專利名稱：一種新型二氧化硫氣體的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種新型二氧化硫氣體的生產方法。
背景技術：
制糖過程中需要使用到SO2氣體作為一種輔助材料，主要在澄清過程中，S02與石灰乳反應生成CaSO3沉淀，吸附、清除糖汁中的雜質、膠體、色素而使糖汁得到澄清，另外， SO2氣體也能起到減弱或抑制糖過程中新色素的生成及減少白糖存放時變色的作用。另外， 在造紙、紡織、食品等的漂白過程中，也需要使用到SO2，故高質量的SO2在多個領域的工業生產中起到非常重要的作用。現有的生產SO2氣體的方法和裝置，多存在著硫磺燃燒不穩定，產生SO2的質量差；要么燃燒不完全，存在大量升華硫，對后續工序堵塞管道，惡化操作環境并造成硫磺的浪費；要么燃燒時空氣量過大，造成SO3生成量增多，致使爐氣酸霧大，對處理物質的質量影響大。而且由于設備使用時的材質條件所限(碳鋼設備)，致使設備腐蝕嚴重，設備使用壽命短，造價高，造成一年一維修，三年一更換的被動局面。本專利申請申請人于2011年申請了《一種二氧化硫氣體的生產方法》，該方法在一定程度上解決了硫磺燃燒不完全、SO3生成和濕SO2爐氣冷卻的防腐問題，但這種方法， 使用了冷卻介質為空氣和U形加熱夾套熔硫，存在設備稍多且有些復雜和冷卻效果差等問題。本發明專利申請的申請人在實踐過程中，又發明了一種效果更好的新型二氧化硫氣體的生產方法。
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種新型二氧化硫氣體的生產方法，該方法充分利用焚硫爐燃燒硫磺時產生的熱量，用于固體硫磺的熔融變成液態硫磺和液態硫磺變成升華硫，縮小了焚硫爐的燃硫容積，節約了生產成本；同時采用熱水作為第一換熱器的冷卻介質，可防第一熱器的腐蝕，有效延長了設備的使用壽命；還采用二次補風燃燒，使硫磺燃燒完全，有效控制了 SO3的生成現象。解決上述問題的技術方案是一種新型二氧化硫氣體的生產方法，該方法包括以下步驟
(一)熔硫將工業用固體硫磺加入熔硫槽中，所述的熔硫槽是設置在焚硫爐側壁上的槽體，熔硫槽底端面相對于焚硫爐底端面的高度為I I. 5米，熔硫槽通過硫磺在焚硫爐中燃燒產生的熱量間接加熱并使熔硫槽中的硫磺熔融變成液體硫磺，液體硫磺的溫度控制在 120 150。。；
(二)氣化將熔硫槽中的液態硫磺導入密封的液硫氣化罐中，加熱液硫氣化罐并使液硫氣化罐溫度提升到800-90(TC，使液態硫磺轉變成升華硫；
(三)燃燒從液硫氣化罐中導出的升華硫通入密閉的焚硫爐的底部設置有進氣短管中，再與空氣混合燃燒生成高溫二氧化硫氣體，焚硫爐頂部設置有汽包，汽包頂部設置有外部水進口、水蒸汽出口和安全閥，焚硫爐內壁除與熔硫槽連接的位置外均設有水夾套，水先進入汽包中，再通入水夾套冷卻焚硫爐內壁；
