[发明专利]一种过热硫蒸气制造工艺

说明书

技术领域

本发明属于硫磺气化技术领域，特别涉及一种过热硫蒸气制造工艺。

背景技术

硫磺是一种常用的工业原料，硫磺除了用于制硫酸，还可用于橡胶、造纸、医药、火柴、农药、漂白剂等工业。硫磺在工业上的应用常常需要制成过热硫蒸气后再使用，而目前过热硫蒸气的制造还没有较完善成熟的装置。比较常见的是不溶性硫磺工业采用的简易的电加热气化装置或者是“烧开水式”的气化装置。

电加热气化装置是采用电阻丝直接加热液体硫磺，该工艺对于设备材质要求极高。究其原因有二，其一硫磺本身具有极强的腐蚀性；其二硫磺与电阻丝直接接触部分温度远高于其他部分，更容易与设备发生副反应，形成焦灼污垢，降低传热效率。所以该方法总体的气化效率低，能耗高。同时又因为加热电阻丝价格也较为昂贵，进一步加大了该方法的生产成本，使之难以大规模的应用于硫磺气化生产。

“烧开水式”的气化装置是一种间接加热釜，使用煤炭或天然气等有机燃料在釜底加热，由金属材料的釜体传热将其中的固态或液态硫磺加热气化。该方法同样存在以下问题：气化速率不稳定，设备材质要求高，寿命短，易堵塞等。究其原因：“烧开水式”的气化装置是将加热釜中全部硫磺加热液化再气化，整个加热过程必须将全部的硫磺一起加热至气化，存在气化速率的滞后性；当需要快速增加硫磺蒸气供应量时，硫磺气化速度难以快速达到目标值，必须等待加热釜缓慢加热；而当生产工续需要减少硫磺蒸气供应量的时候，硫磺气化车间直接减少对加热釜的釜底加热量，这时还需要等待加热釜中已经被加热至沸腾的硫磺逐渐降温减少硫磺气化量，使得硫磺气化速度与生产车间需要的硫磺蒸气量的难以达到良好的协调，增加了硫磺气化车间的操作难度。同时，又由于加热釜本身同时既要承载硫磺气化前的重量，又受到釜底燃料的高温作用，总体上并没有解决电加热装置的缺陷，同样容易发生副反应，产生焦灼污垢，损坏设备。

现在尚未见到有关于工业化大规模生产过热硫蒸气的方法的报道，亟需一种高效的过热硫蒸气的生产工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种稳定性好、气化效率高、设备使用寿命长的过热硫蒸气制造工艺。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种过热硫蒸气制造工艺，采用分段加热气化技术，首先在熔硫槽中间接加热熔化固体硫磺得到液态硫磺，然后使硫磺依次流经设置在气化炉中的：液硫加热器、气化器和过热器，与气化炉中的热烟气形成逆流换热，硫磺逐渐加热、气化至过热状态，得到过热硫蒸气。

先将硫磺整体熔化成液流，再将其进行进一步的加热至气化、至过热。避免了直接将固体硫磺加热液化至气化时硫磺与电阻丝/加热釜底高温介质接触部分局部温度过高，整体受热不均的缺陷。所述液硫加热器、气化器和过热器设置在气化炉内，硫磺从管程流动，热烟气在液硫加热器、气化器和过热器壳程加热。液态硫磺被送入液硫加热器，然后流经气化器和过热器，分数次与热烟气逆流换热。在各个环节硫磺与不同温度的热烟气换热，保证硫磺加热过程中整体的温度保持稳定。最重要的是当需要快速提高硫磺蒸气供应量时，可以增加液硫泵的输送量，然后加大热烟气流量，达到快速提高硫磺蒸气供应量的目的；相应的当需要减少硫磺蒸气供应量时，直接减少液硫泵和热烟气的流量，即可快速减少硫磺蒸气供应量的目的。总体上，达到了快速调节硫磺蒸气供应量的效果。

具体来说本发明的过热硫蒸气制造工艺，包括以下步骤：

1、固体硫磺在熔硫槽中被加热至120～150℃，得到液体硫磺；

2、熔硫槽内的液体硫磺经液硫泵喂入液硫加热器，与气化炉内热烟气进行换热得到300-400℃的加热液硫；

3、加热液硫进入气化器与气化炉内热烟气间接换热气化，得到450-500℃的硫蒸气；

4、硫蒸气进入过热器与气化炉内热烟气间接换热得到600-700℃的过热硫蒸气；

所述液硫加热器、气化器、过热器设置在气化炉内，气化炉内热烟气与硫磺形成逆流换热。控制好液硫泵泵送速度，即可稳定各个环节硫磺的流动速度，保证硫磺达到相应的温度后再进入下一环节加热，防止硫磺在同一阶段出现过大的温差提高加热效率，也有效的减少了副反应的发生及设备的腐蚀。由于各个环节硫磺温度稳定，再根据不同的温度条件选择不同的材料，大大的提高了系统的稳定性；其次液硫在加热、气化、过热等阶段快速换热，在加热设备中停留时间较短，提高了热转换率，减少了硫蒸气对于设备的腐蚀；所以本发明方法是一种稳定性好，转化率高，安全、高效的过热硫蒸气的制造工艺。