一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置的制作方法

本实用新型属于硫酸制备领域，具体涉及一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置。

背景技术：

沸腾焙烧炉简称沸腾炉，又称流化床焙烧炉。用固体流态化技术焙烧硫化矿的装置。焙烧过程有反应热放出，产生含有二氧化硫的气体主要用来制造硫酸，矿渣则用作冶金原料。沸腾焙烧炉炉体为钢壳内衬保温砖再衬耐火砖构成。为防止冷凝酸腐蚀，钢壳外面有保温层。炉子的最下部是风室，设有空气进口管，其上是空气分布板。空气分布板上是耐火混凝土炉床，埋设有许多侧面开小孔的风帽。炉膛中部为向上扩大的圆锥体，上部焙烧空间的截面积比沸腾层的截面积大，以减少固体粒子吹出。沸腾层中装有废热锅炉的冷却管，炉体还设有加料口、矿渣溢流口、炉气出口、二次空气进口、点火口等接管。炉顶有防爆孔。但是目前的沸腾炉产生的尾气中含有大量的升华硫，升华硫一部分容易在炉气出口冷凝，造成出口堵塞，另一部分会随着尾气扩散到大气中，造成严重的环境污染。因此急需一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，能够有效的处理升华硫，提高硫的利用率、杜绝了因升华硫严重堵塞系统问题以及环境污染的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，能够炉气中升华硫充氧气，达到充分燃烧，降低了升华硫的产生，提高了硫的利用率。

具体技术方案为：

一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，包括炉体、沸腾层、焙烧空间、布风系统、进料和排渣系统、补风系统，所述炉体底部设置有沸腾层，炉体上部设置有焙烧空间，所述沸腾层的底端设置有布风系统，所述沸腾层的侧壁设置有进料和排渣系统，所述炉体上设置有补风系统；

所述炉体顶端设置有防爆孔；

所述布风系统为布风板，布风板上直接装许多带通风小孔的风帽；

所述进料和排渣系统包括硫铁矿进口、溢流口和烧渣出口，所述沸腾层的上侧设置有硫铁矿进口，所述沸腾层的另一侧依次设置有溢流口和烧渣出口；

所述补风系统包括一次空气进口、二次空气分布器和三次空气分布器，所述炉体的底部设置有一次空气进口，所述炉体中部设置有二次空气分布器，所述炉体上部的炉气出口处设置有三次空气分布器；

所述三次空气分布器为能够从炉气出口提供空气或者氧气的装置；

所述沸腾层设置有冷却管组。

进一步，所述三次空气分布器由进气管和分管道组成，所述进气管垂直伸入炉气出口管道，90°弯曲后沿着炉气出口管道向焙烧空间，所述进气管设置有两个以上的分管道。

进一步，所述三次空气分布器包括进气管、支气管、环形分布器，所述进气管垂直伸入炉气出口管道，90°弯曲后沿着炉气出口管道向焙烧空间，所述进气管末端通过若干个支气管设置1个以上的环形分布器，所述环形分布器上设置有若干个散气孔。

进一步，所述环形分布器截面为圆形或者多边形。

有益效果：

本发明在炉膛出口设置三次空气分布器，主要对炉气中升华硫充氧气，达到充分燃烧的目的，确保炉气质量，大大的降低了升华硫的产生，提高了硫的利用率、杜绝了因升华硫严重堵塞系统问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为圆形截面环形分布器103的示意图

图3为矩形截面环形分布器103的示意图

图4为环形分布器103的主视图

其中，1炉体、2沸腾层、201冷却管组、3焙烧空间、4防爆孔、5硫铁矿进口、6溢流口、7烧渣出口、8一次空气进口、9二次空气分布器、10三次空气分布器、101进气管、102支气管、103环形分布器、104散气孔、11炉气出口、12点火口、13布风板。

具体实施方式

实施例1

如图1、2和4所示一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，包括炉体1、沸腾层2、焙烧空间3、布风系统、进料和排渣系统、补风系统，所述炉体1底部设置有沸腾层2，炉体1上部设置有焙烧空间3，所述沸腾层2的底端设置有布风系统，所述沸腾层2的侧壁设置有进料和排渣系统，所述炉体1上设置有补风系统；

所述炉体1顶端设置有防爆孔4；

所述布风系统为布风板13，布风板上直接装许多带通风小孔的风帽；

所述进料和排渣系统包括硫铁矿进口5、溢流口6和烧渣出口7，所述沸腾层2的上侧设置有硫铁矿进口5，所述沸腾层2的另一侧依次设置有溢流口6和烧渣出口7；

所述补风系统包括一次空气进口8、二次空气分布器9和三次空气分布器10，所述炉体1的底部设置有一次空气进口8，所述炉体1中部设置有二次空气分布器9，所述炉体1上部的炉气出口11处设置有三次空气分布器10；

所述三次空气分布器10为能够从炉气出口11提供空气或者氧气的装置；

所述沸腾层2设置有冷却管组201。

进一步，所述三次空气分布器10包括进气管101、支气管102、环形分布器103，所述进气管101垂直伸入炉气出口11管道，90°弯曲后沿着炉气出口11管道向焙烧空间3，所述进气管101末端通过若干个支气管102设置1个以上的环形分布器103，所述环形分布器103上设置有若干个散气孔104，增大氧气与炉气的接触面积。