(四)第一級冷卻和二次補風燃燒二氧化硫氣體從焚硫爐導出進入第一換熱器進行冷卻，第一換熱器采用循環熱水冷卻，即將焚硫爐水夾套中的熱水通過熱水循環泵進入第一換熱器進行換熱，換熱器底部設置有的集氣箱與風機進行管連接，當二氧化硫氣體冷卻達到400-450°C時，在第一換熱器底部集氣箱，補充空氣進行二次燃燒，燃燒生成二氧化硫氣體后，二氧化硫氣體繼續通過第一換熱器的回程進行冷卻，冷卻溫度達到120-300°C后完成第一熱器的換熱；所述的從焚硫爐水夾套中導出的進入第一換熱器冷卻用熱水的初始溫度為100°C以上；經第一換熱器換熱結束后的熱水再導入焚硫爐頂部的汽包7中；
(五)第二級冷卻二氧化硫氣體從第一換熱器導出，進入第二換熱器進行二級冷卻，使二氧化硫氣體進一步降溫達到60-70°C ;所述的第二級換器是噴射循環洗滌冷卻器或間接換熱器或是噴射循環洗滌冷卻器與電除霧器組合。本發明的進一步技術方案是所述的第一換熱器主要由換熱部分I和換熱部分 II組成，換熱部分I和換熱部分II頂部通過隔板隔開，換熱部分I和換熱部分II底部互相連通形成集氣箱，所述的第一換熱器設置有頂端夾套和底端夾套，所述的從焚硫爐水夾套中導出的循環冷卻用熱水先進入第一換熱器的底端夾套中，然后再進入換熱部分I和換熱部分II，換熱部分I和換熱部分II為列管換熱器，管程通二氧化硫氣體，殼程通循環冷卻熱水；殼程熱水再進入第一換熱器的頂端夾套中，最后從頂端夾套導入焚硫爐頂部的汽包中； 所述的二氧化硫氣體從焚硫爐導出后先進入第一換熱器的換熱部分I冷卻，到集氣箱時溫度達400-450°C，然后在第一換熱器底部集氣箱補充空氣進行二次燃燒，燃燒完后二氧化硫氣體繼續通過入換熱部分II換熱至溫度冷卻至120-300°C。步驟(三)中所用的焚硫爐為立式焚硫爐，焚硫爐底部位置連接有所述的進氣短管，進氣短管上連接有煤氣管、點火裝置和所述液硫氣化罐，進氣短管與風機進行管連；所述的液硫氣化罐包括氣化罐筒體、底蓋、升華硫出氣管、液硫進口管和與氣化罐筒體頂部連接的法蘭蓋板，液硫進口管連接在法蘭蓋板上并通至氣化罐筒體內，所述的升華硫出氣管置于氣化罐筒體內，升華硫出氣管一端穿出氣化罐筒體外，升華硫出氣管另一端穿出法蘭蓋板并連通至氣化罐筒體內，所述的底蓋通過頂桿頂緊密封與氣化罐筒體下，頂桿一端與底蓋套接，頂桿另一端通過螺母固定在進氣短管下方的管壁上。所述的液硫氣化罐還包括有用于清掃氣化罐筒體內灰塵的吹掃管,氣體吹掃管穿過法蘭蓋板延伸至氣化罐筒體內，所述的頂桿上端頭通過端蓋密封，固定于進氣短管下管壁上的頂桿和螺母外通過外蓋密封。所述的焚硫爐上部開有爐氣出口，底部開有清灰口和與水夾套連通的熱水出口， 水夾套頂部通過管道與汽包底部連通。 所述的第二冷卻器是噴射循環洗滌冷卻器，噴射循環洗滌冷卻器下方連接有循環槽，循環槽內的冷卻水通過耐酸循環泵導入噴射循環洗滌冷卻器中循環使用，循環槽上還連接有氣體出口管。所述的熔硫槽底端面下設置有電加熱器。由于采用上述方案，本發明的之新型二氧化硫氣體的生產方法具有以下有益效果I.采用熱水作為第一換熱器的冷卻介質，可防腐，有效延長了設備的使用壽命，還可付產蒸汽用于糖汁的濃縮。現有的二氧化硫發生器裝置所用的換熱器，均采用冷水作為冷卻介質，這將在換熱器的管壁上過冷而出現結露現象，生成的SO3會溶入結露中而形成稀硫酸，稀硫酸對碳鋼設備腐蝕嚴重。不到二個月換熱器的管壁就會被腐蝕穿就是這個道理，故不能采用冷水作為冷卻介質。