专利名称：保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法
技术领域：
本发明涉及肥料制造，尤其涉及利用磷酸二铵装置生产硫磷肥保证干燥系统安全的一种方法。
背景技术：
利用磷酸二铵装置生产硫肥的时候，除了添加含硫酸根的硫酸进入系统生成结合硫以外，另一部分则在系统中加入了单质硫(粉状或液状硫磺)；由于硫磺是一种易燃易爆的物品，保证生产系统的安全成为了最重要的环节之一。此外，全世界生产硫肥的装置很少，就是因为危险性太大，物别是干燥机进口。单质硫磺和二铵产品的结合物料从造料机下料口进入干燥机当中，其最先接触的是干燥烟气的D型管，其温度可以达到600°C以上，再接触其干燥烟气(其干燥烟气中还有可能带得有火星)，其温度也较高(350°C—650°C )，则硫磺极有可能发生自燃或爆炸。利用磷酸二铵装置生产硫肥时，硫磺和产品的结混物在造料过程中，细化的硫磺溶入酸中(或熔融态的液硫)加到料浆中后，单质硫均勻地分散在料浆中，从获取的含硫磷铵产品看，硫磺在产品中的分散性非常均勻，与磷铵的结合性很好，应该可以肯定造粒机中基本上不存在纯净的硫磺粉尘，硫磺是与磷酸二铵(或硫酸氨)结合在一起的。如果物料在这段的时间停留比较长，当以350°C 650°C的烟道气作干燥热源时，则物料中的单质S 会因高温熔化(硫磺的沸点为444. 6°C)，蒸发成硫蒸汽，可能会引起自燃，结合物料中的粉尘，极有可能引起爆炸，因此干燥系统是最危险的一个环节。基于此，如何降低干燥温度， 保证其热量平衡，除去烟气中的火星，避免其因有火源而引起硫蒸汽的自燃是一个极需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，以保证利用磷酸二铵装置生产硫肥时干燥系统的安全。本发明的技术方案是保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法包括以下措施
1、在干燥机和各皮带输送机内加蒸汽喷淋系统；特别是干燥机D型管入料口的地方；
2、在各皮带输送机两边各开三个定向爆破安全孔，并在安全孔处增设蒸汽管线；在各破碎机、输料溜糟上、旋风除尘顶端增设蒸汽管线和消防水管，以在紧急状态下保证安全；
3、在风机清理门上增设蒸汽喷淋装置。上述方法中要按时取样分析粉尘中的含S量(单质S)。上述方法中需要随时观察造粒机下料口，防止物料过干，尽量保持物料在相对较湿下操作，以减少粉尘的产生和避免物料水分的降低。上述干燥机的各抽风管和收尘风管开取防暴口和消防孔，当各风管着火或爆炸时，按开取的位置通入消防水或低压蒸汽，达到灭火的目的。上述方法在能保证物料水分的前提下，尽量的降低干燥机的进出口气体和物料温度。上述方法需要保持各风管的畅通，随时清理各风管。采用上述方法时，为了保证系统物料的操作性，便于控制物料的温度和湿度，应控制较少的返料，避免过多的返料造成喷浆后的物料过干。采用上述方法时要保证热风炉系统的气封性，尽量降低烟气当中的氧含量，经测定，当烟气中含氧量在7%以下时，系统不会发生燃烧，发生爆炸的机率也要少得多；因此必须保证烟道的气密性。本发明的原理是发明者根据硫磺的特性，分析得出，只要将回转干燥窑进口干燥烟气温度降到250°C以内(因硫磺的着火点在250°C )，能保证干燥系统的安全，并作了一个热量和物料平衡计算。热量和物料平衡计算
1、工艺条件及要求
1)进干燥机烟气温度τ( 250 0C
2)出干燥机烟气温度T=95°C
3)进干燥机物料量G=400t/ h
4)进干燥机物料水分Wl=3.5%
5)出干燥机物料水分W2( 2. 0%
6)进干燥机物料温度T=89.5°C
2、干燥系统物料衡算
1)干燥机进口物料量G2=400t / h，进口物料含水分Wl =3. 5%，出口物料含水分
W2 彡 2%
2)蒸发水份量W=IOOO · G2 · (Wl — W2) / (100 一 W2) =6122. 45 kg / h