进一步，所述环形分布器103截面为圆形。

实施例2

如图1、3和4所示一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，包括炉体1、沸腾层2、焙烧空间3、布风系统、进料和排渣系统、补风系统，所述炉体1底部设置有沸腾层2，炉体1上部设置有焙烧空间3，所述沸腾层2的底端设置有布风系统，所述沸腾层2的侧壁设置有进料和排渣系统，所述炉体1上设置有补风系统；

所述炉体1顶端设置有防爆孔4；

所述布风系统为布风板13，布风板上直接装许多带通风小孔的风帽；

所述进料和排渣系统包括硫铁矿进口5、溢流口6和烧渣出口7，所述沸腾层2的上侧设置有硫铁矿进口5，所述沸腾层2的另一侧依次设置有溢流口6和烧渣出口7；

所述补风系统包括一次空气进口8、二次空气分布器9和三次空气分布器10，所述炉体1的底部设置有一次空气进口8，所述炉体1中部设置有二次空气分布器9，所述炉体1上部的炉气出口11处设置有三次空气分布器10；

所述三次空气分布器10为能够从炉气出口11提供空气或者氧气的装置；

所述沸腾层2设置有冷却管组201。

进一步，所述三次空气分布器10包括进气管101、支气管102、环形分布器103，所述进气管101垂直伸入炉气出口11管道，90°弯曲后沿着炉气出口11管道向焙烧空间3，所述进气管101末端通过若干个支气管102设置1个以上的环形分布器103，所述环形分布器103上设置有若干个散气孔104，增大氧气与炉气的接触面积。

进一步，所述环形分布器103截面为矩形。

实施例3

一种硫铁矿制硫酸的沸腾焙烧装置，包括炉体1、沸腾层2、焙烧空间3、布风系统、进料和排渣系统、补风系统，所述炉体1底部设置有沸腾层2，炉体1上部设置有焙烧空间3，所述沸腾层2的底端设置有布风系统，所述沸腾层2的侧壁设置有进料和排渣系统，所述炉体1上设置有补风系统；

所述炉体1顶端设置有防爆孔4；

所述布风系统为布风板13，布风板上直接装许多带通风小孔的风帽；

所述进料和排渣系统包括硫铁矿进口5、溢流口6和烧渣出口7，所述沸腾层2的上侧设置有硫铁矿进口5，所述沸腾层2的另一侧依次设置有溢流口6和烧渣出口7；

所述补风系统包括一次空气进口8、二次空气分布器9和三次空气分布器10，所述炉体1的底部设置有一次空气进口8，所述炉体1中部设置有二次空气分布器9，所述炉体1上部的炉气出口11处设置有三次空气分布器10；

所述三次空气分布器10为能够从炉气出口11提供空气或者氧气的装置；

所述沸腾层2设置有冷却管组201。

进一步，所述三次空气分布器10由进气管101和分管道组成，所述进气管101垂直伸入炉气出口11管道，90°弯曲后沿着炉气出口11管道向焙烧空间3，所述进气管101设置有两个以上的分管道，所述分管道伸到焙烧空间3和炉气出口11的接口处。进气管101可看作是总管到，在其末端设置两个以上的分管道，增大氧气和炉气的接触面积。

本发明的基本原理

a、沸腾焙烧以流态化技术为基础。硫铁矿颗粒在气流的作用下，构成流态化床层似沸腾状态，被称作流态化床或沸腾床。这样硫铁矿可在沸腾状态下进行焙烧；

b、沸腾炉燃烧室的结构包括炉体1、沸腾层2、焙烧空间3、布风系统、进料和排渣系统、补风系统:

①布风系统。沸腾层2底部为布风板13，布风板13上直接装许多带通风小孔的风帽。布风板13的作用是承载料层并使空气上升速度沿炉内截面分布均匀。

②沸腾层。布风板13上放置一定量的床料(包括硫铁矿和大量烧渣)。运行时，当料层中的空气达到一定上升速度时，沸腾床上的床料便从静止状态转入沸腾状态，这风速称为临界沸腾风速。为了保持剧烈的沸腾燃烧工况，沸腾炉正常运行时的风速要比临界沸腾风速大，使料层膨胀到定高度。床料沸腾高度约为静止料层的两倍，在此容积的燃料是沸腾状态，故称为沸腾床，小颗粒则被气流带出炉外。布置在料层中的管子称为埋管，可以垂直、水平或倾斜放置。管内通以水、蒸汽以吸收燃料在床中燃烧所释放出来的热量，使床温保持在900℃左右。

③进料和排渣系统。一定粒度范围的硫铁矿从料仓经皮带送入料层内，燃尽的烧渣从溢流口6排出。

④补风系统。在炉膛中部设置二次空气分布器9，主要对中上部的硫铁矿颗粒燃烧补充氧气，达到充分燃烧减少烧渣残硫，确保烧渣到达钢铁厂原料要求。在炉膛出口设置三次空气分布器10，主要对炉气中升华硫充氧气，达到充分燃烧的目的，确保炉气质量，大大的降低了升华硫的产生，提高了硫的利用率、杜绝了因升华硫严重堵塞系统问题。