而本發明第一換熱器采用100°c以上的熱水作為換熱介質，所以本發明的設備能防腐，使用壽命長，最少可以使用10年以上，從理論上說可長期使用，不用維修和更換。 第一換熱器冷卻用的熱水吸收二氧化硫氣體中的熱量后變成蒸汽，可以回收這部分的蒸汽用于糖液的濃縮。2.采用二次加風燃燒，硫磺燃燒完全，有效控制了 SO3生成。硫磺有空氣加入時在一定的溫度下燃燒，將會產生二氧化硫氣體，如果氧再多，在溫度條件合適和催化劑(Fe203)存在的條件下，還會氧化變成S03。SO3如遇水或潮濕空氣都會形成酸霧，酸霧很難除去，一會污染環境，二會使糖汁含硫酸鈣，影響白糖的質量(二水硫酸鈣的溶解度比亞硫酸鈣的溶解度高，致使白糖帶苦味就是這個道理)。本發明先用少量氧燃燒生成二氧化硫(欠氧燃燒)氣體溫度冷卻達到400-450°C時，再補充一部分二次空氣進行燃燒，既使硫磺能燃燒完全，也不會再反應生成S03。因為在爐氣中雖然有氧氣存在，也有催化劑(Fe2O3)存在，但溫度在500°C才能反應生成SO3，故在第一換熱器中當溫度冷卻至 400-450°C時補充空氣進行二次燃燒，生成SO2,就不會再生成SO3 了，既控制硫磺的燃燒完全，也控制了 SO3的生成，不僅避免了污染環境，同時保證了白糖質量。3.本發明之焚硫爐不用內襯，全部與爐氣接觸的表面都有水夾套換熱保護，既增加換熱面，也節約了生產成本。本發明在焚硫爐內壁不用內襯，而是在內壁上設置了水夾套保護，水夾套中通熱水，用爐壁作為換熱面，使高溫爐氣得到冷卻和換熱，保護設備不被燒壞。另外與熔硫槽連接的焚硫爐側壁不設置水夾套，充分利用高溫SO2氣體的熱量用以熔融固體硫磺變成液體硫磺，方便輸送和計量。還有第一換熱器上下連接頭都用夾套式保護，既增加換熱面，也節約了生產成本。4.采用本發明制得的二氧化硫氣體，應用范圍廣。采用本發明制備得到的二氧化硫氣體，質量高，既能作為制糖過程中重要的輔助原料，即用于糖液的漂白、沉清和除雜；也能用于造紙、紡織、食品、醫藥的漂白，還可用作制造硫酸錳的還原劑，也可用此發明制造的SO2氣體來制造硫酸，如廢硫磺的焙燒和凈化等。下面，結合附圖和實例對本發明之一種新型二氧化硫氣體的生產方法的技術特征作進一步的說明。
圖I :本發明之一種新型二氧化硫氣體的生產方法所用裝置結構示意圖。圖2 :圖I中液硫氣化罐的放大圖。圖3:熔硫槽結構示意圖。圖中1-風機，2-流量計，3-進氣短管，31-煤氣管，32-點火裝置，4-液硫氣化罐，41-底蓋，42-升華硫出氣管，43-氣化罐筒體，44-法蘭蓋板，45-液硫進口管，46-氣體吹掃管，47-端蓋，48-頂桿，49-外蓋，5-熔硫槽，51-電加熱器，6-焚硫爐，61-爐氣出口， 62-水夾套，63-清灰口，64-熱水出口，7-汽包，71-水蒸汽出口，72-安全閥，73-外部水進口，74-熱水回流口，8-第一換熱器，81-換熱部分I，82-換熱部分II，83-爐氣進口，84-頂端夾套，85-隔板，86-冷卻爐氣出口，87-空氣入口，88-底端夾套，89-集氣箱，810-冷卻用熱水進口，9-噴射洗滌冷卻器，10-氣體出口管，11-循環槽，111-補充水進口，112-排污水出口，12-循環酸泵，13-熱水循環泵。