3)逸出的粉尘及氨量(干燥机尾气中的粉尘和NH3的逸出量占进口物料量的2.2% 计，逸出粉尘和氨的质量比为9.0 1.0)。逸出尘量 Gf =2. 2% · G2 · 9. 0 / 10=7920 kg / h 逸出氨量 GNH 3=2. 2% · G2 · 1. 0 / 10=880 kg / h
4)干燥机出口物料Gl
Gl= G2 - W - Gf — GNH 3=385. 078t / h 3、干燥系统热量及废气量衡算
1)Σ Q入等于干燥机进口物料带入热量加炉气带入热量
2)干燥机进口物料带入热量Ql，干燥机进口物料温度为89.5°C，则 Ql =Gl · Cpl · tl=385. 078X103X1. 782X89. 5=61415705. 14 kj / h
3)炉气带入热量Q2，进入干燥机的热炉气量设为V(Nm3 / h)，其温度为250°C，则 Q2 =V · Cp2 · t2=VX250Xl. 428=357V
4)ΣΟ出等于干燥机出口物料带走热量、水分蒸发消耗热量、氨逸出吸收热量、尾气带走热量及干燥机热损失等。5)干燥机出口物料带走热量Q3，干燥机出口物料温度为90°C，则 Q3=G3 · Cp3 · t3=385. 078 X 1. 42X90=49212968. 4kJ / h
6)水分蒸发消耗热量Q4，尾气温度为95°CQ4=QY + W · Cp · Δ t =6122. 45X2298. 84 + 6112. 45X1. 884X (95 一 89. 5) =14074532. 96+63337. 21 =14137870. 17 kj / h
7)氨逸出吸收热量
Q5 =G5 · q=880X80. 64 / 17 X 103=4174305. 88kJ / h
8)尾气带走热量Q6，出干燥机尾气带走热量包括其中的氨、粉尘和水分热量， 其温度为95°C，则
Q6=V · Cp6 · t6 + W · Cp · t2 + Gf · Cf · t6 + GNH3 · CNH3 · t6 =VXl. 356X95 + 6122. 449X1. 884X95 + 7920X1. 42X95 + 880X2. 064X95 =128. 8V + 2336754. 5 kj / h
9)干燥机热损失Q7，热损失为炉气带入热量的洲计，则Q7=Q5X2%=7. 14V 4、按热平衡原理SQ入=10出
Ql + Q2 =Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7
代入数值解得V=38218. 07 Nm3 / h
折算成质量流量为38218. 07X0. 746=28510. 68. 34kg/h
所需热风提供热量 Q2=357X^510. 68 = 1.01X107KJ/ h
如烧煤，则燃煤量为:G9=1.01X107KJ/ h /(4. 2 X 5500) =433. 229kg/h
如烧柴油则油量为 GlO=L OlX 107KJ/ h /3.3X104 KJ/kg=306. 06kg
以上两个指标，完全能满足热风炉烧油和烧煤的要求；
通过以上热平衡计算，可以看出，不论烧煤或烧油作为热源，烟气温度控制在 250°C，保证系统的热平衡是足够的；因此，保证了热平衡，系统主要安全得到保证，同时发明者在干燥机进口加入蒸汽喷淋装置，通入蒸汽，保证烟气里面的空气湿度，湿度高，其灭火性比较好，更好的是可以灭掉烟气中带入的火星。本发明的有益效果具体如下本发明方法保证了硫肥生产中硫磺的安全性，通过增加换热炉气的湿度，降低换热温度，灭掉烟气中的火星等方法，是一种满足生产工艺指标的可控性方案。本方法通过几种技术手段让硫磺在一种安全的环境下和物料喷浆造粒后进行安全的干燥，让温度低于硫磺的着火点和让粉尘低于它的爆炸极限。通过以上的措施， 在生产含硫磷肥时，完全控制了系统的安全性。
图1是干燥机的结构示意图； 图2是剖视图3是输送皮带的结构示意图； 图4是A向剖视图； 图5是风机的结构示意图中1是干燥机密封块；2是干燥机筒体；3是下料溜槽；4是D型管；5是中压蒸汽阀； 6是中压蒸汽管道；7是蒸汽喷头；8是楼板；9是防爆孔；10是皮带机；11是翻板阀；12是斗提机；13是下料口 ； 14是蒸汽喷管；15是风机叶轮；I是物料进口 ； II是烟气进口。
