[发明专利]基于氮气保护的硫磺粉末生产线

权利要求书

1.基于氮气保护的硫磺粉末生产线，其特征在于：包括用于制备生产保护用氮气的氮气制备系统、用于对块状硫磺进行研磨的物料研磨与分级系统、用于除尘并排放氮气的排氮除尘系统、用于收集硫磺粉末的成品收集系统、用于冷却物料研磨与分级系统的冷却系统以及分别与上述各系统连接以控制其协调作业的控制系统，所述氮气制备系统的输出端通过输气管道连通物料研磨与分级系统的进气端，物料研磨与分级系统通过泄压管道连通排氮除尘系统，物料研磨与分级系统还通过物料通道连通成品收集系统；

所述控制系统包括DCS控制器(61)，DCS控制器分别与设置在生产线中用于控制氮气制备系统作业的氮气制备控制子系统、用于控制物料研磨与分级系统作业的物料研磨控制子系统、用于控制排氮除尘系统作业的排氮除尘控制子系统、用于控制冷却系统作业的冷却控制子系统以及用于控制成品收集系统作业的成品收集控制子系统电连接；

所述氮气制备系统包括通过管道依次连通的螺杆空压机(11)、空气缓冲罐(12)、冷冻干燥机(13)、制氮装置(14)和氮气储罐(15)，所述制氮装置(14)包括两级串联的过滤器、两个并联设置的吸附罐以及一个氮气缓冲罐，其中第一过滤器的输入端通过管道连通冷冻干燥机的输出端，第二过滤器的输出端通过管道以及开关机构分别连通两个吸附罐的进气端，两个吸附罐的出气端连通氮气缓冲罐的输入端，氮气缓冲罐的输出端连接氮气储罐(15)的输入端；

所述氮气制备控制子系统包括设置在空气缓冲罐上的第一压力传感器(P1)、左吸附罐上的第二压力传感器(P2)、右吸附罐上的第三压力传感器(P3)、氮气储罐上的第四压力传感器(P4)、氮气储罐与鼓风机之间输气管道上的第五压力传感器(P5)、设置在氮气缓冲罐上的第一含氧量监测仪(A1)、设置在氮气储罐与鼓风机之间输气管道上的第二含氧量监测仪(A2)以及设置在螺杆空压机(11)和空气缓冲罐(12)之间的第一开关阀(K1)，所述DCS控制器的输入端分别连接第一压力传感器(P1)、第二压力传感器(P2)、第三压力传感器(P3)、第四压力传感器(P4)、第五压力传感器(P5)、第一含氧量监测仪(A1)和第二含氧量监测仪(A2)的输出端，DCS控制器的输出端连接第一开关阀(K1)的受控端；

排氮除尘控制子系统包括第三含氧量监测器(A3)、第五温度传感器(T5)、第五开关阀(K5)以及第六开关阀(K6)，DCS控制器的输入端分别连接第三含氧量监测器(A3)和第五温度传感器(T5)的输出端，DCS控制器的输出端分别连接第五开关阀(K5)以及第六开关阀(K6)的受控端；

其中，第一压力传感器(P1)设置在空气缓冲罐上，用于监测空气缓冲罐的气体压力，空气缓冲罐上还设置有气体排放阀，当第一压力传感器(P1)检测到的压力值大于设定值时，DCS控制器会关闭第一开关阀并打开空气缓冲罐上的气体排放阀保证空气缓冲罐的安全运行；第二压力传感器至第四压力传感器分别用于测量与之相应的设备的压力值，同样相应的设备上也设置有气体排放阀；当压力值大于设定值时，同样关闭第一开关阀并打开气体排放阀；第一含氧量监测仪(A1)设置在氮气缓冲罐上，第二含氧量监测仪(A2)设置在氮气储罐与鼓风机之间的输气管道上，分别用于监测相应设备中氮气的含氧量，进一步通过DCS控制器来调节氮气制备系统中各设备的工作状态，以保证氮气中的氧含量控制在安全值范围内；

第三含氧量监测器(A3)设置在排氮收集器(31)的顶端，用于监测氮气中的氧含量，排氮收集器(31)用于收集物料研磨和分离过程中产生的烟尘；第五温度传感器(T5)设置在排氮除尘器(32)的物料输出端，用于监测物料的温度值，排氮除尘器(32)用于对含有粉尘颗粒的氮气进行除尘处理，并将分离出来的硫磺超细粉末送入超细粉回收袋，将氮气排放到大气中；第五开关阀(K5)设置在排氮收集器与物料研磨与分级系统连通的管路中，用于在DCS控制下进行泄压与保压的转换；第六开关阀(K6)设置在排氮除尘器的气体输出端，用于控制氮气的排放；当接收到泄压指令时，第六开关阀打开，排氮除尘系统开始进行泄压、除尘、气固分离处理，同时打开第五开关阀向大气中排放氮气；当氮气的含氧量超出设定值或者排氮除尘器的出料温度超出设定值时，发出报警信息，DCS控制器控制相关设备运行以降低含氧量或/和温度；

所述物料研磨与分级系统通过物料管道包括依次连通的料斗(21)、研磨机(23)以及物料分离器(24)，所述研磨机通过轴连接的研磨电机(22)驱动作业，研磨机(23)的进料端以及物料分离器(24)的底部还分别通过输气管道连通氮气制备系统的输出端，物料分离器(24)的物料输出端通过物料管道连通成品收集系统；

所述研磨机(23)和氮气制备系统之间的输气管道上设置有鼓风机(16)，鼓风机(16)的进气口还设置了第六压力传感器(P6)和第一温度传感器(T1)，在鼓风机与氮气储罐之间管道上设置有第二开关阀(K2)；当超出设定值时，DCS控制器发出报警，同时关闭第二开关阀(K2)停止向鼓风机送入氮气；

所述冷却系统包括设置在研磨机上方用于向研磨机喷洒冷却水以实现降温的若干喷头以及设置在研磨机下方用于接收冷却水的循环水地槽(52)，所述喷头通过上水管道与循环水池连通，循环水地槽通过回水管道连通循环水回收池；

所述成品收集系统包括与物料研磨与分级系统通过物料管道连通的成品收集器(41)，成品收集器的下方设置有接收物料的成品袋(42)；成品收集控制子系统用于控制成品袋(42)中物料的重量，包括设置在成品收集器下方管道上的第四开关阀(K4)和设置在成品袋下方的称重传感器(Q1)，称重传感器(Q1)的输出端连接DCS控制器的输入端，DCS控制器的输出端连接第四开关阀(K4)的受控端；称重传感器实时监测成品袋中的物料量，当达到盛装要求时，DCS控制器控制第四开关阀(K4)关闭。