具體實施例方式一種新型二氧化硫氣體的生產方法，如圖I-圖2所示，該方法是先將固態硫磺加熱熔融成液態硫磺，再將液態硫磺計量加入液硫氣化罐內，使液態硫磺氣化轉變成升華硫， 后將升華硫與空氣混合燃燒產生二氧化硫氣體，所述方法包括以下步驟
(一)熔硫將工業用固體硫磺加入熔硫槽5中，所述的熔硫槽是設置在焚硫爐6側壁上的四方形槽體，熔硫槽底端面相對于焚硫爐底端面的高度為I I. 5米，熔硫槽5通過硫磺在焚硫爐中燃燒所產生的熱量間接加熱硫磺，使硫磺熔融成為液體硫磺(開車前，以設置在熔硫槽底部的電加熱器51加熱熔硫槽熔融硫磺)，液體硫磺的溫度控制在120 150°C之間。(二)氣化將熔硫槽5中的液態硫磺靠高位導入密封的液硫氣化罐4中，靠升華硫的燃燒產生熱量以加熱液硫氣化罐并使液硫氣化罐溫度提升到800-900°C (開車前，通過煤氣管31通入煤氣，通過點火裝置32點燃煤氣以加熱液硫氣化罐和加熱循環冷卻水)，使液態硫轉變成升華硫；
(三)燃燒從液硫氣化罐側面導出的升華硫通入密閉的焚硫爐6的進氣短管3中，再與空氣混合燃燒生成高溫二氧化硫氣體，高溫二氧化硫氣體返過來加熱液硫氣化罐(此時可以停止通煤氣加熱)，少部分熱量被液體硫磺吸收而轉化成升華硫，升華硫再從側面出來與空氣混合燃燒，這樣熱量循環進行。高溫SO2氣體以間接加熱的方式傳熱而把部分熱量傳給熔硫槽內的固體硫磺，使硫磺受熱熔融，變成液體硫磺(此時可以關閉電加熱器)。焚硫爐頂部設置有汽包7，汽包頂部設置有外部水進口 73、水蒸汽出口 71和安全閥72，安全閥用于調節汽包中的壓力，焚硫爐內壁(除與熔硫槽連接的位置外)均設有水夾套62，以循環熱水冷卻焚硫爐內壁，水先進入汽包7中，再通入水夾套62冷卻焚硫爐內壁，保證爐壁不被燒壞，水得到加熱，保證了硫磺在焚硫爐中的正常燃燒。焚硫爐上部設有汽包，既可作頂蓋傳熱，封住焚硫爐不漏氣，也可作加水、循環熱水的蒸發、產蒸汽外排的交結點；焚硫爐設有水夾套冷卻，不用內襯，以循環熱水傳熱，循環熱水溫度得到提高，靠循環而把熱量傳到汽包而排出，既保證氣體得到冷卻，同時也保證設備內壁不受高溫破壞，也保證設備表面不受低溫影響使氣體結露而腐蝕設備，保護設備不被燒壞。硫磺的熔融時，從中挖隔一塊夾套作為熔硫槽的安裝焊接處，以高溫爐氣的熱量間接加熱熔融硫磺；硫磺的燃燒增加了液硫氣化罐的溫度，使硫磺的燃燒過程為固體硫磺——液體硫磺——升華硫——與空氣混合燃燒四步，延長了停留時間，使燃燒更完全。(四)第一級冷卻和二次補充燃燒將缺氧環境下所生成的二氧化硫氣體從焚硫爐 6導出進入第一換熱器8進行冷卻，第一換熱器采用循環熱水冷卻(故稱為熱熱換熱器或強制循環型余熱鍋爐)，)，熱水先通過焚硫爐冷卻爐壁后，再通過熱水循環泵13進入第一換熱器進行換熱，換熱器底部設置有的集氣箱與風機I進行管連接，當二氧化硫氣體冷卻達到 400_450°C時，在第一換熱器8底部集氣箱，補充部分空氣進行二次燃燒，以燃燒完全升華硫，燃燒變成二氧化硫氣體后，二氧化硫氣體繼續通過第一換熱器的回程進行冷卻，冷卻溫度達到120-300°C后完成第一熱器的換熱；第一換熱器中冷卻用熱水是從焚硫爐的水夾套 62中導出的熱水，所述的從焚硫爐夾套中導出的進入第一換熱器冷卻用熱水的溫度至少為 100°C以上；換熱結束后的熱水再導入焚硫爐頂部的汽包7中，形成一個循環；在汽中包，過熱水將變成蒸汽不斷向外排出，余下不蒸發的熱水和加入的熱水再循環以冷卻爐壁，冷卻用熱水的溫度控制依靠汽包內壓力的大小而定，一般冷卻用熱水的溫度為100-150°C,這樣管壁才不會結露。