧炉末端部的二氧化硫气体出口(22)连通，其出口与设在沉淀罐(11)上部的入口连通；换热器(9)，其为包围在二氧化硫管道(10)上的循环水包；沉淀罐(11)，其设在下部的出口与洗涤塔(12)上部的进口连通；和洗涤塔(12)，其上部设有进水口，其顶部设有二氧化硫成品出口。
2.根据权利要求1所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述燃烧 炉内腔由四道花墙分隔成并列设置的主燃烧室(15)、第一副燃烧室(17)、第二副燃烧室 (19)、第三副燃烧室(20)和第四副燃烧室(21)。
3.根据权利要求1或2所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述燃 烧炉(5)内的每一道花墙都是由多层耐火砖砌成的，同一层耐火砖之间相互平行且等距离 间隔排列，而相邻的上下两层耐火砖之间为垂直交叉设置，同一层相邻两块耐火砖之间的 间隙形成通气口。
4.根据权利要求3所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述燃烧炉 (5)内的通气口与燃烧炉中心轴线呈45°夹角；同一道花墙上下两层之间的通气孔呈90° 夹角，但相邻的两道花墙上且位于同一层上的通风口为反向设置。
5.根据权利要求4所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述燃烧炉 (5)的炉壳由耐火层(16)和保温层(14)构成。
6.根据权利要求5所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述燃烧炉 (5)靠近进料口(13)的一端部设有观察孔(1)。
7.根据权利要求1或2所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述换 热器(9)通过位于下部的进水管(6)和位于上部的出水管(8)与氯气汽化器(7)相连接。
8.根据权利要求7所述的空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，其特征在于所述氯气汽 化器(7)的外面包围有循环水包。
全文摘要
本发明涉及空气吹出法制溴专用硫磺燃烧炉，包括喂料机、燃烧炉、二氧化硫管道、换热器、沉淀罐和洗涤塔；其中喂料机中设有螺旋给料器的送料管内腔分别与料斗下端出口和进气管出口连通，进气管与燃烧炉进料口连通，燃烧炉内腔由多道花墙分隔为主燃烧室和多个副燃烧室，每道花墙上设有相互交错的多层通气口；燃烧炉依次与二氧化硫管道、沉淀罐和洗涤塔连接；设在二氧化硫管道上的换热器与氯气汽化器连接。本发明与溴素生产设备配套使用，生产的二氧化硫气体能直接用于溴素生产，并替代成品罐装二氧化硫液体，从而降低溴素生产成本，硫磺燃烧率达到100％，节能环保；二氧化硫气体生产过程中产生的热量直接用于氯气汽化，替代蒸汽，降低了煤耗。
文档编号C01B17/54GK101885474SQ20101020112
公开日2010年11月17日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者刘兴新, 李宝春, 杜金河, 邱立君 申请人:莱州诚源盐化有限公司