生产二氧化硫气体的装置

技术领域：

本实用新型涉及一种二氧化硫气体的生产装置。

背景技术：

SO2是制糖生产过程重要的辅助原料，它在澄清过程中与Ca(OH)2 反应生成CaSO3，从而使胶体色素被吸附除去从而使糖汁得到澄清；此外， SO2能够减弱或抑制制糖过程中，包括澄清、蒸发和煮炼过程中新色素的生 成作用，并能减少白糖存放时的变色，对减少各种糖品中的有色物质有相当 明显的效果。因此，SO2在糖厂生产过程中具有非常重要的作用。

糖厂使用的SO2目前都是通过燃烧硫磺方法获得的，而且，迄今为止， SO2气体一直都是用间歇式燃硫炉制备，这种燃硫炉总是有升华S造成管道 堵塞、SO2(流量和浓度)供应不规律、有较多的SO3生成、硫磺燃烧过多 造成浪费、硫熏汁pH值不规律等方面的许多问题。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种生产的SO2气体中升华硫为 零或接近零，没有或极少SO3生成，通过净化后硫气中不含SO3，产品质量 高的二氧化硫气体的生产装置。

解决其上述技术问题的技术方案是：一种生产二氧化硫气体的装置，包 括燃烧室及与之密封连接的安全罩及下底构成的燃硫炉，SO2气体冷却装置， 所述燃烧室是一个立式圆柱形容器，该立式圆柱形容器中间有一多孔的隔板 将燃烧室分为一次燃烧室和二次燃烧室，一次燃烧室底部有一进料装置和加 热装置，点火装置装在一次燃烧室的底部的一侧，一次燃烧室的下部有与燃 烧室炉壁切向连接的一次进风管，二次燃烧室的下部有与燃烧室炉壁切向连 接的二次进风管。

与现有技术相比，本实用新型之生产二氧化硫气体的装置在以下几方面 有所创新并取得有益效果：

一、燃烧室结构的优化，使得燃烧室内各部位的温度、空气与硫磺的相 对比例均匀，产生的SO2含量高而升华硫、SO3的含量接近于零。

在硫磺燃烧过程中产生的硫气的组成及各组分的相对含量受到燃烧室 结构的影响。本实用新型装置将圆柱形燃烧室分为一次燃烧室、二次燃烧室， 并通过一次空气使硫磺在一次燃烧室内汽化，并在二次燃烧室切向通入二次 空气旋流强化混合燃烧。使空气与硫蒸汽得到充分地混合和燃烧，使得燃烧 室内各部位的温度、空气与硫磺的相对比例均匀，因而，产生的SO2含量高 而升华硫、SO3的含量接近于零。

二、进料装置的改进使硫的燃烧和汽化充分。

本实用新型的进料装置是位于一次燃烧室底部并与底部垂直的进料管， 水硫浆通过垂直的进料管加入，并在进料管的末端向四周溢流；当四周的水 硫浆液位低于进料管末端时，溢流的水硫浆形成膜状，加大与一次空气的接 触；当水硫浆的液位高于进料管末端时，进料过程的同时起到搅拌作用。以 上两种情况均使硫的燃烧和汽化充分。

三、自动点火装置的利用改善了环境条件。

传统燃硫炉的点火是人工点火，过程繁杂，效率低，不易操作。且由于 传统燃硫炉燃烧过程不密闭，造成硫气泄漏，使得硫磺燃烧环节是糖厂环境 最恶劣的工段。本实用新型通过开发了热风自动点火方法及装置，使得燃硫 炉可随时点火，并在瞬间内达到所需的燃烧强度；同时，自动点火装置的应 用，可使得燃硫炉完全密闭，避免硫气的泄漏对环境造成污染，对工人身体 造成危害。

四、硫气冷却系统的改进大大提高了冷却效果，并同时达到对硫气净化 的效果。

目前燃硫炉的冷却方式为在燃烧室的外面加上冷却水套进行冷却，换热 效率较低，冷却效果不好。不少糖厂为了提高冷却效果，加大了冷却面积， 虽取得一定的效果，但还不能消除传统燃硫炉存在的一些问题。本实用新型 通过对冷却方式及其冷却过程进行改进，采用直接冷却方式，即冷却水雾化 成液滴后直接与硫气接触进行热交换，大大提高冷却效果，并同时达到对硫 气净化的效果。

五、硫磺燃烧量的控制——通过一次空气控制汽化速率进而控制燃烧速 率，可根据需要任意调节硫磺的燃烧量，使硫气浓度可在一较大的范围变化。

制糖工业中，SO2的需要量是随着工艺的变化而变化的。传统的燃硫炉 对硫磺燃烧量的控制是通过人工调节进风口的大小实现的，这种调节方式容 易造成空气与硫磺的比例过低而使硫磺燃烧不充分，最终产生的硫气中升华 硫含量高，对工艺造成影响；同时使硫磺利用率低，生产成本增加。本实用 新型通过一次空气控制汽化速率进而控制燃烧速率，可根据需要任意调节硫 磺的燃烧量，使硫气浓度可在一较大的范围变从而产生需要的、调定数量的 SO2气体。

