[发明专利]硫铁矿烧渣热回收的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及燃烧余渣的处理，进一步来说涉及硫铁矿烧渣的处理，具体来说涉及硫铁矿烧渣热的回收。

【背景技术】

硫铁矿制酸生产过程中，必须要将炉底压力维持在一个正常的范围内，这就需要将焙烧炉内燃烧后剩下的850℃左右粗渣稳定地排出，进入废热锅炉和电除尘器内400℃的细灰也同时排出。

目前硫铁矿制酸中普遍采用的降温方式并不考虑回收热量，而是直接水洗法，这种方法是将焙烧炉内排出的约850℃左右的炉底渣，排出后与废热锅炉、电除尘器排出的灰渣一起，通过带水夹套的埋刮板机冷却输送至渣冷滚筒，然后用水进一步冷却、增湿后排至渣堆场。此法的缺点一般均采用埋刮板机输送，但由于渣温太高，刮板机的材质难以解决，刮板机的刮板极易被刮变形，甚至断落后卡住其它刮板，刮板断得太多会使输送能力减小，满足不了生产的需要，最终导致系统停车，而且该系统的维修费非常高，检修环境恶劣(高温、粉尘)，检查断点、检修工作非常繁琐。因此渣输送系统的安全稳定运行必须降温，最终得实现渣输送系统的长稳定运行，而确保硫酸生产装置周期安全运行。且为此所耗的水量也相对较大，水资资源浪费明显，经济效益较差。

中国专利数据库中，涉及硫铁矿烧渣利用的仅有CN2280213号《矿渣余热回收热管蒸气发生器》，该设备虽然能够回收渣的热量，但结构复杂，操作麻烦。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种硫铁矿烧渣热回收的方法，解决现有直接水洗法的各种弊病，减少设备维修工作量，降低耗水量。

发明人提供的方法是：采用一个管壳式换热器作为烧渣冷却器，简称渣冷器，它具有进渣口、出渣口、列管、脱盐水进口、脱盐水出口和烧渣冷却器壳，列管的管内安装有螺旋输送片；将硫铁矿烧渣送入进渣口，在管内依靠螺旋片向前进，将热量传给内管壁，然后从出渣口出去，用皮带运输机送至渣场；脱盐水进入管间，从外管壁获得热量而升温，最后从脱盐水出口出去用作锅炉给水，达到冷却烧渣、回收热量的目的。

上述换热过程中，烧渣温度由700℃～850℃降至80℃～100℃，脱盐水温升高由40℃～60℃升至70℃～90℃。

上述渣与脱盐水的质量比例为(4～5)∶1，所述脱盐水即通过离子交换或反渗透膜将其盐类除去的水，其质量指标为硬度≤3μmol/L，电导率≤10μs/cm。

上述螺旋输送片的转速为0.8～8r/min，根据渣量进行调节。

上述脱盐水进口连接的进口管道上配置有调节阀和远传温度计。

上述渣冷器的使用方法是：先将脱盐水进、出水阀打开，让渣冷器壳程充满脱盐水；接着将进渣口的阀打开，根据焙烧炉的炉底压力大小调节适当的开度，或用变频器来调节出渣量；根据出渣量控制调节阀开度，用出水量来调节脱盐水出口温度。

本发明改变了传统降温的直接大量水喷淋或高温状态下输送方法，具有如下优点：①操作简便、可实现变频运行，能耗低且可回收热量，耗水少；②流程简单，安装紧凑；③渣温降到常温；对皮带运输机无伤害，延长使用寿命；④设备故障率低，检修方便、快捷；⑤漏灰点少，对环境污染少。

【附图说明】

附图为本发明的硫铁矿烧渣热回收原理示意图。图中：1为进渣口，2为出渣口，3为螺旋输送片，4为脱盐水进口，5为脱盐水出口，6为渣冷器壳，7为列管，8为皮带运输机。

【具体实施方式】

以瓮福(集团)有限责任公司瓮福磷肥厂硫酸装置为例，具体实施情况如下：用一个管壳式换热器作为烧渣冷却器，安装在硫铁矿沸腾燃烧炉下附近，它有进渣口1、出渣口2、列管7、脱盐水进口4、脱盐水出口5和渣冷器壳6，列管7数量为19根，管径为DN200，管内安装有螺旋输送片3；进渣口1连接沸腾燃烧炉的烧渣排放管；出渣口2下面有皮带运输机8。先将脱盐水进、出水阀打开，让渣冷器壳6内的管外充满脱盐水；接着将进渣口1的阀打开，根据焙烧炉的炉底压力大小调节适当的开度；硫铁矿烧渣进入进渣口1，在管内依靠螺旋输送片3向前推进，将热量传给内管壁，然后从出渣口2出去，用皮带运输机8送至渣场；脱盐水从脱盐水进口4进入管间，从外管壁获得热量而升温，最后从脱盐水出口5出去用作锅炉给水。脱盐水的进口管道上配置有调节阀和远传温度计。操作时，根据出渣量控制调节阀开度，用出水量来调节脱盐水出口温度。烧渣温度由700℃～850℃降至80℃～100℃，脱盐水温升高由40℃～60℃升至70℃～90℃。渣与脱盐水的质量比例为5∶1。

这样，将渣温降下来后再增湿，可以节约增湿所用的水量，而且容易控制湿度；低温渣与常温水混合较均匀，不易扬灰，用水量少，对设备的腐蚀相应减少。