(五)第二級冷卻二氧化硫氣體從第一換熱器導出后，進入第二換熱器進行冷卻， 使二氧化硫氣體溫度冷卻達到60-70°C ;所述的第二熱換器要用能防腐的換熱器，第二熱換熱器采用直接噴射循環洗滌冷卻器9，正好符合這個要求，噴射循環洗滌冷卻器一方面對二氧化硫氣體進行冷卻，另一方面通過噴射循環洗滌，還能夠將二氧化硫氣體中的雜質洗滌去除。爐氣中有少量水蒸發而使爐氣得到冷卻。噴射循環洗滌冷卻器下方連接有循環槽11， 循環槽內的水通過循環酸泵12輸送到噴射循環洗滌冷卻器中，以循環洗滌冷卻爐氣。循環槽上還連接有氣體出口管10，使洗滌冷卻后的二氧化硫氣體從氣體出口管送出進入用戶的噴射吸收器中使用。所述的第一換熱器主要由換熱部分I 81和換熱部分II 82組成，換熱部分I和換熱部分II頂部通過隔板85隔開，換熱部分I和換熱部分II底部互相連通形成集氣箱89，所述的第一換熱器設置有頂端夾套84和底端夾套88，所述的從焚硫爐水夾套62中導出的循環冷卻用熱水先進入第一換熱器的底端夾套88中，然后再進入換熱部分I 81和換熱部分 II 82，換熱部分I 81和換熱部分II 82為列管換熱器，管程通爐氣，殼程通循環冷卻熱水； 殼程熱水再進入第一換熱器的頂端夾套84中，最后從頂端夾套導入焚硫爐頂部的汽包7 中；所述的二氧化硫氣體從焚硫爐6頂側導出后先進入第一換熱器的換熱部分I 81冷卻， 到集氣箱89時溫度達400-450°C，然后在第一換熱器8底部集氣箱89補充空氣進行二次燃燒，燃燒完后二氧化硫氣體繼續通過入換熱部分II 82換熱至溫度冷卻至120-30(TC。步驟(三)中所用的焚硫爐6為立式焚硫爐，焚硫爐底部位置連接有所述進氣短管 3，進氣短管上連接有煤氣管31、點火裝置32和所述液硫氣化罐4，進氣短管3與風機I進行管連；所述的液硫氣化罐4包括氣化罐筒體43、底蓋41、升華硫出氣管42、液硫進口管45 和與氣化罐筒體頂部連接的法蘭蓋板44，液硫進口管45連接在法蘭蓋板44上并通至氣化罐筒體43內，所述的升華硫出氣管42置于氣化罐筒體內，升華硫出氣管一端穿出氣化罐筒體43外，升華硫出氣管另一端穿出法蘭蓋板44并連通至氣化罐筒體內，所述的底蓋41通過頂桿48頂緊密封與氣化罐筒體43下，頂桿48 —端帶有定位套并與底蓋41套接，頂桿另一端通過螺母固定在進氣短管3下方的管壁上。所述的液硫氣化罐4還包括有用于清掃氣化罐筒體內的灰塵吹掃管46，氣體吹掃管穿過法蘭蓋板延伸至氣化罐筒體內，氣體吹掃管 46可接通惰性氣體來吹掃氣化罐筒體43內。所述的頂桿48上端頭通過端蓋47密封，固定于進氣短管下方管壁上的頂桿和螺母外通過外蓋49密封。通過端蓋47和外蓋49的密封， 能夠有效防止二氧化硫氣體外泄，保證了良好的生產環境。當需要清理液硫氣化罐內的灰塵時，可以通過頂桿48向下螺旋而移動打開底蓋41。