具体实施方式
实施例
瓮福(集团)有限责任公司磷酸二铵装置两个系列均采用此工艺进行含硫磷肥的生产， 实施步骤如下
1、在磷酸二铵装置生产含硫磷肥时(单质S和结合S各占5%)，在系统正常开始喷浆前， 首先保证干燥机进口温度低于250°C，通过热风炉负荷控制进口温度；
2、然后将干燥机进口蒸汽喷淋系统打开，通入蒸汽，消除烟道内热风系统带入的火星， 灭掉火源，然后开始系统喷浆运行，只要单质S和物料充分混合，其物料表面温度最多在 95 0C ；
3、其物料的水分进口控制在3.5%，干燥机出口控制在2. 0%以内；
4、满足系统的返料在350T/h以内；
5、根据现场的粉尘情况，将各皮带输送机、溜槽、破碎机、旋风除尘、风机的蒸汽喷淋装置定期通入一定的蒸汽喷淋(半小时或一小时一次，根据物料的粉尘情况，增加粉尘的湿度)，达到返料系统的安全；
经过瓮福磷酸二铵装置两个系统长时间的运行，从未发生燃烧事故，更未发生爆炸事故，效果非常明显，创造了巨大的经济效益。
权利要求
1.保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于该方法包括以下措施(1)在干燥机和各皮带输送机内加蒸汽喷淋系统；特别是干燥机D型管入料口的地方；(2)在各皮带输送机两边各开三个定向爆破安全孔，并在安全孔处增设蒸汽管线；在各破碎机、输料溜糟上、旋风除尘顶端增设蒸汽管线和消防水管，以在紧急状态下保证安全；(3)在风机清理门上增设蒸汽喷淋装置。
2.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于要按时取样分析粉尘中的含S量(单质S)。
3.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于需要随时观察造粒机下料口，防止物料过干，尽量保持物料在相对较湿下操作，以减少粉尘的产生和避免物料水分的降低。
4.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于干燥机的各抽风管和收尘风管开取防暴口和消防孔，当各风管着火或爆炸时，按开取的位置通入消防水或低压蒸汽，可达到灭火的目的。
5.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于在能保证物料水分的前提下，尽量的降低干燥机的进出口气体和物料温度。
6.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于需要保持各风管的畅通，随时清理各风管。
7.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于采用上述方法时，应控制较少的返料，避免过多的返料造成喷浆后的物料过干。
8.根据权利要求1所述保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，其特征在于采用上述方法时要保证热风炉系统的气封性，尽量降低烟气当中的氧含量。
全文摘要
本发明公开了一种保证硫磷肥生产中干燥系统安全的方法，包括以下措施(1)在干燥机和各皮带输送机内加蒸汽喷淋系统；特别是干燥机D型管入料口的地方；(2)在各皮带输送机两边各开三个定向爆破安全孔，并在安全孔处增设蒸汽管线；在各破碎机、输料溜糟上、旋风除尘顶端增设蒸汽管线和消防水管，以在紧急状态下保证安全；(3)在风机清理门上增设蒸汽喷淋装置。本发明保证了硫肥生产中硫磺的安全性，通过增加换热炉气的湿度，降低换热温度，灭掉烟气中的火星等方法，是一种满足生产工艺指标的可控性方案。
文档编号F26B21/10GK102425932SQ201110362598
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月16日 优先权日2011年11月16日
发明者刘显波, 徐春, 王小裕, 肖升 申请人:瓮福(集团)有限责任公司