六、硫磺添加方式的改进使原料水硫浆添加过程稳定、均衡并且实现自 动化。

传统的硫磺添加方式是通过硫磺燃烧放出的热量，将置于燃烧室顶部的 熔硫盆中的硫磺熔化，并通过人工方式控制熔硫盆和燃烧室间的针阀，控制 液态硫磺添加到燃烧室的量。由于是采用人工的方式对针阀进行调节，并且 液态硫的添加通常是间歇的，因而加入的硫磺量产生较大的波动，严重影响 燃烧过程的稳定，有时还会造成工人忘记添加造成熄火，或者添加过量造成 硫磺溢出。本实用新型将硫磺制备成水硫浆，通过计量泵定量加入，添加过 程稳定、均衡并且实现自动化。

本实用新型的生产二氧化硫气体的装置的以上这些创新点，将可使糖厂 取得以下有益效果：

(1)在操作方面：操作容易；

(2)在经济方面：可以根据生产过程需要，控制燃烧速率，只燃烧必 需数量的硫磺，从而减少硫磺的消耗量，降低了生产成本；

(3)在效率方面：由于本实用新型装置生产的SO2气体中升华硫为零 或接近零，也没有或极少SO3生成，通过净化后硫气中不含SO3，产品质量 高，能够降低糖份损失，减少蒸发罐积垢，改善煮糖罐煮糖和离心分蜜效率 等。

附图说明：

图1：本实用新型之生产二氧化硫气体的装置结构示意图；

图2：本实用新型之生产二氧化硫气体的装置的一次进风管、二次进风 管与燃烧室连接关系示意图(俯视图)；

图3：将燃烧室分为一次燃烧室和二次燃烧室的隔板结构示意图；

图4：进气管位于下部、出气管在上部的水冷却装置结构示意图。

具体实施方式：

一种生产二氧化硫气体的装置，由燃烧室及与之密封连接的安全罩1及 下底5构成的燃硫炉，SO2气体冷却装置组成，所述燃烧室是一个立式圆柱 形容器，该立式圆柱形容器中间有一多孔的隔板9(参见图3)将燃烧室分 为一次燃烧室8和二次燃烧室10，点火装置是装在一次燃烧室的底部一侧直 径为0.5～2cm的热风管3，一次燃烧室8的下部有与燃烧室炉壁切向连接的 一次进风管4，二次燃烧室10的下部有与燃烧室炉壁切向连接的二次进风管 2，一次燃烧室底部外侧有一加热装置——电加热管或蒸汽加热管6，一次燃 烧室8底部还有一输送水硫浆的进料装置——垂直的进料管7，该进料管7 一端伸入一次燃烧室内，另一端还与一个计量泵17相连接，将原料水硫浆 按需定时、定量地送进燃硫炉(参见图1、图2)。

所述燃硫炉还连接一水冷却装置，该水冷却装置14是一圆形柱体，其 顶部有可以喷出雾化水的水管喷头13，其上部有进气管12、下部有SO2出 气管15，以及未被汽化的冷却水出口管16，燃烧室的出气管11与该水冷却 装置14的进气管12相连通(参见图1、图2)。

作为本实用新型实施例的一种变换，所述水冷却装置14的进气管12的 进口也可以位于冷却装置的下部、SO2出气管15位于水冷却装置的上部(参 见图4)或顶部。

作为本实用新型实施例的又一种变换，送料装置中，也可以不用计量泵 而采用能控制流量的普通泵。

本实用新型生产二氧化硫气体的装置的两个燃烧室内表面(底部表面除 外)均用耐火保温材料保护，既维持燃烧室内的温度，还可避免金属表面直 接受热。

本实用新型生产二氧化硫气体的装置的原料是水硫浆，是由颗粒硫与水 混合形成的乳胶体硫或是悬浮的硫水溶液，所述水硫浆中，硫与水的重量百 分比为40∶60～60∶40。

采用本实用新型生产二氧化硫气体的装置生产SO2气体的过程：

首先将位于一次燃烧室底部外侧的加热装置打开，将水硫浆通过送料装 置连续、自动地送进一次燃烧室，点火装置通入400℃以上热空气(根据具 体情况可同时将燃硫炉的一次燃烧室底部加热至硫磺的燃点)先将水硫浆点 燃，再从热风管送进一次空气，然后再加入二次空气使硫磺充分燃烧生成 SO2气体，再将SO2气体通过水冷却装置冷却制得净化硫气。