所述的焚硫爐6上部開有爐氣出口 61，底部開有清灰口 63和與水夾套連通的熱水出口 64，水夾套62頂部通過管道與汽包底部連通。所述的第一換熱器的冷卻用熱水進口 810與焚硫爐的熱水出口之間通過管路與熱水循環泵13連通。制糖過程中，很多工序會產生大量的熱水。在開始生產時，可將濃縮糖汁所冷凝下來的冷凝水加入汽包7中作冷卻循環水,然后熱水通入焚硫爐的水夾套62和第一換熱器的循環中加熱。在開車前固體硫磺通過電加熱熔融，焚硫爐以煤氣或燃油燃燒加熱，達到液體硫磺燃燒的溫度后加入液體硫磺進行燃燒形成一個良性循環。所述的噴射洗滌冷卻器上部可根據實際情況確定是否需要內襯耐酸陶瓷來防腐。 所述的汽包結構與現有鍋爐中使用的汽包結構相同。作為本實施例的一種補充，若熔硫槽5中的溫度達不到要求時，可增加熔硫傳熱面積，這樣可以增加熔硫槽側壁的面積和硫磺的熔融面積，
作為本實施例的另一種形式，所述的第二換熱器還可以采用干式間接換熱器或噴射循環洗滌冷卻器+電除霧器的組合。如用干式間接換熱器方式時，換熱器可以是石墨換熱器， 也可以是內襯聚四氟乙烯材料的換熱器；噴射循環洗滌冷卻器+電除霧器的組合時，主要考慮有SO3酸霧生成時的形式，使所得到的二氧化硫更干凈，以利后工序的應用，這樣處理的爐氣質量更好。為了傳導熱量，整套裝置以碳鋼制成，不需內襯，焚硫爐、熱水循環泵、熱熱換熱器和汽包組成一個換熱冷卻循環，以熱水作為循環冷卻爐氣的介質，目的是用熱水循環冷卻后，提高了設備和換熱管的管壁溫度，防止爐氣在管壁的冷凝結露而腐蝕管子；第二換熱器可用間接冷卻方式；也可用直冷的噴射循環洗滌冷卻器或噴射循環洗滌冷卻器加電除霧器的工藝來處理爐氣。間接冷卻方式要用防腐換熱器；用直冷式換熱時，噴射器和循環槽必須以耐酸陶瓷內襯防腐。用何種方式，這要根據用戶的要求而定。該發明使用效果好，需要的制造也簡單，一般具有鉚焊技能的工廠都能制造，可委托機加工廠制造成套設備使用，也可自己制造使用，節約費用。本發明總結和克服了本申請人于2011年申請的發明中存在的問題。使用的方法相當于一套以硫鐵礦制硫酸的焙燒和凈化工序，只是在生產過程中沒有礦渣排出而已，第一換熱器相當于一臺鍋爐，可產低壓蒸汽，所以用100度以上的熱水循環冷卻爐氣，既產蒸汽，也不會腐蝕設備。第二循環洗滌冷卻器相當于一臺文秋里洗滌器，內襯耐酸陶瓷，第二級冷卻采用直接循環冷卻式，爐氣中有水的蒸發而使SO2爐氣迅速冷卻，在一定的溫度條件下，循環水所溶解的SO2是恒定的，也就不會發生損失，冷卻效果也正好在7(Γ80度，符合后續工序的使用要求，設備既簡單，又便宜，也不會產生對設備的腐蝕，冷卻所產蒸汽可用于糖液濃縮，熱量能充分利用。裝置開車時先以電加熱硫磺，使其變成液體硫磺，以便于輸送和計量。同時以煤氣加熱液硫氣化罐和設備內壁，使液硫氣化器能蒸發硫磺變成升華硫，設備內壁受熱，以使設備不受腐蝕，是比較理想的制造SO2發生器裝置。
權利要求
1.一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于該方法包括以下步驟(一)熔硫將工業用固體硫磺加入熔硫槽(5)中，所述的熔硫槽是設置在焚硫爐(6)側壁上的槽體,熔硫槽底端面相對于焚硫爐底端面的高度為I I. 5米，熔硫槽(5)通過硫磺在焚硫爐中燃燒產生的熱量間接加熱并使熔硫槽中的硫磺熔融變成液體硫磺，液體硫磺的溫度控制在120 150°C ;(二)氣化將熔硫槽(5)中的液態硫磺導入密封的液硫氣化罐(4)中，加熱液硫氣化罐并使液硫氣化罐溫度提升到800-90(TC，使液態硫磺轉變成升華硫；(三)燃燒從液硫氣化罐中導出的升華硫通入密閉的焚硫爐(6)的底部設置有進氣短管(3)中，再與空氣混合燃燒生成高溫二氧化硫氣體，焚硫爐頂部設置有汽包(7)，汽包頂部設置有外部水進口(73)、水蒸汽出口(71)和安全閥(72)，焚硫爐內壁除與熔硫槽連接的位置外均設有水夾套(62)，水先進入汽包(7)中，再通入水夾套(62)冷卻焚硫爐內壁；(四)第一級冷卻和二次補風燃燒二氧化硫氣體從焚硫爐(6)導出進入第一換熱器(8) 進行冷卻，第一換熱器采用循環熱水冷卻，即將焚硫爐水夾套(62)中的熱水通過熱水循環泵(13)進入第一換熱器進行換熱，換熱器底部設置有的集氣箱(89)與風機(I)進行管連接，當二氧化硫氣體冷卻達到400-450°C時，在第一換熱器(8)底部集氣箱，補充空氣進行二次燃燒，燃燒生成二氧化硫氣體后，二氧化硫氣體繼續通過第一換熱器的回程進行冷卻， 冷卻溫度達到120-300°C后完成第一熱器的換熱；所述的從焚硫爐水夾套中導出的進入第一換熱器冷卻用熱水的初始溫度為100°C以上；經第一換熱器換熱結束后的熱水再導入焚硫爐頂部的汽包(7)中；(五)第二級冷卻二氧化硫氣體從第一換熱器導出，進入第二換熱器進行二級冷卻，使二氧化硫氣體進一步降溫達到60-70°C ;所述的第二級換器是噴射循環洗滌冷卻器或間接換熱器或是噴射循環洗滌冷卻器與電除霧器組合。
2.根據權利要求I所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于所述的第一換熱器主要由換熱部分I (81)和換熱部分II (82)組成，換熱部分I和換熱部分II頂部通過隔板(85)隔開，換熱部分I和換熱部分II底部互相連通形成集氣箱(89)，所述的第一換熱器設置有頂端夾套(84)和底端夾套(88)，所述的從焚硫爐水夾套(62)中導出的循環冷卻用熱水先進入第一換熱器的底端夾套(88)中，然后再進入換熱部分I (81)和換熱部分II (82)，換熱部分I (81)和換熱部分II (82)為列管換熱器，管程通二氧化硫氣體，殼程通循環冷卻熱水；殼程熱水再進入第一換熱器的頂端夾套(84)中，最后從頂端夾套導入焚硫爐頂部的汽包(7)中；所述的二氧化硫氣體從焚硫爐(6)導出后先進入第一換熱器的換熱部分I (81)冷卻，到集氣箱(89)時溫度達400-450°C，然后在第一換熱器(8)底部集氣箱(89)補充空氣進行二次燃燒，燃燒完后二氧化硫氣體繼續通過入換熱部分II (82)換熱至溫度冷卻至120-300°C。
3.根據權利要求I或2所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于步驟 (三)中所用的焚硫爐(6)為立式焚硫爐，焚硫爐底部位置連接有所述的進氣短管(3)，進氣短管上連接有煤氣管(31)、點火裝置(32)和所述液硫氣化罐(4)，進氣短管(3)與風機(I) 進行管連；所述的液硫氣化罐(4)包括氣化罐筒體(43 )、底蓋(41)、升華硫出氣管(42 )、液硫進口管(45 )和與氣化罐筒體頂部連接的法蘭蓋板(44)，液硫進口管(45 )連接在法蘭蓋板(44)上并通至氣化罐筒體(43)內，所述的升華硫出氣管(42)置于氣化罐筒體內，升華硫出氣管一端穿出氣化罐筒體(43)外，升華硫出氣管另一端穿出法蘭蓋板(44)并連通至氣化罐筒體內，所述的底蓋(41)通過頂桿(48)頂緊密封與氣化罐筒體(43)下，頂桿(48) — 端與底蓋(41)套接，頂桿另一端通過螺母固定在進氣短管(3)下方的管壁上。
4.根據權利要求3所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于所述的液硫氣化罐(4)還包括有用于清掃氣化罐筒體內灰塵的吹掃管(46 )，氣體吹掃管穿過法蘭蓋板延伸至氣化罐筒體內，所述的頂桿(48)上端頭通過端蓋(47)密封，固定于進氣短管下管壁上的頂桿和螺母外通過外蓋(49)密封。
5.根據權利要求I或2所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于所述的焚硫爐(6)上部開有爐氣出口(61)，底部開有清灰口(63)和與水夾套連通的熱水出口 (64)，水夾套(62)頂部通過管道與汽包底部連通。
6.根據權利要求I或2所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于所述的第二冷卻器是噴射循環洗滌冷卻器(9)，噴射循環洗滌冷卻器下方連接有循環槽(11)， 循環槽內的冷卻水通過耐酸循環泵(12)導入噴射循環洗滌冷卻器中循環使用，循環槽上還連接有氣體出口管(10)。
7.根據權利要求I或2所述的一種新型二氧化硫氣體的生產方法，其特征在于所述的熔硫槽(5 )底端面下設置有電加熱器(51)。
全文摘要
本發明涉及一種新型二氧化硫氣體的生產方法。該方法包括以下步驟(一)熔硫將工業硫磺加入焚硫爐側壁的熔硫槽中，使固態硫磺熔融為液體硫磺；(二)氣化將液態硫磺受熱變成升華硫；(三)燃燒將升華硫通入焚硫爐中，與空氣混合燃燒生成高溫SO2氣體；(四)第一級冷卻和二次燃燒將SO2氣體導入第一換熱器中采用熱水循環冷卻，冷卻到400~450℃時補充空氣進行二次燃燒，然后繼續冷卻；(五)第二級冷卻SO2氣體進入噴射循環洗滌冷卻器中冷卻。該方法采用熱水作為第一換熱器的冷卻介質，可長期耐腐蝕，有效延長了設備的使用壽命，既有效控制了SO3的生成，也有效地防止設備腐蝕，節約了生產成本。
文檔編號C01B17/54GK102583258SQ20121002630
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者封宗方 申請人:封宗方